上個(gè)世紀(jì)90年代，如今已成為中國科學(xué)院院士的吳宜燦曾拒絕國外研發(fā)機(jī)構(gòu)的多次邀請，放棄優(yōu)厚待遇回到祖國。
2020年，如今已成為鳳麟核集團(tuán)科研骨干的宋婧、師雪艷和一群年紀(jì)相仿的志同道合者，放棄手里的“鐵飯碗”。
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兩代人，走了兩條告別“舒適區(qū)”的相似道路。在兩條道路的交點(diǎn)處，高分辨率智能中子照相機(jī)應(yīng)際而生。
“憑什么中國人就干不成”
中子，是開啟核能利用的“鑰匙”，也是構(gòu)成原子乃至整個(gè)物質(zhì)世界的基本粒子。中子本身不帶電荷，具有很強(qiáng)的穿透能力，可以有效解決其他檢測技術(shù)無法開展大厚部件缺陷或雜質(zhì)無損檢測的難題，快速精準(zhǔn)識別物質(zhì)成分。
另外，中子學(xué)軟件是核科學(xué)技術(shù)的核心載體，是核系統(tǒng)設(shè)計(jì)創(chuàng)新、安全評價(jià)的重要工具。自主化中子學(xué)軟件的缺乏，曾嚴(yán)重制約著我國核技術(shù)行業(yè)的發(fā)展。吳宜燦深知，發(fā)展先進(jìn)中子學(xué)理論、實(shí)現(xiàn)我國中子學(xué)軟件及中子技術(shù)自主化有多么緊迫。
“外國人能干的事情，憑什么中國人就干不成？不僅要干，干的還要比國外好！”很快，吳宜燦回國啟動了我國自主中子學(xué)軟件及中子核心技術(shù)的研發(fā)。
歷經(jīng)三十多年發(fā)展，中子技術(shù)領(lǐng)域研發(fā)團(tuán)隊(duì)研發(fā)出大型一體化核設(shè)計(jì)與安全評價(jià)系統(tǒng)，建成大型氘氚中子源HINEG，提出“核5G”概念，并研發(fā)“核電寶”等。
到2020年，中子技術(shù)在國際上已經(jīng)在無損檢測領(lǐng)域逐漸形成了產(chǎn)業(yè)應(yīng)用。中子光研究院（青島）院長宋婧告訴《中國科學(xué)報(bào)》，世界主要的航空發(fā)動機(jī)生產(chǎn)商，如通用電氣公司、普惠公司、霍尼韋爾公司等都建立了發(fā)動機(jī)葉片殘芯中子照相檢測的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。
而這一技術(shù)在國內(nèi)還遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了工業(yè)應(yīng)用的需求。“當(dāng)時(shí)，國內(nèi)能夠提供中子照相檢測的反應(yīng)堆僅有兩座，且體積龐大，無法實(shí)現(xiàn)工業(yè)現(xiàn)場的檢測應(yīng)用。有限的機(jī)時(shí)，難以滿足用戶單位對中子照相技術(shù)日益增長的需求。”宋婧說。
研制可以在工業(yè)現(xiàn)場應(yīng)用的緊湊型中子照相裝置，成為他們的新目標(biāo)。
“要么創(chuàng)新，要么滅亡”
當(dāng)師雪艷跟家人說自己要辭職去一個(gè)創(chuàng)新平臺做中子照相事業(yè)時(shí)，家人的第一反應(yīng)是反對，因?yàn)槟菚r(shí)的她在體制內(nèi)工作，手里捧著“鐵飯碗”。但最終她還是提起行囊，遠(yuǎn)走他鄉(xiāng)。
這次出走，起源于一次在青島召開的學(xué)術(shù)會議。會上，他們介紹了自己在中子技術(shù)等領(lǐng)域的前沿成果，30多年的研發(fā)實(shí)力和技術(shù)積累得到了當(dāng)?shù)卣藛T的認(rèn)可。報(bào)告中，他們說：“沒有任何借口——要么創(chuàng)新，要么滅亡。”這句話打動了當(dāng)?shù)卣藛T，雙方詳聊后發(fā)現(xiàn)彼此理念契合、視野并肩。很快，在當(dāng)?shù)卣闹С窒拢凶诱障囗?xiàng)目落戶青島。
項(xiàng)目剛落地，團(tuán)隊(duì)成員積累了許久的創(chuàng)新熱情像火山熔巖一般噴薄而出。師雪艷、宋婧和其他年輕人，全都火急火燎地趕赴青島。當(dāng)時(shí)配套的實(shí)驗(yàn)室還沒裝修好，平均年齡才30歲出頭的團(tuán)隊(duì)就在沒有完全建成的實(shí)驗(yàn)室里，開始了第一臺中子照相產(chǎn)品樣機(jī)的設(shè)計(jì)和研發(fā)。
毛坯房里堆著建筑材料，門窗沒來得及裝，冬天里零下十多度，寒風(fēng)從窗戶洞里呼嘯而過。但對于他們來說，環(huán)境帶來的挑戰(zhàn)還不是最難熬的。
更大的挑戰(zhàn)是設(shè)計(jì)方案面臨著一些質(zhì)疑。“很多人都感覺我們的步子邁得太大了。”已成為中子光研究院（青島）副院長的師雪艷說完話鋒一轉(zhuǎn)，“但是我們有信心。”他們不是第一次聽到質(zhì)疑聲，早在他們說要做大型強(qiáng)流氘氚中子源時(shí)，質(zhì)疑聲就出現(xiàn)過，但他們還是走到了同類在運(yùn)行裝置中的世界前列。
要么創(chuàng)新，要么滅亡。緊湊型高分辨率中子照相機(jī)涉及物理、材料、電氣、結(jié)構(gòu)等多學(xué)科耦合，國內(nèi)外幾乎沒有成熟的經(jīng)驗(yàn)可供參考，任何一個(gè)沒有突破的技術(shù)難題都可能成為致命打擊。研發(fā)過程中，科研人員一邊密集研討、大膽設(shè)計(jì)，一邊分析測試、小心求證。他們設(shè)計(jì)制作的部件有幾百件，歷經(jīng)的測試有上千次。
吳宜燦常常鼓勵(lì)大家：“雖然積累和經(jīng)驗(yàn)缺乏，但年輕也有年輕的優(yōu)勢，就是有初生牛犢不怕虎的激情，有不會被傳統(tǒng)思想禁錮的創(chuàng)新的心態(tài)，敢于去挑戰(zhàn)世界第一。”
“那兩年，我們不斷創(chuàng)新，不斷驗(yàn)證，不斷在碰壁中找到新的方向。”師雪艷說。
在簡陋的實(shí)驗(yàn)室里，一體化緊湊型中子源、高效中子慢化準(zhǔn)直、高保真中子圖像處理等關(guān)鍵技術(shù)被各個(gè)擊破，中子源小型化與高保真中子成像的設(shè)想一點(diǎn)點(diǎn)變成現(xiàn)實(shí)。
“做有用的科研”
師雪艷說，他們的爭分奪秒逆流而上，為的不只是項(xiàng)目順利驗(yàn)收，也不只是追求世界第一，而是滿足用戶的需求，“‘有用’才是我們的目標(biāo)”。
2021年底，中子照相機(jī)完成了組裝。正當(dāng)項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)準(zhǔn)備給它做最后的調(diào)試時(shí)，一家用戶單位緊急找了過來，希望盡快檢測一批產(chǎn)品。
接到請求后，團(tuán)隊(duì)成員把研發(fā)的整個(gè)過程挨著捋了一遍，從每個(gè)部件的檢測調(diào)試，到整個(gè)安裝流程。最后，大家信心滿滿，決定接下這項(xiàng)任務(wù)。
很快，實(shí)驗(yàn)室里擺滿了用戶單位寄來的、剛剛從生產(chǎn)線上下來的產(chǎn)品。中子照相機(jī)每個(gè)系統(tǒng)的負(fù)責(zé)人都來到實(shí)驗(yàn)室，兩天兩夜不眠不休地完成了所有產(chǎn)品的檢測，并把中子照相無損檢測報(bào)告提交給用戶單位。
讓師雪艷感到自豪的是：“用戶單位對被檢產(chǎn)品進(jìn)行了人工破壞性復(fù)檢，復(fù)檢結(jié)果與我們的檢測結(jié)果完全一致，我們的檢出率是100%。”就這樣，他們完成了首臺適用于工業(yè)現(xiàn)場應(yīng)用的緊湊型高分辨率中子照相機(jī)產(chǎn)品的研制與首測。
今年1月，在科技部認(rèn)定的第三方科技成果評價(jià)機(jī)構(gòu)組織的科技成果評價(jià)會上，院士專家組評價(jià)認(rèn)為，該成果“具有自主知識產(chǎn)權(quán)，核心技術(shù)自主可控，成像質(zhì)量達(dá)國際標(biāo)準(zhǔn)最高等級，實(shí)現(xiàn)了中子照相智能化，整體技術(shù)和指標(biāo)達(dá)到國際領(lǐng)先水平”，“為解決我國亟需重大裝備無損檢測的難題做出重大貢獻(xiàn)，經(jīng)濟(jì)社會效益顯著，應(yīng)用前景十分廣闊”。
“‘核’之大者，為國為民。”宋婧說，中子照相機(jī)誕生至今，不停走出“舒適區(qū)”的創(chuàng)新者們依然沒有停下腳步，“我們?nèi)詫⒃谛聲r(shí)代科技創(chuàng)新道路上，不斷開拓進(jìn)取、砥礪前行，為把我國建設(shè)成核科技強(qiáng)國努力奮斗。”
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