山東大學熱科學與工程研究中心——孫鍥

左一：孫鍥

「我唯一的優勢就是比較年輕」

10日,在山東大學熱科學與工程研究中心,記者見到了孫鍥。這個年輕的學者,第一次真正走進公眾視野,是在7日,丁肇中來到山東大學的新聞發布會上。

山東大學校長樊麗明向參與發布會的媒體推薦:「山大參與AMS(阿爾法磁譜儀)項目已經有14個年頭,我們率先進入丁教授團隊的帶頭人就是程林教授。下一步山大怎麼支持,第一個方面,我們找了一位很好的程林教授的接班人,就是孫鍥。」此時,台下的觀眾已經悄悄感嘆:「這個接班人好年輕。」

今年5月,36歲的孫鍥剛剛接過程林手中的接力棒,擔任山東大學熱科學與工程研究中心主任。該中心成立於2004年3月,與歐洲核子研究中心(CERN)、美國麻省理工學院(MIT)、瑞典皇家理工學院(KTH)合作,專註於熱科學與工程領域的研究。創建者是長江學者、國家973計劃項目首席科學家程林。

2004年3月,熱科學工程與研究中心成立之初,程林領導團隊參與到諾貝爾物理學獎獲得者,著名美籍華人、物理學家丁肇中主持的AMS項目。AMS項目是上世紀末和本世紀初世界上規模最大的科學計劃之一,是第一個安置於太空中的精密粒子探測裝置,也是目前唯一被永久安放在國際空間站上的大型科學實驗。孫鍥接任中心工作後,將繼續領導團隊參與這一項目。

山大熱科學與工程研究中心副教授宋繼偉介紹,科研不是單兵作戰,需要團隊協作,而孫鍥有這樣的組織協調能力,有大局觀,並且富有朝氣。但孫鍥認為自己唯一的優勢,就是比較年輕。目前,熱科學與工程研究中心共有60餘人參與AMS項目,平均年齡不到40歲。

程林對孫鍥影響頗深,談到自己的老師,孫鍥思考很久,說了三個字:「科學家」。孫鍥認為科學家的含義很豐富,他無法用具體的語言去形容,但用在程林教授身上又非常貼切。一直安靜地做事,而不是左顧右盼,成為程林對孫鍥影響最大的方面之一。兩代學者之間的精神傳承,在默默進行著。

團隊多年默默付出,照亮宇宙之「暗」

2012年,孫鍥來到中心時,AMS已經處於穩定的收集數據的階段。孫鍥沒有參與AMS熱系統研發的工作,但他卻對團隊的故事印象深刻。2003年,「哥倫比亞號」太空梭失事,7名宇航員喪生。該事故後,AMS的命運急轉直下,美國宇航局(NASA)宣布太空梭時代結束,原定的2005年載運AMS進入太空的計劃被取消。

之後,丁肇中開始為AMS的命運力爭,經過艱難努力,美國國會以全票通過,同意為AMS實驗增加一班太空梭。在奧巴馬就職典禮後的三天,AMS又重新回到了太空梭的載貨單上。

2011年5月,AMS被送往國際空間站,開啟宇宙反物質的探尋之旅。而上面的熱系統,則由山東大學的熱科學工程研究團隊研製,程林為首席科學家,這也是人類史上首次解決帶電磁鐵在太空中運行的溫度控制問題。

2013年4月3日,丁肇中與程林分別在歐洲核子中心和山東大學同時發布AMS歷時18年的第一個實驗結果,具有人類探測暗物質的里程碑意義,此舉被新華社評為「中國智慧照亮宇宙之『暗』。」「但在這之前,整個AMS團隊,包括山東大學的熱科學團隊,未發表任何一篇相關的研究論文,所以很多老師在那麼多年裡是默默付出。」孫鍥動容地說。

「從科學意義上來說,AMS現有結果的意義已經十分巨大。目前,AMS對宇宙線的測量結果已經推翻了過去一百年來人類對宇宙線的認識,而且許多新發現沒有現成的理論能夠解釋。」孫鍥介紹。

畫萬餘張圖紙,寫1000多萬字報告

AMS項目組要求每個季度開一次大會,接任中心主任後,孫鍥下半年馬上要參加新一次的會議。AMS上天后,山東大學需要有至少四名學者和博士研究生在日內瓦進行AMS熱控制系統的監測和控制工作,24小時不間斷。

AMS熱系統主要組件是山東大學在毫無經驗可以借鑒的情況下設計出來的。「最難的地方是沒有任何現成的經驗可以參照,一切地面上的經驗都不能保證熱系統在空間中能夠穩定運行。」孫鍥說。AMS的熱系統包括32426個元部件,山東大學團隊一共畫了10262張技術圖紙,寫了1000多萬字的技術報告。目前,山東大學熱科學團隊一直在全面負責熱系統的運行與監測工作,並根據太空運行的實際數據修正核晶元的熱控制模型,以更好地應對太空各種極端條件的考驗。

根據丁肇中的預測,隨著AMS項目的進展,到2024年,反物質是什麼、暗物質的來源是什麼,這些問題或有決定性的結果出來。而山大熱工程研究團隊,除了要繼續保障熱系統的平穩運行、為AMS項目提供必要的支持外,從科研的意義上來說,他們也收集大量的數據,對於研究太空當中周期性變化的、大熱容的傳熱與散熱現象有極大的研究價值。

AMS項目已經收集了1200億個宇宙線數據,相應結果已經整理成數十篇學術文章,發表在物理評論快報(PhysicalReview　Letters)等世界頂尖學術期刊上。

「我的主要任務,就是繼續和團隊一起保證這兩項工作的順利進行。探索未知,就是我們最大的成果。而我個人的作用,其實不重要,重要的是我們的這個團隊。」採訪尾聲,這個年輕的學者一次又一次強調。在這項長期的實驗項目中,山東大學熱科學工程研究中心的團隊,繼續著科學探索的漫漫長途。

諾貝爾物理學獎獲得者,著名美籍華人、物理學家丁肇中主持的國際大科學工程AMS項目,從2004年開始,一直有山東大學熱科學與工程研究中心團隊的參與。今年5月,該團隊的帶頭人程林將接力棒交給了孫鍥。近日,齊魯晚報記者採訪了孫鍥及團隊成員,了解AMS項目背後的感人故事,以及山東大學在其中的重要貢獻。

（齊魯晚報·齊魯壹點 記者 郭立偉  實習生 霍鳳雨）

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