編者按:在荊楚大地科技戰(zhàn)線,有這樣一群人,他們或?qū)€人理想融入科學發(fā)展需要,在前沿領(lǐng)域和基礎(chǔ)研究上作出重要貢獻;或埋頭突破關(guān)鍵核心技術(shù),解決經(jīng)濟社會發(fā)展瓶頸制約;或與疾病較量,護佑人民群眾生命健康;或把科學講成故事,提升公眾科學素質(zhì)……他們兢兢業(yè)業(yè),始終響應和踐行著新時代的召喚,弘揚著偉大的科學家精神。
近日,為進一步宣傳好科學家精神,講好湖北科技工作者的鮮活故事,引領(lǐng)全省科技工作者躍馬揚鞭,奮進新征程、建功新時代,湖北省科協(xié)聯(lián)合省委宣傳部、省委軍民融合辦、省科技廳、中國科學院武漢分院開展2024年“荊楚最美科技工作者”宣傳展示活動,委托武漢科技報深入采訪一批湖北優(yōu)秀科技工作者代表,并推出相關(guān)專欄,講述他們潛心科技攻關(guān)、勇攀高峰的動人故事。
打造“國家重器”:從一無所有到領(lǐng)跑世界——記華中科技大學國家脈沖強磁場科學中心主任李亮
強磁場——物質(zhì)微觀世界的放大鏡,能為基礎(chǔ)科學研究發(fā)現(xiàn)新現(xiàn)象、揭示新規(guī)律提供更多機遇。作為世界四大脈沖強磁場科學中心之一,華中科技大學國家脈沖強磁場科學中心,用十幾年的時間實現(xiàn)了從一無所有到領(lǐng)跑世界的升級“蛻變”。
近日,該中心主任李亮榮獲“首屆荊楚最美科技工作者”榮譽。記者第一時間采訪了他,深刻感受了他和團隊,在將脈沖強磁場設(shè)施這一首個落戶湖北的國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施項目,從無到有、由弱變強建設(shè)中的波瀾壯闊。
海外歸來 矢志建設(shè)大科學裝置
以前,中國沒有此類設(shè)施,科學家想做相關(guān)實驗都不得不到美國、歐洲、日本去“求助”,有時一年一次做實驗都是奢談。
“脈沖強磁場設(shè)施是產(chǎn)生高強磁場的最有效手段,近40年來已產(chǎn)生與之相關(guān)的諾貝爾獎10項?!崩盍两榻B說,歐美發(fā)達國家自20世紀60年代以來已建有三十多個脈沖強磁場設(shè)施。為滿足我國科學研究對強磁場實驗條件日益增長的迫切需求,國內(nèi)于2007年1月批準由華中科技大學組建團隊建設(shè)我國脈沖強磁場設(shè)施。當時,我國脈沖強磁場技術(shù)與世界水平存在較大差距,國內(nèi)相關(guān)技術(shù)人才極度緊缺,華中科技大學潘垣院士向?qū)W校推薦了正在美國工作的80級校友李亮,隨后時任華中科技大學校長的李培根院士向他發(fā)出邀請,希望他能回母校“掛帥上陣”。
彼時,李亮正在美國通用電氣公司全球研究中心工作,得知消息后他積極響應。2007年4月,李亮放棄美國的高薪工作和優(yōu)越的生活條件,回國全職主持脈沖強磁場設(shè)施建設(shè)。
瞄準強磁場國際前沿,李亮帶領(lǐng)團隊立足自主創(chuàng)新,相繼攻克了極限工況下磁體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性設(shè)計、磁場波形精確調(diào)控和微弱信號精準測量等世界性難題。五年過后,國內(nèi)建起了我國唯一、亞洲最大的脈沖強磁場設(shè)施。
走在前列 勇闖科研“無人區(qū)”
一晃,回國已經(jīng)17年的李亮取得了世界矚目的成就。在他和團隊的共同努力下,脈沖強磁場設(shè)施成為名副其實的“國之重器”。
其中脈沖強磁場設(shè)施創(chuàng)造了64T脈沖平頂磁場(T為“特斯拉”,是表征磁場大小的單位,是我們所在地球磁場的128萬倍)、45T/50Hz重頻磁場等多項磁場參數(shù)世界紀錄,94.8T的最高峰值磁場強度位居世界第二、亞洲第一,使我國在該領(lǐng)域走在了世界最前列。包括清華大學、北京大學、中國科學院物理所、英國劍橋大學、美國斯坦福大學在內(nèi)的130個國內(nèi)外科研單位在這里開展了1900余項科學研究,取得了包括發(fā)現(xiàn)第三種規(guī)律新型量子振蕩等在內(nèi)的一批重要原創(chuàng)成果,有力推動了我國物理、材料、生命等相關(guān)前沿基礎(chǔ)學科研究發(fā)展。同時基于設(shè)施的研究成果已發(fā)表4篇Nature/Science正刊、55篇子刊及31篇PRL等一批高水平學術(shù)論文。
支撐“本行”前沿基礎(chǔ)研究之余,李亮和團隊還堅持以解決國家重大需求為導向,積極拓展強磁場技術(shù)的應用,服務國民經(jīng)濟發(fā)展和國家安全。他帶領(lǐng)團隊經(jīng)過長達十余年的攻關(guān),在國際上首次提出了大型永磁電機“無磁裝配——整體充退磁”方法,成功研制國內(nèi)首套大型永磁電機整體充磁設(shè)備,實現(xiàn)20MW全球最大單機功率風力發(fā)電機轉(zhuǎn)子的整體充磁。相關(guān)成果已應用于湘潭電機、明陽智慧能源、中車永濟等企業(yè)2.5-20MW全系列永磁風力發(fā)電機的制造,為企業(yè)帶來了顯著的經(jīng)濟效益,推動我國風電綠色制造實現(xiàn)里程碑式高質(zhì)量發(fā)展。
一些強磁場技術(shù)應用的典型,在生物醫(yī)療、先進制造等多個領(lǐng)域?qū)⒋笥锌蔀?。如今,磁性尺蠖軟體機器人以超過1倍身長/秒的移動速度在歡快地“跑動”,是目前報道的最快此類機器人;鋁和物性相差極大金屬間的冶金結(jié)合變?yōu)榭赡?,在強磁場作用下可瞬間“粘合”,成為一種新型輕質(zhì)復合材料……
引才育才 打造優(yōu)秀人才“強磁場”
作為團隊負責人,李亮十分重視人才培養(yǎng)。主持脈沖強磁場設(shè)施過程中,他累計培養(yǎng)畢業(yè)博士24人、碩士20人,其中10人畢業(yè)后留校繼續(xù)參與設(shè)施建設(shè)和運行;培養(yǎng)長江學者特聘教授2人、教育部新世紀優(yōu)秀人才4人、基金委優(yōu)秀青年基金獲得者1人,引進海外優(yōu)青11人,團隊擁有國家級、省部級人才占專任教師比例達60%;帶領(lǐng)團隊入選中國青年五四獎章集體、國家自然科學基金創(chuàng)新研究群體、教育部創(chuàng)新團隊、全國專業(yè)技術(shù)人才先進集體和“111計劃”引智基地,建成了一支創(chuàng)新能力強、具有國際學術(shù)影響力的強磁場工程和科學隊伍,打造了培養(yǎng)和吸引優(yōu)秀人才的“強磁場”。
記者了解到,李亮已先后入選長江學者、杰青、國家高層次人才,是國家自然科學基金委創(chuàng)新群體、973計劃、國家重點研發(fā)計劃首席科學家,教育部國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施專家委員會委員、“十四五”國家重點研發(fā)計劃“大科學裝置前沿研究”重點專項總體專家組成員。他先后主持“十一五”和“十四五”國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施“脈沖強磁場實驗裝置(一期)”及其“優(yōu)化提升(二期)”兩項大科學工程項目,項目總經(jīng)費達25億元;發(fā)表SCI收錄論文300余篇,獲國內(nèi)外授權(quán)發(fā)明專利150余項。作為第一完成人先后獲2018年湖北省科技進步特等獎、2022年中國電工技術(shù)學會科技進步一等獎和2022年湖北省技術(shù)發(fā)明一等獎,作為項目負責人兼總工帶領(lǐng)團隊獲得2019年國家科技進步一等獎(重大工程類)。
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