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【大工人物·校友篇】段旭如:让“人造太阳”从中国升起

作者:董柏琪 朱志伟 来源:校友工作处 时间:2018-06-11 08:13

【校友档案】段旭如,全国政协委员,核工业西南物理研究院副院长。1983年-1987年就读于我校应用物理专业。先后在德国低温等离子体物理研究所及德国宇航中心工作,2004年底回国工作,享受国务院政府特殊津贴,中国核工业集团公司首批科技带头人,四川省学术和技术带头人。主持了中国环流器二号A装置实验,带领团队在等离子体诊断、等离子体约束改善与输运等研究方面取得多项创新成果,在国内首次实现了具有边缘局域模的高约束模式放电,是我国磁约束聚变实验研究具有里程碑意义的重大进展;在多个重要学术组织和团体任职:国际热核聚变实验堆(ITER)计划科技咨询委员会成员,国际托卡马克物理研究协调委员会成员,国际核聚变技术论坛执委会成员,四川省物理学会副理事长,四川省核学会副理事长,曾任ITER(产氚)试验包层计划委员会副主席,国家磁约束聚变专家委员会成员,大连理工大学、中国科学技术大学、四川大学、中南大学、厦门大学等多所高校兼职教授等;应邀多次在IAEA聚变能大会等国际学术会议做大会报告,发表论文140余篇;近年来,获国防科学技术进步一等奖2项,中核集团公司科学技术奖特等奖1项,中核集团公司“钱三强科技奖”及劳动模范。

古老的中国,流传着夸父逐日的英雄传说,倾注了人类对太阳的执着追求,而如今,那个关于太阳的梦想已经从世界的东方喷薄而出、光芒万丈。追梦路上,段旭如正一往无前。

人造太阳,为中国核聚变事业冲锋

太阳能带来光与热,是因为它内部进行着热核聚变反应,如果人类可以掌控这种反应,就意味着世世代代将拥有无限的、清洁的能源,这就是“人造太阳”计划,又称国际热核聚变实验堆(简称ITER)计划,现已吸引包括中国、欧盟、印度、日本、韩国、俄罗斯和美国七方共30多个国家参与,是当今世界最大的科学工程之一,也是我国第一次以全权平等伙伴身份参加的大科学工程国际科技合作项目。在技术方面,我国承担约10%的研发制造任务,目前相关研究水平已达到国际先进水平,以段旭如为代表的中国科学家在用奋斗演绎自己的“人生核聚变”,释放能量,推动中国和世界核聚变事业发展。

35年前,年轻的段旭如意气风发地走进了大连工学院的校门,梦想的种子开始落地生根。35年后,在核工业西南物理研究院控制大厅内,副院长段旭如目光如炬,梦想已悄然生根开花。

段旭如谨慎地查看着各项数据,眼前展现着巨大的“人造太阳”实验研究装置——中国环流器二号A托卡马克装置,大大小小的仪器设备密密麻麻地摆放在四周,各种指示灯不停地闪烁,几十名科研人员正紧张忙碌着,“这部分设备都为‘人造太阳’实验装置服务,主要目的就是让这个实验装置等离子体达到高温。”

“核聚变其实很安全,一旦发生事故,将导致达不到反应条件,聚变将自动停止,勿需‘谈核色变’。聚变所采用的燃料——氘,在海水中含量丰富,一升海水中提取的氘发生聚变所产生的能量相当于燃烧300升汽油,而其反应物氦也没有放射性”段旭如介绍说。为了追求打开人类能源大门的“金钥匙”,他带领团队一路攻坚克难,朝着人类能源道路上的一座座高山不断跨越。“搞科研要耐得住寂寞,要有执着的精神。”通过材料、工艺等各个专业的协作以及团队间通力的配合,段旭如带领团队集中力量攻关,取得了等离子诊断、等离子体约束改善与运输等研究方面的多项创新成果,在完成技术积累的同时,也实现了中国核聚变事业人才的积累。

千淘万漉虽辛苦,吹尽黄沙始到金。“参与ITER计划能够贡献中国智慧”,作为核聚变研究领域的领军人之一,段旭如信心满怀,“在高密度条件下,当等离子体温度达到1亿度以上,可使数目可观的粒子具有足够动能克服原子核间斥力而实现核聚变反应,产生可观的聚变能。为具备开展堆芯等离子体研究的条件,我国科学家正努力进军1亿度!”他意气风发。

以梦为马,坚持不懈做好一件事

“旭”日东升,“如”沐春风。冥冥中,段旭如的名字与“太阳”有着不解之缘。小时候的段旭如对物理颇感兴趣,高考时报考了我校应用物理专业,本科毕业后保送至西南物理研究院攻读硕士学位,敲开了核聚变研究“人造太阳”的大门。他钟情科研,从事超导体临界温度测量、等离子体光谱诊断等方面的研究,而后走上核聚变研究的道路。得益于踏实和努力,段旭如在院里的推荐下,前往德国做访问学者,同时攻读博士学位,先后在德国低温等离子体物理研究所及德国宇航中心工作近八年。

八载隔洋同对月,壮志满腔誓归国。当时,国内的核聚变研究还处于艰苦创业的阶段,科研条件十分有限,而在德国,段旭如接触到了国际一流的实验环境、德国人严谨的做事风格和浓厚的科研氛围,这让他丰富了阅历、开阔了眼界,更是为回国奋斗积累了很多经验。科学不分国界,但科学家终有国籍。“我的根在中国,为中国核聚变事业奋斗是我一生的追求。”归来是他的梦,盈满对祖国的缱绻深情,他断然拒绝了德国宇航中心的挽留,毅然回国。

回国至今,十四年如一日,他全身心投入核工业西南物理研究院核聚变研究中,没有一丝懈怠。ITER这个“人造太阳”装置将是人类历史上第一个电站规模的核聚变堆,其部件研发制造过程中最严苛的是质量保障体系,需要按照国际核设施标准来建设,而有些标准又比国内标准高许多,加之很多技术又是首次接触,段旭如团队面临极大挑战。虽如此,段旭如带领团队却从未降格以求,连同其他科研项目在内,全部遵照国际标准执行。“只有按照国际高标准来建设,才能保证我们研发制造出的ITER部件可靠、稳定,也能极大的避免因质量不过关而导致的人力、物力以及时间的浪费,相比于此,我们多付出些辛苦就是!”段旭如淡淡的说。

历尽铅华成此景,人间万事出艰辛,面对重重困难与挑战,他不但不觉得苦,反而乐在其中。“我之所以坚持做核聚变,是因为它可能是解决人类能源问题的最终途径,意义非凡,这也是我一生的梦想。”以梦为马,段旭如在实现梦想的道路上不懈驰骋,承载初心,也寄托希望。

学在大工,红色基因薪火相传

说来也巧,段旭如之所以报考大连工学院,是因为他的爷爷曾梦见过工学院。那时,流传着“学好数理化,走遍天下都不怕”的说法,初入校门,段旭如就被大工浓厚的教学环境、老师认真负责的教学态度、启发式的教学方法所吸引,如饥似渴地汲取知识。

他读书刻苦,每天过着教室、食堂、寝室三点一线的生活,主要的任务就是学习。大工的本科教学历来标准高、要求严,也为段旭如从事科研打下了深厚的学术根基。“大一入校就要写论文”他至今仍然记忆犹新。段旭如回忆到,在大工的第一门课是《力学》,80年代就为本科生配备了副教授讲授,第一次课后作业就是写小论文,以此锻炼研究分析问题的能力。没有互联网,甚至连电脑都没有,做研究写论文只能靠图书馆。每逢课下,段旭如都会扎进图书馆,查找资料,认真钻研,撰写论文,直到闭馆仍不舍得出来。更令他兴奋地是,在写《科学研究方法》选修课论文时,极大地激发了他探求物理奥秘的热情,他一口气读完厚厚的《物理世界》,边读书边琢磨边研究,痴迷于此不能自拔。

从大工到核工业西南物理研究院,段旭如实现“无缝连接”。在大工培养起来的踏实品格及扎实的专业功底,使得他很快融入到新的学习和生活,成为研究院里的“拼命三郎”,直至今日仍然如此。涓涓凌水,汇育英才,大工严谨务实的优良传统沉淀出段旭如不怕困难、求实进取的品格。“母校给了我做人做事要踏踏实实的品格,让我一生受益匪浅”,也让他将这份光荣传递下去。“科研精神需要创新,要坚韧不拔,要有好奇心,更要求真务实。”如今身为导师,段旭如以此来要求他的学生们,“兴趣是最好的老师,搞科研不能半途而废”,他用自己的一言一行感染着身边的人,传承着母校的红色基因。

路漫漫其修远兮,吾将上下而求索。在人类能源的道路上,段旭如正带领团队仰望天空、脚踏实地,不断树立新的里程碑,他用行动为梦想插上了翅膀,飞向远方。

责任编辑:姚璐

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