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我们要让重离子装置造福全人类 ——记中国科学院院士、中国科学院近代物理研究所研究员赵红卫

2024-03-28   甘肃科技报   阅读量:204

    本报记者 武文宣

    他是重离子加速器物理及技术专家,在学习与科研路上向人们一步一步证明了他对于物理领域的坚守与热爱。他就是中国科学院院士、中国科学院近代物理研究所研究员赵红卫。

    求学:冥冥之中的缘分 

    1966年1月,赵红卫出生于甘肃省宁县。1984年的夏天,高中时期的赵红卫成绩十分优异,被学校老师寄予厚望,然而高考失利的他没能去到最理想的院校。在老师的介绍与师兄的推荐下,他以高出一本线130多分的成绩被第二志愿四川大学(原成都科技大学)应用物理系录取。提及此事,赵红卫回忆道:“那还真是一段充满波折的经历。”20世纪80年代,国家强调应用类学科比较多,在高中阶段数学和化学一直是赵红卫的强项,但由于各种原因他没有填报物理专业,可是在机缘巧合之下,他还是被调剂到了物理方向,使我们国家没有损失这位优秀的物理专家。

    “既然选择了远方,便只顾风雨兼程。”开学后,赵红卫并未因学校专业而失落不满,他迅速调整自己的心态,开启了在四川大学的物理学习生涯,这也为后来的研究打下了坚实基础。“一方面学校学风很好,在基础课程方面抓得很紧,特别是英语课,学得很多;另一方面四川大学应用物理系虽然成立时间不长,但实验条件优秀,设备充足,给我后来的工作与学习带来很大帮助。”赵红卫介绍。学校当时是教育部在高校设立的出国人员考试的考点,组织了英语培训的老师,准备了一些设备;另外在他们一二年级就有3门英语课,包括阅读、精读、听说。后来在俄罗斯杜布纳核联合研究所攻读博士学位时,他也是该所第一个被批准用全英文完成学位论文撰写与答辩的学生。回忆起在川大的学习生活,赵红卫依然记得新生第一节课上,郑希特教授、芶清泉教授为他们讲课,介绍学校与学科历史的场景;记得当时流行看武侠小说,班里面把一本《射雕英雄传》拆零散四处传阅;记得上课时老师们讲四川话,甚至在一次期中考试中也出现了方言……

    本科毕业后,赵红卫被免试推荐到中国科学院近代物理研究所攻读粒子加速器方向研究生,开始更加接近工程和实际应用,这对当时的赵红卫来说还是一个陌生的方向。但是其实大二时,他就在图书馆看过这本书《一个美国天才:回旋加速器之父劳伦斯传》,也许这也为后来赵红卫的选择埋下了种子。1991年,赵红卫获得硕士学位后留所工作,为进一步学习深造,他作为俄罗斯杜布纳核联合研究所和中国科学院近代物理研究所的联合培养博士,于1995年和1996年分别获得俄罗斯科学技术博士学位和中国理学博士学位。

    在求学路上,赵红卫始终以奋进者的姿态认真学习、努力沉淀,凭借自身的坚定毅力取得了令人满意的答卷。

    科研:就是要突破和创新 

    不积跬步,无以至千里;不积小流,无以成江海。多年求学的知识积累,为赵红卫后来的科学研究奠定了坚实的基础。从1995年到现在,赵红卫一直在中国科学院近代物理研究所工作。在科研路上,赵红卫长期从事加速器物理研究,在强流离子束产生、冷却和加速方面做出了系统而创造性的工作,取得了具有重要国际影响的研究成果。

    赵红卫及其领导的团队提出了一种原创的电子回旋共振(ECR)等离子体超导磁约束结构,实现了一种高磁镜比三维“最小B”等离子体磁约束新构形,提出了高频率微波加热ECR等离子体的一种新模式,研制成功目前国际上性能最好的全超导、全永磁、蒸发冷却新型强流高电荷态ECR离子源和激光离子源;将离子源产生的高电荷态重离子束流强度提高了约两个量级,产生并不断刷新一批高电荷态重离子束流强度的世界纪录,对基于重离子加速器的核物理和原子物理等领域研究具有深远的意义。赵红卫领导团队研制成功国际上束流强度和束流功率最高的连续波质子束超导直线加速器,为加速器驱动的先进核裂变能、宽谱高通量中子源、同位素制备等重要应用奠定基础。他负责研制成功重离子治癌的高性价比紧凑型回旋加速器注入器,为我国首台重离子治癌专用装置的自主研制起到了关键性作用;通过与俄罗斯同行合作研制成功我国首台、国际上新一代电子冷却装置,使兰州重离子冷却储存环实现了束流强度高增益累积和低动量分散的目标。

    这么多创新性成果,令人惊叹!但是其中的困难也是超乎寻常的,就像一场充满障碍的马拉松,耗时耗力,有时却难以抵达终点。

    “做科研就要做新的东西,而创新有很大难度。”对于提出的自主研究需求的设备新结构,赵红卫带领团队和国外的同行讨论、赴多个国家和地区参加学术会议,没有人认为可行,也没有人这样做,因此实验小组和他本人承受着巨大的压力。在这种情况下,赵红卫及其团队经过理论模拟和分析,坚信他们一定能够成功,经过一步一步探索、多次实验与核心技术攻关、做样机之后再验证,虽然实际花费的时间比预估的要长很多,问题艰难程度也大很多,单单证明加速器其中一个设备方案可行性就用了4~5年时间,但是最终证明他们的方案是可行的、实验是成功的,而且到目前为止依然处于世界领先水平。

    对于科研工作,赵红卫表现得非常纯粹,不为追名逐利,只是坚定地热爱。“要想在科技领域实现突破,只能实事求是、脚踏实地,长期潜心研究、自主自立自强、不断创新,不要相信弯道超车、跨越发展,宁可相信十年磨一剑。”他希望用自己的力量为学界产出成果,为社会贡献帮助。提及最近的研究计划,赵红卫透露,他们在做新的装置,而且也是世界首台。我们相信,在赵红卫及其团队的努力下,我们能够再次看到他们的创新成果。

     生活:简单随性中的坚定 

    “平衡科研和生活,本质是心态的平衡,而不是时间或体力上的平衡,只要心态到位,即使每天很忙,丰富的生活体验也不会缺席。”

    作为一名肩负重任、心系国家的科研工作者,赵红卫一直不停地在永无止境的科研跑道上奔跑,没有给日常生活留出很多闲暇时间,每天大部分精力都在工作上,在攻关最难时,晚上加班都会坚持到12点。但是他从未抱怨过这种缺少业余活动与社交的生活方式,反而过得很简单、随性。因为创造出对社会有价值的知识和信息,会带给他强烈的成就感,会让他更加热爱自己的研究工作,干起来就不觉得辛苦,也不觉得枯燥乏味。在赵红卫的言语中,甚至能感受到他在享受着那份独特的乐趣。年轻时,他会做一些体育锻炼放松自己,现在没时间了就去散散步,有时看看书,除了专业知识,他还喜欢去感受一下其他文化。在这次回母校交流时,他特地利用时间间隙认真参观了学校校史馆和江姐纪念馆,在讲解人员的解说下,神情专注地看着每一幅图片,还时不时跟同行人员交流自己的想法。

    说到自己的家庭与孩子,赵红卫眼里多了一些温暖的神色。在他的孩子眼里,父亲是做事情很认真、做研究很刻苦的人。“虽然现在的孩子都不愿意从事很艰苦的工作,但是他有他的天地,我很尊重并理解。”在他看来,真正做好一件事情,不论是科研工作者还是公司职员、政府员工,都要看自己的兴趣,只有自己真正喜欢才有可能有所收获。赵红卫不会强迫孩子从事不感兴趣的职业,他对于自己的工作也正是这样的。

    育人:在目标下砥砺前行

    在四川大学2022届学生毕业典礼上,赵红卫作为校友代表向同学们送去了真挚的祝福,分享了自己的人生感悟与大家共勉。

    “外面的世界很精彩,外面的世界也并不无奈。”他认为,世界正在经历百年未有之大变局,以数字技术、人工智能、基因编辑、量子通讯与计算、脑机融合、人与机器一体化等为代表的新一轮科技革命和产业变革,正处于蓄势跃迁、快速迭代的关键阶段,将加快重塑产业形态和全球经济格局。而新冠疫情、俄乌战争更是加速了全球在政治、经济、社会、文化、军事等诸多领域的演变。我们国家正处于在许多关键核心技术领域被“卡脖子”的复杂国际环境,现阶段我国把高水平科技自立自强与高质量发展作为应对各种风险挑战的“定海神针”和中华民族伟大复兴之关键。

    在这样的国际国内大背景下,他希望同学们精益求精、追求卓越,以阳光自信、充满勇气和毅力的姿态面对困难、迎接挑战、解决问题,成为行业翘楚、领域俊彦、岗位能手,成为一名具有一定的专业知识或技能的高素质人才。他希望同学们选定目标、坚持不懈,人生最大的幸运是自己的兴趣爱好能够与工作完美结合,其中一定有些东西值得自己坚持不懈地去追求和为之倾注一生的深情,这样自己也会享受其中,工作是这样,生活也如此。他希望同学们共情、公正、包容,牢记“海纳百川,有容乃大”的校训,掌握“求同存异、共同发展、合作共赢”的时代基本理念,成为一名做事做人有底线、有敬畏之心、具有职业道德和高尚品格的人。

    从机缘巧合进入物理领域到成为中国科学院院士,赵红卫几十年在加速器物理和技术研究领域辛勤耕耘,不断探索,为服务国家重大需求作出了卓越贡献。在中国科技发展日新月异的今天,离不开一代又一代像他一样的科研人的辛勤付出。

     人物简介 

    赵红卫,中国科学院院士,现任中国科学院近代物理研究所党委书记、副所长,兼任兰州重离子加速器国家实验室副主任和国家“十二五”重大科技基础设施“强流重离子加速器装置”副经理。国家杰出青年基金获得者,基金委创新群体项目负责人和973项目首席科学家,全国优秀科技工作者。

    主要从事加速器物理与技术研究工作,发表SCI学术论文百余篇。赵红卫及其领导的团队成功研制了目前国际上性能最好的强流高电荷态ECR离子源及激光离子源、国际上束流强度和束流功率最高的连续波质子束超导直线加速器、高性价比紧凑型回旋加速器注入器、我国首台电子冷却装置。曾获国家科技进步二等奖2项(1项为集体奖),中国科学院科技进步一等奖1项,中国科学院杰出科技成就奖,甘肃省科技进步特等奖1项、一等奖2项,国际离子源领域最高奖“明亮奖”,2022年度何梁何利基金科学与技术奖,2022年甘肃省科技功臣。

责任编辑:沈文刚

赵红卫
中国科学院院士