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王淦昌科技奖丨刘森林:在科研的“无人区”去干成一些事

2024-05-28   中国原子能科学研究院   阅读量:163

今天是我国著名核物理学家

“两弹一星”元勋王淦昌先生

诞辰117周年纪念日

在王淦昌先生“我愿以身许国”的感召下

中国原子能科学研究院

有一群核科技工作者

勇闯科研“无人区”

为核工业创新发展贡献智慧

今天我们走近其中一位

扬起王淦昌先生的精神火炬

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    “我的成长离不开王淦昌等老一辈科学家的精神滋养……这既是一份沉甸甸的荣誉,也是极大的鼓励与鞭策,更是一份崇高的传承和使命。”站在原子能院最高荣誉“王淦昌科技奖”领奖台时,刘森林的声音随着情绪的高涨而微微颤抖起来。

    37年前,刘森林正是在王淦昌“我愿以身许国”的感召下,走进了我国核工业的“摇篮”——中国原子能科学研究院。几十年来,从高放废物处置源项、核辐射环境影响评价、核事故应急航空测量、中国辐射水平、放射性废物最小化,到核探测芯片化、核工业智能化、核科技战略研究;从一名刚出象牙塔的青年科研人员,到中核集团首席科学家、联合国原子辐射影响科学委员会(UNSCEAR)中国国家代表、国际放射防护委员会(ICRP)主委员会委员、国际原子能机构(IAEA)独立高级专家……刘森林始终追随着前辈的步伐,叩问着科学的真谛,种下一个个从“0”到“1”的创新果实。

热爱引领科研路

    从小就喜欢徜徉在算式题林里的刘森林,对数字有种天生的敏感。小学三年级时,即使在不懂理论的情况下,他已经会用符号去假设变量的方式,解三元齐次线性方程组。到了高中就与老师讨论大学数学问题。

    高考时,刘森林选择了四川大学原子核物理专业,这是一门需要与计算打交道的“硬核”专业。大学期间,老师曾讲过的一句话令刘森林醍醐灌顶——“所有的物理问题都可以转化为数学问题”。这句箴言也成为他日后工作中最基础的方法论。“无论是学习也好,工作也好,搞清楚科学的本质,那些看似复杂的问题自然迎刃而解。”

    1987年,刘森林被分配至原子能院安防环保处(保健物理部)环境保护室,其前身为原子能院于1958年成立的技术安全室,我国核工业辐射防护领域研究的最早实践即发轫于此。刚入职没多久,他就接到一项任务——研究高放废物固化体内放射性活度及内、外剂量率变化。当时高放废物研究在国内外属于较前沿的研究领域,作为新人能够承担如此重要的任务,刘森林倍感珍惜。

    那段时间,刘森林整天泡在院计算中心、院图书馆及核工业科技情报所,并将院图书馆里相关的专业书籍几乎全部读完,一遍遍列算式、编程序,也成为室里首个自研程序的年轻人。为进一步解答疑惑,他每周至少两次骑自行车去其他研究所查阅资料,这距离40多公里的路程,一天的往返就要花费5个多小时,可刘森林不辞辛苦地坚持了三个多月。

    功夫不负有心人。在规定的一年期限里,刘森林不到半年就得出了计算结果。这项研究成果不仅形成了他工作后与指导老师共同发表的第一篇论文,也为他赢得了原子能院科技成果二等奖。

    20世纪80年代末,国家出台环境影响报告书审批制度。戴传曾、阮可强、潘自强、张永兴、夏益华、姜希文、谢建伦等被聘为国家环保局核环境审评专家技术组专家,参与到我国核电站、核设施的环境影响技术评审中。为给技术组物色一位学术秘书,专家们开始观察起身边的年轻人。他们发现,刘森林在钻研课题的同时,也帮研究室跑些取水样之类的“杂活儿”,常常肩扛一二十斤的水样,往返于实验室和办公室之间。望着眼前这个纵使汗水浸透衣衫也毫无怨言的年轻人,专家们的心中有了答案。

    在大咖云集的技术组里,刘森林每天都能近距离地观摩“高手过招”,成长速度飞快。当听到专家谈论自己不懂的专业语汇或问题,他默默记在心里,跑到图书馆翻阅资料、了解释义。渐渐地,专家也会给刘森林看相关报告,在听到他对问题的准确分析后,又让他参与到环境评价分析报告撰写与放射性后果计算等工作中。这些技术审查工作为后来参加中国实验快堆、中国先进研究堆建设项目选址、设计建造阶段的环境影响评价报告书编制打下了坚实基础。

    1993年,刘森林师从张永兴研究员,在原子能院完成了硕士研究生学业。1994年,刘森林成为(国家核安全局)核安全专家委员会当时最年轻的委员之一。1996年,刘森林师从中国辐射防护领域重要开拓者和奠基人之一的李德平院士开始博士研究生学习生涯,从事核事故放射性航空测量技术研究。读博期间,刘森林已身兼硕士研究生导师,引领着更多青年人走进辐射防护领域的学术大门。

勇闯科学“无人区”

    “做研究不能只着眼于表象问题,还需深入挖掘其内在逻辑和科学原理。想一想,你做这项研究最核心的科学本质是什么?”在刘森林看来,要培养创新思维,平时就要比别人“多想一步”。

    他自己也会不时地将脑海中“窜”出的新想法,分享给同事和学生,引导大家拨开迷雾,寻找问题的核心、科学的本质。有时,当听到刘森林将两个看起来不相关的事物联系在一起时,有人也会在心里犯嘀咕:“这想法会不会太前沿了?能实现吗?”

    但刘森林认为,做科研需要一些天马行空的想法,要敢于在“无人区”去干成一些事!“王淦昌先生发现的反西格玛负超子、提出的激光惯性约束核聚变理论等,每一项都是让世界为之震撼的巨大突破。”在刘森林的心中,像王淦昌这样在“无人区”成就了多项事业的科学家,是自己毕生学习的“偶像”。

    深耕辐射防护领域,刘森林从“无人区”出发,在国内首次开展了航空伽玛谱仪应用于重大核事故应急监测的技术基础研究;首次提出我国高功率研究堆建设在特大城市郊区场外应急公众剂量验收准则,为中国先进研究堆和中国实验快堆建设的定址及核应急做出突出贡献;系统研究了超铀核素气溶胶的产生和传输机制,解决了工程中关键物项沉积率测量的难题,为验证线安全稳定运行提供了测控手段……

    伴随着新一轮科技革命以人工智能技术的颠覆式创新为先导,机器智能化进程开启。而能够提高辐射防护效率、有效减少人与辐射源接触的,正是以智慧化为内核的智能安全工具。刘森林敏锐地提出了“智能化替代人、信息化减少人”的防护技术发展方向。

    “智能机械、智能可视、智能防护等工具的研发,以及在线实时监测、精细屏蔽计算、剂量分布预报等技术的开发,不仅能推动技术的更新迭代,还能有效促进辐射安全防护工作的可持续发展。”近年来,由刘森林带领团队开展的辐射芯片探测器研制、超铀核素防护技术基础研究、核工业耐辐射机器人平台及末端执行工具等多项从“0”到“1”的前沿探索,使原子能院在相关领域处于国内外领先水平。

    “在开展芯片探测研制的过程中,我们一路受到刘老师的启发与引领,打通多项技术瓶颈,最终将看似不可能的想法落地为现实。”作为刘森林的学生,原子能院核安全与环境工程技术研究所副所长庞洪超从读博开始,就跟随刘森林从事辐射安全研究,也深谙老师对创新的重视。

    同样,在导师刘森林的指导下,硕士研究生邝子佳积极开展学科交叉学习,最终在国际机器人与自动化大会ICRA 2023机甲大师高校挑战赛中夺得了机器人大赛冠军,成为原子能院有史以来第一个获此殊荣的学生。

    正如武侠小说中,主人公常常集多家门派功夫于一身,从而打通任督二脉;又如修仙小说中,主角往往不守常规、逆天改命,如今的科学也面临着颠覆性发展的需求。“科学技术发展到今天,如果不是抱着‘改天换地’的想法,也就没有早期核工业的发展。”在科技创新之路上,刘森林始终提醒自己,切忌思维固化,不能为常规所困,要保持开放的心态以及对前沿技术的关注。

国际舞台发强音

    联合国原子辐射影响科学委员会(UNSCEAR)是联合国框架内负责收集、评议、整理与整合全球电离辐射照射水平及其致人和环境影响的科学组织。自接棒潘自强院士担任该组织第六任中国国家代表后,刘森林与代表团成员科学、准确地介绍与评价中国等世界各国受辐射环境影响情况,在世界辐射防护舞台客观、公正地展现了中国形象。同时,在国际辐射防护界最具学术权威和声誉的学术机构——国际放射防护委员会(ICRP),刘森林作为主委员会委员,始终在为各国际组织和国家制定辐射安全和防护标准提供技术决策与建议。

    中国代表在国际组织上占据一席之地,既是国际同行对中国专家的认可,对于展现中国辐射防护与安全领域的硬核实力,提升中国核工业的世界公信力与话语权也大有裨益。“作为代表中国的学者,我有责任深入学习世界辐射防护领域前沿热点知识,为中国以及世界辐射防护做些贡献。”对于刘森林而言,无论身处何种舞台,他始终未有懈怠。

    如何从容应对每一场“转型”?如何迎接每一次的新挑战?刘森林用身体力行给出了答案:坚持不懈地学习。“我不敢说自己是一个善于学习的人,但我是一个很愿意去学习的人。”从事核安全出身的刘森林,对任何事物都秉持负责任的态度。当涉足某一新领域时,他会先深入学习,即使将花费自己大量的精力。

    为了帮助自己更准确地理解国际辐射防护体系文件,更好地与外国学者进行交流,刘森林报名了线上英语课程;为了给自己重点关注的辐射防护芯片化探测器研究提供计算启发,他学习了PYTHON(编程),并“重拾”最爱的数学课。

    “无论走到哪里,刘首席都带着他的活页笔记本,上面密密麻麻地写满了工整的汉字与英文字母,里面既有英语学习笔记,还会记录他自己的一些新想法。”夏梦蝶自2016年与刘森林共事,在其带领下从事核科技战略研究工作。“严谨认真、坚持学习”是这位首席科学家给她留下的深刻印象。

    由于白天事务繁忙,刘森林早已习惯压缩休息时间,常在深夜研读和翻译国际研究报告等文件,跟踪行业动态。“我和刘首席住一个小区,有一次半夜醒来,居然看到他家依然亮着灯光。”而同事有所不知的是,这一习惯,刘森林已经坚持了十余年。

    我的生活作息是每天在凌晨3:40至4:00起床,工作到6点半。这段时间用来做业务工作、国际组织、学科方向上的事,然后准备去上班。至于休息时间嘛……”,刘森林笑了起来,“就是利用路上坐车的时间充分睡觉!其实这个小技巧是潘老师(潘自强院士)告诉我的。”

    提到老师,刘森林不禁有些动情,他始终感念着每一位指引过自己的专家和前辈。导师李德平院士为他树立了师者典范,“李老师常说,世界上只有知识是给了别人而自己不会减少的。他将自己年轻时跟随钱三强、戴传曾等前辈学到的‘定期交流制度’分享给我们,并告诫我们,当老师的一定要心中有‘货’,能给学生以启迪,不让他们走弯路。我也是按照他说的去带学生。”

    作为带领刘森林进入国际放射防护学术交流与合作之门的领路人,潘自强对刘森林同样影响深远。他履职多个辐射防护领域国际组织期间,始终坚守科学与安全等基本原则,多次彰显了我国在国际辐射防护领域的权威性,为全球辐射防护事业发展做出重要贡献。潘院士身体力行的尊师重教、严谨治学、团结协作等传统美德,塑造了刘森林为人处世的准则。

    一千个人眼中有一千个哈姆雷特,但熟悉刘森林的人,却不约而同给出了相似的评价——求知若渴、做事严谨、性情中人。“如果不搞核工业,或许我会成为一个艺术家”,说罢,刘森林又笑了起来。任凭岁月流转,科学初心未变。如今的刘森林,依然是37年前那个爱思考、爱学习、重情重义的科技工作者。

    文、制作丨李理达 李文琪

    图丨张燕生

    责校丨张彬

王淦昌
中国科学院院士