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上海光机所陈明亮:让科学的种子在藏族孩子心中萌芽

2021年03月21日 09:12:22 来源: 文汇报

  沉浸于强度关联成像研究的陈明亮。记者 周俊超 摄

  只需一个像素就能看清一种目标,为了这种名叫“强度关联成像”的量子探测技术,陈明亮在中国科学院上海光学精密机械研究所的量子光学重点实验室坚守了14年。最近十年,为了寻找理想的试验环境,他和同事们来到青海湖畔,从与当地藏民协调场地、铺路、拉电线开始修建实验基地,几乎每年都有几个月驻守在雪域高原。“我是在大学毕业时入的党。也就是在那时,我埋下了投身量子科研的心愿。”身为一名科研工作者,陈明亮将对党的忠诚与热爱,投入到对前沿科技的无尽探索之中。

  在驻守高原的日子里,陈明亮还将科学的种子播撒到当地藏族孩子心中。在他的发起下,上海光机所党支部为青海泉吉乡民族寄宿制完全小学的学生们送去科普课程,多年持续定向资助贫困学生。

  “最让我感动和开心的,就是看到这些孩子对科学充满好奇。”因为感动和坚持,陈明亮的两个人生梦想“意外”完美融合:当实验基地里的“量子照相机”一步步走向实用,科学的种子也在青海湖畔生根发芽。

  科研之梦:雪域高原拓荒建站,寂寞坚守研制“量子照相机”

  时光回溯到2004年,陈明亮刚从湖南师范大学毕业,世界正处于第二次量子革命的前夜。“当时,我有两个满怀激情的梦想:一是入党并成为一名人民教师,去最艰苦的地方播撒人生的希望;二是投身量子科研,这将是新世纪最有发展前景的科技领域之一。”

  于是,陈明亮将自己职业生涯的第一站选在了云南丽江,成为当地高校的一名物理老师。整整三年,他一边为学生讲授量子物理的基础课,一边跑遍了云南大大小小村寨沟壑。为了更接近量子科技的前沿,他报考了上海光机所量子光学重点实验室的研究生。

  量子成像通俗地说,就是让一台高分辨率照相机为一个它本身并不能看到的物体成像。倘若有了“量子照相机”,医院就可以使用更低剂量的X光辐照实现更高成像分辨率,由此识别那些不易被发现的人体软组织损伤和病变;环境侦察时,就能轻而易举地分辨出空中的一个小亮点究竟是一只鸟还是一架飞机或一群飞机。

  为了实现这个梦想,陈明亮在光机所学科带头人韩申生研究员的带领下,与师兄弟们一起,开始了艰苦攻关。为满足某些测试条件,他们在青海湖畔寻觅到一处高海拔、地域开阔的地方开展实验。2012年起,陈明亮挑起实验室青海野外试验负责人的担子,开始了“拓荒”生活。

  初到青海湖,那里没有任何基础设施。大家就将大集装箱改装成“移动实验室”:仪器设备几乎堆满了所有空间,余下的地方只够四个人挤在一起站着。等卸下仪器,便可有“半个房间”,供他们在野外值守时休息。

  为了运输设备到试验场地,陈明亮带着团队和当地牧民一起,用砂石铺路、建设基地,还挖土坑、撒盐为用电设备布设接地线路,甚至自己埋电线杆架设高压线路为设备供电。为了获取不同天气条件下的设备成像数据,在高原的强烈日照下,他们的皮肤晒脱了一层又一层。

  2013年,采用强度关联成像技术的世界首台单像素三维照相机在上海光机所量子光学实验室诞生。不过,这台相机成像一次需要两分钟,经过团队持续攻关,不断提升技术参数,目前它已具备实时成像能力,而且在水下成像方面也显示出了良好的应用前景。

  基础科研的枯燥与艰苦,只有经历了才知道,日复一日的寂寞坚守也不是人人都能承受。十几年间,光机所量子光学重点实验室里,一届届学生来了又走,只有极少数留了下来。面对各种诱惑,现在已是副研究员的陈明亮一直坚持着没有离开。留下的动力,依然是入党时内心火热的梦想,那份对量子科研的热爱:“一项前沿技术从原始创新到它真正走到应用,大概需要15年到20年的时间。不看到那一天,我总觉得不甘心。现在,这项技术离它的应用越来越近了”。

  教师之梦:科普点亮“七彩之光”,牧民孩子收获人生自信

  坚持一份对前沿探索的执着初心,陈明亮始终不曾忘记自己另一份与入党誓言共存的初心——在最艰苦的地方播撒人生的希望。

  在雪域高原白手起家,建立野外实验基地,少不了与当地牧民打交道。陈明亮发现,那里的孩子特别喜欢激光笔、LED手电筒之类的小玩意儿,对外面的世界怀着十二分的憧憬。

  带着一份好奇,陈明亮走进了这些牧民孩子的家。“捡牛粪、烧雪水,对他们而言就是生活的日常。”走进当地小学,透过这群深山里贫困牧民家庭孩子脸上略带自卑的木讷,陈明亮看到了一个个渴望知识的眼神。于是,他想到通过党建的方式,将所里的科普课程带到青藏高原孩子们的课堂。

  2017年起,在上海光机所党委的支持下,陈明亮带领所里的科普志愿者队伍,为青海泉吉乡民族寄宿制完全小学送来了光机所原创光学前沿科普课程“七彩之光”,课程覆盖三到六年级15个班级的近600名学生。

  “神奇的激光”“激光通信”“蓝光LED”“魅力晶体”等科普课,打开了高原孩子们的眼界,组装太阳能电池发电灯、点亮LED灯泡等有趣小实验更是点燃了好奇,让孩子们兴奋不已。五年多来,陈明亮和同事们带去的科普教具堆满了学校的小仓库,其中还包括较大口径的望远镜缩比模型,以及由上海光机所发明的中国第一台激光器的模型。

  “其实,这些孩子的记忆力、理解力并不比城里孩子差,能否让他们到上海来看看?”陈明亮没想到自己的建议得到所里的支持,2018年5月,四名藏族小学生被接到上海,除了参观科技馆、东方明珠,还见到了平时难得对外开放的空间冷原子钟鉴定件等“国之重器”。如今,每年去青海做实验,陈明亮都会抽空与这些孩子聚餐,还会到他们家去坐坐。

  人物小传

  陈明亮,1982年10月出生,2007年进入中国科学院上海光学精密机械研究所量子光学重点实验室学习,2012年博士研究生毕业后留所工作至今,从事强度关联成像激光雷达学习和研究工作14年。(记者 许琦敏)

【纠错】 [责任编辑: 文星月 ]

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