探秘粒子释高能——记邵东籍中国科学院院士赵政国
新邵东 • 邵东新闻
2024-09-10 09:40:49

2023年秋天,我国新一代正负电子对撞机、粒子物理实验研究利器——超级陶粲装置关键技术攻关项目在中国科学技术大学启动。2011年起就建议和推动超级陶粲工程,并领导国内团队开展重大关键技术攻关的中国科学院院士、中国科大教授赵政国铿锵发声:“我们有底气也有实力建好‘超级陶粲装置’!”

赵政国祖籍邵东,1956年出生于怀化。从下乡知青成长为国际高能物理学界硕果累累、声名赫赫的科学家,如今领衔中国科大实验高能物理团队参与国际最前沿的研究工作,赵政国用自己的高能人生,诠释了生命的格局、意义和无限可能。

从小打基础,德智体全面发展

赵政国的父亲是邵东团山镇人,抗战时期跟随家人到怀化。因为单位离家远,他很少回家,但只要一回来,就会教孩子们写字、算数。母亲勤劳、能干,对儿女的要求非常严。

赵政国从小就热爱学习、善于学习。初中时,他一度把数、理、化课本的知识“都背下来了”。高一入学第一节课,语文老师段志强满怀激情地鼓励学生要有志向,正好从窗前经过的赵政国被深深吸引,主动要求转到这个班。开学几周后,赵政国便做完了数学课本上的所有题目。得知此事,数学老师胡启文给他开起小灶“加餐”。

在体育教师尹华章的影响下,赵政国加入了校乒乓球队、田径队和体操队,曾以出色的乒乓球技术,和队友一起打败了到北京集训了一年的二炮乒乓球队。

​特殊时期,学生可以自由进出课堂,但赵政国从不逃课。他在家里的墙壁上贴了课程表,然后根据课程表安排自己的课程预习、复习时间。因为没有多少作业,“吃不饱”的他就自己找来各种书,享受做题挑战的快乐。他早早下定决心学理科,因为他的理想是当一名科学家或工程师。

下乡进厂,实现读书改变命运

高中毕业后,赵政国成为一名“上山下乡”的知青。下乡期间,他不仅因表现突出,担任了知青组长、大队武装民兵副营长,还始终保持着学习的热情、读书的习惯。

在农村的艰苦环境里,赵政国白天劳动,晚上就着煤油灯学习。插队两年中,他将高中老师送给他的一套数理化和语文教材看得烂熟于心。

赵政国说:“知青下乡的经历,使我们这一代人有了了解基层社会的机会。经历过苦难,才懂得美好生活的意义。那段时光锻炼了我的毅力和意志力,让我加深了对农民的感情,也了解到农民的极大智慧,深深体会到人民是创造历史的真正动力。”

后来,赵政国被招进怀化303厂当车工。在当工人的一年半时间里,数理化的书从来没有离开过他,看书、解题是他当时最大的爱好,宿舍墙壁上写满了当时自学的高等数学微积分公式。工作中,他喜欢动脑钻研,通过去图书馆查阅资料、与师傅一起尝试调整,解决了自动车床钻出的金属丝总是缠绕在钻头上的问题。

1977年,国家恢复高考,赵政国迎来了机会。厂里一位毕业于中国科大的技术员向他推荐说,中国科大学术氛围浓厚,自然科学也正符合他的学习目标。最终,填报了中国科大应用数学专业的赵政国,被近代物理系原子核物理专业录取了。

1978年,赵政国穿着工厂的工作服,带了一个木头箱子,高高兴兴前往中国科大报到。那是他第一次出远门,也是他人生最重要的起点。

蓄势腾飞,遨游高能物理新天地

在中国科大,赵政国埋头苦读,十年间只回家过了两个春节。

1982年,赵政国以优异的成绩提前本科毕业并考取中国科大研究生。1988年,他成为中国科大核与粒子物理实验学科的第一位博士。

1990年至1997年,赵政国在瑞士联邦苏黎世高工从事博士后研究工作。1997年至2001年,赵政国担任北京谱仪(BES)负责人,BES国际合作组发言人,中国科学院高能物理所实验物理中心主任、物理一室主任。他在轻强子谱学、粲偶素物理和粲物理方面作出了重要贡献,先后获得国家杰出青年科学基金资助及“中国科学院青年科学家奖”。

2001年至2008年,赵政国担任美国密歇根大学物理系访问教授,并先后担任副研究员、高级研究员、研究科学家。他专注于强子对撞机上的实验,在ATLAS  muon探测器的建造中发挥了极其重要的作用。2005年,他获得国家自然科学奖二等奖。

2006年,赵政国收到中国科大的邀请信。中国科大粒子物理与原子核物理专业是导师梅镇岳先生亲手建立起来的。怀着对恩师和母校的深厚感情,赵政国经过两年的准备,放弃了在密歇根大学的职位,与夫人卖掉了在美国的别墅,全职回归母校。

2008年,赵政国在中国科学技术大学担任近代物理系教授、高能物理专业实验组负责人,北京谱仪(BES)项目负责人,欧洲核子中心(CERN)大型强子对撞机(LHC)主探测器ATLAS国际合作组中方联系人。2010年1月,中国科学技术大学粒子物理与技术研究中心成立,赵政国担任主任。

2012年,全世界都在为新发现的疑似“上帝粒子”而激动。赵政国领导的研究团队,为疑似“上帝粒子”的发现作出了直接的贡献。2012年,赵政国当选美国物理学会会士。2013年底,赵政国当选中国科学院院士。

2016年至2021年,赵政国领导国内团队完成了国家重点研发计划课题“ATLAS实验缪子探测器升级”的研究任务,掌握和发展了相关探测器和电子学设计的关键技术,为下一步承担工程建造任务打下了坚实的基础。

如今正由中国科大团队牵头负责关键技术攻关的“超级陶粲装置”,将在未来20年至30年内保持我国在陶粲能区粒子物理实验领域的世界领先地位。

保持好奇心,求真求美求完善

“科学本身就是求真、求美、求完善的过程。人类对未知世界的好奇,是科学发展的基本动力。”  从小就满脑子奇思妙想的赵政国认为,好奇心是开启科学研究旅程的一把钥匙。

和好奇心一样如影相随的,是脚踏实地、一丝不苟的工作作风。“没有严谨的科学态度,再多的智慧也无济于事。”赵政国说,科学研究工作应该在战略上予以藐视、战术上予以重视,既要有胆量和能力做大事,又要在具体工作中严谨细心,否则一个小失误就可能导致重大的损失。

2001年,赵政国初到美国密歇根大学就被派往欧洲粒子研究中心从事强子对撞机的建设工作。严谨、细致的态度成就了完美的工作效率。几个月后,赵政国团队在建造质量、速度和效率上远超其他两个团队,令该中心的科学家们刮目相看。

此后不久,在宇宙线测试过程中,输入探测器的工作气体有漏气的现象,赵政国经过仔细检查,发现用于运输气体的铜管上有微孔和微裂缝,而当时负责这一工作的科学家并不认可他的结论。赵政国经过多次检测,坚持建议做材料分析。材料分析的结果表明:铜管的含锌量过高,导致裂缝产生。这一发现避免了重大损失。

“成功的因素有很多,做人是很重要的一环。” 赵政国非常注重学生的综合素质培养,经常告诉学生:“集体的利益大于个人的利益,要守正直而佩仁义。”“要想成才,一定要有理想和目标,然后脚踏实地去实现它。最关键点,要能够吃苦,经得起磨难和挫折,有毅力坚持下去。”

正是凭借这种过硬的专业实力和人格魅力,赵政国短短几年间便在中国科大的高能物理领域建立起一支实力雄厚、颇有潜力的年轻人才队伍,带领他们参与到国际最前沿的科研工作中,共同编织粒子物理的最美中国梦。

作者:贺旭艳

责编:彭月娥

来源:邵阳日报·云邵阳客户端

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