灯塔之下,科学璀璨

1、 为什么要做《某科学的超级实验室》《某科学的超级实验室》是一个“探室”主题的系列纪录片,其实在灯塔计划之前,我就已经尝试做过两期内容,在我看来,这个项目想要展现两个方面,一个是科学家的精神面貌,另一个是我国的大科学装置。为什么要做这个主题呢?因为我们自己作为一个科研人员,对于科研人员是一种什么样的状态,什么样的表现,有着比较深入的理解。但是感觉大众对于科学家这个群体还是比较陌生的,而且会受影视作品的影响,对科学家有一些刻板印象。我希望想通过一些视频去把它展现给大众,让大家真正的去了解科学家到底是什么样子的,科研工作到底是什么样子的。球场上的科学家@中国散裂中子源2、遥遥领先的中国大科学装置!而这一年的探室,对我来说是大开眼界,最直观的就是我国投资建设的这些大科学装置,在探访期间,在我心里一直有一个词“遥遥领先”。我不知道、我也相信不少观众也不知道,在我们国家已经有了这么多的遥遥领先的中国大科学装置。这种遥遥领先不是随便说说,而是从每一个细节都追求领先。比如,我们探访的第一个装置,高能同步辐射光源。光源中有很多的磁铁,用于调节控制其中的电子束流。电子非常小,束流团也要控制的非常小,所以控制它们的磁铁的安装精度也要非常高。为此,这里的科学家还专门研发了一个四激光定位系统!潘卫民研究员告诉我们,要想研发一个世界领先的装置,其中的每一个细节都要做到极致!当然,现在的大科学装置不仅仅是技术要求高,同时也是一个巨大的基建工程。比如说,位于四川稻城亚丁的高海拔宇宙线观测站,就是一个占地面积达1.36平方公里的巨大探测器阵列,多种不同的探测器组合在一起。这或许没什么,但是这是在海拔4400米的高原上,这样的工程建设难度就非常高了,也不是随便哪个国家就能做到的。当然,最令我印象深刻的是位于广东江门的江门中微子实验!在去之前我也略有耳闻,知道是在地下700米,但是去了之后才才发现,整个地下隧道就跟一个煤矿类似!其实这也不夸张,因为通往地下的缆车、地下隧道等等,就是煤矿公司做的。下去的缆车,就是一个铁皮箱,震动、噪音都非常大,这样单程一次就是15分钟。通往地下的缆车说到实验室,很多人想到的可能是科幻电影中的那种场景,非常干净、现代化、电脑等等,但是最高端的实验室,往往都是朴实无华的,甚至还有些简陋。位于广东东莞的中国散裂中子源,是利用中子研究物质微观结构和动力学过程的一个大科学装置,手机芯片、锂电池、高铁车轮在里面都有研究,但是我们进到做实验的“谱仪”中区看一下,其实很难从外观上看出来什么先进之处,甚至还有一点“傻大黑粗!科学家正在更换实验样品而在江门中微子的主探测器里,看起来就好像一个巨大的施工现场,钢铁支架、脚手架到处都是,几十米的高台要反复上下,而且非常陡峭,通道也极其狭窄,在探访期间,我也去爬了几次,腿都哆嗦了,但是这里的科学家每天都要上下很多次。3、科学家是怎么诞生的应该说,在中国科研人员的努力下,中国的科技在国际上已经有了明显的进展了,而这样的进展,也是因为现在国家对大科学装置的大力投入,而这对老一辈的科研人员来说,是想都不敢想的。几十年前,国家并没有足够的资金支持大科学装置的研究和建设,很过科学家在毕业之后都只能做一些预研,清华大学毕业的张闯老师,因为时代的原因,甚至还去当了煤矿工人。煤矿工人时候的张闯研究员后来,北京正负电子对撞机工程上马,张闯研究员又回到了自己梦寐以求的工作岗位上。再后来,国家建设了更多的大科学装置,高能同步辐射光源、中国散裂中子源等等,现在年轻的科学家可以同时参与几个工程建设!在我们与这些一线科研人员沟通的时候,也发现了一个很有意思的线下爱那个,科学家走上科研的道路,往往不是事先就规划出来的,很多都是在误打误撞中走进来的。比如高能同步辐射光源的总指挥潘卫民研究员,在读书的之后对加速器并没有什么了解,只是想学物理,那个时代就有“学好数理化,走遍天下都不怕”的说法,直到后来才明白自己的专业到底是在做什么。比如说江门中微子实验提出者之一、高能所副所长曹俊研究员看起来是一个实验物理学家,可读书的时候却是理论物理方向,只是后来机缘巧合之下,才做了中微子的实验。不管走上科研道路是不是走就规划好的,我在这些科学家身上体会到了很深的科学精神。如果尝试用语言去描述,我觉得可以总结成两点:(1) 对于极端的追求,什么意思呢?对于任何一个大科学装置,你想做的好,做到领先。那它里面的任何一个细节都是要非常的先进、领先,比如高能同步辐射光源,仅仅是把磁铁安放整齐这件事,这里的科学家就研发了新的设备,并且做到了世界领先。他们对于装置的要求是极致的,甚至达到变态的极致。我发现每一个装置的这些科学家好像都有这种特质。这种对于极致的追求应该是一种科学精神。(2) 坚持不懈。因为大科学装置动辄几十年,他们是要几十年如一日的做这个东西,甚至十年、二十年可能都没有任何成果。他们不断地坚持做自己心目中觉得重要的那个事,一做就是几十年,也就是咱们常说的科学家要坐冷板凳。4、中国高能物理未来路在何方中国的科学家与科学的发展,有一种很深的继承的情分,在我们的探访中,我们无时无刻不感受到这些大科学装置的宏伟成就,但这样的成就不是一两个人的努力,而是几代中国科研人员共同努力的结果。比如说,高海拔宇宙线观测站的遥遥领先,是从建国初期到现在,四代科研人员为之奋斗的成果。现在科研的主力是年轻的一代,是站在巨人肩膀上工作的一代人。科学的发展不会停止,科学的继承还会继续,现在我们取得的成就是辉煌的,那未来的中国科研人又该做什么呢,现在,又该为未来奠定下什么样的基础呢?1988年10月16日,北京正负电子对撞机首次实现正负电子对撞,小平同志说,中国要“在世界高科技领域占有一席之地”。现在,中国的科技发展已经实现了这个目标。那下一个三十年,中国的目标又该是什么呢?我相信,未来的中国一定会引领世界高科技领域的发展。《灯塔之下,科学璀璨》这一期视频也已经发出来,通过视频可以了解更多的内容,关于我们,关于科学,关于科学家: 来源:知乎 www.zhihu.com 作者:子乾 【知乎日报】千万用户的选择,做朋友圈里的新鲜事分享大牛。 点击下载

Apr 10, 2024 - 18:00
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灯塔之下,科学璀璨

1、 为什么要做《某科学的超级实验室》

《某科学的超级实验室》是一个“探室”主题的系列纪录片,其实在灯塔计划之前,我就已经尝试做过两期内容,


在我看来,这个项目想要展现两个方面,一个是科学家的精神面貌,另一个是我国的大科学装置。为什么要做这个主题呢?因为我们自己作为一个科研人员,对于科研人员是一种什么样的状态,什么样的表现,有着比较深入的理解。但是感觉大众对于科学家这个群体还是比较陌生的,而且会受影视作品的影响,对科学家有一些刻板印象。我希望想通过一些视频去把它展现给大众,让大家真正的去了解科学家到底是什么样子的,科研工作到底是什么样子的。

球场上的科学家@中国散裂中子源

2、遥遥领先的中国大科学装置!

而这一年的探室,对我来说是大开眼界,最直观的就是我国投资建设的这些大科学装置,在探访期间,在我心里一直有一个词“遥遥领先”。我不知道、我也相信不少观众也不知道,在我们国家已经有了这么多的遥遥领先的中国大科学装置。这种遥遥领先不是随便说说,而是从每一个细节都追求领先。

比如,我们探访的第一个装置,高能同步辐射光源。光源中有很多的磁铁,用于调节控制其中的电子束流。电子非常小,束流团也要控制的非常小,所以控制它们的磁铁的安装精度也要非常高。为此,这里的科学家还专门研发了一个四激光定位系统!潘卫民研究员告诉我们,要想研发一个世界领先的装置,其中的每一个细节都要做到极致!

当然,现在的大科学装置不仅仅是技术要求高,同时也是一个巨大的基建工程。比如说,位于四川稻城亚丁的高海拔宇宙线观测站,就是一个占地面积达1.36平方公里的巨大探测器阵列,多种不同的探测器组合在一起。这或许没什么,但是这是在海拔4400米的高原上,这样的工程建设难度就非常高了,也不是随便哪个国家就能做到的。

当然,最令我印象深刻的是位于广东江门的江门中微子实验!在去之前我也略有耳闻,知道是在地下700米,但是去了之后才才发现,整个地下隧道就跟一个煤矿类似!其实这也不夸张,因为通往地下的缆车、地下隧道等等,就是煤矿公司做的。下去的缆车,就是一个铁皮箱,震动、噪音都非常大,这样单程一次就是15分钟。

通往地下的缆车


说到实验室,很多人想到的可能是科幻电影中的那种场景,非常干净、现代化、电脑等等,但是最高端的实验室,往往都是朴实无华的,甚至还有些简陋。

位于广东东莞的中国散裂中子源,是利用中子研究物质微观结构和动力学过程的一个大科学装置,手机芯片、锂电池、高铁车轮在里面都有研究,但是我们进到做实验的“谱仪”中区看一下,其实很难从外观上看出来什么先进之处,甚至还有一点“傻大黑粗!

科学家正在更换实验样品

而在江门中微子的主探测器里,看起来就好像一个巨大的施工现场,钢铁支架、脚手架到处都是,几十米的高台要反复上下,而且非常陡峭,通道也极其狭窄,在探访期间,我也去爬了几次,腿都哆嗦了,但是这里的科学家每天都要上下很多次。

3、科学家是怎么诞生的

应该说,在中国科研人员的努力下,中国的科技在国际上已经有了明显的进展了,而这样的进展,也是因为现在国家对大科学装置的大力投入,而这对老一辈的科研人员来说,是想都不敢想的。几十年前,国家并没有足够的资金支持大科学装置的研究和建设,很过科学家在毕业之后都只能做一些预研,清华大学毕业的张闯老师,因为时代的原因,甚至还去当了煤矿工人。

煤矿工人时候的张闯研究员

后来,北京正负电子对撞机工程上马,张闯研究员又回到了自己梦寐以求的工作岗位上。再后来,国家建设了更多的大科学装置,高能同步辐射光源、中国散裂中子源等等,现在年轻的科学家可以同时参与几个工程建设!

在我们与这些一线科研人员沟通的时候,也发现了一个很有意思的线下爱那个,科学家走上科研的道路,往往不是事先就规划出来的,很多都是在误打误撞中走进来的。比如高能同步辐射光源的总指挥潘卫民研究员,在读书的之后对加速器并没有什么了解,只是想学物理,那个时代就有“学好数理化,走遍天下都不怕”的说法,直到后来才明白自己的专业到底是在做什么。

比如说江门中微子实验提出者之一、高能所副所长曹俊研究员看起来是一个实验物理学家,可读书的时候却是理论物理方向,只是后来机缘巧合之下,才做了中微子的实验。

不管走上科研道路是不是走就规划好的,我在这些科学家身上体会到了很深的科学精神。如果尝试用语言去描述,我觉得可以总结成两点:

(1) 对于极端的追求,什么意思呢?对于任何一个大科学装置,你想做的好,做到领先。那它里面的任何一个细节都是要非常的先进、领先,比如高能同步辐射光源,仅仅是把磁铁安放整齐这件事,这里的科学家就研发了新的设备,并且做到了世界领先。他们对于装置的要求是极致的,甚至达到变态的极致。我发现每一个装置的这些科学家好像都有这种特质。这种对于极致的追求应该是一种科学精神。

(2) 坚持不懈。因为大科学装置动辄几十年,他们是要几十年如一日的做这个东西,甚至十年、二十年可能都没有任何成果。他们不断地坚持做自己心目中觉得重要的那个事,一做就是几十年,也就是咱们常说的科学家要坐冷板凳。

4、中国高能物理未来路在何方

中国的科学家与科学的发展,有一种很深的继承的情分,在我们的探访中,我们无时无刻不感受到这些大科学装置的宏伟成就,但这样的成就不是一两个人的努力,而是几代中国科研人员共同努力的结果。比如说,高海拔宇宙线观测站的遥遥领先,是从建国初期到现在,四代科研人员为之奋斗的成果。

现在科研的主力是年轻的一代,是站在巨人肩膀上工作的一代人。科学的发展不会停止,科学的继承还会继续,现在我们取得的成就是辉煌的,那未来的中国科研人又该做什么呢,现在,又该为未来奠定下什么样的基础呢?

1988年10月16日,北京正负电子对撞机首次实现正负电子对撞,小平同志说,中国要“在世界高科技领域占有一席之地”。现在,中国的科技发展已经实现了这个目标。那下一个三十年,中国的目标又该是什么呢?

我相信,未来的中国一定会引领世界高科技领域的发展。


《灯塔之下,科学璀璨》这一期视频也已经发出来,通过视频可以了解更多的内容,关于我们,关于科学,关于科学家:



来源:知乎 www.zhihu.com
作者:子乾

【知乎日报】千万用户的选择,做朋友圈里的新鲜事分享大牛。 点击下载

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