仰觀宇宙之大,俯察微子之妙。一直以來,中國科學院高能物理研究所研究員李小男心懷“國之大者”,始終以振興國家基礎科學為己任,刻苦鉆研,默默奉獻,為我國大科學裝置,以及粒子物理、高能物理研究作出積極貢獻。
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開拓創新,大亞灣實驗拔得頭籌
1994年,李小男在中國科學院高能物理研究所獲得博士學位。他先后在中國科學院高能物理研究所、美國伊利諾伊理工學院、美國費米國家實驗室工作或訪問,2005年回國工作后一直在高能物理研究所從事中微子實驗物理、數據獲取及控制等方面的研究。
大亞灣實驗是我國第一代中微子實驗裝置,李小男參與大亞灣反應堆中微子實驗工程設計、建造、調試及后期運行工作。作為子項目負責人,他負責大亞灣中微子實驗電子學讀出、觸發、數據獲取及實驗控制系統。其中,他提出采用實時Linux系統代替昂貴的VxWorks商務系統軟件開發數據獲取系統方案,極大降低工程造價及運行費用;提出數據獲取系統多數據流讀出、并行數據獲取設計方案,保證系統設計簡單、開發靈活。多年運行結果顯示,系統運行穩定,是實時Linux成功地應用在大科學裝置建設中的先例之一。
作為大亞灣實驗現場運行負責人,李小男全程參與及負責現場實驗設備的安裝,落實及監督安裝過程,解決安裝過程中出現的問題,保證安裝進度。同時,作為工程安全負責人,制定現場安全條例,開發線上安全培訓程序,確保現場安裝過程中人員及設備的安全。整個安裝過程中,沒有出現傷亡事故。保證工程按時完工,投入運行。
讓李小男欣慰和自豪的是,大亞灣實驗的成功使我國的中微子物理研究向前邁出了一大步,它使我國的中微子研究“從無到有”,并跨入國際先進行列。
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銳意進取,地下700米捕捉“幽靈粒子”
2012年,大亞灣中微子實驗取得預期的物理成果后,中國科學院高能物理研究所又提出了建造中國第二個中微子實驗站——江門中微子實驗站的計劃,江門中微子實驗站規模更大且深入地下700米。如果說,大亞灣中微子實驗讓我國粒子物理實現跨越式高速發展,那么,中國科學院與廣東省等多方合作的江門中微子實驗,則是以達到國際領先地位為目標,將解決國際中微子研究中的多個熱點和重大問題,對人類理解微觀粒子的物理規律,以及宇宙學、天體物理、地球物理發揮重要作用。
李小男被任命為江門中微子實驗配套基建工程負責人和指揮部副經理,對他來說,這是對他的大亞灣中微子實驗工作的認可,同時也是一個巨大的挑戰,意味著沉甸甸的責任。但他沒有退縮,而是帶領團隊扎根在實驗站,從2013年至今全過程參與實驗站的設計、建造及安裝工作,并負責實驗站通用系統的安裝、運行和維護。在別人看來,這更應該是“包工頭”而不是物理學家的工作,但他沒有任何抵觸,反而還經常自嘲就是“包工頭”。然而,只有業內人士才深知,大科學裝置的“包工頭”可不好當,既要了解中微子實驗需求,又要懂得建筑設計及施工,并將兩者完美融合并落地實施,這樣的科學家,在全國都是鳳毛麟角。李小男自加壓力,硬是將自己鍛造成了復合型高端人才。
廣東地區豐富的地下實驗室的開挖尤為困難,尤其是在實驗大廳成拱之前,李小男更是頂著巨大的壓力,因為一旦無法按設計完成頂拱開挖,不光意味著基建的方案要變更,甚至探測器的安裝方案也要調整。困難面前,李小男沒有退縮,而是帶領建設團隊迎難而上,用科學方法、專業水平攻堅克難,使實驗站的建設最終順利完成。
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克服困難,緊盯大科學工程的基建
“要多盯一盯!”這是李小男經常掛在嘴邊的一句話。
大科學工程的基建不同于普通的基建,從物理學家提出需求,到設計,再到施工,中間會經過很多流程和環節,沒有前人的經驗,任何一步出現偏差都可能導致最后的結果不能滿足實驗需求。
術業有專攻,雖然學的專業是粒子物理,但為了江門中微子實驗站的建設,在這前后的7年時間里,他還學習了地質、水文、測控、消防等多個專業領域的知識。
建設過程中,隨著越挖越深,往往會出現漏斗現象。其中一個大斷層恰好穿過地下室,有時候每小時水量達到七八百立方米,還曾出現過3次淹井的情況。對此,李小男和團隊高度重視,并積極與施工方溝通,最終順利渡過了這個施工難關。
地下水池直徑43.5米,深44米,其中混凝土襯砌需要澆筑108次。因為該處施工質量直接影響實驗精度,因此也是李小男盯得最緊的一個施工項目。4個月時間,24小時連軸轉,1天澆筑3次,每澆筑1遍,李小男都要和同事輪流檢查澆筑效果。監督時,李小男需要從水池底部再爬上幾十米,混凝土溫度高達38攝氏度,他經常熱得汗流浹背,有時還要在凌晨2點起床檢查。由于跟進到位,最終交付效果非常好。
2022年初,江門中微子實驗室開始設備安裝。有機玻璃球直徑約35.4米,從上往下開始拼接成球狀,誤差需控制在1厘米以內,其體量之大,難度之高,世上前所未有。有機玻璃拼接后一旦產生裂紋,便要重新修復。李小男統籌協調,克服困難,使工程順利推進。
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堅守初心,今生與大科學裝置同行
李小男說:“我能在物理這個領域堅守數十年,是因為我對它很感興趣,興趣是推動我一直往下走的動力。”
踏實肯干、吃苦耐勞、默默奉獻、精益求精,作為一名資深科學家,李小男一直在用實際行動踐行著科學家愛國、求實、創新精神。自2011年負責大亞灣實驗運行開始,到后來江門中微子實驗站建設,他常年待在廣東,十幾年如一日,由于基建施工三班倒的特殊性質,他工作時間沒有規律性,經常半夜還要下到地下700米參與驗收。
“大科學裝置是一個科研設施,同時也是一個科普宣傳、提高全民科技素質的有效載體。我們要和江門一起打好大科學裝置這張牌,依托實驗站共同打造一個集科研、科普、旅游為一體的創新型科普基地。”李小男熱心科普事業,來到實驗站參觀的不管是老人還是小孩,不論什么專業或教育背景,他都能用通俗易懂的科普語言耐心予以介紹。同時,他還大力配合地方開展科普展館的建設工作,積極為科普館建設獻計獻策,在做好自己本職工作的同時,讓更多的人了解中微子,了解中國的大科學裝置。
仰觀宇宙之大,俯察微子之妙。李小男有濃厚的家國情懷和擔當精神,他把個人理想追求融入波瀾壯闊的科學事業中,今生與大科學裝置同行,希望和同仁們一道把相關研究成果寫進物理教科書。
人物簡介
李小男,中國科學院高能物理研究所研究員、開平中微子研究中心主任、廣東省第十四屆人民代表大會代表。他從事中微子實驗物理、數據獲取及控制等方面的研究,組織開展了我國最大的地下實驗洞建設,為我國大學科學裝置,以及粒子物理和高能物理研究作出了積極貢獻。2017年大亞灣反應堆中微子實驗獲國家自然科學獎一等獎和全國創新爭先獎,其中大亞灣反應堆中微子實驗發現的中微子振蕩新模式還入選《科學》雜志2012年度十大科學突破。此外,他2013年榮獲中國科學院杰出科技成就獎(排名第五),2022年被評為江門市“僑都最美科技工作者”。
廣東科技報社融媒體中心出品
編輯 | 陀艷 董敏煒
審核 | 劉肖勇 馮海波
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