他带领团队首次实现了中国人“测量月球高度”的梦想;在他的带领下,世界第一颗量子科学实验卫星“墨子号”成功发射升空,创造了多项“世界第一”。
他就是著名航天科学家、我国著名的光电子技术专家、中国科学院院士王建宇。
两年攀登
学生生涯的两次坚持
1977年,高考恢复。18岁的王建宇两年前高中毕业,在家乡宁波的新华书店工作。
听到恢复高考的消息后,王建宇立刻报名参加了考试。参加高考,考入高等学府一直是王建宇的梦想,如今机会终于来了。复习的时间不够,王建宇就拿出课余时间,一边工作一边复习。
“当时我们学校要考两次,第一次初试我考的很好,在宁波的排名也很高。宁波招生办觉得我考上好学校的几率很大,就联系了新华书店,给我时间复习准备。”王建宇回忆那一年,“我们领导也很好,叫我来努力学习。”
然而,到了正式高考的时候,命运却跟他开了个玩笑:他考得并不好,而他最向往的学校——浙江大学和复旦大学,都没有向他伸出橄榄枝。在王建宇的心目中,他要考上自己心仪的大学,否则不如明年再考。这时,“名不见经传”的杭州大学给他发来了录取通知书。王建宇一开始拒绝了,但看到专业后,他眼前一亮:是物理,他喜欢。想了很久,最终他决定考杭州大学。
大学毕业后,王建宇和很多同学一样,在学校考研,但物理“有点难”,没能考上。于是,他回到了宁波,在一所师范学校当老师,教物理。
但王建宇的心始终高远,对更高知识的追求从未停止。如同恢复高考,工作两年后,王建宇又有了一次机会:1984年,国家规定,凡工作两年后报考研究生的,任何用人单位都不得阻拦。王建宇再次报考研究生,并成功了。
1990年,他从中国科学院上海技术物理研究所获得博士学位后,留在该所工作,从此登上了他心目中的高水平平台,开始了科研生涯。
测量月亮高度
利用墨子号卫星进行量子通信实践
嫦娥工程是王建宇参与的第一个航天工程。作为我国著名的空间光电载荷专家,2003年他带领年轻的科研团队研制出我国第一台空间激光遥感仪器——激光测高仪,并搭载在嫦娥一号上,首次实现了中国人“测量月球高度”的梦想。随后,他又多次参与嫦娥工程后续系列项目的研制。
2007年,王建宇带领团队在我国第一颗量子科学实验卫星上研制星地量子通信设备。“当时中科院院士潘建伟对我说:建宇,我们不是有三个目标吗?只要完成第一个目标‘密钥分发’,我们就领先世界了。我们之前做的事情别人都做过,当听说这项工作要争夺世界第一的时候,我们很激动。”王建宇回忆道。
2016年8月16日凌晨1点40分,世界首颗量子科学实验卫星“墨子号”成功发射升空。作为“墨子号”常务副总设计师,王建宇用“十年耕耘”来形容“墨子号”的科研历程。
“经过近百年的发展,以量子力学为基础的量子信息科学逐渐成型,这门学科将量子力学与信息科学结合起来,解决经典计算机无法解决的问题。”王建宇说,“‘墨子号’的设计初衷就是为了实践量子信息科学的一个重要应用:量子通信。量子通信实现了绝对安全的密钥分发的物理通道,解决了安全漏洞,所以量子通信是现代通信的一个补充。”
自2017年1月正式交付以来,“墨子号”还创造了多项世界“第一”,包括成功实现全球首次洲际量子保密通信,这意味着我国建成了天地一体的广域量子通信网络雏形;在国际上首次实现千公里级基于纠缠的量子密钥分发。据悉,“墨子号”已圆满完成既定任务,目前正在加紧超期工作。
“墨子号”的成功,是我国高科技技术由跟踪走向引领的典范。
完美适应每一次“自我改造”
追求探索未知世界,是科学家的精神
很多科学家用一生的时间在一个领域深耕细作,但王建宇却在科学道路上一次次转轨,从研究激光到墨子号,再到主持引力波宇宙学实验室,每一次都实现了完美的“转型”。
如今,王建宇担任中国科学技术大学杭州高等研究院院长,在这个岗位上,作为一名科学家,他不仅要继续主持高科技项目的研究,还要承担更多的管理任务,把杭州高等研究院打造成我国科技人才的培养基地。
为什么每次都能快速“蜕变”呢?
王建宇认为,在普通人眼中,科学家代表着高智商、先进科技。在王建宇眼中,做科学家是一种职业选择,虽然确实需要高智商,但也意味着更多的艰辛、更多的挑战。科学家要随时应对新情况,对个人而言,意味着不断适应新时代的需求,探索未知的世界。这才是别人眼中的“蜕变”。
回首往事,王建宇觉得当年的杭州大学并没有走错路,相反,这所曾经并不喜欢的大学,却为他打下了非常好的基础,现在所有的科学探索和应用,都是建立在当年打下的基础之上的。如今,他依然怀念曾经就读的杭州大学。
“在别人眼里,我在不断转型高中物理科学家实验,但在我看来,我根本就没有转型。我以前做光谱仪、光子探测,严格意义上来说,激光也是对光的探测,只是技术不一样。量子通信看上去是通信,但本质上也是对弱信号的探测,从根源上讲,它们是一模一样的。引力波也是对弱信号的探测。所以这些都和我在大学学的物理专业分不开。”
正是因为对所学的科学原理理解透彻,王建宇才可以在新的科学方向上大胆迈进。
“当时研究所通知我,要参与引力波项目。我之前对引力波了解不多,就去听了一天的汇报。经过那一天留学之路,我对整个项目有了一定的了解,用到了哪些原理,有哪些难点。虽然还有很多地方不是特别明白,但我已经知道这个项目要做什么了。”
谈及新时代的科学家精神,王建宇有自己的理解:要对科学充满敬畏,并愿意为科学奉献自己的精力;不只是追求赚钱,而是要追求探索未知的世界。
对年轻研究人员的建议:
智商、情商、毅力缺一不可
王建宇在学生时代就非常清楚学习的目的,在能够完成学业后,他这样总结:“本科阶段学基础知识,研究生、硕士生学做科学研究,博士生懂得如何把握科学研究。”
王建宇把人生的学习分为前20年和后20年,前20年的知识基本都是通过学习、书本获得的,后20年则是在工作中度过,像他自己一样,知识基本都是从会议中获取的。
“有时候我充当专家,有时候我听取其他专家的意见。我参加了很多会议高中物理科学家实验,听了很多报告,对别人的工作做出点评。有很多专家在专业深度上比我更优秀。在这个过程中我学到了很多东西。”
在王建宇看来,科研最重要的是智商、情商和毅力的结合。智商相当于一个人能做多少别人做不到的事情,情商则是一个人能组织或吸引多少人来帮你一起做事。同时,毅力也很重要。
“上大学之前读书靠智商,工作之后做项目靠情商。你要往哪个方向解决问题,就找谁问。我知道这个问题,就找全国谁帮我解决。你做的事情越大,就越需要找人帮你做。”王建宇说。
比如在引力波项目中,王建宇可以和团队一起讨论,用自己的经验指出项目的关键问题和难点,让团队想办法解决。
谈到对年轻人的人生建议,王建宇说,第一,只有打下坚实的学术基础,才能长成参天大树;第二,不要轻易放弃,只有坚持才能成功;第三,要树立人生目标,做一个坚守理想的人。