松山湖畔風(fēng)乍起 科技之光耀中華

范佳樂

在粵港澳大灣區(qū)綜合性國(guó)家科學(xué)中心先行啟動(dòng)區(qū)內(nèi)，坐落著著名的松山湖生態(tài)景區(qū)。這里，蔥郁的荔枝林綿延起伏于峰巒疊嶂之間，清幽的小路蜿蜒消融在湖天一色盡頭。遠(yuǎn)處孤鷺攜朝霞共飛，近岸紫荊和黃花風(fēng)鈴爭(zhēng)艷。環(huán)湖高新科技研發(fā)和產(chǎn)業(yè)云集，塑造出一幅“科技共山水一色，新城與產(chǎn)業(yè)齊飛”的妙趣景象。

環(huán)抱著松山湖的是一條彎曲悠長(zhǎng)的濱湖路。路邊零星盤踞著蟠龍般的榕樹，偶爾又有纖細(xì)挺拔的翠竹簇?fù)碓谝黄?。在這條路上，經(jīng)常能看到一個(gè)騎行者的身影，他是松山湖材料實(shí)驗(yàn)室首席科學(xué)家，中國(guó)科學(xué)院物理研究所杰出研究員趙金奎。每天騎行二三十公里，是他多年來養(yǎng)成并堅(jiān)持的習(xí)慣?！斑@里空氣清新，景色宜人，騎行可以讓頭腦清醒、使精力充沛”?！捌鋵?shí)科學(xué)家的要求往往很簡(jiǎn)單，有一份你喜歡的工作、一個(gè)良好的創(chuàng)新環(huán)境、一個(gè)可以靜下來思考問題的角落和一兩項(xiàng)自己的愛好就可以了。”寥寥數(shù)語(yǔ)，勾勒出趙金奎的性格特點(diǎn)，而他口中所說的工作，正是自己從事了30余年的中子散射和中子科學(xué)研究。

以大見小，見微知著

——走進(jìn)中子科學(xué)的神奇世界

坐落在松山湖畔的松山湖材料實(shí)驗(yàn)室始建于2018年。實(shí)驗(yàn)室立足于建設(shè)成為有國(guó)際影響力的新材料研發(fā)南方基地、國(guó)家物質(zhì)科學(xué)研究的重要組成部分、粵港澳交叉開放的新窗口。為此，實(shí)驗(yàn)室布局了公共技術(shù)平臺(tái)和大科學(xué)裝置、前沿科學(xué)研究、創(chuàng)新樣板工廠、粵港澳交叉科學(xué)中心四大核心板塊。實(shí)驗(yàn)室平臺(tái)的一個(gè)重要組成部分是中子散射，它也是材料研究的一個(gè)不可或缺的手段。松山湖材料實(shí)驗(yàn)室毗鄰并依托堪稱明星“科技之光”的中國(guó)散裂中子源。中國(guó)散裂中子源在2018年完成驗(yàn)收并正式投入運(yùn)行。它的建成填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)脈沖中子源領(lǐng)域的空白，使我國(guó)成為全世界第四個(gè)擁有脈沖式散裂中子源的國(guó)家。和松山湖材料實(shí)驗(yàn)室一起，它正成為松山湖科學(xué)城的基石，吸引著一大批科研人員慕名而來。

趙金奎正是在2018年加盟松山湖材料實(shí)驗(yàn)室的。在此之前，他是美國(guó)橡樹嶺國(guó)家實(shí)驗(yàn)室負(fù)責(zé)散裂中子源小角散射項(xiàng)目研發(fā)的首席科學(xué)家，早前曾經(jīng)擔(dān)任過德國(guó)GKSS研究中心研究員，代理負(fù)責(zé)大分子結(jié)構(gòu)組的各項(xiàng)研究項(xiàng)目，在中子研究領(lǐng)域積累了深厚的功底。他曾經(jīng)領(lǐng)導(dǎo)建造了世界散裂中子源上的首臺(tái)高通量、高性能的寬動(dòng)量域小角中子散射譜儀，并首創(chuàng)多項(xiàng)尖端中子技術(shù)，在諸多中子科技領(lǐng)域是國(guó)際公認(rèn)的專家。從1988年出國(guó)深造，到2018年全職回國(guó)，趙金奎在國(guó)外生活和工作了整整30年。在這30年間，不管是在生活還是工作和科學(xué)思想等方面，他都一直在吸取和學(xué)習(xí)不同文化的先進(jìn)之處。但內(nèi)心深處，總有一份最質(zhì)樸的反哺情懷，牽著他回到故土。

在國(guó)外工作期間，趙金奎一直與國(guó)內(nèi)保持著工作聯(lián)系。每次回國(guó)，他都會(huì)回到中國(guó)科學(xué)院物理所，學(xué)習(xí)和了解國(guó)內(nèi)科學(xué)發(fā)展的新動(dòng)向，也把他在國(guó)外學(xué)到的中子科學(xué)領(lǐng)域的新知識(shí)、新見聞介紹給以前的恩師和同事。在沒有網(wǎng)絡(luò)的時(shí)代，這些交流對(duì)他來說受益匪淺。也正是這些長(zhǎng)期的工作聯(lián)系，讓他和中國(guó)散裂中子源結(jié)下了淵源。他曾先后在中國(guó)散裂中子源項(xiàng)目論證和立項(xiàng)初期，多次回國(guó)和物理所同事討論，為中國(guó)散裂中子源的設(shè)計(jì)參數(shù)選擇等方面提供了很多重要的咨詢和建議，促進(jìn)了中國(guó)散裂中子源項(xiàng)目的建設(shè)。

“國(guó)內(nèi)最近幾年來在科技方面的投入力度越來越大，對(duì)具有國(guó)際工作經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)的海外科研人員的需求也越來越多?？茖W(xué)需要交流、合作才會(huì)有更深入和長(zhǎng)遠(yuǎn)的發(fā)展。隨著中國(guó)中子科學(xué)的發(fā)展，眾多科學(xué)領(lǐng)域尤其是材料科學(xué)對(duì)中子散射的需求也日益增大。我們?cè)絹碓叫枰凶涌茖W(xué)相關(guān)方面的專業(yè)知識(shí)和國(guó)際經(jīng)驗(yàn)。我恰好在中子散射和中子技術(shù)方面工作了多年，積累了一點(diǎn)經(jīng)驗(yàn)。我希望這些經(jīng)驗(yàn)可以讓國(guó)內(nèi)少走一點(diǎn)我自己走過的彎路，更快地趕超世界先進(jìn)水平。無(wú)論是出于自己的研究工作發(fā)展還是目前中國(guó)的發(fā)展需要，回國(guó)都是不錯(cuò)的選擇?！睙o(wú)論何時(shí)，身處何地，趙金奎都保持著一名科學(xué)家特有的實(shí)在、質(zhì)樸和真誠(chéng)。

什么是中子和中子散射？它的研究對(duì)國(guó)家和普通老百姓來說有什么意義？對(duì)很多非專業(yè)人士來說，相關(guān)問題或許會(huì)縈繞腦海亟需解答，但對(duì)投入中子相關(guān)研究30多年的趙金奎來說，這些問題正是自己畢生求索的意義所在。

自1932年中子被發(fā)現(xiàn)以來，能產(chǎn)生高通量中子的中子源一直是科學(xué)家不斷努力追求的目標(biāo)。但中子究竟有何作用？從接下來的故事里，就可見一斑：1998年6月，德國(guó)一輛城際快車意外出軌，傷亡慘重。最終調(diào)查發(fā)現(xiàn)，事故的元兇竟然是老化的車輪。但車輪內(nèi)部我們看不見，也摸不著，何以判斷？這就需要具有強(qiáng)穿透力的中子。中子大科學(xué)裝置也被科技界稱為“探究微觀世界的‘火眼金睛、科研利器和超級(jí)顯微鏡”。

眾所周知，在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，X射線能拍攝到人體內(nèi)部的醫(yī)學(xué)影像，從而幫助判斷病情發(fā)展。而在材料學(xué)、化學(xué)、生命科學(xué)等領(lǐng)域，科學(xué)家們也需要這樣的工具，它能像X射線一樣探究到材料內(nèi)部的微觀結(jié)構(gòu)。中子不帶電、穿透性強(qiáng)、具有非破壞性，并能分辨輕元素、同位素和近鄰元素。這些特性使得中子散射成為研究物質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)和動(dòng)力學(xué)性質(zhì)的理想探針之一。

“對(duì)材料科學(xué)來說，中子散射不是目的，而是我們探索微觀世界的一種研究手段和工具。隨著科技的進(jìn)步，我們?cè)谀蹜B(tài)物理、化學(xué)、材料科學(xué)、生命科學(xué)、工業(yè)應(yīng)用等很多領(lǐng)域都對(duì)中子技術(shù)有相當(dāng)大的需求。比如在材料領(lǐng)域，無(wú)論是高溫超導(dǎo)材料、新型功能和智能材料，還是高溫合金材料、軟物質(zhì)材料，無(wú)論是有序的晶體材料、薄膜材料，還是無(wú)序的非晶和納米團(tuán)簇材料，中子散射都是一種能為我們揭示其內(nèi)部‘是什么樣的，又是如何工作的這兩個(gè)終極問題的有力手段。在我們解決科學(xué)和技術(shù)問題中，中子可以為我們提供一些其他方法無(wú)法提供的關(guān)鍵信息?！睂?duì)自己的研究工作，趙金奎如是詮釋。

“科學(xué)有時(shí)會(huì)因其所需要和使用的科學(xué)裝置的大小，被分為大科學(xué)和小科學(xué)。但科學(xué)問題卻不論大小，都同樣重要。中子散射是利用大科學(xué)裝置來解決‘小科學(xué)問題?！闭窃谥凶拥纳衿骥攘ξ拢w金奎一步步跨入中子科學(xué)的探索大門，遨游于科研的海洋，以大見小，見微知著，成就了一段厚實(shí)的中子探索人生。

源于積累，成于創(chuàng)新

——成就厚實(shí)中子探索人生

時(shí)光倒回到20世紀(jì)80年代。1981年，趙金奎考取南開大學(xué)物理系，并于1985年考取中國(guó)科學(xué)院物理所攻讀碩士學(xué)位。從那時(shí)起，他在我國(guó)中子科學(xué)研究領(lǐng)域的主要奠基人——章綜院士的帶領(lǐng)之下，開始介入中子散射和中子科學(xué)工作，至今已有30多年。

改革開放初期，章院士領(lǐng)導(dǎo)中國(guó)科學(xué)院物理所從當(dāng)時(shí)世界最先進(jìn)的中子散射基地法國(guó)引進(jìn)了3臺(tái)中子散射譜儀，布置在位于北京房山的原子能科學(xué)研究院。那里有中國(guó)最早的高通量中子源——為國(guó)防建設(shè)、核科學(xué)技術(shù)和國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展作出了重要貢獻(xiàn)的第一座中國(guó)研究核反應(yīng)堆。趙金奎記得很清楚，當(dāng)時(shí)去房山還不像現(xiàn)在這樣便捷，去一趟原子能院得坐長(zhǎng)途汽車，再加上中途轉(zhuǎn)車，至少需要大半天。研究生期間，趙金奎和同學(xué)們很大一部分的工作就是圍繞這些中子散射譜儀開展一系列研究工作，從最初的非彈性散射研究到后期的高溫超導(dǎo)材料研究。往來奔波雖然辛苦，但也為趙金奎日后從事中子相關(guān)研究打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

1988年，趙金奎研究生畢業(yè)，“可能是年輕時(shí)比較‘愣，無(wú)知者無(wú)畏。當(dāng)時(shí)讀到一份會(huì)議報(bào)道文章，介紹德國(guó)GKSS研究中心（現(xiàn)名亥姆霍茲中心HZG）國(guó)際知名的Stuhrmann教授利用中子散射開展生物方面的研究，瞬間覺得這項(xiàng)研究挺有價(jià)值，還很好玩，抱著試試看的心態(tài)，我就給Stuhrmann教授寫了一封自薦信，表達(dá)了想去攻讀博士學(xué)位的愿望，沒想到被接受了”。機(jī)遇總是喜歡垂青勇于嘗試的人，自此，趙金奎踏上了出國(guó)的征程，推開了新世界的大門。

趙金奎在德國(guó)一待就是8年，在這8年時(shí)間里，他完成了從深造到能夠獨(dú)當(dāng)一面的沉淀。其間，他接觸到了不少尖端和新奇的研究，其中最主要的還是利用中子散射研究核糖核酸的結(jié)構(gòu)?！昂颂呛怂崾侨梭w中的‘蛋白工廠，分子量龐大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，當(dāng)時(shí)條件下，晶體結(jié)構(gòu)解析難度極大。”趙金奎所在的團(tuán)隊(duì)利用樣品動(dòng)態(tài)核極化和中子散射，觀察到核糖體內(nèi)一些蛋白質(zhì)的位置和結(jié)構(gòu)。多年后，相關(guān)成果得到了高分辨核糖體晶體結(jié)構(gòu)研究的證實(shí)。而核糖體的晶體結(jié)構(gòu)研究也于2009年獲諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。值得一提的是，在那次諾貝爾獲獎(jiǎng)的3位科學(xué)家中，其中兩位都曾與趙金奎在GKSS的團(tuán)隊(duì)開展過研究合作。

因在管理方面展現(xiàn)的卓越潛力，趙金奎在完成博士工作但還沒答辯之前，就被任命為GKSS研究中心大分子結(jié)構(gòu)組的代理組長(zhǎng)，負(fù)責(zé)小角散射儀和核極化樣品設(shè)備的運(yùn)行和組里的日常運(yùn)作，領(lǐng)導(dǎo)和管理約10人的團(tuán)隊(duì)和年預(yù)算約100萬(wàn)馬克的項(xiàng)目。多年沉淀，他積累了豐富的團(tuán)隊(duì)建設(shè)和領(lǐng)導(dǎo)方面的經(jīng)驗(yàn)。

攀登科研高峰永無(wú)止境，為進(jìn)一步拓寬自己的視野，1996年，趙金奎離開德國(guó)前往美國(guó)洛斯阿拉莫斯國(guó)家實(shí)驗(yàn)室從事博士后研究工作。兩年后，恰逢美國(guó)散裂中子源開始籌建和正式立項(xiàng)，基于多年積累的豐富而扎實(shí)的中子散射研究經(jīng)歷，趙金奎作為第四位中子散射科學(xué)家加入該項(xiàng)目，并全程參與了項(xiàng)目的建設(shè)，由此開啟了他人生中另一段重要的征程。

從1998年加入美國(guó)橡樹嶺國(guó)家實(shí)驗(yàn)室到2018年離開，在此期間，趙金奎主要負(fù)責(zé)散裂中子源小角散射項(xiàng)目及尖端中子技術(shù)的研發(fā)。十年磨一劍，礪得梅花香。其間，他作為首席科學(xué)家組織和領(lǐng)導(dǎo)團(tuán)隊(duì)成功設(shè)計(jì)和建造了高性能寬動(dòng)量域小角中子散射譜儀。該譜儀融入了多項(xiàng)他首創(chuàng)的世界尖端中子技術(shù)，包括飛行時(shí)間框架跳越，譜儀與中子慢化器優(yōu)化匹配，真正彎曲的多通道中子導(dǎo)管，大面積高壓氦同位素探測(cè)器管陣，先進(jìn)的多用途斬波器及先進(jìn)的數(shù)據(jù)處理等。這些創(chuàng)新使得他們所建的譜儀成為國(guó)際上第一臺(tái)世界級(jí)的飛行時(shí)間小角中子散射譜儀。而在此之前，高性能的小角中子散射譜儀都只建造在反應(yīng)堆中子源上。他們的成功改變了這種情況，為后來的飛行時(shí)間小角中子散射在國(guó)際其他散裂中子源上的應(yīng)用開辟了先例，也包括在中國(guó)的散裂中子源。

“不積跬步無(wú)以至千里，不積小流無(wú)以成江海?！庇眠@句話來形容趙金奎的科研生涯，再合適不過。30年不斷積累，厚積薄發(fā)，最讓他充滿底氣和自信的就是這些年積累的扎實(shí)的理論技術(shù)知識(shí)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。正是這些居于前沿、扎實(shí)的理論技術(shù)體系和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，幫他搭建起了科研的大廈。

在中子散射科學(xué)方面，趙金奎作為第一或通訊作者研究和發(fā)表了數(shù)十篇論文，論文總被引用次數(shù)逾五千。其創(chuàng)建的新的數(shù)據(jù)解析方法，使團(tuán)隊(duì)從動(dòng)態(tài)核極化中子小角散射實(shí)驗(yàn)中可以直接測(cè)定L3和L4蛋白在50S核糖體中的位置、不對(duì)稱性及其方向性。

趙金奎早年在動(dòng)態(tài)核極化及其在中子散射中的應(yīng)用領(lǐng)域積累的諸多創(chuàng)新成果，直接推動(dòng)了美國(guó)散裂中子源動(dòng)態(tài)核極化蛋白晶體衍射項(xiàng)目。受此影響，國(guó)際上的其他尖端散裂中子源，包括日本和歐洲，都在積極推動(dòng)相關(guān)的項(xiàng)目。由他所建立的激酶-A溶液結(jié)構(gòu)至今仍為生物化學(xué)家們提供著一個(gè)可靠的分子模型;其對(duì)激酶-G結(jié)構(gòu)變化的研究，更是至今一直被引用。

作為動(dòng)態(tài)核極化樣品專家，趙金奎曾參與歐洲核子中心的自旋繆子合作項(xiàng)目，為其提供關(guān)鍵性的核極化樣品技術(shù)服務(wù)。該合作致力于研究基本粒子的自旋結(jié)構(gòu)，并發(fā)現(xiàn)了核自旋的非對(duì)稱性，取得了諸多國(guó)際上公認(rèn)的重要結(jié)果。

“茍日新，日日新，又日新”，多年遨游在中子散射研究的海洋里，讓趙金奎更深刻地體會(huì)到創(chuàng)新的必要性。致力于新型中子散射技術(shù)的研究，他創(chuàng)建了多種創(chuàng)新型的中子散射技術(shù)和譜儀概念，包括全新的中子自旋回波共振技術(shù)、逆反幾何型布里淵非彈性中子散射儀、相位分辨中子干涉儀全息中子成像、邁斯納超導(dǎo)屏蔽下的中子自旋回波小角散射等。其中，全新的中子自旋回波共振技術(shù)比現(xiàn)有的中子自旋回波共振技術(shù)更加抗干擾且可有更高的分辨率。趙金奎和團(tuán)隊(duì)從理論上攻破了拉莫爾進(jìn)動(dòng)和無(wú)線電波共振兩種方法各有所長(zhǎng)，但又各有缺陷、很難將兩者結(jié)合的難題，成功建造出相關(guān)實(shí)驗(yàn)譜儀，為非彈性中子自旋回波共振開創(chuàng)了一個(gè)全新的科技領(lǐng)域。

中子慢化器的設(shè)計(jì)，尤其是它與譜儀的匹配，一直是國(guó)際上散裂中子源設(shè)計(jì)的一個(gè)重要問題。在包括美國(guó)散裂中子源在內(nèi)的多數(shù)大型散裂中子源設(shè)施中，慢化器與譜儀的匹配都有待大幅度提高。趙金奎在相關(guān)方面進(jìn)行了深入的研究并得出了一套慢化器和譜儀匹配的理論。與此同時(shí)，他第一次系統(tǒng)地分析了長(zhǎng)、短脈沖散裂中子源對(duì)不同中子散射方法的優(yōu)缺點(diǎn)。相關(guān)成果可以大幅度增加中子散射譜儀的功能，提高散裂中子源的整體水平，也為未來散裂中子源的計(jì)劃和設(shè)計(jì)起到了引導(dǎo)作用。

在大型科學(xué)計(jì)算，尤其在并行蒙特卡羅計(jì)算方面，趙金奎也有諸多創(chuàng)新成就。他撰寫及發(fā)表了多個(gè)大型科學(xué)軟件。這些軟件涉及中子譜儀的設(shè)計(jì)、中子散射的數(shù)據(jù)處理及大分子模型的計(jì)算等。成果將在中國(guó)散裂中子源中得到應(yīng)用，對(duì)散裂中子源中的相關(guān)項(xiàng)目起到直接的推動(dòng)作用。

“樹高葉茂，系于根深?！?0多年從國(guó)內(nèi)到國(guó)外跨越萬(wàn)水千山的積累探索，憑借扎實(shí)積累的韌勁和敢于創(chuàng)新的勇氣，趙金奎走在了中子散射探索研究領(lǐng)域的前沿。但當(dāng)來自故土的召喚響起，帶著一身的底蘊(yùn)積淀，他又踏上了歸程。

乘勢(shì)東風(fēng)，布局踐行

——松山湖畔再啟征程

30多年在外歷練、沉淀，趙金奎一直堅(jiān)持每隔一兩年就回到中國(guó)科學(xué)院物理所拜訪一下自己的恩師，見一見曾經(jīng)的老師和同事?！?998年美國(guó)散裂中子源建立時(shí)，我們的國(guó)力還很落后，根本想不到國(guó)內(nèi)還能建起自己的散裂中子源。但是僅僅兩年后，這件事就被提上了議程，由我們材料實(shí)驗(yàn)室王恩哥理事長(zhǎng)當(dāng)時(shí)領(lǐng)導(dǎo)下的中國(guó)科學(xué)院物理所負(fù)責(zé)，張杰院士牽頭研討中國(guó)散裂中子源的項(xiàng)目”。趙金奎回憶，當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)專家聯(lián)系到正在參與美國(guó)散裂中子源建設(shè)的他，就建設(shè)中國(guó)散裂中子源征求意見，也正是在那以后，他在美國(guó)散裂中子源接待了多位中國(guó)科學(xué)家的實(shí)地考察，這些科學(xué)家包括王恩哥院士、路甬祥院士、白春禮院士、陳和生院士、嚴(yán)啟偉教授等。

從那以后，趙金奎加大了與國(guó)內(nèi)的溝通聯(lián)系，每年多次回國(guó)，協(xié)助國(guó)內(nèi)的專家和同事推進(jìn)中國(guó)散裂中子源項(xiàng)目的論證，就相關(guān)科技問題作報(bào)告，為相關(guān)參數(shù)提供參考建議等。直到中國(guó)散裂中子源正式立項(xiàng)，轉(zhuǎn)變?yōu)楣こ添?xiàng)目并且建設(shè)步入正軌，他才減少了回國(guó)的次數(shù)。

即便如此，趙金奎一直謙虛地說自己只是為中國(guó)散裂中子源項(xiàng)目最初的建立提供了一些自己的經(jīng)驗(yàn)和參考意見。但通過這些頻繁的溝通與交流，確實(shí)讓趙金奎看到了中國(guó)推進(jìn)中子相關(guān)研究的需求、決心和能力。

“中子很難獲取，需要大量的資金投入來建設(shè)龐大的儀器設(shè)備。”據(jù)趙金奎介紹，高通量的中子源包括反應(yīng)堆和散裂源。其中，散裂中子源是由加速器提供的高能質(zhì)子轟擊重金屬靶而產(chǎn)生中子的大科學(xué)裝置。中國(guó)散裂中子源建成后，成為發(fā)展中國(guó)家擁有的第一臺(tái)散裂中子源，和正在運(yùn)行的美國(guó)、日本與英國(guó)散裂中子源一起，構(gòu)成世界四大脈沖散裂中子源。但與美國(guó)的散裂中子源相比，中國(guó)散裂中子源無(wú)論是資金投入還是設(shè)計(jì)功率都要少很多，這是基于我國(guó)當(dāng)時(shí)科學(xué)技術(shù)發(fā)展的國(guó)情和實(shí)際需要。但中國(guó)的散裂中子源也有其特點(diǎn)：它在構(gòu)型和重復(fù)頻率上采用了獨(dú)特優(yōu)化的設(shè)計(jì)，能夠滿足我國(guó)大部分科研的需求。“因地制宜，走出特色”，成為中國(guó)散裂中子源的魅力所在。

中國(guó)散裂中子源的建設(shè)就像是一把利器，為我國(guó)在前沿材料科技研究和解決眾多“卡脖子”問題開辟了新的途徑。而松山湖材料實(shí)驗(yàn)室的建立，緊鄰和依托中國(guó)散裂中子源，正合天時(shí)、地利，也創(chuàng)造了人和，人才是科學(xué)和技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵。

“掌握材料，掌握未來”。松山湖材料實(shí)驗(yàn)室就是在這樣的信念下，由實(shí)驗(yàn)室理事長(zhǎng)王恩哥院士帶領(lǐng)創(chuàng)建的廣東省第一批省實(shí)驗(yàn)室之一。趙金奎所領(lǐng)導(dǎo)的中子科學(xué)平臺(tái)，旨在通過中子散射技術(shù)的研發(fā)和中子散射在材料科學(xué)中的應(yīng)用，解決目前我國(guó)在前沿科學(xué)和技術(shù)中的諸多“卡脖子”問題。工欲善其事，必先利其器。自2018年加入松山湖材料實(shí)驗(yàn)室以來，趙金奎每天都過得很忙碌，推動(dòng)中子散射團(tuán)隊(duì)建設(shè)，開展中子散射研究，同時(shí)，也協(xié)助中國(guó)散裂中子源完善中子散射譜儀。當(dāng)他對(duì)中國(guó)散裂中子源的譜儀布局進(jìn)行研究后，發(fā)現(xiàn)散裂中子源原有的20條中子束線中有3條可以分叉，在同一條中子束線上建造兩臺(tái)以上的譜儀。他把這一建議做了初步物理設(shè)計(jì)并交給了散裂中子源進(jìn)行下一步推動(dòng)。這樣的束線分叉可以把作為國(guó)家重大資源的散裂中子源的利用率提高15%以上。

“由于中國(guó)散裂中子源是一個(gè)中小通量的中子源，在中子通量和強(qiáng)度上無(wú)法和美國(guó)、日本及歐洲的大功率散裂中子源正面相比。因此，發(fā)展先進(jìn)的中子散射技術(shù)和方法，建立自己的特長(zhǎng)，是增加中國(guó)散裂中子源在世界上的競(jìng)爭(zhēng)力，達(dá)到和保持先進(jìn)水平的最好保障?！焙V定努力的方向，借助先前積累的優(yōu)勢(shì)和經(jīng)驗(yàn)，趙金奎開啟了新一輪的探索征程，包括進(jìn)行新型中子自旋回波共振中子散射技術(shù)的研發(fā)，提高拉莫爾進(jìn)動(dòng)和無(wú)線共振相結(jié)合的自旋回波技術(shù)的分辨率，超越現(xiàn)有國(guó)際先進(jìn)水平;利用相位分辨中子干涉儀全息成像進(jìn)行中子物理研究;發(fā)展和研究了自旋回波中子小角散射技術(shù)等。相關(guān)技術(shù)都屬于國(guó)際前沿且我國(guó)需求的先進(jìn)技術(shù)，如新型中子自旋回波共振中子散射技術(shù)利用極化中子散射，可以此來推動(dòng)和幫助極化中子在中國(guó)散裂中子源的發(fā)展;自旋回波中子小角散射技術(shù)是超小角散射，在工業(yè)、礦業(yè)、地質(zhì)等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用等。

人才是發(fā)展之本，深諳此意的趙金奎自加入松山湖材料實(shí)驗(yàn)室以來就把隊(duì)伍建設(shè)、培養(yǎng)人才的工作放在重要的位置，想方設(shè)法聚天下英才而用之。短短幾年時(shí)間，團(tuán)隊(duì)從海外聘請(qǐng)了近10位資深和中青年國(guó)際中子散射專家。值得一提的是，這些專家中多人有20年以上的工作經(jīng)驗(yàn)，多人入選國(guó)家高層次人才引進(jìn)項(xiàng)目。另外，團(tuán)隊(duì)還著力于引進(jìn)和培養(yǎng)年輕有為的青年科學(xué)家，整個(gè)團(tuán)隊(duì)還在不斷擴(kuò)大，結(jié)構(gòu)趨于合理。如今，團(tuán)隊(duì)已經(jīng)形成了中子量子材料研究、中子結(jié)構(gòu)材料研究、中子軟物質(zhì)材料研究、中子能源材料研究、中子技術(shù)研發(fā)等主要前沿研究方向。隨著人才的引進(jìn)和團(tuán)隊(duì)的擴(kuò)大，團(tuán)隊(duì)還將繼續(xù)擴(kuò)展和細(xì)化研究領(lǐng)域和方向。

“不得不說，相對(duì)北上廣深，東莞的人才吸引力還有待加強(qiáng)?！边@些年走過多個(gè)世界科研殿堂的趙金奎深知團(tuán)隊(duì)發(fā)展面臨的局限性。但他反復(fù)強(qiáng)調(diào)科研學(xué)術(shù)氛圍的重要性，這也是他最終選擇回到中國(guó)科學(xué)院物理研究所的根本原因?！斑@里官僚氣氛少一些，學(xué)術(shù)氛圍更濃一些，可以讓我全心全意地做自己喜歡做的科研，也可以與同行暢所欲言、碰撞交流，學(xué)術(shù)需要交流碰撞才能產(chǎn)生火花。”

多年的海外科研生涯，也讓趙金奎在決定回國(guó)的時(shí)候，感覺到對(duì)國(guó)內(nèi)的環(huán)境已然有些陌生?！暗业南敕ū容^簡(jiǎn)單，‘一桌一椅，做能做的事情，做有用的事情?！壁w金奎的這種人生態(tài)度經(jīng)常能影響到周邊的人，他開玩笑說自己是“連蒙帶騙”把團(tuán)隊(duì)里幾位資深專家請(qǐng)過來的?！艾F(xiàn)在松山湖的品牌已經(jīng)慢慢闖出來了，這其中松山湖材料實(shí)驗(yàn)室、散裂中子源等都作了很大貢獻(xiàn)，東莞也出臺(tái)了很多人才政策，雖然與廣州、深圳等地還有一定差距，但也在不斷完善中。”趙金奎相信，一切都會(huì)向好的方向發(fā)展。

“中國(guó)這些年的發(fā)展速度非?？?，用10～20年的時(shí)間，在高尖端技術(shù)領(lǐng)域完成對(duì)世界先進(jìn)水平的追趕是有希望的，如果能進(jìn)一步完善機(jī)制、轉(zhuǎn)變思維，例如提高對(duì)開創(chuàng)性研究的寬容度，在科研審批程序時(shí)去繁就簡(jiǎn)等，相信會(huì)有更好的發(fā)展。事實(shí)證明，很多大的創(chuàng)新會(huì)在冷門的研究領(lǐng)域里出現(xiàn)，所以前沿研究需要通過‘廣撒網(wǎng)來尋找突破口。不是每項(xiàng)探索都會(huì)有所突破，但并不是說他們的研究就沒有價(jià)值，他們的探索可以讓我們少走彎路;而精簡(jiǎn)科研審批制度，賦予科學(xué)家更大的自主權(quán)，可以讓科研人員專心做科研而不是疲于應(yīng)付其他事務(wù)。”雖然對(duì)周邊的物質(zhì)環(huán)境并沒有過多的追求，但作為一名在海外科研殿堂工作多年的科學(xué)家，趙金奎也一直在用更全面的視角去看待時(shí)局的發(fā)展，且致力將先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)發(fā)展理念帶回故土，希望能推進(jìn)科研生態(tài)環(huán)境的改變。

回故土的這些年，趙金奎也一直致力于良好科研生態(tài)環(huán)境的建設(shè)，設(shè)立卓越青年學(xué)者基金吸引高水平青年學(xué)者前來開展獨(dú)立研究，制訂合理的實(shí)驗(yàn)室管理制度，給科研人員充分的自主權(quán)，與中國(guó)散裂中子源密切合作，充分利用他的特長(zhǎng)和經(jīng)驗(yàn)，推動(dòng)散裂中子源后期譜儀的全面建設(shè)，協(xié)助散裂中子源在中子散射技術(shù)方面達(dá)到和保持世界先進(jìn)水平。

“我希望再過10年后，回過頭來看，發(fā)現(xiàn)自己還是做了一點(diǎn)有用的事情的。有用的事情可以定義得很高大上，也可以定義得很簡(jiǎn)單，對(duì)我來說，所做的科研對(duì)國(guó)家有用、對(duì)社會(huì)有用、對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展有用，哪怕只是一丁點(diǎn)，就是有意義的?！倍@也正是趙金奎跨越千山萬(wàn)水，以知天命之年堅(jiān)持回故土的本意。

松山湖畔，微風(fēng)乍起。盡管時(shí)間被越來越多的事務(wù)所占據(jù)，趙金奎依然每天堅(jiān)持騎行在濱湖路上。讓他感到欣慰的是，隨著越來越多志同道合的年輕科學(xué)家的加入，他的騎行隊(duì)伍也會(huì)越來越龐大……