齊欣，勇闖“無人區(qū)”

2018年，位于東莞松山湖的中國散裂中子源（CSNS）一期工程通過國家驗收。這意味著我國成為繼英美日三國后，第四個擁有脈沖式散裂中子源的國家。

一期工程剛剛結束，CSNS二期工程的準備和關鍵技術預研已經提上議事日程，二期工程注入脈沖電源系統(tǒng)面臨更大的技術挑戰(zhàn)。有一天，作為加速器技術部電源組組長的齊欣，被高能所領導找到問：“能不能也接下脈沖電源（的任務）？”

齊欣當時毫不猶豫地就說了“好”，接下了這個艱巨的任務。后來，齊欣聽到身邊一些人對她的議論。有人說，她好勇，好猛；也有人擔心，從直流電源到脈沖電源，是兩種不同的設備，要怎么在短時間內接手并實現跨越？

但齊欣沒想那么多，這種“勇猛”的時刻，在她迄今20年的科研生涯里，經歷過很多次。

讀博時，她扛下了《散裂中子源可行性研究》的前沿性課題；進入中國科學院高能物理研究所后，她從“0到1”研制諧振電源，成功自主研發(fā)兆瓦級諧振電源系統(tǒng)，填補了國內空白。還有后來屢次解決運行中的電源故障、攻克多項關鍵核心技術，如今擔任CSNS二期工程的總工程師后，著眼于一系列關鍵技術的國產化進程，齊欣始終保持著對技術創(chuàng)新的執(zhí)著追求和對國家科技自立的堅定信念。

對齊欣來說，勇往直前、迎難而上刻在她的骨子里，也是科學精神的一部分。每當面臨一個旁人看起來艱巨的任務時，她總能以熱情和好奇處之，務實和求真待之。

面對又苦又累的科研，她笑著對南風窗說：“我很享受呀?！睂τ谏?，她也是享受其中，做得一手好菜—團隊成員最喜歡去她家蹭飯；熱愛運動，尤其是跑步，每到一個城市就要跑步打卡。用時下流行的話來說，她就是一個高能量和高配得感人士。

采訪那天，“全國科技工作者日”臨近，松山湖畔的散裂中子源園區(qū)，比往日熱鬧了幾分。早上十點多，剛開完工作會議的齊欣，穿著深藍色的POLO衫，穿過人群，帶著笑意迎面走來，帶來了中國散裂中子源20年建設里從無到有、從有到強的傳奇故事。

零的突破

故事要從一個論文選題說起。

2003年，中國科學院高能物理研究所的博士生齊欣，還有一年就要畢業(yè)了，在準備論文選題時，導師給了她三個題目，讓她花兩三周時間去調研，根據興趣選擇其一。

但看到三個題目的瞬間，她就被其中一個吸引住了—《散裂中子源可行性研究》。她知道，散裂中子源是國際大科學裝置競爭的核心領域，這個論文題目關乎國之重器的建設，是21世紀初中國科學界的大事。就這樣，她迎面撞進了散裂中子源的大門。

時間回到2001年2月，一場名為“21世紀中子科學的發(fā)展”的科學會議，在北京香山舉行。會上，我國中子散射科學研究領域的主要奠基人之一的章綜和一眾研究員提出建議：“用較短的時間自建一臺能量0.1兆瓦的散裂中子源，盡快開展中子散射方面研究”—那是中國散裂中子源研究的起點。這個領域可以說是一片空白。

齊欣似乎天生對這類“空白”感興趣。對比另外兩個側重在“改造”性質的選題，《散裂中子源可行性研究》的空白，在她看來，是挑戰(zhàn)，也是使命，充滿可能性，能讓她發(fā)揮最大的能動性。于是，在興趣和使命的驅使下，她沉下心來，埋頭研究。

2005年，建設散裂中子源大科學裝置被國務院列為國家“十一五”重大科技基礎設施之首。當時，世界上只有英美日三國建立了散裂中子源的大科學裝置。散裂中子源是國際公認的探索物質微觀結構的“超級顯微鏡”。此前，中國缺乏高性能脈沖中子源，依賴英國ISIS、美國SNS等國外裝置。這導致中國在材料科學、生命科學等領域的關鍵研究受制于人。例如，高鐵車輪、航空發(fā)動機葉片等高端材料的性能驗證需中子散射技術，而國內無法自主提供相關數據。

中國要建設散裂中子源，其中關鍵技術之一，是用于轟擊重金屬靶的高功率質子束的強流質子加速器，而當時，這項技術在國內幾乎是空白，一切都要從頭開始。

2006年，齊欣博士畢業(yè)后進入高能所，以正式研究人員的身份，加入加速器的關鍵技術的研發(fā)當中，其中便包括25Hz諧振電源技術。2008年，大功率諧振電源預制研究課題組成立，剛剛博士畢業(yè)不久的齊欣被委以重任，擔任了這個關鍵攻關項目的課題負責人。對當時初出茅廬的齊欣來說，這無疑是最激動人心的選擇。

2009年，齊欣去日本參觀散裂中子源J-PARC。當時，在電源設備面前，齊欣和同行者想看電源電路的構造，但被負責研制的公司工作人員以技術保密為由，拒絕了請求。

齊欣心里一直堵著一口氣，從日本參觀回來后，她覺得，他們不能輸，既然得不到可參照的經驗，只能用技術力求創(chuàng)新。

張瑋在2012年進入高能所，已經與齊欣并肩作戰(zhàn)13年，如今是脈沖電源系統(tǒng)負責人。

回顧當時研制這項技術的過程，張瑋總結說，整個研發(fā)過程遇到過很多問題和困難，走過很多彎路，“當時是齊老師帶著我們，每遇到一個難點就解決一個”，打地鼠般一個個攻克。在這片前人幾近不曾涉足的荒地上，拓荒是一種樂趣，但也需要下苦功夫，每想到一個思路，就趕緊改程序、調參數。

研發(fā)的轉折點到來了。張瑋記得，當時齊欣突然說，既然需要控制精度，其實可以反過來思考，在高速諧波里主動注入一個50或75赫茲的分量，然后把磁場控制在實驗需要的范圍內。

技術關鍵原理在于，為粒子的運行軌道提供一個穩(wěn)定的磁場，并且能夠把磁場的性能和形狀準確測量出來。原來的研發(fā)思路，只著眼于勵磁電流怎么樣才能符合標準，但這個控制思路其實和實驗目的有偏差。

既然只是需要著眼于磁場，齊欣思考的是，怎么樣才可以直接校正磁場？

磁場的分布，具有空間性和時間性。當時的實驗，關注的是磁場時間性，而齊欣從在磁場空間性實驗中反向疊加電流的測試中獲得啟發(fā)，通過往磁場里主動增加頻次反向疊加電流，來抵消額外的場。

就這樣，一項技術的攻克思路問世了。

但“紙上得來終覺淺”，在獲得突破性思路后，還需要得到驗證，通過電流實驗，測試運行結果，以此判斷參數結果是否符合標準。

其間是長達數年的測試。張瑋說，這個測試過程，持續(xù)了兩三年，一直不斷地反復調試，直至技術滿足了磁場的高精度的跟蹤，最后以“高次諧波矢量補償法”的創(chuàng)新技術，成功研制出25Hz全數字化兆瓦級諧振電源系統(tǒng)。

在2013年第三屆中國散裂中子源國際評審會上，國際加速器領域專家評價稱，齊欣團隊研發(fā)的25Hz全數字化諧振電源技術，“解決了動態(tài)磁場控制難題，控制精度達到國際先進水平”。“設計思想、技術實現和可靠性均優(yōu)于日本J-PARC同類產品?！蓖瑫r，這還引發(fā)了美國布魯克海文國家實驗室（BNL）、日本高能加速器研究機構（KEK）等機構的關注。

2018年，中國散裂中子源通過國家驗收，填補了國內空白，更通過技術溢出和成果轉化，為解決能源、健康、材料等領域的“卡脖子”問題提供了不可替代的工具，成為推動中國向科技強國邁進的核心引擎。

這其中，從空白領域，到國際先進，齊欣帶領團隊實現跨越式技術創(chuàng)新，用了至少5年時間，而如果按CSNS一期工程通過國家驗收的2018年為終點，是齊欣的“板凳甘坐十年冷”。

迎難而上

十年的冷板凳，是怎么熬過的？

這個問題在齊欣眼里，似乎是不成立的。

技術難題，對她來說就像是獵物，瞄準、伏擊，伺機而動，一舉捕獲。每攻克一個難題，她就心生一份成就感。

2018年，CSNS一期工程順利通過了國家驗收。但齊欣還沒有停下來，她要繼續(xù)清除故障，優(yōu)化升級脈沖電源。一年后，在國家大科學裝置建設的需求下，她回到北京參與高能同步輻射光源注入器電源系統(tǒng)的研制。

在接受新華社采訪時，齊欣曾說：“科研工作中，一個關鍵路線的技術問題解決不好，可能對總體方案造成顛覆性的影響，不僅影響到整體方案的選擇，還可能導致經費急劇增加?！?/p>

回想起齊欣一次次帶領團隊掃清技術障礙的過往，張瑋很佩服的是，面對困難，齊欣很少會帶著情緒抱怨為什么會出現困難，她真正思考的是，要怎么解決這些困難，最優(yōu)解又是什么？而后她又一頭扎進設備的調整當中。

比如，諧振電源技術研制出來后，需要經過從樣機到正式投產的過程。在20臺諧振電抗器投產的調試階段，發(fā)生了一個突發(fā)狀況：電抗器不同程度地發(fā)出了巨大的振動，無法正常運行。這時候，大部分壓力都積攢在了作為課題組組長的齊欣頭上，她只能帶著團隊成員，一個個將零部件取出來檢查。

設備的調試是在室外，要從4米高的電抗器頂部，取出放置在絕緣油里的核心器件，然后拆開零部件，逐一檢查，不同零件的問題可能不一樣，需要根據實際情況進行調整。他們發(fā)現，20臺電阻器里，有17臺出現了大大小小不同程度的問題。

在制定新的技術調整方案、確保尺寸和驗證參數無誤后，她又爬到電抗器上，將核心器件安裝回原位。

張瑋記得，當時正值東莞的酷暑，七八月的天氣，有時熱起來氣溫能飆升到近40攝氏度，有時突然下一場雨，變得像桑拿那樣又悶又熱。這個反反復復檢查調整的階段，枯燥且酷熱，持續(xù)了兩個月，齊欣大大小小爬了無數次電抗器，周末也沒有停下來休息，跟完了全程，才讓CSNS運行的隱患得以順利解除。

科研工程從來都不是爽文的故事，失敗乃兵家常事。在工程進度一籌莫展的時候，天性樂觀的齊欣，總會鼓勵大家，先把工作放一邊，帶著大家出去活動活動，在北京時爬長城，在東莞就去松山湖騎車、跑步、打球。

齊欣很喜歡跑步，一周至少一次，一次能跑10公里。張瑋留意到，每次和齊欣出差，都會看到她帶上一雙跑鞋，早上六點多起床，先在酒店附近跑上幾公里，再開始一天的工作。對齊欣來說，出差的樂趣莫過于，在當地跑步打卡。

在整個團隊里，齊欣就像定海神針一樣，不慌不忙，耐心細心。張瑋知道，其實作為領隊的齊欣承擔的壓力是最大的，但她不會把這種壓力轉移到其他人身上，反而會想著辦法讓每個人都能在工作和生活中找到樂趣。

團隊最喜歡的，就是“到齊老師家蹭吃蹭喝”—她做得了一手的南北方各色拿手菜。張瑋記得，到東莞的頭幾年，齊欣還沒這么忙，團隊時不時會在周末到齊欣家聚餐。大家常打撲克牌，但她不打，而是在廚房里忙進忙出，給大家做香辣蝦、啤酒鴨，還有包餃子，七八個人，做七八個菜，好不熱鬧。

齊欣將自己的樂觀堅韌性格，歸功于家庭的培養(yǎng)。

1977年，齊欣出生在湖南山區(qū)。父母是河北人，70年代，為了號召國家支援三線建設，兩人來到湖南的軍工廠工作，也成了家，養(yǎng)育了兩個女兒，齊欣是家里的小女兒。

在這個陌生的“家鄉(xiāng)”里，沒有太多親朋往來，一家四口平靜安逸地過日子。從小，齊欣喜歡看著父親做小物件、小電路，她還記得，父親用一塊小磁鐵就做出了一把風扇，這個小創(chuàng)造給夏天悶熱的山區(qū)帶來了清涼。在家庭的熏陶下，齊欣的動手能力很強，父親在修理自行車時，她會搭把手，遞扳手，將肥皂水打在輪胎上，找出漏氣的地方，然后用材料補上—年紀輕輕的齊欣，從小就開始“修補Bug”了，這似乎可以解釋，她身上那種發(fā)現問題、解決問題的“勁”，從何而來。

擔任總工之后

2024年，基于齊欣豐富的大科學工程建設經驗，她被任命為CSNS二期工程總工程師。

張瑋留意到，自從當上二期工程總工之后，齊欣出現在辦公室的時間越來越少。她不是在工程現場指揮，就是在外地出差，哪怕出現在散裂中子源園區(qū)內，大多時間也可能穿梭在不同的會議室，一般要到午休時間，才能在飯?zhí)门紶栆姷烬R欣。

總工程師的身份，意味著她著眼的不僅僅是一個電源設備，還需要協(xié)調不同部門的工作。

二期工程總共可以分為四個分總體，分別是加速器、靶站、譜儀和束流運輸線，每個分總體下還分為不同的專業(yè)部門，光是齊欣原來所在的加速器技術部，就設置了16個專業(yè)組。

科技工作很多時候并不是孤身奮戰(zhàn)，特別是工程類項目，不同的參與者有各自的想法和立場，而作為領隊和負責人，核心工作就是協(xié)調綜合各方意見。

求真務實是科技工作的態(tài)度，討論方案時稍有不慎，容易變成“對人”的問題，激烈的時候甚至會插嘴、拍桌，但最終還是要回歸到科學精神和科學技術的討論層面。對于這一點，齊欣早有體會。

在建造諧振電源兆瓦級工程的技術方案時，國內的加速器電源系統(tǒng)建設里，還沒出現過兆瓦級的設備，沒有前人經驗可參考，一切都是“摸著石頭過河”。

作為負責人的齊欣，年輕，有魄力，有想象力，敢于挑戰(zhàn)更先進也更具風險的技術方案。然而，當時一些老同志表態(tài)說，希望技術方案能走穩(wěn)妥的風格路線，將風險和成本降至合理的區(qū)間。

兩種思路其實都沒有問題，可對齊欣而言，問題在于，她該如何衡量兩邊的觀點，如何達成共識，以便將方案推進下去？

當時，因為分歧的出現，現場的氛圍一度冷卻下來。僵持之下，齊欣先開口表達了自己尊重不同想法的態(tài)度，而后就技術細節(jié)反復進行了詳盡的溝通，最后才將技術方案落地。

如今齊欣想起來，這種直面沖突的場合，對于當時還不到30歲的她來說，仍然覺得“心驚膽戰(zhàn)”。后來，為了在類似場合里能讓對方更清楚自己的需求，她有意地鍛煉了自己的表達能力，更高效清晰地說出自己的需求和明白對方的用意。在她看來，科研人員鍛煉溝通能力，有助于在實驗中出現分歧時，聽取平衡觀點，從而選擇風險最小、收益最大的方案。

在和齊欣的交流中，很容易感受到她表達的清晰和流暢。采訪有時會變得像物理課堂般生動有趣，一個個看似孤單的零部件，是怎么樣組合在一起，如何使肉眼不可見的粒子對撞出絢爛的軌跡？那些有著生僻名字的材料背后，蘊藏著什么樣或驚心動魄或大快人心的科研故事？

以2024年的超導腔為例，在負責超導腔的招投標項目之前，齊欣自己先深入了解了一番相關的技術原理和關鍵工藝過程，從材料的選擇、腔串的加工、磁屏蔽，到恒溫器等設備的組裝。

每次開會前，齊欣會讓秘書提前將開會材料遞上來。無論是自己主持會議，還是列席，她都會提前了解會議內容，其中涉及的關鍵技術點，是齊欣最關注的內容。

但她坦言，成為總工還是偶爾會讓自己覺得“壓力很大”，“這個活非常不好干”。怎么啃下去？只能不停學習。

齊欣說：“這就是我的成長過程，必須提前去下功夫去了解?！?/p>

自主創(chuàng)新

對于CSNS二期工程來說，國產化是一項關鍵的技術突破。

中國科學院高能物理研究所副所長、中國散裂中子源二期工程總指揮王生曾評價道：“國產化的過程降低了裝置成本，同時提升了國內相關產業(yè)的技術水平和制造能力?！?/p>

成為總工后，技術國產化的進程成為齊欣關注的重點。親身經歷告訴她，受制于他人的感覺，不好受。

在CSNS一期建設時，真空系統(tǒng)有一個很小的零件，叫密封閥，依賴全進口。當時，世界上只有一家德國的企業(yè)在制作這款零件。雖然工程所需要的量并不大，每年不過幾百個，但這是消耗品，需要在維護階段不停更換。由于技術受制于他人，且是獨家供應，密封閥價格波動特別大，從建設期的3000多元，兩年后飛漲到6000多元每個。每買100個密封閥，就要多花費十多萬，經費白花花地就流出去了。

作為技術創(chuàng)新的能手，在2018年CSNS正式運行后，齊欣還帶領團隊攻克下一項關鍵核心技術 ：重氫閘流管的國產化。

和很多自主創(chuàng)新技術在研制之前一樣，重氫閘流管在很長一段時間內也依靠進口。為了自主創(chuàng)新，齊欣團隊接下了研制重氫閘流管的重任。

這個過程花了三年時間，張瑋記得，當時第一版做出來的樣品，只運行了兩天不到就報廢了，后面只能不斷調整，改進技術方案，直到最后穩(wěn)定下來。目前，齊欣團隊研發(fā)的重氫直流管，最長能運行1.2萬小時。

同樣，在經歷5輪試制后，國產重氫閘流管成功在線運行，并代替了進口部件，使CSNS注入引出系統(tǒng)故障率降低了70%。這一成果也被視作 “國產高功率器件應用的里程碑”。

目前，CSNS二期項目，已經實現了中子探測器、中子導管、中子斬波器、中子極化器等自主化研制的突破性進展。齊欣對南風窗說，在加速器建設方面，“‘卡脖子’的問題基本上是不存在了，基本上都已經完全自主可控的”。云淡風輕的語氣里，是實現技術國產化所賦予的底氣。

2023年，在慶祝高能所成立50周年的論壇上，所長王貽芳曾總結：“以北京正負電子對撞機為起點，在國際高能物理領域從占有‘一席之地’到‘領跑者’，在面向世界科學前沿和國家戰(zhàn)略需求方面取得了巨大進步。”在這跨越式發(fā)展里，離不開我國科研工作者對科學求真精神的求索和敢于創(chuàng)新的勇氣，正如齊欣所說的，“科研沒有捷徑，只有腳踏實地，才能讓國之重器真正‘硬氣’”。