柳衛(wèi)平：“中子”人生

特約記者 陳 瑜/文

“恒星如何演化？構(gòu)成物質(zhì)世界的元素從何而來？”近日，中國原子能科學(xué)研究院（以下簡稱原子能院）核基礎(chǔ)和核數(shù)據(jù)創(chuàng)新團隊聯(lián)合國內(nèi)外6 家科研院所的同行，通過在串列加速器上對核天體物理反應(yīng)的高精度測量，加深了人類對恒星演化的理解。這一研究成果發(fā)表在國際物理學(xué)頂級期刊Physical Review Letters（《物理評論快報》）上。

“這個學(xué)科國內(nèi)外競爭非常激烈，我們能夠一直保持相對領(lǐng)先地位，得益于不滿足現(xiàn)狀，總想去做一些更有挑戰(zhàn)性的研究和探索。”對原子能院副院長、核基礎(chǔ)和核數(shù)據(jù)創(chuàng)新團隊帶頭人之一柳衛(wèi)平來說，這也是他個人科研心得的濃縮。

從航空夢到核能夢

休閑西服、休閑鞋、雙肩包，柳衛(wèi)平的著裝符合人們對科研人員的常規(guī)印象。

但有別于一般科研人員，柳衛(wèi)平非常健談，他將外向的性格歸因于多元化的成長經(jīng)歷：生于沈陽，3 歲到北京，輾轉(zhuǎn)浙江，9 歲去貴州，17 歲又從貴州考到北京大學(xué)。

柳衛(wèi)平對新鮮事物的興趣與生俱來。

在物質(zhì)匱乏的20 世紀70 年代，《十萬個為什么》成為柳衛(wèi)平的啟蒙讀物，書甚至被翻爛。

受在民航系統(tǒng)工作的父親影響，柳衛(wèi)平從小喜歡航模。

1977 年，15 歲的柳衛(wèi)平還是貴州一名初三學(xué)生。他給當時的北京航空學(xué)院（現(xiàn)北京航空航天大學(xué)）辦公室寫了封信，大意是自己特別喜歡航模，但又缺乏資料，能不能給寄點？讓柳衛(wèi)平?jīng)]想到的是，對方真的給寄來了資料。他喜出望外，找來幾個同伴一起，居然真的讓飛機飛了起來。

“我當時的夢想其實是考北航，做飛機設(shè)計師，去設(shè)計東方紅號大飛機。”讓柳衛(wèi)平?jīng)]想到的是，夢想在高考后發(fā)生了改變。

按照高考成績，柳衛(wèi)平可以選擇北大或者清華。

“當時流行學(xué)好數(shù)理化，走遍天下都不怕，北大在貴州招生的技術(shù)物理系帶了物理兩個字，所以我選了核物理。”機緣巧合進了北大后，柳衛(wèi)平對外界看來晦澀的核物理產(chǎn)生了濃厚的興趣。“它是研究微觀世界的，但能量密度又特別高，可以說是用最微觀的研究解決最宏大的問題。核物理研究就像一個奇妙的游戲，我和同事如同一個個‘大小孩’，合起伙來‘搭積木’，共同還原核物理的終極真相?！?/p>

開啟探索核物理世界的大門

1987 年，25 歲的柳衛(wèi)平被選派到日本理化所做訪問學(xué)者。

當時，日本理化所新建成一座回旋加速器。柳衛(wèi)平一到日本，國際知名核物理學(xué)家Tanihata 教授就任命他為尋找新核素的課題組負責人。在日本理化所加速器中心歷史上，這是首次由外國人擔此重任。

柳衛(wèi)平迎來人生中第一次重大的挑戰(zhàn)。碩士期間他主要從事中子物理研究，但這個課題需要他把專業(yè)方向從低能量的中子物理轉(zhuǎn)向更高能量的重離子物理，不論是物理基礎(chǔ)知識還是實驗技術(shù)都與之前大不相同。

“既然讓我負責，我就一定要把項目做好?！辈环?shù)牧l(wèi)平憑借扎實的知識基礎(chǔ)，刻苦鉆研，提出了一整套行之有效的尋找新核素的方案。

遺憾的是，臨實驗前，加速器的半導(dǎo)體探測器受潮影響使用，不得已換了另外一個探測器，結(jié)果由于后者分辨率不夠高，實驗的成果只在內(nèi)部刊登，沒有發(fā)表在學(xué)術(shù)刊物上。

“假如那個探測器沒壞，可能是一個比較大的研究成果了?！绷l(wèi)平至今清楚地記得，實驗完成后，日本同事把他抬起來扔到空中慶祝的情形。“這是個成功的開頭，開啟了我探索核物理世界的一扇大門，讓我有了進一步探索的興趣和自信?！?/p>

值得一提的是，此后日本和美國使用了與柳衛(wèi)平上述實驗類似的構(gòu)想，最終合成和鑒別了包括鎵—61、鍺—63 兩個核素在內(nèi)的一系列豐質(zhì)子新核素。

挑起核天體物理“大梁”

1989 年，柳衛(wèi)平作為訪問學(xué)者的期限已滿，面對日本理化所負責人的竭力挽留，他還是回來了。

“與其做裝備精良的發(fā)動機上的一個齒輪，不如做一個相對比較粗糙的發(fā)動機的重要大梁?！边@是柳衛(wèi)平寫在日記本上的一句話，他的心跡由此可見。

20 世紀80 年代以來，國際上對次級放射性核束的研究與應(yīng)用方興未艾，但從事這方面研究首先得有一個產(chǎn)生次級放射性束流線的實驗裝置。

1990 年，28 歲的柳衛(wèi)平和56 歲的原子能院物理所研究員白希祥結(jié)成了老少搭檔，開始了對這一課題的探索。

自己白手起家建造實驗裝置，難度和挑戰(zhàn)不言而喻。柳衛(wèi)平形容，就像“要自己制造出一臺照相機再學(xué)習(xí)照相一樣”，一切都要從零開始。

為設(shè)計出實驗裝置，柳衛(wèi)平拼命學(xué)習(xí)以前沒有涉及的知識。為得出需要的數(shù)據(jù)，他和白希祥開展了無數(shù)個日日夜夜的計算和實驗。為節(jié)約資金，他們甚至從退役10 多年的我國第一臺回旋加速器上，使用了兩極磁鐵和四極透鏡作為主要部件用在了新裝置上。

1993 年11 月20 日，當柳衛(wèi)平和同事們在熒光紙上看到代表出束成功的束斑時，他激動極了——首戰(zhàn)告捷！

一條立足現(xiàn)有條件、具有先進物理思想和技術(shù)路線的束流線誕生了，并在世界上首次產(chǎn)生了低能碳-11和氟-17 次級束，其技術(shù)水平與美國及日本同類裝置相當，填補了我國在次級放射性核束物理實驗和應(yīng)用領(lǐng)域的空白！

有了自己設(shè)計的“照相機”，柳衛(wèi)平開始琢磨如何拍攝好的照片。

20 世紀60 年代，物理學(xué)家就發(fā)現(xiàn)了太陽中微子失蹤現(xiàn)象，但幾十年卻難以定論，急需用不同的測量方案對中微子產(chǎn)生截面進行交叉驗證。

1995 年，柳衛(wèi)平從一份文獻上得到靈感，并和白希祥一起，經(jīng)過反復(fù)計算，提出并實施了一個獨特的次級束流線實驗方案，得出了“太陽中微子失蹤現(xiàn)象來源于非核物理截面因素”的科學(xué)結(jié)論。

這個實驗成果的論文發(fā)表在國際頂級的物理雜志《Physical Review Letters》上，這是該刊創(chuàng)立40年來第一次發(fā)表中國實驗核物理領(lǐng)域的論文。這項成果被列入了“1996 年中國科技十大新聞”。

多元化的“中子”

面對榮譽，柳衛(wèi)平卻有著極強危機感，覺得必須開拓新領(lǐng)域。

這幾年，他正帶領(lǐng)他的團隊干這么一件事——在地下數(shù)千米的錦屏核天體物理實驗室，探究宇宙中的元素起源和恒星演化?！拔覀儗⑾蚝颂祗w物理研究領(lǐng)域最關(guān)鍵的‘圣杯’反應(yīng)的直接測量發(fā)起沖擊。”

柳衛(wèi)平不僅能力強，而且甘當人梯。

2000 年7 月，柳衛(wèi)平開始擔任核物理所所長。做了多年科研工作的柳衛(wèi)平深知，基礎(chǔ)研究要求很高，必須緊盯國際先進水平。如果利用基礎(chǔ)研究深厚底蘊的優(yōu)勢，做一些國家需求背景比較強的應(yīng)用研究，可以產(chǎn)出更多的成果。

人造衛(wèi)星、宇宙飛船里有很多重要的電子元器件。衛(wèi)星在太空中飛行時受到強烈的空間電離輻射，元器件會失效。

柳衛(wèi)平通過公開競聘，挑選了新課題組的帶頭人，讓一個原來做重離子核物理基礎(chǔ)研究的課題組轉(zhuǎn)向做電子元器件的抗輻射加固研究，如今這個方向已蓬勃發(fā)展成為國家級的抗輻射應(yīng)用中心。

當年與柳衛(wèi)平同窗四年的北京大學(xué)技術(shù)物理系的40 多位學(xué)友，出國的出國，經(jīng)商的經(jīng)商，搞研究的也早已跳出了核物理這個圈子，只有柳衛(wèi)平等少數(shù)人還堅持在核物理領(lǐng)域的前沿探秘。

中子，是組成原子核的基本粒子之一，不帶電，很容易打進原子核內(nèi)引起各種核反應(yīng)。

或許，正是對中子有著深刻的理解，不知不覺中，柳衛(wèi)平的人生好像也與中子有了幾分相似：做科研時，像實驗室里的高速中子，不斷去探索原子核物理的科學(xué)前沿；走上管理崗位，又像反應(yīng)堆中的低速中子，引發(fā)裂變反應(yīng)，要把科研人員集體的智慧引發(fā)出來。在繁忙的科研管理工作之余，柳衛(wèi)平也不遺余力“擠出時間”指導(dǎo)團隊和學(xué)生的科研工作。