沙國(guó)河：尖端技術(shù)是一點(diǎn)一滴鉆研出來的(講述·弘揚(yáng)科學(xué)家精神)

　　記者 胡婧怡

　　人物名片

　　沙國(guó)河：1934年生，中國(guó)科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所研究員，1997年當(dāng)選中國(guó)科學(xué)院院士，主要從事化學(xué)激光、激光化學(xué)及分子反應(yīng)動(dòng)力學(xué)研究。曾參與設(shè)計(jì)研制中國(guó)第一臺(tái)化學(xué)激波管、中國(guó)第一臺(tái)化學(xué)激光器，首次實(shí)驗(yàn)觀察到分子碰撞傳能中的量子干涉效應(yīng)。曾獲國(guó)家自然科學(xué)獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)、全國(guó)科普工作先進(jìn)工作者、全國(guó)最美科技工作者等榮譽(yù)。

　　來到中國(guó)科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所(以下簡(jiǎn)稱“大連化物所”)，依山勢(shì)步行約10分鐘，一座三層小樓躍入眼簾——這里是“分子反應(yīng)動(dòng)力學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室”，是沙國(guó)河平時(shí)工作的地方。從事科研工作六十余載，沙國(guó)河在化學(xué)激光、激光化學(xué)及分子反應(yīng)動(dòng)力學(xué)等領(lǐng)域一次次勇攀科學(xué)高峰，近些年來，他又把精力投入到青少年科普事業(yè)上，播撒更多科學(xué)的種子。

　　“技術(shù)上的小改進(jìn)，可能帶來大突破”

　　“一切為了國(guó)家需要”，是沙國(guó)河一生從事科研事業(yè)的追求。從“激波管化學(xué)動(dòng)力學(xué)”到“微波吸收材料”，從化學(xué)激光、激光化學(xué)到分子反應(yīng)動(dòng)力學(xué)……沙國(guó)河研究領(lǐng)域的每一次轉(zhuǎn)換，都緊隨科研需求的變化；每一次面對(duì)新領(lǐng)域，他都選擇迎難而上?！爱?dāng)時(shí)許多研究方向的資料都非常缺乏，工作條件也特別艱苦。”沙國(guó)河回憶過去，多年勞累的工作，讓自己的身體有些吃不消了。

　　上世紀(jì)80年代初，張存浩院士在大連化物所開創(chuàng)了激光化學(xué)研究方向。激光化學(xué)主要研究物質(zhì)分子在激光作用下呈現(xiàn)激發(fā)態(tài)時(shí)的精細(xì)結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、化學(xué)反應(yīng)、能量傳遞規(guī)律及其運(yùn)動(dòng)變化等微觀過程。當(dāng)時(shí)，沙國(guó)河所在小組的課題是研究分子激發(fā)態(tài)的光譜和碰撞能量傳遞。他們以一氧化碳作為樣板分子，選擇了當(dāng)時(shí)國(guó)際上剛出現(xiàn)不久的共振增強(qiáng)多光子電離光譜作為探測(cè)技術(shù)。實(shí)驗(yàn)中，他們卻發(fā)現(xiàn)這種技術(shù)存在易受雜質(zhì)干擾和光譜選擇不高等缺點(diǎn)，影響數(shù)據(jù)精確度。為了減少雜質(zhì)干擾，他們先嘗試了提高真空度，但要制造一套超高真空設(shè)備，需要投入很多資金。于是，他們又想到干擾雜質(zhì)主要是一些大分子，可以用液氮冷凍的辦法。一試，效果好得出乎預(yù)料，不單光譜信噪比大為提高，實(shí)驗(yàn)操作也更加容易。

　　“技術(shù)上的小改進(jìn)，可能帶來大突破。這個(gè)小改進(jìn)也是我們后來一系列實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)?！鄙硣?guó)河說，“尖端技術(shù)是一點(diǎn)一滴鉆研出來的。”

　　“不因成就而滿足，不因困難而罷休”

　　“不懂就學(xué)，總會(huì)學(xué)會(huì)的。搞科研就不能怕吃苦！”沙國(guó)河經(jīng)常這樣教導(dǎo)學(xué)生?；A(chǔ)性、創(chuàng)新性的研究往往需要自己制作實(shí)驗(yàn)裝置，為了一次實(shí)驗(yàn)，前期準(zhǔn)備工作可能需要一兩個(gè)月甚至更長(zhǎng)時(shí)間。而一旦進(jìn)入正式實(shí)驗(yàn)階段，則可能需要連續(xù)72小時(shí)以上不間斷進(jìn)行，對(duì)實(shí)驗(yàn)者來說是個(gè)不小的挑戰(zhàn)。

　　“我是2000年進(jìn)入研究室的，當(dāng)時(shí)沙老師已經(jīng)66歲了，有時(shí)還帶著學(xué)生們通宵工作?！贝筮B化物所高級(jí)工程師、沙國(guó)河的學(xué)生冷靜對(duì)當(dāng)時(shí)的情景記憶猶新。

　　大連化物所研究員、沙國(guó)河的學(xué)生田文明回憶：“在沙老師的建議下，我的研究方向轉(zhuǎn)向單重態(tài)氧在生物體系中的動(dòng)力學(xué)研究。這對(duì)于沙老師來說，同樣是一個(gè)新領(lǐng)域。為了指導(dǎo)我的論文，沙老師閱讀了大量的文獻(xiàn)和資料，然后才來跟我討論課題?！?/p>

　　對(duì)于科研，沙國(guó)河始終精益求精、一絲不茍，他說：“只有獲得精確可靠的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，才能得到科學(xué)的論斷?！?/p>

　　在一次實(shí)驗(yàn)中，沙國(guó)河發(fā)現(xiàn)有一個(gè)光譜信號(hào)很特殊，按照公認(rèn)的理論公式解釋不通，這讓沙國(guó)河百思不得其解。是實(shí)驗(yàn)誤差嗎？進(jìn)行了多次反復(fù)驗(yàn)證后，證明實(shí)驗(yàn)沒出錯(cuò)。問題會(huì)不會(huì)出在公式上？

　　無數(shù)個(gè)夜晚，沙國(guó)河反復(fù)對(duì)照實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，演算、推導(dǎo)，終于找到了原因：公式推導(dǎo)中用了經(jīng)典力學(xué)近似，而根據(jù)量子力學(xué)，傳能過程應(yīng)具有波動(dòng)特性，實(shí)驗(yàn)中的異常正是一直在找的分子碰撞傳能中的量子干涉效應(yīng)。2000年，該發(fā)現(xiàn)被評(píng)為中國(guó)十大科技進(jìn)展新聞之一。

　　回顧這一發(fā)現(xiàn)過程，沙國(guó)河說：“除了研究方向選得準(zhǔn)、實(shí)驗(yàn)技術(shù)先進(jìn)、實(shí)驗(yàn)與理論密切結(jié)合等因素，最重要的是要有鍥而不舍的精神。不因成就而滿足，不因困難而罷休，把實(shí)驗(yàn)中的異常現(xiàn)象搞清楚，就可能有重要的新發(fā)現(xiàn)?！?/p>

　　“和孩子們?cè)谝黄穑屯浟诵量?、忘記了時(shí)間”

　　在沙國(guó)河不足10平方米的辦公室里，兩張老舊的工作臺(tái)背靠背擺放著。一張用來演算、備課，桌上的一本本老式筆記本上工整地繪滿了電路設(shè)計(jì)圖；一張用來制作各種科普實(shí)驗(yàn)裝置，放著最常用的電烙鐵和松香架。兩排貼墻而立的鐵皮柜，裝滿了科普書籍和教具。

　　自2004年起，沙國(guó)河開始參與到科普活動(dòng)中。此后的近20年間，他設(shè)計(jì)搭建了幾十種科普實(shí)驗(yàn)裝置，將千余堂科普課帶進(jìn)中小學(xué)教室。2009年7月，沙國(guó)河在大連市沙河口區(qū)中小學(xué)生科技中心設(shè)立了面向青少年的院士科普工作站，每周二、四為中小學(xué)生授課，至今已有超2.5萬余人次參加。

　　“從小引導(dǎo)孩子們學(xué)科學(xué)、愛科學(xué)，將來就會(huì)有更多優(yōu)秀的科技人才涌現(xiàn)出來?！鄙硣?guó)河說。

　　“有人覺得自然科學(xué)枯燥，實(shí)際上可能是教學(xué)方法問題?！睘榱酥谱鞒鲞m合孩子們的實(shí)驗(yàn)裝置，他自己繪制草圖，跑五金店、買材料，再把小零件一個(gè)個(gè)地組裝起來，經(jīng)常在辦公室一忙就是一整天。所里的同事偶爾會(huì)看到沙國(guó)河出現(xiàn)在海邊公園，以為是老先生在散步，實(shí)際上他正在測(cè)試剛制作好的飛機(jī)模型。

　　“沙老師做科普的時(shí)候，他的認(rèn)真勁兒一點(diǎn)也不亞于做科研！有一次，他為了給孩子們做出理想的實(shí)驗(yàn)裝置，竟然把被子和鍋都搬到辦公室來了，直接在辦公室吃住?！贝筮B化物所高級(jí)實(shí)驗(yàn)師、沙國(guó)河的助手崔榮榮說。

　　木塊遇到二氧化碳激光怎么瞬間就起了火苗？幾個(gè)強(qiáng)壯的男孩，為什么都拉不開巴掌大的馬德堡半球？電池怎么會(huì)變身“小火車”在銅線圈中快速穿行？……一個(gè)個(gè)妙趣橫生的實(shí)驗(yàn)讓孩子們大呼神奇。沙國(guó)河經(jīng)常被孩子們圍在中間問各種科學(xué)問題，成了“孩子王”。做實(shí)驗(yàn)的時(shí)候，沙國(guó)河盡量讓孩子們自己操作、體驗(yàn)?！昂秃⒆觽?cè)谝黄穑屯浟诵量?、忘記了時(shí)間?！鄙硣?guó)河說。

　　“做這些實(shí)驗(yàn)不是為了讓孩子們學(xué)到多么高深的知識(shí)，而是要激發(fā)孩子們對(duì)科學(xué)的興趣。”沙國(guó)河說，他小時(shí)候的夢(mèng)想是成為一個(gè)“發(fā)明家”，小學(xué)五六年級(jí)時(shí)，就自己制作收音機(jī)、電動(dòng)機(jī)等。他相信，在孩子們心中播撒更多的科學(xué)種子，一定能長(zhǎng)出參天大樹。

　　■記者手記

　　專注科研不停歇

　　沙國(guó)河一生專注科研，如果說興趣讓他不覺得辛苦，那么就是責(zé)任使他不愿停歇。

　　這責(zé)任來自他想為科學(xué)進(jìn)步貢獻(xiàn)力量的信念。即使研究方向不斷轉(zhuǎn)換，他執(zhí)著的科研精神卻始終未變，一次次在科研的沃土中挖出真金。

　　這責(zé)任來自他對(duì)待科研工作的誠(chéng)實(shí)與謙虛。在失敗遠(yuǎn)比成功多、未知遠(yuǎn)比已知多的研究領(lǐng)域內(nèi)，他的成就很高，但他的心依然澄澈如初。

　　這責(zé)任也來自他對(duì)優(yōu)秀科研人才涌現(xiàn)的期待。耄耋之年，他堅(jiān)持站在科普講臺(tái)上，讓孩子們感受科技的魅力，學(xué)科學(xué)、愛科學(xué)。

　　一生做科研，是沙國(guó)河的夢(mèng)想；承擔(dān)科學(xué)家的使命和責(zé)任，則是他對(duì)自己幾十年如一日的要求。 【編輯:李巖】