中國(guó)科學(xué)院高能物理研究所研究員李小男：從無(wú)到有 引領(lǐng)中國(guó)中微子研究

仰觀宇宙之大，俯察微子之妙。一直以來(lái)，中國(guó)科學(xué)院高能物理研究所研究員李小男心懷“國(guó)之大者”，始終以振興國(guó)家基礎(chǔ)科學(xué)為己任，刻苦鉆研，默默奉獻(xiàn)，為我國(guó)大科學(xué)裝置，以及粒子物理、高能物理研究作出積極貢獻(xiàn)。

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開拓創(chuàng)新，大亞灣實(shí)驗(yàn)拔得頭籌

1994年，李小男在中國(guó)科學(xué)院高能物理研究所獲得博士學(xué)位。他先后在中國(guó)科學(xué)院高能物理研究所、美國(guó)伊利諾伊理工學(xué)院、美國(guó)費(fèi)米國(guó)家實(shí)驗(yàn)室工作或訪問(wèn)，2005年回國(guó)工作后一直在高能物理研究所從事中微子實(shí)驗(yàn)物理、數(shù)據(jù)獲取及控制等方面的研究。

大亞灣實(shí)驗(yàn)是我國(guó)第一代中微子實(shí)驗(yàn)裝置，李小男參與大亞灣反應(yīng)堆中微子實(shí)驗(yàn)工程設(shè)計(jì)、建造、調(diào)試及后期運(yùn)行工作。作為子項(xiàng)目負(fù)責(zé)人，他負(fù)責(zé)大亞灣中微子實(shí)驗(yàn)電子學(xué)讀出、觸發(fā)、數(shù)據(jù)獲取及實(shí)驗(yàn)控制系統(tǒng)。其中，他提出采用實(shí)時(shí)Linux系統(tǒng)代替昂貴的VxWorks商務(wù)系統(tǒng)軟件開發(fā)數(shù)據(jù)獲取系統(tǒng)方案，極大降低工程造價(jià)及運(yùn)行費(fèi)用；提出數(shù)據(jù)獲取系統(tǒng)多數(shù)據(jù)流讀出、并行數(shù)據(jù)獲取設(shè)計(jì)方案，保證系統(tǒng)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、開發(fā)靈活。多年運(yùn)行結(jié)果顯示，系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，是實(shí)時(shí)Linux成功地應(yīng)用在大科學(xué)裝置建設(shè)中的先例之一。

作為大亞灣實(shí)驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行負(fù)責(zé)人，李小男全程參與及負(fù)責(zé)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)設(shè)備的安裝，落實(shí)及監(jiān)督安裝過(guò)程，解決安裝過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題，保證安裝進(jìn)度。同時(shí)，作為工程安全負(fù)責(zé)人，制定現(xiàn)場(chǎng)安全條例，開發(fā)線上安全培訓(xùn)程序，確保現(xiàn)場(chǎng)安裝過(guò)程中人員及設(shè)備的安全。整個(gè)安裝過(guò)程中，沒(méi)有出現(xiàn)傷亡事故。保證工程按時(shí)完工，投入運(yùn)行。

讓李小男欣慰和自豪的是，大亞灣實(shí)驗(yàn)的成功使我國(guó)的中微子物理研究向前邁出了一大步，它使我國(guó)的中微子研究“從無(wú)到有”，并跨入國(guó)際先進(jìn)行列。

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銳意進(jìn)取，地下700米捕捉“幽靈粒子”

2012年，大亞灣中微子實(shí)驗(yàn)取得預(yù)期的物理成果后，中國(guó)科學(xué)院高能物理研究所又提出了建造中國(guó)第二個(gè)中微子實(shí)驗(yàn)站——江門中微子實(shí)驗(yàn)站的計(jì)劃，江門中微子實(shí)驗(yàn)站規(guī)模更大且深入地下700米。如果說(shuō)，大亞灣中微子實(shí)驗(yàn)讓我國(guó)粒子物理實(shí)現(xiàn)跨越式高速發(fā)展，那么，中國(guó)科學(xué)院與廣東省等多方合作的江門中微子實(shí)驗(yàn)，則是以達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先地位為目標(biāo)，將解決國(guó)際中微子研究中的多個(gè)熱點(diǎn)和重大問(wèn)題，對(duì)人類理解微觀粒子的物理規(guī)律，以及宇宙學(xué)、天體物理、地球物理發(fā)揮重要作用。

李小男被任命為江門中微子實(shí)驗(yàn)配套基建工程負(fù)責(zé)人和指揮部副經(jīng)理，對(duì)他來(lái)說(shuō)，這是對(duì)他的大亞灣中微子實(shí)驗(yàn)工作的認(rèn)可，同時(shí)也是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)，意味著沉甸甸的責(zé)任。但他沒(méi)有退縮，而是帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)扎根在實(shí)驗(yàn)站，從2013年至今全過(guò)程參與實(shí)驗(yàn)站的設(shè)計(jì)、建造及安裝工作，并負(fù)責(zé)實(shí)驗(yàn)站通用系統(tǒng)的安裝、運(yùn)行和維護(hù)。在別人看來(lái)，這更應(yīng)該是“包工頭”而不是物理學(xué)家的工作，但他沒(méi)有任何抵觸，反而還經(jīng)常自嘲就是“包工頭”。然而，只有業(yè)內(nèi)人士才深知，大科學(xué)裝置的“包工頭”可不好當(dāng)，既要了解中微子實(shí)驗(yàn)需求，又要懂得建筑設(shè)計(jì)及施工，并將兩者完美融合并落地實(shí)施，這樣的科學(xué)家，在全國(guó)都是鳳毛麟角。李小男自加壓力，硬是將自己鍛造成了復(fù)合型高端人才。

廣東地區(qū)豐富的地下實(shí)驗(yàn)室的開挖尤為困難，尤其是在實(shí)驗(yàn)大廳成拱之前，李小男更是頂著巨大的壓力，因?yàn)橐坏o(wú)法按設(shè)計(jì)完成頂拱開挖，不光意味著基建的方案要變更，甚至探測(cè)器的安裝方案也要調(diào)整。困難面前，李小男沒(méi)有退縮，而是帶領(lǐng)建設(shè)團(tuán)隊(duì)迎難而上，用科學(xué)方法、專業(yè)水平攻堅(jiān)克難，使實(shí)驗(yàn)站的建設(shè)最終順利完成。

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克服困難，緊盯大科學(xué)工程的基建

“要多盯一盯！”這是李小男經(jīng)常掛在嘴邊的一句話。

大科學(xué)工程的基建不同于普通的基建，從物理學(xué)家提出需求，到設(shè)計(jì)，再到施工，中間會(huì)經(jīng)過(guò)很多流程和環(huán)節(jié)，沒(méi)有前人的經(jīng)驗(yàn)，任何一步出現(xiàn)偏差都可能導(dǎo)致最后的結(jié)果不能滿足實(shí)驗(yàn)需求。

術(shù)業(yè)有專攻，雖然學(xué)的專業(yè)是粒子物理，但為了江門中微子實(shí)驗(yàn)站的建設(shè)，在這前后的7年時(shí)間里，他還學(xué)習(xí)了地質(zhì)、水文、測(cè)控、消防等多個(gè)專業(yè)領(lǐng)域的知識(shí)。

建設(shè)過(guò)程中，隨著越挖越深，往往會(huì)出現(xiàn)漏斗現(xiàn)象。其中一個(gè)大斷層恰好穿過(guò)地下室，有時(shí)候每小時(shí)水量達(dá)到七八百立方米，還曾出現(xiàn)過(guò)3次淹井的情況。對(duì)此，李小男和團(tuán)隊(duì)高度重視，并積極與施工方溝通，最終順利渡過(guò)了這個(gè)施工難關(guān)。

地下水池直徑43.5米，深44米，其中混凝土襯砌需要澆筑108次。因?yàn)樵撎幨┕べ|(zhì)量直接影響實(shí)驗(yàn)精度，因此也是李小男盯得最緊的一個(gè)施工項(xiàng)目。4個(gè)月時(shí)間，24小時(shí)連軸轉(zhuǎn)，1天澆筑3次，每澆筑1遍，李小男都要和同事輪流檢查澆筑效果。監(jiān)督時(shí)，李小男需要從水池底部再爬上幾十米，混凝土溫度高達(dá)38攝氏度，他經(jīng)常熱得汗流浹背，有時(shí)還要在凌晨2點(diǎn)起床檢查。由于跟進(jìn)到位，最終交付效果非常好。

2022年初，江門中微子實(shí)驗(yàn)室開始設(shè)備安裝。有機(jī)玻璃球直徑約35.4米，從上往下開始拼接成球狀，誤差需控制在1厘米以內(nèi)，其體量之大，難度之高，世上前所未有。有機(jī)玻璃拼接后一旦產(chǎn)生裂紋，便要重新修復(fù)。李小男統(tǒng)籌協(xié)調(diào)，克服困難，使工程順利推進(jìn)。

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堅(jiān)守初心，今生與大科學(xué)裝置同行

李小男說(shuō)：“我能在物理這個(gè)領(lǐng)域堅(jiān)守?cái)?shù)十年，是因?yàn)槲覍?duì)它很感興趣，興趣是推動(dòng)我一直往下走的動(dòng)力。”

踏實(shí)肯干、吃苦耐勞、默默奉獻(xiàn)、精益求精，作為一名資深科學(xué)家，李小男一直在用實(shí)際行動(dòng)踐行著科學(xué)家愛(ài)國(guó)、求實(shí)、創(chuàng)新精神。自2011年負(fù)責(zé)大亞灣實(shí)驗(yàn)運(yùn)行開始，到后來(lái)江門中微子實(shí)驗(yàn)站建設(shè)，他常年待在廣東，十幾年如一日，由于基建施工三班倒的特殊性質(zhì)，他工作時(shí)間沒(méi)有規(guī)律性，經(jīng)常半夜還要下到地下700米參與驗(yàn)收。

“大科學(xué)裝置是一個(gè)科研設(shè)施，同時(shí)也是一個(gè)科普宣傳、提高全民科技素質(zhì)的有效載體。我們要和江門一起打好大科學(xué)裝置這張牌，依托實(shí)驗(yàn)站共同打造一個(gè)集科研、科普、旅游為一體的創(chuàng)新型科普基地。”李小男熱心科普事業(yè)，來(lái)到實(shí)驗(yàn)站參觀的不管是老人還是小孩，不論什么專業(yè)或教育背景，他都能用通俗易懂的科普語(yǔ)言耐心予以介紹。同時(shí)，他還大力配合地方開展科普展館的建設(shè)工作，積極為科普館建設(shè)獻(xiàn)計(jì)獻(xiàn)策，在做好自己本職工作的同時(shí)，讓更多的人了解中微子，了解中國(guó)的大科學(xué)裝置。

仰觀宇宙之大，俯察微子之妙。李小男有濃厚的家國(guó)情懷和擔(dān)當(dāng)精神，他把個(gè)人理想追求融入波瀾壯闊的科學(xué)事業(yè)中，今生與大科學(xué)裝置同行，希望和同仁們一道把相關(guān)研究成果寫進(jìn)物理教科書。

人物簡(jiǎn)介

李小男，中國(guó)科學(xué)院高能物理研究所研究員、開平中微子研究中心主任、廣東省第十四屆人民代表大會(huì)代表。他從事中微子實(shí)驗(yàn)物理、數(shù)據(jù)獲取及控制等方面的研究，組織開展了我國(guó)最大的地下實(shí)驗(yàn)洞建設(shè)，為我國(guó)大學(xué)科學(xué)裝置，以及粒子物理和高能物理研究作出了積極貢獻(xiàn)。2017年大亞灣反應(yīng)堆中微子實(shí)驗(yàn)獲國(guó)家自然科學(xué)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)和全國(guó)創(chuàng)新爭(zhēng)先獎(jiǎng)，其中大亞灣反應(yīng)堆中微子實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)的中微子振蕩新模式還入選《科學(xué)》雜志2012年度十大科學(xué)突破。此外，他2013年榮獲中國(guó)科學(xué)院杰出科技成就獎(jiǎng)（排名第五），2022年被評(píng)為江門市“僑都最美科技工作者”。

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編輯 | 陀艷 董敏煒

審核 | 劉肖勇 馮海波