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3年“好妈妈” 30年“大家长”——记2021年全国五一巾帼奖章、巾帼标兵获得者刘杰

刘杰

  “妈妈——我要妈妈!”家门关上的那一刻,在女儿撕心裂肺的哭声中,刘杰流着眼泪、拎着行李箱迅速“逃跑”,她知道,有更重要的任务在等着她。

  4月19日,刘杰被授予“全国五一巾帼奖章”“全国五一巾帼标兵”荣誉称号,但提及女儿,她仍难掩内疚之情。为了更好地开展科研工作,在只做了3年“好妈妈”后,她不得已将女儿送到爷爷奶奶家中。

  但作为中科院近代物理研究所(以下简称近代物理所)材料研究中心主任,30年来,这位“大家长”,培养了近30位国家高层次科研人员,目前,“大家庭”的成员已超过60人,出色地完成了一系列重要科研任务。

  甘坐“冷板凳”只为祖国需要

  中学时,刘杰就喜欢上了物理,优异的高考物理成绩更坚定了她报考北京师范大学物理系的决心。

  “物理是一个完整的体系,必须钻进去,把每一门都学下来,所以学物理确实也挺辛苦。”刘杰在接受《中国科学报》采访时坦言,大学期间,除了吃饭睡觉,虽然把所有时间都用来学习,她仍时常觉得时间不够用。“我曾以为上了大学会轻松一些,没想到更累了。”刘杰说。

  毕业后,刘杰选择回到兰州,进入近代物理所工作,她深知,西部更需要科技的润泽。

  工作期间,刘杰没有放下学习,在所里继续完成了硕士和博士学业,而她的博士科研方向更是选择了一门不仅难还很冷门的学科——宇航电子元器件单粒子效应研究。

  没有经费、没有实验条件、论文成果不易发表……但刘杰丝毫不在乎,她知道这一研究方向关系到我国航天事业的发展,“只有甘坐冷板凳,敢啃硬骨头,才能在祖国需要的时候,挺身而出”。

  39天、165天,两颗“风云一号”气象卫星的服役时间都未达到预定工作寿命。对于我国上世纪八九十年代研制的第一代极地轨道气象卫星,探究卫星姿态失控原因成为当务之急。

  1993年,接到“风云一号”卫星故障地面复演实验任务时,刘杰激动之余更感责任重大。

  时间紧、任务重,为了尽快获得实验数据,她与3名同事临时搭建实验平台,整整40个小时没有合眼,最终找到了卫星姿态失控的原因:星载计算机芯片在轨经常发生单粒子事件,且设计上对空间环境因素考虑不足。

  “人类因为地球大气层而免受太空辐射影响,而卫星和电子学设备则不可避免地遭受空间辐射效应影响,对于大规模集成芯片而言,单个高能宇宙射线就可能导致器件出现单粒子效应,严重威胁航天器的在轨安全。”刘杰解释道。

  找到原因后,刘杰团队利用兰州重离子加速器装置,在地面模拟空间辐射环境,开展电子元器件抗辐射性能的检测和评估,经检测和评估后的器件在轨表现优异。刘杰带领团队先后建立了两套单粒子效应地面模拟装置,为我国“嫦娥”“北斗”等航天任务提供了重要技术支撑。

  “认准了就要坚持”

  在这条异常艰辛的科研路上,刘杰从来没有想过放弃。“问题一定能解决,认准了就要坚持。”

  2015年12月,随着“悟空”号在甘肃酒泉成功发射,现场的刘杰终于长舒了一口气。在发射前,她与团队已陪伴了它1500多个日夜。

  实际上,早在2008年,刘杰就开展塑闪阵列探测器的预研工作,在没有空间载荷研制经验的困境下,她带领团队咬紧牙关,突破了探测器大动态范围、塑闪晶体温度变形设计、多路前端电子学,以及大规模集成芯片可靠性等方面的关键技术。

  探测器研制好以后,需要运送至西安开展力学实验,而探测器载荷的运输必须确保万无一失,不仅前方须专车开路,后方还要有守护的车,就连时速都不能超过60迈。这些都让刘杰感到分外紧张。

  就在押运车准备上路时,大雪突至,走还是不走,一时间大家陷入了纠结。由于探测器的高低温测试必须在春节前完成,如果不走,一旦春节期间测试单位放假,测试任务只能被迫中断。

  “走!必须走!”在经过反复商讨后,刘杰和几位设计师拍了板。白天下雪导致高速封路,直到中午高速路才开放,他们只能走国道。而晚上8点左右的一个电话,让刘杰的心纠得更紧了。“秦岭这段的高速也有积雪,我们打算在加油站休息。”

  考虑到夜间在加油站休息可能会有各种不确定性,刘杰最终还是决定让车队缓慢前行。深夜12点,当接到车队走出秦岭的电话时,她悬着的心终于放了下来。“我们经不起任何差错,真是又紧张又害怕。”回忆起当时的场景,刘杰仍心有余悸。

  经过多年的攻关,最终,刘杰团队以满分完成任务。如今,塑闪阵列探测器已在轨正常运行5年多,为获取科学数据发挥了重要作用。良好的运行,也让“悟空”号两次延期服役。

  团队的“托举”者

  中科院第五届“十大杰出妇女”、中科院杰出科技成就奖、甘肃省科技进步奖一等奖……面对诸多荣誉,刘杰认为这是团队共同努力的见证,“我没有多大能力,我就是把大家聚集到一起”。

  “女神boss”是团队私下对她的称呼,作为60名成员的“大家长”,她细致入微地关心着每一个人。

  在办公室的柜子中,摆放着不同的杯子,这是刘杰为团队成员准备的“专用杯”,每当有人来她办公室的时候,她都会用他们的杯子泡好茶或咖啡。

  她记得团队成员的生日,关注每个人的生活,但对自己的女儿,刘杰甚至没时间好好给她做一顿饭,“孩子和工作都很重要,但人的精力是有限的,工作和家庭很难做到绝对平衡”。

  实际上,团队的每个人也在默默地爱着这个“大家长”。2008年2月18日,实验室的灯忽然灭了,还没等她反应过来,每个人都拿着一根蜡烛走了进来,那一天是她的生日。

  刘杰非常看重对学生的培养,她认为最好的授课是在团队合作中,而不是课堂上。“团队就像大舞台,每个人都有自己的角色,学生可以跟着大团队学‘表演’,在这个过程中,他们自然会找到自己的角色和研究方向。”

  在她看来,自己的角色更多的是“托举”。“对青年人的培养,不是把‘嚼’过的知识喂给他,而应该去启发、推动他找到前沿问题,并逐渐深入下去。最终学生获得的不仅是知识,还有解决问题的能力、成就感和团队协助能力。”

  为此,刘杰时常鼓励青年人独立承担项目,并为他们提供出国学习的机会。除了科研外,只要所里举办活动,她每次都带队全员出动。2011年,刘杰团队被甘肃省总工会评为“劳动先锋号”。

  春游、聚餐、拔河比赛、羽毛球比赛、工作……这些团队活动瞬间,都被学生制作成了日历相册,挂在她的书柜中,每年一本,记录团队一年的脚印,并展望新的一年。

  巾帼不让须眉

  “我算不上聪明,但我能坚持。”刘杰骨子里有股不服输的劲儿。

  在她看来,自己的动手能力并不强,但她相信勤能补拙。刚参加工作时,近代物理所只有一台低能离子注入机,预约做实验非常困难。为了争取更多做实验的机会,她背上行李去了北京,挤在老同学的宿舍里,一待就是几个月。

  在一次实验中,刘杰要将几十片宽5mm、厚30um的非晶态合金表面打磨成镜面,3个月下来,她的手指纹都磨平了。

  “做实验的过程是反复且乏味的,但也充满惊喜。”刘杰坦言,1999年她来到德国重离子研究中心做博士后,其中一个实验需要用重离子轰击石墨,留下的潜径迹只有2~3nm,必须使用高分辨率仪器才能看到。

  但仪器非常敏感,就连人走动产生的环境信号都会对它造成干扰。为了避开白天的干扰,整整半年多,她都只在夜深人静时做实验。

  第二年冬天的深夜,刘杰终于获得了一张异常清晰的原子分辨潜径迹图像。“我们用这台仪器做了五六年的实验,从没拿到过这么好的图像。”她的导师惊叹道。

  工作中全力以赴,是刘杰对自己的要求,也是对团队的要求。每年例行做实验时,只要设备一启动,就是近20天的连轴转,学生都要轮流值夜班。但对于团队中刚生完孩子的女性,她不但会格外照顾,还注意尽量不给她们增加工作压力。“我们应该对特殊时期的女性给予照顾,但没有家庭负担的女生,就应严格要求自己,承担自己的责任。”刘杰告诉记者。

  身教胜于言传,如今刘杰的女儿也进入了大学。虽然刘杰从来没有时间为女儿辅导学习,但耳濡目染下,女儿也对物理产生了浓厚的兴趣,选择了材料物理这一研究领域。

  女儿的独立和学业让她感到欣慰,但她也坦言,“对女儿的付出上,我没有成就感可言”。除了科学家的身份,她也是位普通的母亲,这句话饱含了对错过女儿成长的遗憾。