張未卿研究員2012年9月到中國科學院大連化學物理研究所從事自由電子激光研究工作,致力于研制高水平的先進光源,全身心地研發(fā)光源相關(guān)的各項技術(shù)。張未卿于2014年入選國家青年人才計劃,并晉升為研究員,帶領(lǐng)大連光源科學研究團隊建成了我國第一臺自由電子激光大型用戶裝置——大連相干光源,這同時也是世界上唯一工作在極紫外波段的自由電子激光裝置,是世界上最亮的極紫外光源。在大連相干光源的支撐下,科學用戶取得了一系列重要科研成果,產(chǎn)生了積極的科學影響。
帶領(lǐng)大連光源科學研究團隊,建成世界上最亮的極紫外光源。張未卿研究員作為副總工程師,帶領(lǐng)團隊在國家自然科學基金委的資助下,于2018年成功研制了“基于可調(diào)極紫外相干光源的綜合實驗研究裝置”(簡稱大連相干光源)。這是我國第一臺高增益自由電子激光大型用戶裝置,也是世界上唯一工作在極紫外波段的自由電子激光裝置,是世界上最亮的極紫外光源。2018年7月,項目順利通過驗收,專家組一致認為該裝置“處于國際領(lǐng)先水平”。借助大連相干光源,科學家可以在全新的時間尺度和空間尺度上理解自然過程,特別是直接觀測到電子的動態(tài)過程、分子結(jié)構(gòu)及演化、物質(zhì)相變等現(xiàn)象,從而徹底開辟一個從未被探索的世界。大連光源得到了新華社、人民日報、中央電視臺、科技日報以及美國《科學》雜志等眾多媒體期刊的專題報道。
大連相干光源助力科學研究,取得顯著成果。大連相干光源聚焦世界科技前沿和人民生命健康,開展前瞻性科學研究??茖W用戶在星際中的分子光化學、水結(jié)構(gòu)演化機制、能源催化相關(guān)機理、生物大分子極紫外光解離等研究領(lǐng)域取得了一系列重要成果。大連相干光源的發(fā)展有力推動了國際合作交流,德國馬普學會、哥廷根大學Alec Wodtke教授申請200萬歐元經(jīng)費,建設(shè)一套催化界面基元動力學實驗站,預計2022年運抵大連,開展科學研究工作。通過多次國際會議交流及互訪,大連相干光源已經(jīng)得到了國內(nèi)外光源裝置實驗室的認可。以上成果的產(chǎn)出是以大連相干光源的穩(wěn)定運行為基礎(chǔ),大連相干光源自從驗收通過以來,連續(xù)多年穩(wěn)定運行,為用戶提供高質(zhì)量的極紫外光源。大連相干光源在總運行機時、用戶機時、用戶機時占比等方面均已達到國際先進水平。
打造高水平的自由電子激光研究隊伍。張未卿研究員積極建設(shè)大連光源科學研究人才體系,先后引進多名高端人才并獲得國家、中科院項目資助,培養(yǎng)了多名優(yōu)秀研究生。目前研究隊伍涉及光源各類技術(shù)約50人,已經(jīng)打造成一支以青年骨干為主的具有較強實力和活力的自由電子激光工程技術(shù)隊伍。
立足大連相干光源,積極建設(shè)大連先進光源,布局“光子科學中心”。夢想的腳步永遠不會停歇,張未卿研究員帶領(lǐng)的大連光源科學研究團隊不僅僅滿足于目前已經(jīng)取得的成績,積極投身到更為先進的基于超導加速器技術(shù)的高重復頻率自由電子激光裝置(簡稱大連先進光源)建設(shè)當中。目前中科院和大連市政府簽署框架協(xié)議,在大連建設(shè)“一總部、二基地、三中心”;“三中心”其中之一,即以大連光源為依托的“光子科學中心”,推進建設(shè)有國際重要影響力的綜合性科技研發(fā)平臺?!肮庾涌茖W中心”項目的建設(shè)將填補遼寧省國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施的空白,推動科技創(chuàng)新以及人才高地的建設(shè)。目前大連先進光源項目已啟動預研工作,獲得大連市政府資助5億元設(shè)備研發(fā)經(jīng)費。張未卿研究員帶領(lǐng)的大連光源科學研究團隊已經(jīng)突破多項關(guān)鍵技術(shù),在設(shè)備研制方面取得重要進展。
感人故事
放棄熟悉領(lǐng)域、勇?lián)こ讨厝?,承擔大連相干光源建設(shè)任務(wù)。2012年,在德國進行博士后工作的張未卿收到來國內(nèi)的召喚,回國參與負責大連相干光源研制工作。張未卿研究員面臨著自己科研生涯的一次重要抉擇,一個選擇是繼續(xù)自己熟悉的基礎(chǔ)科研研究領(lǐng)域,在博士階段的研究工作已經(jīng)以第一作者的身份發(fā)表了Science文章,在德國馬普學會研究所的博士后研究卓有成效,繼續(xù)研究下去很快就會取得重要的科研成果。大連相干光源的建設(shè)是全新的工程領(lǐng)域,與自己所熟悉的基礎(chǔ)科學領(lǐng)域差別很大,幾乎可以肯定的是在未來的很多年內(nèi),無法像之前那樣發(fā)表高水平的科學文章,對自己的科學生涯將是很大的缺失,可以說是一旦承擔了此項任務(wù),前途很不明朗。在國家有重大任務(wù)需求的情況下,張未卿研究員沒有猶豫,結(jié)束了在德國還沒有完成的“洪堡學者”,毅然回國,選擇了承擔大連相干光源建設(shè)的重任,選擇了國家的需求。在張未卿研究員的帶領(lǐng)下,2018年大連相干光源順利通過驗收。大連相干光源是我國第一臺高增益自由電子激光大型用戶裝置,也是世界上唯一工作在極紫外波段的自由電子激光裝置,標志著我國在該領(lǐng)域相關(guān)技術(shù)已達國際先進水平,有望引領(lǐng)全球極紫外自由電子激光及相關(guān)領(lǐng)域的發(fā)展。張未卿研究員近十年的潛心研究,不但完成了大連相干光源的建設(shè),目前正在積極組織技術(shù)指標更先進的大連先進光源籌劃建設(shè)工作。張未卿研究員面臨國家重大需求,不計個人得失、勇于擔當,展現(xiàn)出當代青年科學家的優(yōu)秀形象。
克服艱苦條件、攻克技術(shù)難題,建成世界最亮極紫外光源。大連相干光源位于大連市瓦房店長興島,距離大連市中心一百多公里,項目建設(shè)期間,長興島園區(qū)建設(shè)剛剛起步,各種配套設(shè)施比較缺乏。張未卿研究員積極組織協(xié)調(diào)各方力量,組建并帶領(lǐng)一支年輕的科研隊伍,投身于大連相干光源的建設(shè)和調(diào)試工作中。2012年冬天在光源施工前進行實地勘探,沒有住宿條件,團隊成員就搭帳篷住在施工場地,一邊忍受著嚴寒一邊收集和處理各種數(shù)據(jù)。為了保證建設(shè)進度,科研人員決定提前進場開始進行光源設(shè)備的安裝調(diào)試?;A(chǔ)建設(shè)以及配套設(shè)施沒有全部完工,現(xiàn)場條件異常艱苦。冬天的長興島異常寒冷,沒有暖氣,室內(nèi)和室外一個溫度。水電設(shè)施不全,需要科研人員自行動手搭建臨時設(shè)施。園區(qū)里面沒有方便的吃飯住宿條件,科研人員在安裝調(diào)試最關(guān)鍵的時候吃住都在現(xiàn)場。張未卿研究員和研究團隊一起克服了現(xiàn)場各種不利條件,長時間在長興島進行高強度的工作,放棄了周末休息,放棄了和家人團聚。經(jīng)常工作到深夜,顧不上休息,也顧不上多吃幾口飯。張未卿研究員起到了很好的表率作用,使光源科研隊伍在艱苦的條件下仍然保持高昂的斗志。在不到兩年的時間里,經(jīng)歷了無數(shù)個日夜的奮戰(zhàn),完成了主要基建工程和主體光源裝置的研制,攻克各種技術(shù)難題,實現(xiàn)了光源裝置的首次自發(fā)輻射出光,創(chuàng)造了同類大型科學裝置建設(shè)的新記錄。大連相干光源的建成充分體現(xiàn)了以張未卿研究員為代表的光源科研隊伍的不懼困難、艱苦奮斗、勇攀高峰的科學家精神。