大國(guó)“鐘”匠

圖為張首剛在實(shí)驗(yàn)室工作。受訪者供圖

5月21日，陜西西安臨潼，中國(guó)西北這座因世界八大奇跡之一——秦始皇陵兵馬俑而遠(yuǎn)近聞名的古城，游客熙熙攘攘。

同在這座古城，中國(guó)科學(xué)院國(guó)家授時(shí)中心（以下簡(jiǎn)稱國(guó)家授時(shí)中心）悄然藏身其中，我國(guó)的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間——“北京時(shí)間”正是在此產(chǎn)生。

在國(guó)家授時(shí)中心小銫鐘實(shí)驗(yàn)室，記者見到了國(guó)家授時(shí)中心主任、首席科學(xué)家張首剛。只見他身穿白大褂，腳戴藍(lán)色鞋套，正認(rèn)真盯著示波器，觀察實(shí)時(shí)的銫原子躍遷信號(hào)，團(tuán)隊(duì)研究人員在他的指導(dǎo)下，分工協(xié)作，調(diào)試著電子控制系統(tǒng)、物理系統(tǒng)和光學(xué)系統(tǒng)……

“授時(shí)系統(tǒng)是支撐經(jīng)濟(jì)社會(huì)運(yùn)行和國(guó)家安全的重大基礎(chǔ)設(shè)施，其服務(wù)能力體現(xiàn)著一個(gè)國(guó)家的綜合科技實(shí)力，為國(guó)家建設(shè)好自主、安全、可靠、先進(jìn)的授時(shí)系統(tǒng)，是我們每一位授時(shí)人的責(zé)任和使命�！睆埵讋倢�(duì)記者說(shuō)。

5月30日，在第8個(gè)“全國(guó)科技工作者日”到來(lái)之際，中國(guó)教科文衛(wèi)體工會(huì)發(fā)布20名首屆“全國(guó)科創(chuàng)名匠”選樹宣傳名單，張首剛赫然在列。

和“時(shí)間”做朋友

在臨潼，地鐵線路會(huì)在華清池站折一個(gè)近90度的彎，向北駛向東三岔站。其中一個(gè)重要原因就是，為了避開東側(cè)約兩公里的國(guó)家授時(shí)中心，防止干擾在此產(chǎn)生的“北京時(shí)間”。

張首剛和“時(shí)間”做朋友的故事，便是在這里開花、結(jié)果。

1986年，張首剛考入西北大學(xué)理論物理專業(yè)。畢業(yè)后在中國(guó)科學(xué)院陜西天文臺(tái)（國(guó)家授時(shí)中心前身）攻讀碩士學(xué)位，師從劉海峰研究員。那時(shí)，他聽到劉老師為研制基準(zhǔn)型激光抽運(yùn)大銫鐘，舉家搬遷到西北的故事，感動(dòng)不已。當(dāng)時(shí)的他不會(huì)想到，若干年后，他們的人生軌跡竟有了重合的部分。

1997年，張首剛來(lái)到巴黎天文臺(tái)時(shí)間頻率基準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)修，深切感受到國(guó)內(nèi)時(shí)間頻率技術(shù)與國(guó)外的明顯差距。1998年，他開始在巴黎第六大學(xué)攻讀量子物理專業(yè)博士學(xué)位，2003年，他被巴黎天文臺(tái)聘為助理工程師。

在國(guó)際一流時(shí)間頻率實(shí)驗(yàn)室學(xué)習(xí)工作的近7年間，張首剛獨(dú)立完成了世界第一臺(tái)銫原子噴泉鐘—法國(guó)時(shí)間頻率基準(zhǔn)的改造，至今，其主要性能仍居世界領(lǐng)先地位。

“你已經(jīng)做出了世界上最好的噴泉鐘，應(yīng)該繼續(xù)深入研究冷原子物理及其應(yīng)用問(wèn)題，為什么要回國(guó)再去做噴泉鐘呢？”博士畢業(yè)前，張首剛的導(dǎo)師得知他的回國(guó)打算后，出于對(duì)他學(xué)術(shù)發(fā)展的關(guān)心，驚訝地問(wèn)。

當(dāng)時(shí)，冷原子研究屬于國(guó)際前沿和熱門領(lǐng)域，而且英國(guó)、法國(guó)、美國(guó)等國(guó)的一些實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)向他拋出橄欖枝。但深知銫原子噴泉鐘對(duì)于一個(gè)國(guó)家時(shí)間系統(tǒng)有著基礎(chǔ)性作用的張首剛，一心想在原子鐘領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)“中國(guó)突破”。

2005年，張首剛回到祖國(guó)。隨后他離開北京的家人，獨(dú)自來(lái)到位于臨潼的國(guó)家授時(shí)中心工作。

守護(hù)“北京時(shí)間”

國(guó)家授時(shí)中心是我國(guó)唯一專門、全面從事時(shí)間頻率研究的科研機(jī)構(gòu)，負(fù)責(zé)“北京時(shí)間”的產(chǎn)生和發(fā)播。在國(guó)家授時(shí)中心地下一層，放置著“北京時(shí)間”產(chǎn)生的核心設(shè)備——原子鐘組和世界時(shí)測(cè)量系統(tǒng)。

在國(guó)家授時(shí)中心，張首剛的主要工作是“守時(shí)”“授時(shí)”和“用時(shí)”�！巴ㄋ讈�(lái)講，就是想方設(shè)法產(chǎn)生更準(zhǔn)確的時(shí)間，將它們利用各種手段傳播出去，在不同應(yīng)用場(chǎng)景下使用好不同量級(jí)精度的時(shí)間�！睆埵讋傁蛴浾呓忉屨f(shuō)。

“例如‘守時(shí)’，作為能夠產(chǎn)生時(shí)間信號(hào)并有計(jì)數(shù)裝置的原子頻率標(biāo)準(zhǔn)，原子鐘是時(shí)間精密測(cè)量的關(guān)鍵核心。這不僅是事關(guān)一個(gè)國(guó)家時(shí)間頻率科學(xué)先進(jìn)與否的戰(zhàn)略資源，更是國(guó)家主權(quán)的彰顯�！眹�(guó)家授時(shí)中心副研究員陳江進(jìn)一步補(bǔ)充道。讀博期間，他一直師從張首剛。

2005年，當(dāng)張首剛從世界一流的實(shí)驗(yàn)室來(lái)到國(guó)家授時(shí)中心，這里冷原子鐘研制的基礎(chǔ)幾乎為零�！爱�(dāng)時(shí)，用于守時(shí)的小銫鐘完全依賴進(jìn)口，更沒(méi)有基準(zhǔn)型銫原子噴泉鐘，整個(gè)陜西沒(méi)有一個(gè)人從事與冷原子相關(guān)的研究�！睆埵讋偦貞浾f(shuō)。

就這樣，張首剛從一個(gè)人、一間地下室、一把螺絲刀干起，搭建平臺(tái)、招募人才。在他帶領(lǐng)下，這支團(tuán)隊(duì)研制出9種不同應(yīng)用類型的新型原子鐘，建成世界時(shí)自主測(cè)量服務(wù)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間產(chǎn)生的自主可控。

1納秒是十億分之一秒，張首剛帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)將我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間的偏差從10納秒減小至1.5納秒，還構(gòu)建了我國(guó)“新一代時(shí)間頻率系統(tǒng)”……近年來(lái)，張首剛和團(tuán)隊(duì)在時(shí)間頻率研究領(lǐng)域取得巨大突破，多項(xiàng)工作填補(bǔ)國(guó)內(nèi)空白，獲得中國(guó)專利金獎(jiǎng)和4項(xiàng)省部級(jí)科技一等獎(jiǎng)。

做精神富足的科研人

在西安地鐵航天新城等站點(diǎn)，豎立著“陜西最美科技工作者”的宣傳海報(bào)，關(guān)于張首剛的介紹，寫著兩行大字：“于空白處落筆，雕刻精準(zhǔn)‘北京時(shí)間’；在寂寞中前行，鑄就授時(shí)國(guó)之重器”。

作為一名終日與“時(shí)間”為伴的科技工作者，張首剛最深刻的感受就是：時(shí)間流逝得太快，工作任務(wù)越緊，時(shí)間越不夠用。

多年來(lái)，張首剛每晚只休息四五個(gè)小時(shí)，第二天仍能保持精力充沛。在國(guó)家授時(shí)中心黨辦主任白浩然看來(lái)，張首剛有自己的秘訣：“他內(nèi)心充實(shí)、富足，睡眠質(zhì)量特別好，可以利用去機(jī)場(chǎng)、車站的路上等碎片時(shí)間休息，保持良好的精氣神。”

由于工作需要經(jīng)常出差，張首剛總會(huì)將機(jī)票時(shí)間選在清早或者深夜，“這樣一天的整段時(shí)間就被空出來(lái)，可以集中精力專注工作”。

“不會(huì)調(diào)節(jié)生活的人肯定干不好工作�！边@是張首剛對(duì)團(tuán)隊(duì)成員說(shuō)得最多的話�？蒲泄ぷ鳠o(wú)比忙碌，他希望大家都能成為精神世界富足的人。陜西人喜歡吃面，張首剛閑暇時(shí)會(huì)自己做面，潑上辣子，再來(lái)瓣蒜，作為對(duì)自己的獎(jiǎng)賞；過(guò)年時(shí)，團(tuán)隊(duì)成員的孩子總會(huì)收到“張爺爺”的壓歲紅包……

有時(shí)，有的團(tuán)隊(duì)成員連續(xù)幾天跟一個(gè)難題死磕，仍沒(méi)進(jìn)展，他便強(qiáng)制成員放假休息�！翱蒲泄ぷ饕残枰�放松下來(lái)，思維轉(zhuǎn)個(gè)彎，靈感的源泉便開始奔涌�！边@是張首剛總結(jié)的規(guī)律。

眼下，張首剛正帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)，致力于為我國(guó)建立世界上獨(dú)一無(wú)二，涵蓋空天地的立體交叉授時(shí)系統(tǒng)，“全力將最準(zhǔn)確的‘北京時(shí)間’送到北京”。

當(dāng)年留法歸國(guó)時(shí)，張首剛帶了4瓶香檳酒，原準(zhǔn)備等到某次重大突破后，在慶功宴上喝。19年過(guò)去了，盡管重大突破一件接著一件，但慶功酒始終沒(méi)有啟封。

“授時(shí)人心中永遠(yuǎn)都有一面閃亮的表盤，對(duì)準(zhǔn)確度和穩(wěn)定度性能的追求是無(wú)止境的，表盤每轉(zhuǎn)到一個(gè)終點(diǎn)，就意味著要開啟一個(gè)嶄新的歷程�！睆埵讋傉f(shuō)。