近日，全國(guó)人大代表、中國(guó)科學(xué)院院士、中山大學(xué)校長(zhǎng)羅俊在全國(guó)兩會(huì)期間向媒體傳來(lái)好消息：我國(guó)首顆由國(guó)家立項(xiàng)、高校牽頭的空間引力波探測(cè)技術(shù)驗(yàn)證星“天琴一號(hào)”六大引力波空間探測(cè)的共性關(guān)鍵技術(shù)在軌驗(yàn)證全部通過(guò)，所有技術(shù)指標(biāo)全部?jī)?yōu)于任務(wù)要求。空間引力波探測(cè)的關(guān)鍵技術(shù)之一慣性基準(zhǔn)技術(shù)取得突破性成功，標(biāo)志我國(guó)成為世界第二個(gè)掌握高精度慣性基準(zhǔn)技術(shù)的國(guó)家。

　　天琴一號(hào)傳來(lái)的消息讓人振奮，讓參與天琴計(jì)劃的科學(xué)工作者們備受鼓舞，更讓廣大基礎(chǔ)研究工作者倍感振奮。回顧這一成功的背后，天琴計(jì)劃凝聚著中山大學(xué)和華中科技大學(xué)兩所雙一流高校數(shù)百位研究人員30多年的心血與青春。兩校如何共奏“天琴之音”？這群“測(cè)天觀地”科學(xué)家們?nèi)绾螘?shū)寫(xiě)“天琴故事”？

　　師出同門(mén)：從喻家山到康樂(lè)園

　　1985年，從喻家山上的人防山洞中走出了一位青年，在師友們的關(guān)心和鼓勵(lì)下登上了南下廣州的火車(chē)，直奔中山大學(xué)所在地康樂(lè)園，在這里他要參加自己人生中第一場(chǎng)重要的論文答辯——碩士學(xué)位論文。彼時(shí)，他剛從華中工學(xué)院研究生畢業(yè)。由于該校沒(méi)有理論物理學(xué)科碩士學(xué)位授予權(quán)，加之導(dǎo)師不在國(guó)內(nèi)，而當(dāng)時(shí)的中山大學(xué)引力物理研究室在國(guó)內(nèi)已小有名氣，且擁有碩士學(xué)位授予權(quán)，于是，在原華中工學(xué)院研究生院領(lǐng)導(dǎo)的幫助協(xié)調(diào)下，他到中山大學(xué)完成畢業(yè)論文答辯，當(dāng)時(shí)的答辯委員會(huì)主席，中山大學(xué)老一輩物理學(xué)家鄭慶璋教授對(duì)其印象頗深，評(píng)價(jià)是“他很謙遜，很用功，能把非常微弱的引力測(cè)量研究做到這樣的非常不容易?！?0年后的2015年，他再次來(lái)到中山大學(xué)康樂(lè)園，但當(dāng)年的學(xué)生此時(shí)已是這所大學(xué)的校長(zhǎng)，他就是羅俊。

　　1979年，引力波專(zhuān)用實(shí)驗(yàn)室正式建成，這是當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)僅有的兩個(gè)同類(lèi)型實(shí)驗(yàn)室之一。中山大學(xué)開(kāi)展了引力波的實(shí)驗(yàn)室探測(cè)，建成了大型室溫共振式引力波探測(cè)器，其靈敏度居國(guó)際前列。

　　1983年，尚在就讀研究生一年級(jí)的羅俊就開(kāi)始參與組建華中科技大學(xué)引力中心團(tuán)隊(duì)，在喻家山人防山洞進(jìn)行引力研究，或許1985年在中山大學(xué)的答辯經(jīng)歷，讓他進(jìn)一步確定了這位“引力人”的人生軌跡。

　　十年磨一劍，1994年羅俊就開(kāi)始在華中科技大學(xué)引力中心的山洞實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行基礎(chǔ)研究布局。2014年3月24日，“天琴”空間引力波探測(cè)計(jì)劃在華中科技大學(xué)正式誕生。至此，羅俊團(tuán)隊(duì)已經(jīng)為了探測(cè)引力波準(zhǔn)備了三十多年。

　　精誠(chéng)合作：涓涓細(xì)流匯成大海

　　“天琴一號(hào)”衛(wèi)星發(fā)射成功，在軌技術(shù)驗(yàn)證圓滿完成只是天琴計(jì)劃萬(wàn)里長(zhǎng)征的一小步，羅俊強(qiáng)調(diào)：“距離任務(wù)實(shí)現(xiàn)仍任重道遠(yuǎn)，這是幾代科學(xué)家的事業(yè)，我們有信心，因?yàn)楦咝款^的最大優(yōu)勢(shì)就是完備的人才培養(yǎng)體系，源源不斷的人才是可持續(xù)攻關(guān)的機(jī)制保障。”

　　華中科技大學(xué)和中山大學(xué)在空間引力波探測(cè)計(jì)劃中各自擁有相對(duì)成熟的人才培養(yǎng)體系。在關(guān)鍵技術(shù)中，華中科技大學(xué)在精密測(cè)量和慣性傳感技術(shù)方面見(jiàn)長(zhǎng)，而中山大學(xué)則勝在激光干涉測(cè)量和空間技術(shù)等方面。

　　羅俊團(tuán)隊(duì)從20世紀(jì)80年代開(kāi)始采用扭秤技術(shù)精確測(cè)量萬(wàn)有引力常數(shù)G，歷時(shí)30年實(shí)現(xiàn)三大突破，測(cè)出了截至目前國(guó)際上最高精度的G值，成果論文登上《自然》雜志。論文第一作者、中山大學(xué)天琴中心特聘研究員薛超說(shuō)，這一成果不僅能提升我國(guó)在基礎(chǔ)物理學(xué)領(lǐng)域的話語(yǔ)權(quán)，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中一批高精端的儀器設(shè)備被研發(fā)出來(lái)，且其中很多儀器將在地球重力場(chǎng)的測(cè)量、地質(zhì)勘探等方面發(fā)揮重要作用。如團(tuán)隊(duì)發(fā)展的精密扭秤技術(shù)已經(jīng)成功應(yīng)用在衛(wèi)星微推進(jìn)器的微推力標(biāo)定、空間慣性傳感器的地面標(biāo)定等方面，這些儀器將為天琴計(jì)劃的順利實(shí)施奠定良好的基礎(chǔ)。

　　與薛超一道，共同參與測(cè)G的華中科技大學(xué)博士生劉祺，現(xiàn)在已經(jīng)成為中山大學(xué)天琴中心副教授。2015年7月，自中山大學(xué)和華中科技大學(xué)正式組建研究小組開(kāi)展我國(guó)空間引力波探測(cè)計(jì)劃以來(lái)，中山大學(xué)天琴中心與華中科技大學(xué)引力中心已經(jīng)通過(guò)互派訪問(wèn)學(xué)者、兼職教授、博士后入站等方式，實(shí)現(xiàn)人才隊(duì)伍雙向交流，互通有無(wú)。

　　2018年5月21日，中山大學(xué)牽頭研制的激光角反射器搭載嫦娥四號(hào)中繼衛(wèi)星“鵲橋”號(hào)上天，進(jìn)行激光測(cè)距試驗(yàn)，推動(dòng)天琴計(jì)劃激光測(cè)距技術(shù)的發(fā)展。中山大學(xué)天琴中心副主任葉賢基教授、劉祺等人主要負(fù)責(zé)激光角反射器研制項(xiàng)目，華中科技大學(xué)引力中心協(xié)助研制。

　　劉祺向記者回憶了一個(gè)故事，該項(xiàng)目醞釀?dòng)谌A中科技大學(xué)引力中心2014年年底召開(kāi)的一次外國(guó)專(zhuān)家報(bào)告會(huì)，2015年開(kāi)始在中山大學(xué)布局研制，2018年研制成功并飛上太空。時(shí)間緊，任務(wù)重，發(fā)射上天之前數(shù)次模擬航空實(shí)驗(yàn)等待過(guò)程中“莫名的緊張感覺(jué)”仿佛還未消退。一個(gè)有意思的細(xì)節(jié)，研制過(guò)程中，已經(jīng)入職中山大學(xué)天琴中心的段會(huì)宗博士還經(jīng)常回武漢傳授玻璃粘接的技術(shù)，亦是兩校精誠(chéng)合作的剪影。

　　另一邊，羅俊院士學(xué)生、現(xiàn)華中科技大學(xué)引力中心主任周澤兵教授在老師的帶領(lǐng)下，潛心20多年鉆研空間慣性傳感技術(shù)——這是空間引力波探測(cè)的關(guān)鍵技術(shù)之一，相當(dāng)于空間引力波的“探頭”。在去年年底發(fā)射升空的“天琴一號(hào)”衛(wèi)星上，這一技術(shù)的在軌驗(yàn)證非常出色，超出了任務(wù)要求的指標(biāo)。

　　對(duì)此，周澤兵早有信心。因?yàn)樗?fù)責(zé)的這項(xiàng)技術(shù)此前已經(jīng)在我國(guó)多個(gè)衛(wèi)星上取得在軌驗(yàn)證的成功。天琴計(jì)劃，讓這位“熬20年做一個(gè)技術(shù)”的華科教授，常年奔波于武漢與珠海之間?！白龊每臻g引力波的‘探頭’，是我的使命?！敝軡杀f(shuō)。

　　展望未來(lái)：琴音即將奏響，我輩更需努力

　　時(shí)間回到一年前，2019年6月8日，剛建成三個(gè)月的中山大學(xué)珠海激光測(cè)距臺(tái)站成功獲得月面發(fā)射器回波信號(hào)。2019年11月7日珠海臺(tái)站獲取月面全部五個(gè)角反射器的回波信號(hào)。這是新時(shí)代諸多“中國(guó)速度”在中山大學(xué)的一個(gè)體現(xiàn)，自此中國(guó)一舉成為繼美國(guó)法國(guó)之后世界上第三個(gè)有能力測(cè)到月面上所有反射器的國(guó)家。同時(shí)，這也完成了天琴計(jì)劃“0123”思路的“0”階段任務(wù)——發(fā)展高軌衛(wèi)星激光測(cè)距技術(shù)，為天琴衛(wèi)星精密定軌提供輔助手段。又過(guò)了半年，“天琴一號(hào)”衛(wèi)星成功入軌，“1”階段任務(wù)開(kāi)啟。

　　中國(guó)的衛(wèi)星激光測(cè)距技術(shù)開(kāi)啟于20世紀(jì)70年代。整整50年，經(jīng)過(guò)數(shù)輩科學(xué)家的不斷努力，終于攻克了這一難題。葉賢基認(rèn)為，這一難題的攻克給了兩大啟示一大思考：“啟示一：大項(xiàng)目的牽引；啟示二：高校人才梯隊(duì)的培養(yǎng)即大團(tuán)隊(duì)。一大思考是基礎(chǔ)研究需要‘慢火燉’，戰(zhàn)略性布局不可忽視?！?/p>

　　中山大學(xué)自2015年以來(lái)一直在推進(jìn)“三大”建設(shè)，爭(zhēng)取大項(xiàng)目、組建大團(tuán)隊(duì)、建設(shè)大平臺(tái)，是學(xué)校探索并實(shí)踐的特色科研發(fā)展道路。天琴計(jì)劃就是典型的“三大”建設(shè)，“天琴一號(hào)”順利完成驗(yàn)證任務(wù)，是天琴空間引力波探測(cè)計(jì)劃的重大突破，對(duì)于空間科學(xué)和技術(shù)發(fā)展也具多方面意義。

　　專(zhuān)家表示，雖然空間引力波探測(cè)技術(shù)取得重大進(jìn)展，但距離任務(wù)實(shí)現(xiàn)仍“任重道遠(yuǎn)”，需加強(qiáng)重視。天琴計(jì)劃還需要很多方面的技術(shù)和人才，涉及物理學(xué)、天文學(xué)、航空宇航科學(xué)與技術(shù)等多個(gè)學(xué)科。

　　這意味著兩所雙一流學(xué)校還需要在上述學(xué)科領(lǐng)域繼續(xù)深入合作，才能奏出“最美的天琴之音”。

　　原文鏈接：http://epaper.gmw.cn/gmrb/html/2020-06/01/nw.D110000gmrb_20200601_1-08.htm