近日，全國人大代表、中國科學院院士、中山大學校長羅俊在全國兩會期間向媒體傳來好消息：我國首顆由國家立項、高校牽頭的空間引力波探測技術(shù)驗證星“天琴一號”六大引力波空間探測的共性關(guān)鍵技術(shù)在軌驗證全部通過，所有技術(shù)指標全部優(yōu)于任務要求。空間引力波探測的關(guān)鍵技術(shù)之一慣性基準技術(shù)取得突破性成功，標志我國成為世界第二個掌握高精度慣性基準技術(shù)的國家。

　　天琴一號傳來的消息讓人振奮，讓參與天琴計劃的科學工作者們備受鼓舞，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，天琴計劃凝聚著中山大學和華中科技大學兩所雙一流高校數(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“測天觀地”科學家們?nèi)绾螘鴮憽疤烨俟适隆保?/p>

　　師出同門：從喻家山到康樂園

　　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)心和鼓勵下登上了南下廣州的火車，直奔中山大學所在地康樂園，在這里他要參加自己人生中第一場重要的論文答辯——碩士學位論文。彼時，他剛從華中工學院研究生畢業(yè)。由于該校沒有理論物理學科碩士學位授予權(quán)，加之導師不在國內(nèi)，而當時的中山大學引力物理研究室在國內(nèi)已小有名氣，且擁有碩士學位授予權(quán)，于是，在原華中工學院研究生院領(lǐng)導的幫助協(xié)調(diào)下，他到中山大學完成畢業(yè)論文答辯，當時的答辯委員會主席，中山大學老一輩物理學家鄭慶璋教授對其印象頗深，評價是“他很謙遜，很用功，能把非常微弱的引力測量研究做到這樣的非常不容易。”30年后的2015年，他再次來到中山大學康樂園，但當年的學生此時已是這所大學的校長，他就是羅俊。

　　1979年，引力波專用實驗室正式建成，這是當時國內(nèi)僅有的兩個同類型實驗室之一。中山大學開展了引力波的實驗室探測，建成了大型室溫共振式引力波探測器，其靈敏度居國際前列。

　　1983年，尚在就讀研究生一年級的羅俊就開始參與組建華中科技大學引力中心團隊，在喻家山人防山洞進行引力研究，或許1985年在中山大學的答辯經(jīng)歷，讓他進一步確定了這位“引力人”的人生軌跡。

　　十年磨一劍，1994年羅俊就開始在華中科技大學引力中心的山洞實驗室進行基礎(chǔ)研究布局。2014年3月24日，“天琴”空間引力波探測計劃在華中科技大學正式誕生。至此，羅俊團隊已經(jīng)為了探測引力波準備了三十多年。

　　精誠合作：涓涓細流匯成大海

　　“天琴一號”衛(wèi)星發(fā)射成功，在軌技術(shù)驗證圓滿完成只是天琴計劃萬里長征的一小步，羅俊強調(diào)：“距離任務實現(xiàn)仍任重道遠，這是幾代科學家的事業(yè)，我們有信心，因為高校牽頭的最大優(yōu)勢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)的機制保障。”

　　華中科技大學和中山大學在空間引力波探測計劃中各自擁有相對成熟的人才培養(yǎng)體系。在關(guān)鍵技術(shù)中，華中科技大學在精密測量和慣性傳感技術(shù)方面見長，而中山大學則勝在激光干涉測量和空間技術(shù)等方面。

　　羅俊團隊從20世紀80年代開始采用扭秤技術(shù)精確測量萬有引力常數(shù)G，歷時30年實現(xiàn)三大突破，測出了截至目前國際上最高精度的G值，成果論文登上《自然》雜志。論文第一作者、中山大學天琴中心特聘研究員薛超說，這一成果不僅能提升我國在基礎(chǔ)物理學領(lǐng)域的話語權(quán)，實驗過程中一批高精端的儀器設(shè)備被研發(fā)出來，且其中很多儀器將在地球重力場的測量、地質(zhì)勘探等方面發(fā)揮重要作用。如團隊發(fā)展的精密扭秤技術(shù)已經(jīng)成功應用在衛(wèi)星微推進器的微推力標定、空間慣性傳感器的地面標定等方面，這些儀器將為天琴計劃的順利實施奠定良好的基礎(chǔ)。

　　與薛超一道，共同參與測G的華中科技大學博士生劉祺，現(xiàn)在已經(jīng)成為中山大學天琴中心副教授。2015年7月，自中山大學和華中科技大學正式組建研究小組開展我國空間引力波探測計劃以來，中山大學天琴中心與華中科技大學引力中心已經(jīng)通過互派訪問學者、兼職教授、博士后入站等方式，實現(xiàn)人才隊伍雙向交流，互通有無。

　　2018年5月21日，中山大學牽頭研制的激光角反射器搭載嫦娥四號中繼衛(wèi)星“鵲橋”號上天，進行激光測距試驗，推動天琴計劃激光測距技術(shù)的發(fā)展。中山大學天琴中心副主任葉賢基教授、劉祺等人主要負責激光角反射器研制項目，華中科技大學引力中心協(xié)助研制。

　　劉祺向記者回憶了一個故事，該項目醞釀于華中科技大學引力中心2014年年底召開的一次外國專家報告會，2015年開始在中山大學布局研制，2018年研制成功并飛上太空。時間緊，任務重，發(fā)射上天之前數(shù)次模擬航空實驗等待過程中“莫名的緊張感覺”仿佛還未消退。一個有意思的細節(jié)，研制過程中，已經(jīng)入職中山大學天琴中心的段會宗博士還經(jīng)常回武漢傳授玻璃粘接的技術(shù)，亦是兩校精誠合作的剪影。

　　另一邊，羅俊院士學生、現(xiàn)華中科技大學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的關(guān)鍵技術(shù)之一，相當于空間引力波的“探頭”。在去年年底發(fā)射升空的“天琴一號”衛(wèi)星上，這一技術(shù)的在軌驗證非常出色，超出了任務要求的指標。

　　對此，周澤兵早有信心。因為他負責的這項技術(shù)此前已經(jīng)在我國多個衛(wèi)星上取得在軌驗證的成功。天琴計劃，讓這位“熬20年做一個技術(shù)”的華科教授，常年奔波于武漢與珠海之間。“做好空間引力波的‘探頭’，是我的使命。”周澤兵說。

　　展望未來：琴音即將奏響，我輩更需努力

　　時間回到一年前，2019年6月8日，剛建成三個月的中山大學珠海激光測距臺站成功獲得月面發(fā)射器回波信號。2019年11月7日珠海臺站獲取月面全部五個角反射器的回波信號。這是新時代諸多“中國速度”在中山大學的一個體現(xiàn)，自此中國一舉成為繼美國法國之后世界上第三個有能力測到月面上所有反射器的國家。同時，這也完成了天琴計劃“0123”思路的“0”階段任務——發(fā)展高軌衛(wèi)星激光測距技術(shù)，為天琴衛(wèi)星精密定軌提供輔助手段。又過了半年，“天琴一號”衛(wèi)星成功入軌，“1”階段任務開啟。

　　中國的衛(wèi)星激光測距技術(shù)開啟于20世紀70年代。整整50年，經(jīng)過數(shù)輩科學家的不斷努力，終于攻克了這一難題。葉賢基認為，這一難題的攻克給了兩大啟示一大思考：“啟示一：大項目的牽引；啟示二：高校人才梯隊的培養(yǎng)即大團隊。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。”

　　中山大學自2015年以來一直在推進“三大”建設(shè)，爭取大項目、組建大團隊、建設(shè)大平臺，是學校探索并實踐的特色科研發(fā)展道路。天琴計劃就是典型的“三大”建設(shè)，“天琴一號”順利完成驗證任務，是天琴空間引力波探測計劃的重大突破，對于空間科學和技術(shù)發(fā)展也具多方面意義。

　　專家表示，雖然空間引力波探測技術(shù)取得重大進展，但距離任務實現(xiàn)仍“任重道遠”，需加強重視。天琴計劃還需要很多方面的技術(shù)和人才，涉及物理學、天文學、航空宇航科學與技術(shù)等多個學科。

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

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