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這裏的科學,有聲有色有溫度
2022-11-21 11:36
華南理工大學

  10月31日至11月6日,來自五湖四海的30餘名大學生記者相聚於廣東東莞的巍峨山下、鬆山湖畔,參加由鬆山湖管委會聯合南方報業傳媒集團、東莞團市委共同舉辦的2022年全國高校校媒精英特訓營(第二期)。在這湖光山色中,青年學子們通過實地走訪大科學裝置、大平台、大學、大企業,領悟鬆山湖科學城“新城與產業齊飛,科技共山水一色”的科創魅力,也對“科學”有了全新的認識。

  “國之重器”在這裏落地生根,提升了大灣區的創新能級;一流科研平台在這裏銳意革新,打破科技與產業“兩張皮”;龍頭高企在這裏蓬勃發展,一次次創造從無到有再到強的新記錄……

  堅持科技自立自強的鬆山湖,正憑一股“一張藍圖幹到底”的韌勁,讓創新創業者的夢想步步變成現實。作為特訓營的學員,30多名大學生記者也深刻體會到,“科學”也並非冷冰冰的白紙黑字和“高大上”的專業設施,而是有聲音、有顏色、有溫度、有形狀,於每時每刻、一磚一瓦中觸手可及。

科學有聲音

  惲毅是聲學領域的專家,他曾在許多個無人的夜晚靜坐於灣區聲學實驗室,閉上眼睛和自己相處,聆聽呼吸與心髒跳動的聲音。

  作為中科院聲學所東莞電聲產業基地——中科聲學的副總經理,惲毅介紹,灣區聲學實驗室是東莞聲學產業雙創綜合體的重要組成部分,現有5間整體性能指標在鬆山湖乃至大灣區處於領先地位的聲學專業實驗室。其中,規模最大的半消聲(截止頻率50Hz)實驗室看似空蕩蕩,卻深藏奧秘。

  “半消聲實驗室模擬的是一片廣袤無垠的曠野,由於安裝了漸變阻抗層的吸音材料模塊,這裏既能隔離外界的聲音,也能通過四周壁麵和屋頂吸收絕大多數傳入的聲波能量,對頻率50Hz以上的聲反射率低於1%。”惲毅表示,在這裏,除非聲波遇上了地麵,否則你的每一聲呼喊都不會有反射回聲。作為目前鬆山湖地區首屈一指的可進行整車聲學測試的半消聲實驗室,這裏今後可為灣區眾多涉足新能源智能汽車的高新企業提供理想的聲學專業測試服務。

  相比於“空蕩蕩”的半消聲實驗室,全消聲實驗室則更能帶來視覺上的衝擊,房間內表麵布滿成三棱柱狀的吸音尖劈,仿佛從上下、左右、前後6個平麵“生長”出來。“全消聲實驗室是理想的自由聲場,模擬的是全懸空無阻礙的三維自由空間。”惲毅介紹,這樣構造對波長較長的低頻聲音也能更有效吸收,通常可做不同消費電子產品的音頻性能與各類機電設備、部件的噪聲指標等聲學檢測。

  “聲學不是冷冰冰的學科,它是與生活聯係在一起的”。他談到,無論是大教堂的唱詩班,還是賽博青年的可穿戴設備,都蘊含著奇妙的聲學知識。今後,實驗室將致力服務於各類聲學材料與基礎器件、車載音響與智能座艙聲場控製,以及各種電聲配件、電子產品的音頻特性與音質的專業測試,以期推動東莞聲電產業發展,加速科研成果轉化落地。

科學有顏色

  古語有言,格物致知。盡管微小如中子,也可以幫助人類探秘微觀世界,在材料科學技術、物理、化學化工、生命科學等重要領域“一展拳腳”。

  散裂中子源就是為人們打開微觀世界之門的鑰匙。中國科學院院士、中國散裂中子源工程總指揮陳和生曾說:“散裂中子源就像一台‘超級顯微鏡’,是研究物質材料微觀結構的理想探針。”除此之外,它還像一支奇妙的萬花筒——既能觀察到微觀多元的世界,其本身也美得五彩斑斕,盡顯人文氣息。

  在中國散裂中子源靶站譜儀大廳,入目便是一片色彩繽紛、高低錯落,猶如一座糖果色的智慧城堡,就連工作人員的紅色安全帽也變得可愛起來……特訓營期間,中科院高能所東莞研究部副研究員徐菊萍帶領大家一起探索譜儀之美。她介紹,為了對各台譜儀在視覺上進行更直觀的區分,大廳內有規劃地對譜儀外觀進行了色彩粉刷和塗鴉。而她所在的多物理譜儀,正是充滿活力的亮藍色。

  色彩斑斕的屏蔽體對於譜儀建設而言,固然有其重要用途。當天馬行空的色彩想象與大科學裝置融合,科研人員不僅在這裏探索科學認知的邊界,也在詮釋著不一樣的科學之美。

科學有溫度

  “有種現場追星的感覺!”

  在北京大學東莞光電研究院(下稱“研究院”)參觀期間,潘祚堅抓住機會“溜”進了超淨實驗室,觀察半導體材料的生長情況。特訓營學員們看到自己熟悉的夥伴穿成了“小藍人”,正隔著玻璃在另一側認真工作,直呼驚喜又感動。

  潘祚堅是北京大學物理學院的在讀博士研究生,也是本期特訓營中的一名學員,目前正在研究院開展科研工作。目前,他所在的團隊正努力攻克第三代半導體micro-LED顯示應用的技術難關。他說,這裏為他開展紅光micro-LED外延實驗提供了先進的設備和技術支持。

  走訪期間,學員們看到實驗室的色調十分單一,也了解到科研工作往往需要重複成千上萬次後才能有所進展。為此,大家對同齡的潘祚堅提出了疑問:麵對日複一日的科研生活,是否會感到枯燥乏味?

  “對我而言,在實驗室裏度過的時光,都是充實而有價值的。每一次參數調整看起來是在做重複勞動,實際上卻可能讓半導體材料的性能實現突破,我覺得這很有趣,也很有意義。”潘祚堅堅定地回答。

  正因熱愛,所以身處看似冰冷的實驗室裏,心中也會湧起一股暖流。就像潘祚堅與橡膠手套“擁抱”的那一幕,“小藍人”跟科學擁個滿懷的樣子,很溫暖。

科學有形狀

  連綿的山丘低岰中,濃綠色的荔枝林包裹著一座兼具嶺南建築風格與現代設計理念的科學園區——這便是鬆山湖材料實驗室(一期)。

  在這裏,多邊形的建築因勢而建、錯落有致;“魯珀特之淚”靜躺在展廳中,等待人們一睹它的美妙與奇特;在圍了一圈又一圈的人群中央,一片光亮的非晶合金“跳”入試管裏的深藍色“海洋”,展示著一分鍾內就能淨化汙水的本領。

  接著,一場勾連人類文明材料體係過去、現在、未來的“科研咖啡”講座拉開序幕。鬆山湖材料實驗室第三代半導體團隊副研究員袁冶來到現場,從人類文明進步的曆程出發,講述了人類現代科技文明的基石——半導體的發展曆程。

  他說:“人類在聲光電熱磁這五種材料的基本功能特性中選擇了電,所以圍繞著半導體的發展就成為必然。”如今,以第三代半導體為代表的高科技材料將革新人類文明,可以說,半導體凝結著人類的過去,也將指引著未來。

  一趟特訓營之旅,讓學員們感受到,科學不是虛空的,它真實產生於人類與自然的一次次互動中,呈現出千姿百態的模樣。

  在鬆山湖科學城,大裝置與大自然相遇,先進技術與多彩人文融合。科學可以不隻是理性的,而兼具浪漫;不光務實,也充滿想象;它並不“冷酷”,而是有聲有色有溫度,肩負著家國情懷,引領著人類未來。

  作者|孫夢徽(華南理工大學)

  海報|孫夢徽(華南理工大學)

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