新材料是我國建設科技強國的主要突破口之一，因此，搞清楚物質的微觀結構對科學家們而言具有重大意義。作為中國散裂中子源工程建設的重要環節，中子通用粉末衍射譜儀正是探究新材料分子、原子尺度的微觀結構的有力幫手。

　　從誕生到應用，中子通用粉末衍射譜儀團隊耗時6年，2191天日日夜夜的艱苦奮鬥。在團隊負責人何倫華眼中，只要有興趣，就能從看似枯燥的科研工作中獲得無盡的成就感。

　　探測“黑箱”的眼睛

　　如果想知道一個箱子裏面有什麼東西，最簡單的方法是打開看看。但是在微觀領域研究中，相當多的材料在微觀層次的結構就像一個個不能打開的“黑箱”，想要在不破壞整體結構的情況下，了解該材料的原子或者分子排布結構，就需要使用中子通用粉末衍射譜儀（以下簡稱GPPD）。

　　從根本上説，GPPD相當于一臺超級“CT機器”，醫用CT設備的適用對象是人體組織結構這樣宏觀層次的物體，GPPD的適用對象是材料在分子、原子尺度的微觀結構，通過記錄中子射入一種特定物質前後的軌跡特徵，從而弄清該物質結構。

　　搞清楚物質的微觀結構對于科學家們而言意義重大，因為新材料是我國建設科技強國的主要突破口之一。

　　何倫華在CSNS粉末衍射譜儀控制室分析數據

　　據何倫華介紹，自然界中天然形成以及人們使用常規方法獲得的各種材料，具有各種各樣的性能，但隨著人們生活疆域的日益擴展，依靠自然形成和常規方法得到的材料就無法滿足需要。例如進行深海探索，需要極高抗壓性的材料；進行深空探索，需要高耐熱、高耐腐蝕的材料；高性能的戰鬥機需要高強度、低重量的材料等。這些在某些方面具有超常規、超限性能的材料就是“新材料”。

　　通過常規的方法研制“新材料”，周期長、風險大且成功率很低。如果能夠更清晰地了解材料的某種性能和它的微觀結構之間的關係時，相當于手裏拿到指南針，科學家們可以更加明確努力改進的方向，就能夠大大節約研究的周期和資金。

　　科學無國界，但自力更生必不可少

　　從中子通用粉末衍射譜儀開始研發到最終成功，整整經過6年的時間。“這六年，我們既感受到‘科學無國界’的交流，也深深體會了自力更生、艱苦奮鬥的酸甜苦辣”，何倫華感慨。

　　中國散裂中子源建設之初，GPPD的建設需要使用一種屏蔽材料，但是該材料價格極其昂貴。沒有更多經費，何倫華和他的團隊只能白手起家。當時不僅沒有辦公場所，甚至連研發新材料的實驗室都是借來的。

　　何倫華在更換實驗樣品

　　“當時真是兩眼一抹黑，只是根據科學原理摸索，走了很多彎路。後來經多方收集資料，與各領域的專家充分交流，不斷積累經驗，終于攻克了難關。我們研制出來的成品，性能優異、價格低廉，並獲得多項國家專利。保守估算，單此項材料的研發就為國家節約超過300萬元經費。我至今都還清楚地記得，得知新材料的各項指標滿足譜儀工程建設時大家的喜悅和興奮。”

　　何倫華坦承，GPPD之所以能夠成功運行，與國外一些優秀科學家的無私幫助分不開。這方面的研究國外要早得多，擁有豐富的經驗教訓。得益于他們的分享，GPPD研發團隊在設計、建設過程中，才少走了很多彎路。

　　不過，由于眾所周知的原因，我們在一些關鍵設備採購以及正常的人員往來交流中也遇到障礙，中國科學工作者必須要刻苦攻關，掌握核心技術。”何倫華説。

　　子非魚焉知魚之樂

　　與他人不同，何倫華來到中國散裂中子源團隊，相當于“轉行”，從理論研究轉向工程技術。何倫華大學本科學的是物理專業，博士期間在中科院物理研究院跟隨嚴啟偉研究員從事磁性材料方面的研究。

　　加入散裂中子源團隊之後，何倫華説，大學時期就對工程總指揮陳和生院士景仰，能夠通過中國散裂中子源項目與他並肩戰鬥，是榮幸，更是意外之喜，因為該領域擁有重大的應用前景，對拉近我國與發達國家距離具有重要意義。

　　在何倫華的眼中，陳院士為人和藹、待人真誠、極其嚴謹負責、雷厲風行，更重要的是，他身上背負著對國家和民族強烈的責任感，深深地影響著項目團隊的每一個人。

　　科研的苦與樂因人而異。何倫華認為，只要有興趣就能從中獲得無盡的成就感，就不會覺得枯燥和艱苦，興趣是最好的良師益友，只要愛上你手頭的工作，它就會給你帶來回報。

　　“團隊中有幾位研究人員，整月甚至整年駐廠，跟一線工人吃住在一起，其中一位同事那時候孩子剛剛出生。記得有次我們委托國內一家大型企業制造的關鍵設備在出廠調試時出現異常，企業的工程師始終沒找到原因。我們的研究人員接到電話後立馬飛赴現場，幾乎兩天兩夜不眠不休，才與大家一起成功解決問題。這位同事馬上還要參加一個重要會議，必須即刻返回，他累得在飛機上睡過頭了，空乘人員半天才把他叫醒。”

　　通用粉末衍射譜儀建設中很多工藝非常復雜，很多儀器的精度要求特別高。何倫華認為國內很多企業其實並不缺乏實力，缺的只是機會。“只要大膽開拓，敢于創新，很多困難都是能夠解決的。”

　　在GPPD立項時，何倫華團隊曾經有一個特別理想、性能優異完美的設計，但是當時經費不足，只能一再刪減，現在建成的譜儀與國際上同類型相比雖然不遜色，但仍有很大的提升空間。GPPD是探測物質微觀結構的強有力工具，她希望今後能夠與更多國內外優秀的科學團隊合作，把GPPD打造成國際一流的科學平臺。（文/趙秋玥）

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責任編輯： 冉曉寧