百发金牌火箭见证中国航天,每个人都是

2019-11-03 22:55栏目:生命科学
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“原子核”里的硬担当:每个人都是“名角儿”
美日创建迄今最大DNA基因模型
百发金牌火箭见证中国航天“逆袭”之旅

87岁的苏兴普怎么也不会想到,62年前的那一次工作调动,如此深刻地改变自己,以及自己后辈的命运。

科技日报北京4月25日电 据物理学家组织网近日报道,美国和日本科学家携手,“征用”10亿个原子,创造了迄今最大的DNA基因模拟。最新研究将帮助科学家更好地了解癌症等疾病,开发相应的治疗方法。

刚刚过去的这个周末,随着中国西南边陲大凉山一声巨响,中国长征三号甲系列运载火箭正式突破100次发射次数,刷新中国单一系列火箭的发射纪录。1个多月前,这枚“金牌火箭”才完成了中国航天史第300次发射,而今,它又成为国内外关注的焦点。

1957年,苏兴普被领导找去谈话:明天调到北京工作。苏兴普问,干什么工作。领导说,到了就知道了。一头雾水的苏兴普从东北奔向北京,晚上坐着卡车来到了北京西南郊区的中国原子能科学研究院。第二天报到时才知道,他将负责我国第一台重水反应堆的核辐射防护工作。

该研究负责人、美国洛斯阿拉莫斯国家实验室结构生物学家科丽莎·三本松说:“在这一细节尺度上理解DNA非常重要,因为我们想要准确理解基因是如何打开和关闭的。在原子水平建模基因是完整解释DNA如何扩展和收缩(控制基因的打开和关闭)的第一步,知道这种情况如何发生可以揭开很多疾病的秘密。”

站在山谷中的发射场,满头白发的中国工程院院士、中国航天科技集团一院长征三号甲系列火箭首任总设计师兼总指挥龙乐豪感慨万千,他用“长征娇子创新担大任”来评价该系列火箭,后者包括长征三号甲、长征三号乙、长征三号丙3种火箭,是我国目前高轨道上发射次数最多、成功率最高的火箭系列。如此斐然的成绩来之不易,甚至在长征三号乙火箭首飞时还曾遭遇“星箭俱毁”的重大失利,以及无数次与失败擦肩而过的“危机”。

苏兴普不会想到,这片荒凉的郊外,人才济济。于敏、王淦昌、邓稼先、朱光亚、陈芳允、钱三强、彭桓武这些后来闻名中国、获得“两弹一星”功勋奖章的科学家曾在此建功立业,还有67位院士在这儿工作过,上万名科技人才从这儿走向全国核科技领域,原子能院还先后派生或援建了14个核科技骨干单位。

DNA是所有活体生物的蓝图,拥有编码人体结构和活动的基因,以非常精确和有组织的方式簇拥在一起。长长的、弦状DNA分子缠绕在一个微小的分子线轴网络内,这些线轴缠绕和解开的方式可以打开和关闭基因。当DNA更紧凑时,基因就会被关闭;当DNA扩展时,基因就会被打开。目前,研究人员还不了解这种情况如何以及为何发生。

在中国航天60多年的发展历程中,自力更生、艰苦奋斗是一条贯穿始终的精神主线。回首20世纪50年代,已经当家做主的中国人面对的巨大挑战是如何将一个技术水平落后、工业基础薄弱的国家建设成现代化强国。在当时错综复杂的国际政治格局中,中国在投入和平建设的同时,不得不面对一系列关系到国家命运和民族生存的问题,在这样的背景下,中国的航天事业在起步阶段就肩负着强国的梦想和希望。“金牌火箭”从“1”到“100”的逆袭之旅,就是一个最佳例证。

苏兴普不会想到,当时只有一个月大的儿子苏胜勇将来会继承他们那一代人的事业,成为原子能院最厉害的技术能手之一。像苏兴普父子两代、甚至一家三代人都奉献给核事业的例子,在原子能院并不少见。

虽然原子模型是解决这个问题的关键,但在此尺度上模拟DNA并非易事,需要极强的计算能力。三本松等人在洛斯阿拉莫斯国家实验室的“三一”超级计算机上进行了此次突破性模拟,该机在2018年全球超算500强上名列第六。来自该国家实验室、新墨西哥州联盟、纽约大学和日本理化研究所计算科学中心的研究人员,收集了大量不同类型的实验数据,创建出这一全原子模型。

2016年4月24日,在首个“中国航天日”到来之际,习近平总书记作出重要指示:探索浩瀚宇宙,发展航天事业,建设航天强国,是我们不懈追求的航天梦。经过几代航天人的接续奋斗,我国航天事业创造了以“两弹一星”、载人航天、月球探测为代表的辉煌成就,走出了一条自力更生、自主创新的发展道路,积淀了深厚博大的航天精神。

多年后,苏兴普和身边许多人一样,如此认识这个改变他命运的工作单位:原子能院被誉为“中国核科学技术的发祥地”“中国核工业的摇篮”、核工业人才的“老母鸡”。

该国家实验室的高分子物理学家安娜·拉帕拉说:“现在,我们能在‘三一’超级计算机的帮助下对整个基因进行建模。将来,我们能够利用下一代超级计算机——百亿亿次超级计算机,对整个基因组进行建模,从而更深入地了解基因如何开启和关闭。”

新型号首飞失利总师一夜白头

在中国核工业科技馆的展墙上,有这样一句话:原子核是原子的核心部分,直径不及原子直径的万分之一。如果把原子比作一座宫殿,原子核只有黄豆大小。借助这个比喻,我们可以说,无论是“钱三强”,还是“苏兴普”,这些无私奉献的个体,就像原子中的“原子核”,共同开拓了中国核事业的广阔空间。

如今,已经习惯发射成功消息的人们,很难想象在一个火箭型号最初孕育那些年的艰辛与不易。作为长征三号甲系列的第二型火箭即长征三号乙,一诞生就历经磨难。

不同时代的共同担当

那是1996年2月15日,作为当时我国运载能力最大、同时也是研制难度最大、影响力意义最深的的火箭,长征三号乙运载火箭的首次发射吸引了全球的关注。

在原子能院,老一辈科学家的故事离我们并不遥远,钱三强、王淦昌、邓稼先等科学家的印记至今犹在。关于他们的故事,每个人都能讲几段。比如这个故事——20世纪60年代,从苏联杜布纳联合原子核研究所工作回国的核物理学家王淦昌,接到研制原子弹任务时,说了这样一句话:“我愿以身许国!”

龙乐豪就是这枚火箭的总设计师兼总指挥。他还记得,当时历经艰辛努力,好不容易赢得一个国际通讯卫星组织的发射合同,“对这次发射很有信心,媒体还进行了全球直播……”

以身许国,这是原子能院的精神。对于当时“一卡车一卡车”地来到原子能院的大多数人而言,“以身许国”这个词儿或许太大,他们习惯用另一个词儿来代替——埋头做事。

然而,一场巨大的挫折轰然而至。

苏兴普1957年来到原子能院时,能做辐射防护工作的,只有他一人。这位基本不懂核知识的前电厂技术安全科负责人,边干边学,筹备队伍。到1979年他离开时,从事辐射防护工作的专业人员有了118人。

火箭点火起飞后约两秒,火箭飞行姿态出现异常,火箭低头并偏离发射方向,向右倾斜。

那时候条件艰苦,整个原子能院只有一台磁带式计算机,大家排队用。“好不容易排到你,结果发现程序可能有问题,得下来去查程序,让后面的人用,查完回来继续排队。”原子能院原院长赵志祥回忆,当时他们一家人挤在一间房子里,为了不影响家人休息,他晚上搬个小凳子去水房,查计算机算出来的纸带。

根据当时的记录,在火箭飞行约22秒后,火箭头部坠地,撞到离发射架不到两公里的山坡上,随即发生剧烈爆炸,星箭俱毁。

这种艰苦奋斗、埋头做事的精神,在今天的原子能院仍然到处可见。不同时代和不同外部条件下的核科技工作者们,有着共同的担当。

“为什么?为什么?为什么?”

4月17日22点42分,中核集团首席专家、原子能院回旋加速器研究设计中心主任张天爵在微信朋友圈分享其团队的工作状态:“刚处理完实验数据回家。昨天夜里和大前天夜里,两个通宵的实验数据看起来比较符合预期。”再往前翻,是一条发于3月23日23点12分的留言:“小伙子们还在实验室熬夜,从现场传回消息判断,小线圈测磁综合精度有可能达到我们自己的一个新纪录。”

龙乐豪连问三个“为什么”。作为中国第一代航天人,龙乐豪提出的我国第一枚洲际导弹末速调节方案至今仍在沿用,该方案提高了导弹命中的精度和火箭入轨的精度。但对那一刻的他来说,迎来人生的一个“低谷”。

在原子能院从事放射化学研究的晏太红研究员告诉记者,为了防止辐射,做实验时必须穿防护服、戴帽子和手套,而且不能吃饭、喝水。这个过程不好受,“做半个小时实验,指甲套里就积满了汗水”。

那一年他58岁,有人说他一夜之间白了头。

传技术更要传精神

如今回忆起来,龙乐豪称那一夜“很是煎熬”,“一夜间急白了头,多少有点文学的夸张,说那个时候就加快了头发向雪白的转变,这倒是真的”。

回首与加速器相伴的一生,83岁的原子能院正研级高工张兴治一股热血涌上心头:“一个人的一生能有几件事情值得一辈子去坚守?”

龙乐豪回忆,当时整个团队情绪跌落到了低谷。然而,这群航天人并没有一蹶不振,而是顶住压力,第一时间投入到故障检测中。

不仅一辈子,还可能两辈子、三辈子,甚至是更多代人的坚守。当苏兴普的核辐射防护队伍在不断壮大时,他的儿子苏胜勇从部队转业,回到原子能院,做了一名钳工。

他和团队成员点着蜡烛、开着应急灯,连夜寻找答案。这一找,就是30多个日日夜夜。最终查明,是一个金铝焊接点的“虚接”,导致控制整个火箭的惯性平台失效,火箭按照错误的姿态信号进行姿态纠正,最终坠毁。

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