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同物•职涯启航——行业体验系列 “追光计划”启航:在鹦鹉螺的磁场中触摸科学脊梁 ——光电大类班级上海光源科研实践纪实

发布时间:2025-06-23 发布者: 来源: 浏览:

2025年6月3日下午,上海张江科学城的地标性建筑——形如巨型鹦鹉螺的上海同步辐射光源(SSRF)迎来36位年轻访客。在王占山教授的关心和安排下,由班主任姜天舒老师和班长高瑞超带领组织,光电大类班级学子在上海光源开启了“同物•职涯启航”的再次实践:“追光计划”。当周长432米的电子储存环在眼前展开钢铁画卷,课本中的“同步辐射”公式化作轰鸣的科学现实,一场关于科研信仰的启蒙在磁约束轨道中悄然发生。(撰稿:高瑞超)


第一章:初识“鹦鹉螺”——当国家重器敞开大门

大巴车驶入园区时,流线型建筑在阳光下泛起金属冷光。“这哪是实验室?分明是科幻电影的造梦工厂!”有同学低声惊叹。在汪蕾研究员的迎接中,大厅中央的微缩剖面模型揭开神秘面纱。随着宣传片光影流转,这座第三代同步辐射光源的科技脉络清晰呈现:从新冠病毒结构解析到高温超导材料研究,从千万年前恐龙化石到纳米级芯片缺陷检测——一束光穿透时空的壮阔图景在年轻学子眼前铺展。

“作为我国首台第三代同步辐射光源,这里每年服务超过十万人次科研工作者。”汪蕾的介绍让余博文在笔记上疾书:“上海光源不仅拥有国际一流的技术水平,更为众多前沿科学研究提供了强大支撑。”此刻,“国家级科研平台转化为教学现场”的构想,正化作触手可及的现实。


第二章:理论照进现实——磁场中的知识跃迁

在理论教室,研究员以《电磁学》第七章为起点展开推演:“请回忆电磁学第七章——带电粒子垂直进入匀强磁场时做什么运动?”人群中响起窸窣的应答:“匀速圆周运动。”

“正确!现在请看这个环形隧道,当接近光速的电子束流在二极磁铁作用下偏转...”阶梯式讲解将艰深原理拆解为认知阶梯。他点击屏幕,幽蓝色光束在储存环中飞驰,“这里的电子每秒钟旋转百万圈,当它们被磁铁‘掰弯’轨道时……”

“就会沿切线辐射出光!”几个声音同时喊道。

白振强凝视着模拟动画感叹:“之前在电磁学课本上见过的‘同步辐射’、‘辐射阻尼’这些抽象概念,此刻在眼前有了具体的存在形态。当研究员用‘掰弯’形容二极磁铁作用,抽象的洛伦兹力突然有了肌肉感。”理论公式与工程实践的鸿沟在这一刻弥合。


第三章:直面科学圣殿——432米圆环的心灵震撼

穿过百米连接廊道,真正的科技奇观轰然降临。踏上环形装置二层平台时,惊呼声如潮水漫溢——直径432米的电子储存环在脚下延展,银灰色真空管道在幽蓝冷光中构成未来主义图景。“仿佛是进入了电影里的秘密基地实验室!”手机镜头疯狂记录这钢铁丛林。研究员指向切线方向的黄色方舱:“这些光束线站如同‘光的喷嘴’,硬X射线可穿透金属,软X射线擅长解析生物分子。”

在总控室玻璃幕墙前,科幻感十足的数据瀑布冲刷着巨型屏幕。“布满了科幻的大屏幕,显示着各种我们看不懂的参数,像是钢铁侠的秘密基地一般。”研究员遗憾解释因设备停机维护无法实时展示束流,却让吉笑然更深刻理解到:“创造不易,维护使用更是不易。”


第四章:铅门后的宇宙——微观世界的科学心跳

进入硬X射线线站,同学们一窝蜂挤在铅门观察窗前。液氮罐蒸腾的寒气中,机械臂正将蛋白质样品送入光束路径,咕嘟作响的气泡在低温容器里翻腾。“内部错综复杂缠绕着的排线,咕咕冒着气泡在液氮中的蛋白质样品和科幻的机械臂让我们感受到了装置的先进。”白振强凝视工程师调试光学元件的专注侧影,突然领悟课堂理论与工程实践的差距:“那些曾写在作业本上的复杂光路计算背后,原来是这样漫长、细致、容不得半点马虎的手动调试与模拟验证。”


第五章:冷却池畔的誓言——追光者的精神传承

湛蓝的冷却水池倒映着巨型环道,全班合影的快门在此刻按下。班长高瑞超向研究员们郑重致谢:“感谢各位在科研攻关间隙,破例为我们开启持续两小时的深度之旅。”这份致谢承载着年轻学子对科学共同体的初识——盛浩原在返程大巴上写道:“在厚重金属手套的包裹下,他们的一举一动却依然流露着专注的坚定。在人类向未知领域勇敢探索的漫长旅程中,这些默默无闻的‘追光者’,才是真正支撑起所有伟大发现的基石。”

张恩鸣在感想中誓言“为我国的科技事业贡献自己的一份微薄之力”,袁静怡则捕捉到科学与人文的交汇:“站在上海光源巨大的环形装置前,我被一种近乎宗教般的震撼所笼罩...科学终需人文精神的烛照,方能在黑暗处点燃火种。”池水微澜中,韩佳敏的思考激起回响:“这里的每一根管道、每一台设备,都承载着科研人员的汗水与心血...我们应当以高度的责任感和使命感去追求卓越。”


背景延伸:光路照见初心

“追光计划”源自班级建设核心痛点——大二学生面临科研实践,却难将《应用光学》《电磁学》等课程理论与研究实践连接。本次活动精准呼应“认知-实践-输出”闭环理念:当白振强在光束线站发现“理论最终要落到这些具体的部件和操作上”,当余博文明白“同步辐射光的广泛应用,从材料科学到生物医药”的学科融合本质,“科研启蒙·学科融合·薪火传承”的三大目标已然落地生根。

汪蕾研究员坦言:“接待本科生团队本非日常任务,但看到他们踮脚记录光束线结构的样子,仿佛看到二十年前初入这里的自己。” 这番感慨恰印证申报材料预见的薪火传承——在铅门开合的瞬间,在液氮蒸腾的寒气里,科研火种已悄然传递。


结语:成为光的载体

暮色中的返程大巴上,手机屏幕仍闪烁着储存环的幽蓝冷光。吉笑然望向窗外飞驰的街景,在感想结尾写道:“这里汇聚了无数科学家的智慧和汗水...我期待着未来能有更多像上海光源这样的科研重器出现。”而袁静怡的领悟或许昭示着这次旅程的真正意义:“选择光电专业不仅是选择一门技术,更是选择了一种理解世界、对话真理的生存方式。”

鹦鹉螺建筑中奔涌的电子束流终将消散,但那些被同步辐射照亮的年轻心灵,已在科学殿堂找到自己的坐标。当冷却池的涟漪归于平静,36位追光者的倒影在水中坚定如初——他们终将成为支撑中国科研穹顶的新生钢筋。