柳卫平：“中子”人生

特约记者 陈 瑜/文

“恒星如何演化？构成物质世界的元素从何而来？”近日，中国原子能科学研究院（以下简称原子能院）核基础和核数据创新团队联合国内外6 家科研院所的同行，通过在串列加速器上对核天体物理反应的高精度测量，加深了人类对恒星演化的理解。这一研究成果发表在国际物理学顶级期刊Physical Review Letters（《物理评论快报》）上。

“这个学科国内外竞争非常激烈，我们能够一直保持相对领先地位，得益于不满足现状，总想去做一些更有挑战性的研究和探索。”对原子能院副院长、核基础和核数据创新团队带头人之一柳卫平来说，这也是他个人科研心得的浓缩。

从航空梦到核能梦

休闲西服、休闲鞋、双肩包，柳卫平的着装符合人们对科研人员的常规印象。

但有别于一般科研人员，柳卫平非常健谈，他将外向的性格归因于多元化的成长经历：生于沈阳，3 岁到北京，辗转浙江，9 岁去贵州，17 岁又从贵州考到北京大学。

柳卫平对新鲜事物的兴趣与生俱来。

在物质匮乏的20 世纪70 年代，《十万个为什么》成为柳卫平的启蒙读物，书甚至被翻烂。

受在民航系统工作的父亲影响，柳卫平从小喜欢航模。

1977 年，15 岁的柳卫平还是贵州一名初三学生。他给当时的北京航空学院（现北京航空航天大学）办公室写了封信，大意是自己特别喜欢航模，但又缺乏资料，能不能给寄点？让柳卫平没想到的是，对方真的给寄来了资料。他喜出望外，找来几个同伴一起，居然真的让飞机飞了起来。

“我当时的梦想其实是考北航，做飞机设计师，去设计东方红号大飞机。”让柳卫平没想到的是，梦想在高考后发生了改变。

按照高考成绩，柳卫平可以选择北大或者清华。

“当时流行学好数理化，走遍天下都不怕，北大在贵州招生的技术物理系带了物理两个字，所以我选了核物理。”机缘巧合进了北大后，柳卫平对外界看来晦涩的核物理产生了浓厚的兴趣。“它是研究微观世界的，但能量密度又特别高，可以说是用最微观的研究解决最宏大的问题。核物理研究就像一个奇妙的游戏，我和同事如同一个个‘大小孩’，合起伙来‘搭积木’，共同还原核物理的终极真相。”

开启探索核物理世界的大门

1987 年，25 岁的柳卫平被选派到日本理化所做访问学者。

当时，日本理化所新建成一座回旋加速器。柳卫平一到日本，国际知名核物理学家Tanihata 教授就任命他为寻找新核素的课题组负责人。在日本理化所加速器中心历史上，这是首次由外国人担此重任。

柳卫平迎来人生中第一次重大的挑战。硕士期间他主要从事中子物理研究，但这个课题需要他把专业方向从低能量的中子物理转向更高能量的重离子物理，不论是物理基础知识还是实验技术都与之前大不相同。

“既然让我负责，我就一定要把项目做好。”不服输的柳卫平凭借扎实的知识基础，刻苦钻研，提出了一整套行之有效的寻找新核素的方案。

遗憾的是，临实验前，加速器的半导体探测器受潮影响使用，不得已换了另外一个探测器，结果由于后者分辨率不够高，实验的成果只在内部刊登，没有发表在学术刊物上。

“假如那个探测器没坏，可能是一个比较大的研究成果了。”柳卫平至今清楚地记得，实验完成后，日本同事把他抬起来扔到空中庆祝的情形。“这是个成功的开头，开启了我探索核物理世界的一扇大门，让我有了进一步探索的兴趣和自信。”

值得一提的是，此后日本和美国使用了与柳卫平上述实验类似的构想，最终合成和鉴别了包括镓—61、锗—63 两个核素在内的一系列丰质子新核素。

挑起核天体物理“大梁”

1989 年，柳卫平作为访问学者的期限已满，面对日本理化所负责人的竭力挽留，他还是回来了。

“与其做装备精良的发动机上的一个齿轮，不如做一个相对比较粗糙的发动机的重要大梁。”这是柳卫平写在日记本上的一句话，他的心迹由此可见。

20 世纪80 年代以来，国际上对次级放射性核束的研究与应用方兴未艾，但从事这方面研究首先得有一个产生次级放射性束流线的实验装置。

1990 年，28 岁的柳卫平和56 岁的原子能院物理所研究员白希祥结成了老少搭档，开始了对这一课题的探索。

自己白手起家建造实验装置，难度和挑战不言而喻。柳卫平形容，就像“要自己制造出一台照相机再学习照相一样”，一切都要从零开始。

为设计出实验装置，柳卫平拼命学习以前没有涉及的知识。为得出需要的数据，他和白希祥开展了无数个日日夜夜的计算和实验。为节约资金，他们甚至从退役10 多年的我国第一台回旋加速器上，使用了两极磁铁和四极透镜作为主要部件用在了新装置上。

1993 年11 月20 日，当柳卫平和同事们在荧光纸上看到代表出束成功的束斑时，他激动极了——首战告捷！

一条立足现有条件、具有先进物理思想和技术路线的束流线诞生了，并在世界上首次产生了低能碳-11和氟-17 次级束，其技术水平与美国及日本同类装置相当，填补了我国在次级放射性核束物理实验和应用领域的空白！

有了自己设计的“照相机”，柳卫平开始琢磨如何拍摄好的照片。

20 世纪60 年代，物理学家就发现了太阳中微子失踪现象，但几十年却难以定论，急需用不同的测量方案对中微子产生截面进行交叉验证。

1995 年，柳卫平从一份文献上得到灵感，并和白希祥一起，经过反复计算，提出并实施了一个独特的次级束流线实验方案，得出了“太阳中微子失踪现象来源于非核物理截面因素”的科学结论。

这个实验成果的论文发表在国际顶级的物理杂志《Physical Review Letters》上，这是该刊创立40年来第一次发表中国实验核物理领域的论文。这项成果被列入了“1996 年中国科技十大新闻”。

多元化的“中子”

面对荣誉，柳卫平却有着极强危机感，觉得必须开拓新领域。

这几年，他正带领他的团队干这么一件事——在地下数千米的锦屏核天体物理实验室，探究宇宙中的元素起源和恒星演化。“我们将向核天体物理研究领域最关键的‘圣杯’反应的直接测量发起冲击。”

柳卫平不仅能力强，而且甘当人梯。

2000 年7 月，柳卫平开始担任核物理所所长。做了多年科研工作的柳卫平深知，基础研究要求很高，必须紧盯国际先进水平。如果利用基础研究深厚底蕴的优势，做一些国家需求背景比较强的应用研究，可以产出更多的成果。

人造卫星、宇宙飞船里有很多重要的电子元器件。卫星在太空中飞行时受到强烈的空间电离辐射，元器件会失效。

柳卫平通过公开竞聘，挑选了新课题组的带头人，让一个原来做重离子核物理基础研究的课题组转向做电子元器件的抗辐射加固研究，如今这个方向已蓬勃发展成为国家级的抗辐射应用中心。

当年与柳卫平同窗四年的北京大学技术物理系的40 多位学友，出国的出国，经商的经商，搞研究的也早已跳出了核物理这个圈子，只有柳卫平等少数人还坚持在核物理领域的前沿探秘。

中子，是组成原子核的基本粒子之一，不带电，很容易打进原子核内引起各种核反应。

或许，正是对中子有着深刻的理解，不知不觉中，柳卫平的人生好像也与中子有了几分相似：做科研时，像实验室里的高速中子，不断去探索原子核物理的科学前沿；走上管理岗位，又像反应堆中的低速中子，引发裂变反应，要把科研人员集体的智慧引发出来。在繁忙的科研管理工作之余，柳卫平也不遗余力“挤出时间”指导团队和学生的科研工作。