http://www.kadhoai.com.cn 2026-04-08 03:40:32 來源:《中國質量報》

他喜歡登山,尤其喜歡那些沒有開發、沒有路的野山。路上的風景與到達目的地後的喜悅都令他陶醉。
他喜歡挑戰,喜歡向那些高精尖的課題發起挑戰。在科學研究的征途中,他翻越了一座座山峰,正在向更高、更難超越的山峰發起衝擊。在他看來,科研與登山似乎有著某種聯係,都深深地吸引著他。
他就是年僅33歲、第十一屆中國青年科技獎獲得者、中國計量科學研究院副研究員李正坤。
與眾不同的衝勁
“記得第一次見到他時,他個子不高,很內向。”回憶起1999年在碩士生麵試現場見到李正坤時的情景,中國工程院院士、電磁學研究專家張鍾華說:“他不愛說話,問了他幾句英語,他也支支吾吾,半天都回答不上來。”憑經驗,張鍾華當時就判斷眼前這個學生不是那種玲瓏剔透、聰明絕頂的人。“這個學生到底能不能做出成果來,我當時心裏真沒底。”
後來的事實證明,這個出生在河南農村的小夥子沒讓自己的老師失望。
1999年,22歲(sui)的(de)李(li)正(zheng)坤(kun)從(cong)中(zhong)國(guo)計(ji)量(liang)學(xue)院(yuan)計(ji)量(liang)測(ce)試(shi)工(gong)程(cheng)專(zhuan)業(ye)本(ben)科(ke)畢(bi)業(ye),報(bao)考(kao)了(le)中(zhong)國(guo)計(ji)量(liang)科(ke)學(xue)研(yan)究(jiu)院(yuan)儀(yi)器(qi)科(ke)學(xue)與(yu)技(ji)術(shu)專(zhuan)業(ye)碩(shuo)士(shi)研(yan)究(jiu)生(sheng)。能(neng)夠(gou)師(shi)從(cong)張(zhang)鍾(zhong)華(hua)這(zhe)樣(yang)的(de)計(ji)量(liang)學(xue)界(jie)老(lao)專(zhuan)家(jia),李(li)正(zheng)坤(kun)非(fei)常(chang)珍(zhen)惜(xi)這(zhe)樣(yang)的(de)機(ji)會(hui)。
張鍾華很快發現,這個當時那麼不起眼的學生很快表現出與別人不一樣的特點。“他很能吃苦,總有很多新方法、新點子。”
中國計量科學研究院電學與量子研究所副所長邵海明說:“李正坤的腦子裏總能迸發出很多讓人意想不到的靈感。從他還是學生的時候開始,我就察覺到,這個年輕人有種與眾不同的衝勁。”
碩士畢業以後,李正坤留在了中國計量科學研究院。2003年,李正坤在攻讀西安交通大學在職博士生期間,第一次作為項目負責人主持開展了“電阻傳遞標準用可攜式高精度空氣控溫箱”課(ke)題(ti)研(yan)究(jiu)。李(li)正(zheng)坤(kun)創(chuang)造(zao)性(xing)地(di)采(cai)用(yong)了(le)一(yi)種(zhong)多(duo)變(bian)量(liang)控(kong)製(zhi)方(fang)法(fa),在(zai)控(kong)溫(wen)箱(xiang)內(nei)安(an)裝(zhuang)多(duo)個(ge)溫(wen)度(du)傳(chuan)感(gan)器(qi)和(he)加(jia)熱(re)器(qi),群(qun)體(ti)測(ce)控(kong)多(duo)個(ge)測(ce)量(liang)點(dian)的(de)溫(wen)度(du)。此(ci)外(wai),他(ta)還(hai)提(ti)出(chu)一(yi)種(zhong)新(xin)穎(ying)的(de)解(jie)耦(ou)方(fang)案(an),消(xiao)除(chu)了(le)多(duo)傳(chuan)感(gan)器(qi)、多(duo)控(kong)製(zhi)器(qi)之(zhi)間(jian)的(de)交(jiao)連(lian)耦(ou)合(he),使(shi)整(zheng)個(ge)係(xi)統(tong)可(ke)分(fen)解(jie)為(wei)幾(ji)個(ge)單(dan)參(can)數(shu)控(kong)製(zhi)回(hui)路(lu),線(xian)路(lu)大(da)為(wei)簡(jian)化(hua)。李(li)正(zheng)坤(kun)的(de)方(fang)法(fa)不(bu)但(dan)使(shi)箱(xiang)體(ti)的(de)總(zong)體(ti)溫(wen)度(du)穩(wen)定(ding),並(bing)且(qie)無(wu)需(xu)很(hen)厚(hou)的(de)均(jun)溫(wen)層(ceng)就(jiu)可(ke)達(da)到(dao)較(jiao)好(hao)的(de)溫(wen)度(du)均(jun)勻(yun)度(du),能(neng)夠(gou)很(hen)好(hao)地(di)保(bao)存(cun)量(liang)子(zi)化(hua)霍(huo)爾(er)電(dian)阻(zu)基(ji)準(zhun)係(xi)統(tong)中(zhong)的(de)實(shi)物(wu)傳(chuan)遞(di)標(biao)準(zhun)。
2004年6yue,lizhengkunjiangcixiangyanjiuchengguozaidangnianzhaokaideguojijingmidianciceliangdahuishangfabiao。youyuchengguodexinyinghechuangzaoxing,lizhengkunhuodedahuitigongdeqingniankexuejiazizhu。
國際精密電磁測量大會是國際精密測量領域最高級別的研討盛會,每兩年舉行一次。青年科學家資助是大會專門為從事該領域不滿5年的青年科研人員設置的,主要目的是鼓勵那些新入行的科研人員提交論文並參與國際交流,每次大會有20名青年科研工作者獲得資助。
那些來自世界各國的評委們或許沒想到,時隔兩年,在2006年(nian)的(de)國(guo)際(ji)精(jing)密(mi)電(dian)磁(ci)測(ce)量(liang)大(da)會(hui)上(shang),上(shang)次(ci)獲(huo)獎(jiang)的(de)那(na)個(ge)瘦(shou)瘦(shou)的(de)中(zhong)國(guo)小(xiao)夥(huo)子(zi)又(you)一(yi)次(ci)引(yin)起(qi)了(le)他(ta)們(men)的(de)極(ji)大(da)關(guan)注(zhu)和(he)興(xing)趣(qu)。這(zhe)一(yi)次(ci),李(li)正(zheng)坤(kun)提(ti)交(jiao)的(de)研(yan)究(jiu)成(cheng)果(guo)是(shi)“交流電阻標準研究”,這(zhe)也(ye)是(shi)李(li)正(zheng)坤(kun)博(bo)士(shi)論(lun)文(wen)的(de)研(yan)究(jiu)內(nei)容(rong)。在(zai)研(yan)究(jiu)中(zhong),李(li)正(zheng)坤(kun)提(ti)出(chu)了(le)一(yi)種(zhong)新(xin)型(xing)的(de)雙(shuang)螺(luo)線(xian)型(xing)交(jiao)直(zhi)流(liu)差(cha)可(ke)計(ji)算(suan)電(dian)阻(zu)方(fang)案(an),並(bing)對(dui)此(ci)種(zhong)結(jie)構(gou)進(jin)行(xing)了(le)建(jian)模(mo)和(he)理(li)論(lun)分(fen)析(xi)。理(li)論(lun)計(ji)算(suan)與(yu)實(shi)測(ce)結(jie)果(guo)均(jun)表(biao)明(ming),此(ci)種(zhong)結(jie)構(gou)在(zai)多(duo)個(ge)方(fang)麵(mian)均(jun)優(you)於(yu)國(guo)外(wai)已(yi)發(fa)表(biao)的(de)多(duo)種(zhong)方(fang)案(an),解(jie)決(jue)了(le)我(wo)國(guo)交(jiao)流(liu)電(dian)阻(zu)標(biao)準(zhun)的(de)量(liang)值(zhi)溯(su)源(yuan)問(wen)題(ti)。李(li)正(zheng)坤(kun)憑(ping)著(zhe)自(zi)己(ji)的(de)這(zhe)一(yi)創(chuang)新(xin)成(cheng)果(guo)再(zai)次(ci)獲(huo)得(de)大(da)會(hui)提(ti)供(gong)的(de)青(qing)年(nian)科(ke)學(xue)家(jia)資(zi)助(zhu)。同(tong)時(shi),新(xin)的(de)方(fang)案(an)還(hai)引(yin)起(qi)了(le)相(xiang)關(guan)領(ling)域(yu)國(guo)外(wai)專(zhuan)家(jia)的(de)關(guan)注(zhu)。在(zai)2007年9月中國計量科學研究院與美國標準與技術研究院簽訂的合作備忘錄中,雙方明確表示在此領域開展合作。
連續兩次獲得國際精密電磁測量領域最高級別會議的資助,這對一個博士還未畢業的年輕人來說,並不是一件容易的事情。
巧妙的連接
李正坤從進入中國計量科學研究院攻讀碩士以來,就加入到由張鍾華主持的“量子化霍爾電阻基準”yanjiuxiangmuzuzhong。liangzihuahuoerdianzujizhunyanjiushiyixianggaonanduketi,weilejianliwoguojuyouzizhuzhishichanquandeliangzidianzujizhun,zhangzhonghuadailingdeketizuzhengzaijinxingjiannandekaituo。yigegangruxingdenianqingrennenggoucanyudaozheyangzhongyaodeyanjiuzhong,lizhengkunshuo,zijizhendehenxingyun。
在研究過程中,大家發現環境氣壓的波動和氦氣回收氣櫃周期性的振動對測量係統造成了很大影響,嚴重時甚至使得測量無法進行。“如何才能減少氣壓的波動?”那段時間,這個問題一直困擾著課題組,大家也嚐試了很多不同的解決辦法,可是效果一直不理想。
lizhengkunbingmeiyoufabiaotaiduoyijian,ershiyigerenduodaoyipangkanshuqule。xihuankanshu,xihuancongshuzhongxunzhaolinggan,xihuanzaiyudaowentishitongguozhayuewenxianxunzhaosilu,zhezhengshilizhengkunzhexienianlaibianzuobianxue、邊學邊做而養成的一種習慣。
在早已被翻舊的參考書上,李正坤突然看到了“濾波器”幾ji個ge字zi。電dian學xue實shi驗yan中zhong經jing常chang會hui遇yu到dao諧xie波bo以yi及ji噪zao聲sheng信xin號hao的de幹gan擾rao,為wei了le過guo濾lv這zhe些xie幹gan擾rao信xin號hao,一yi般ban需xu要yao安an裝zhuang一yi種zhong濾lv波bo器qi,這zhe在zai電dian學xue領ling域yu裏li是shi一yi個ge普pu通tong得de不bu能neng再zai普pu通tong的de常chang識shi。“噪聲信號,氣壓波,同樣都是幹擾波,能不能把電學中的濾波器原理用來過濾氣壓的波動?”這一想法讓李正坤自己也為之一振,有一種柳暗花明的感覺。
李正坤找到張鍾華,把自己的想法說了出來。“理論上應該行得通,可以試一試。”老(lao)師(shi)的(de)答(da)複(fu)給(gei)了(le)李(li)正(zheng)坤(kun)莫(mo)大(da)的(de)鼓(gu)舞(wu)。在(zai)老(lao)師(shi)的(de)指(zhi)導(dao)下(xia),李(li)正(zheng)坤(kun)與(yu)課(ke)題(ti)組(zu)其(qi)他(ta)成(cheng)員(yuan)一(yi)起(qi),設(she)計(ji)了(le)詳(xiang)細(xi)的(de)操(cao)作(zuo)方(fang)案(an)。他(ta)們(men)就(jiu)地(di)取(qu)材(cai),利(li)用(yong)實(shi)驗(yan)中(zhong)空(kong)閑(xian)的(de)氦(hai)氣(qi)杜(du)瓦(wa)瓶(ping),組(zu)裝(zhuang)成(cheng)了(le)一(yi)台(tai)用(yong)來(lai)過(guo)濾(lv)氣(qi)壓(ya)波(bo)動(dong)幹(gan)擾(rao)的(de)儀(yi)器(qi)。
一切準備就緒,實驗開始了。時間一秒一秒地過去,李正坤目不轉睛地盯著電腦屏幕上顯示出來的數據曲線。緊張、期望、激動……外表看起來依然沉著冷靜的李正坤內心卻猶如波濤洶湧一般,周圍的空氣仿佛都凝固了,李正坤幾乎都能聽到自己的心跳聲。
最(zui)後(hou)的(de)實(shi)驗(yan)結(jie)果(guo)顯(xian)示(shi),正(zheng)如(ru)李(li)正(zheng)坤(kun)當(dang)初(chu)所(suo)設(she)想(xiang)的(de)那(na)樣(yang),這(zhe)台(tai)自(zi)製(zhi)的(de)儀(yi)器(qi)有(you)效(xiao)解(jie)決(jue)了(le)氣(qi)壓(ya)波(bo)動(dong)對(dui)整(zheng)個(ge)係(xi)統(tong)的(de)衝(chong)擊(ji),將(jiang)係(xi)統(tong)的(de)信(xin)噪(zao)比(bi)提(ti)高(gao)了(le)兩(liang)倍(bei)以(yi)上(shang)。而(er)且(qie)由(you)於(yu)使(shi)用(yong)的(de)是(shi)空(kong)的(de)氦(hai)氣(qi)瓶(ping),在(zai)過(guo)濾(lv)氣(qi)壓(ya)波(bo)的(de)同(tong)時(shi)還(hai)很(hen)好(hao)地(di)回(hui)收(shou)了(le)價(jia)格(ge)昂(ang)貴(gui)的(de)氦(hai)氣(qi),為(wei)課(ke)題(ti)組(zu)節(jie)省(sheng)了(le)大(da)量(liang)實(shi)驗(yan)經(jing)費(fei),真(zhen)是(shi)一(yi)舉(ju)兩(liang)得(de)!
李正坤格外興奮,情不自禁地哼起了小曲兒。
兩個完全不同的領域,卻被李正坤如此巧妙地連接起來。“這是我最值得驕傲的創新成果。”直至今天,李正坤的回憶裏仍然充滿了幸福。“我是搞電學的,對電學中的概念比較熟悉,能夠將電學中的概念引進過來,這大概也就是所謂的舉一反三、觸類旁通吧。”
套用電學中的“濾波器”概念,大家把這台自製的儀器叫做“氣壓濾波器”,現在已獲得發明專利。
結合課題組其他成員提出的多項創新技術,我國的量子化霍爾電阻基準不確定度已經達到2.4×10-10,比世界最好結果還要高出10倍。2007年,“量子化霍爾電阻基準研究”課題榮獲國家科學技術進步一等獎,李正坤作為第三獲獎人獲此殊榮。
“李正坤在課題中的貢獻有目共睹,能拿一等獎,他功不可沒!”張鍾華對李正坤的表現給予了高度評價。
自己“摘蘋果”
“參與研究這個世界級難題,對我來說是鍛煉和學習的機會,正因為難才更有挑戰。”李正坤的目光露出更加堅定的神情。
2007年,李正坤加入到張鍾華主持的“能量天平質量量子基準的研究”課題中。說這個課題是“世界級難題”一點兒也不誇張。質量基準是國際單位製7個基本量中惟一還沒有量子化的基準,國外已經投入了幾十年的時間對其進行研究,提出過多種方案。不管是德國的“電壓天平”方案,日本、意大利、澳大利亞等國的“矽球”方案,還是英國、美國、法國、瑞士等國進行的“功率天平”方fang案an,都dou還hai未wei達da到dao替ti代dai實shi物wu基ji準zhun的de要yao求qiu。國guo際ji計ji量liang界jie特te別bie希xi望wang能neng有you更geng多duo國guo家jia提ti供gong測ce量liang結jie果guo,特te別bie是shi采cai用yong不bu同tong原yuan理li的de裝zhuang置zhi測ce量liang的de結jie果guo將jiang更geng有you價jia值zhi。因yin此ci,當dang我wo國guo在zai國guo際ji上shang發fa表biao由you張zhang鍾zhong華hua院yuan士shi提ti出chu的de“能量天平”方案後,引起了國外同行的高度關注。
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我國提出的“能量天平”方案包括3個關鍵點:互感量的精確測量、線圈係統的設計和天平係統的設計。其中首先需要解決的就是互感的精確測量問題,而李正坤正是該部分的負責人。
目前,國際上互感測量不確定度的最高水平為2×10-6,要想提高整個能量天平研究的準確度,必須把互感測量的不確定度減小到10-7量級甚至更小才能滿足要求。
好幾次,實驗遇到難點,李正坤一籌莫展,張鍾華希望能夠幫助他解決問題,誰知李正坤並不“領情”。“張老師,你不要輕易告訴我們解決方法,你老這樣,我們年輕人還怎麼進步?”李正坤無意冒犯老師,他隻是覺得,越難的課題就越是鍛煉自己的好機會。“zhanglaoshidezhishitaifengfule,yigekunraowomenhaojigexingqidenantikenengtasanyanliangyujiujiejuele。meiyoujingguozijidesikaohenuli,yongyuanyewufazhenzhengjinbu。jiuxiangdarenhehaiziyiqizhaipingguo,darenkenengyishenshoujiunengqingeryijudizhaidao,haizikenengxuyaofeihendajinpadaoshushangcainengzhaidao。ruguomeicidoushidarenzhailepingguofangdaohaizishouzhong,nazhegehaiziyongyuandouxuebuhuipashu,debudaoduanlian。”李正坤要做那個自己爬樹摘蘋果的“孩子”。
遇到挫折時,李正坤有時也會很懊惱。他對自己尊敬的張老師說:“好多次我都覺得很灰心,想了很多招兒都不靈,我就怕自己攻不下這個難關。”張zhang老lao師shi的de堅jian持chi和he樂le觀guan,同tong事shi的de幫bang助zhu和he鼓gu勵li一yi次ci又you一yi次ci激ji勵li著zhe李li正zheng坤kun。在zai李li正zheng坤kun心xin目mu中zhong,團tuan隊dui是shi他ta汲ji取qu力li量liang的de源yuan泉quan,是shi支zhi撐cheng他ta前qian進jin的de動dong力li。
李正坤說,每當遇到解決不了的難題自己就會悶悶不樂,這時候,他最想做的事就是去登山。“我wo特te別bie喜xi歡huan和he朋peng友you一yi起qi去qu征zheng服fu那na些xie從cong未wei去qu過guo而er且qie沒mei有you開kai發fa過guo道dao路lu的de野ye山shan。有you時shi候hou你ni覺jiao得de自zi己ji已yi經jing完wan全quan沒mei有you力li氣qi再zai前qian進jin一yi步bu了le,但dan當dang你ni看kan到dao身shen旁pang的de人ren都dou還hai在zai堅jian持chi,還hai在zai前qian進jin,你ni又you會hui鼓gu勵li自zi己ji,再zai堅jian持chi一yi下xia,再zai前qian進jin一yi步bu。”
迷茫——灰心——堅持——前進……
正是在這樣無數次的循環中,李正坤離目標越來越近。
李正坤通過深入研究,提出了一種精密測量互感的新方案——將互感量值溯源到量子化霍爾電阻基準和時間頻率基準。“我國的量子化霍爾電阻基準已經達到世界領先水平,不確定度達到10-10量級;時間頻率測量的不確定度也處於世界先進水平,達到了10-14量級以上。因此,我們提出的這個新方案,從原理上就已經優於國外方案了。”經過兩年的努力,李正坤負責的互感測量不確定度已經達到了1×10-7,比國際最高水平還要高出一個數量級,此項技術的突破為質量基準的量子化提供了重要的技術支撐。
中國工程院周立偉院士評價說:“互感是項目的核心內容,重中之重,測量結果取得10-7量級的重複性難能可貴。”
中國工程院院士金國藩也不吝褒揚之辭:“互感測量能突破10-7量級的重複性實屬不易,超過了國外一個數量級。能量天平方法前途光明,值得嚐試。”
“他是我的學生,而且一直跟著我做課題,可能會有人說他是‘大樹底下好乘涼’,甚至說他是‘乘船坐車’的人。但我心裏明白,在每個課題裏,他都實實在在做了很多工作。”張鍾華院士意味深長地說。
2月5日,中國計量院青年科技論壇現場,李正坤正在台上做題為《青年科技人員的成長與責任》的報告。
“青年科技人員的成長離不開國家形勢、發展平台和個人努力3個要素。作為青年科研工作者,應該珍惜大好時機,實現個人價值,回報社會和國家……”李li正zheng坤kun從cong國guo家jia對dui科ke技ji工gong作zuo的de高gao度du重zhong視shi和he支zhi持chi談tan到dao中zhong國guo計ji量liang科ke學xue研yan究jiu院yuan為wei青qing年nian科ke研yan人ren員yuan提ti供gong的de良liang好hao平ping台tai,從cong勤qin能neng補bu拙zhuo談tan到dao團tuan隊dui的de成cheng功gong才cai能neng造zao就jiu個ge人ren的de發fa展zhan,從cong遇yu到dao問wen題ti不bu能neng繞rao道dao而er走zou談tan到dao科ke研yan工gong作zuo絕jue不bu能neng弄nong虛xu造zao假jia,聽ting得de出chu,每mei一yi句ju話hua都dou是shi李li正zheng坤kun的de肺fei腑fu之zhi言yan。
“我能得這個獎其實挺幸運的,我是代表全國質檢係統得的這個獎。其實周圍比我優秀的人還有很多,我隻是比較幸運而已。”說這番獲獎感言時,李正坤的眼神裏依舊保持著一如既往的謙虛和平靜。