散裂中子源科学中心梁天骄：十年磨一剑，铸“国之重器”

在中国散裂中子源，梁天骄深耕了19年。从“一纸规划”到铸就“国之重器”，他是追光者，更是筑梦人，见证了我国首台脉冲型散裂中子源在东莞松山湖诞生，他带领团队实现了高功率靶站多项零的突破、推动开放运行与科学应用、组织建设8台合作谱仪、参与设计研制抗癌新“利器”……他成长为国内中子科学及应用领域的领军人才之一。随着中国散裂中子源二期工程的持续推进，他坚定地说道：“我要在这儿工作到退休。”

以“零基础” 实现“零突破”

中子散射应用的源头在于靶站的中子学性能，直接决定了“中子工厂”的生产效率和质量。

“当时，这样的靶站设计在国内几乎是零基础、零经验。”梁天骄向记者介绍中国散裂中子源（China Spallation Neutron Source，以下简称CSNS）建设初期的情况时提到，相比我国已有部分积累的质子加速器和中子谱仪，设计、建设好靶站成为CSNS工程的重大挑战。

CSNS建设具有科研和工程的双重属性，物理先进性如何保证？工程可实现性如何保障？

受到当时经验与技术条件的限制，梁天骄带领团队从零起步。在靶站的物理设计上，他和同事们从头开始深入学习上千篇技术资料，掌握基本原理、研究工具和研究方法。

“靶站设计方案经历了多次重大调整，每次调整都需要大量的时间和精力重新计算和设计，综合考虑物理性能、技术可行性、可维护性等因素。”他解释道，从固定靶加甲烷慢化器水平维护的初始方案，到旋转靶加液氢慢化器方案，再到固定靶加液氢慢化器分离维护方案，最终确定紧凑耦合的高中子效率靶站方案，通过靶-慢化器-反射体紧凑耦合的物理和工程设计，保证靶站高中子效率。

2011年9月，CSNS开工建设，这是我国第一个异地建设的大科学工程。

梁天骄在北京学习、工作、生活了近20年，担任CSNS实验分总体副主任、中子物理系统负责人后，他决定南下广东，全身心投入到靶站、谱仪设计、建设及应用研究的工作中。

他面临着长期与家人分离的困难，每年只有约一个月的时间与家人相聚，也常常在凌晨乘坐最后一班航班赶往北京的家，第二天一大早又离家工作，工作繁忙时多次过家门而不入。但他并无怨言，而是十几年如一日地潜心钻研、奋力攻关，为实现我国高功率靶站多项零的突破挥洒着青春的汗水。

2017年8月28日10点56分18秒，散裂中子源成功打靶，产生了第一束中子。梁天骄坚信，这背后倾注了CSNS老中青三代科技工作者“十年筑梦”奋斗的心血。

让微观世界 “视而可见”

“从手机到汽车，更包括锂电池、超级钢、可燃冰、磁性材料等研究，均可使用散裂中子源。”梁天骄在一次接受媒体采访时介绍称，散裂中子源不仅能够满足深海探测等重大科研项目对尖端设备的需求，而且中子应用服务百姓生活的范围也非常广泛。

散裂中子源就像一台“超级显微镜”，能够利用中子散射探测物质微观的结构和动力学。为了高效、安全地开采和利用可燃冰，中子散射可用来研究可燃气体甲烷水合物的形成机制和稳定条件；在工程机械领域，中子散射可应用于大型工程部件残余应力和金属疲劳的研究；在医疗健康行业，运用这项技术能够看清蛋白质在不同时间空间尺度上的变化过程……

小角中子散射仪、微小角中子散射仪所探测的是物质内部纳米到微米尺度的微观结构。梁天骄举例说：“也可用于研究如何调整冰淇淋的成分配方使其更加可口。”他还表示，由于在研究含有氢、锂等轻元素的能源材料、软物质等方面的优势，中子谱仪也成为研究锂电池的“利器”。这些与专业相关的工作，他饶有兴致地向记者娓娓道来。

自2018年CSNS开放运行以来，梁天骄的任务变得更加繁重，在积极组织谱仪开展中子散射多学科应用研究的工作中，带领团队完成了千余项用户课题，这些装置为一批国家战略需求方向的重大科学和技术问题解决提供关键平台和技术支撑，科学产出远超国际同类装置同期水平。

CSNS加速器打靶束流功率于2020年2月达到了100kW的设计指标；经过团队精心调试，2022年10月进一步提升至140kW，比设计指标提高了40%。“这大幅提高了装置的运行效率、缩短用户实验时间。”梁天骄解释道，这也验证了CSNS二期工程束流功率提升的关键技术路径，为其设计和工程建设积累宝贵的经验。未来，CSNS二期工程将提升打靶功率至500kW，建设11台新的谱仪和实验终端，满足更多用户对更小样品、更高精度的测量要求。

梁天骄将再次披挂上阵，担任CSNS二期工程指挥部副总指挥、谱仪分总体主任，为助力实现高水平科技自立自强贡献自己的力量。

探寻抗癌新“利器”

在东莞，依托散裂中子源工程建设发展的技术，基于加速器的硼中子俘获治疗装置计划明年开展人体临床试验，硼中子俘获治疗（Boron Neutron Capture Therapy，以下简称BNCT）将为癌症患者带来曙光。

早在2012年，梁天骄就开始设计和研制BNCT的治疗端，探寻抗癌新“利器”，8年后BNCT团队成功研制了我国首台BNCT实验装置。

该装置的治疗原理是硼药在肿瘤患者体内的癌细胞靶向富集，中子入射“引爆硼药”，精准“打击”癌细胞。“对于脑胶质瘤、黑色素瘤和头颈部复发肿瘤，BNCT是行之有效的治疗手段，且已开始尝试治疗肺癌、肝癌、胰腺癌等脏器肿瘤。”梁天骄一直看好这一新的产业赛道。他还提到，要加大科研投入，加强国际合作，加快技术创新和产业化进程，希望尽快将这一科技成果转化为实际应用，造福癌症患者。

为促进核心技术突破与转化，就要打通科技成果落地“最后一公里”。梁天骄也瞄准了这一点，2018年他开始担任CSNS合作谱仪工程项目部经理，积极推动与粤港澳大湾区高校、科研机构共同建设合作谱仪，领导8台合作谱仪的建设工作。

“8台合作谱仪的建成将大幅拓宽CSNS的研究领域，为众多科技前沿领域和国家重大需求的研究提供不可替代的研究平台。”梁天骄认为。目前，多物理谱仪已于2021年秋天开放运行；大气中子谱仪、微小角散射仪、能量分辨成像谱仪通过验收，开始调试和试运行；工程材料中子衍射谱仪、高能非弹谱仪完成建设，正在调试中；高压中子衍射仪、高分辨中子衍射仪预计今年底完成建设。

梁天骄是追光者，追随CSNS扎根广东东莞，一直辛勤工作与奉献。他也是平凡却又顶天立地的筑梦人，甘坐冷板凳、肯下苦功夫，这19年来和团队一起攻克许多科学难题和关键技术，梦圆铸造“国之重器”。

人物简介

梁天骄，现任散裂中子源科学中心副主任兼中子科学部主任、CSNS合作谱仪工程项目部经理、研究员。在大科学装置设计与建设、中子物理理论、实验与应用研究、中子技术与应用等方面做出重要贡献，2023年获得广东“最美科技工作者”殊荣，曾获广东省科技进步奖特等奖（排名第13）、全国专业技术人才先进集体（第5名）。在国内外学术期刊发表论文100余篇，SCI收录70余篇。

广东科技报社融媒体中心出品
文字 | 李婉欣
图片 | 受访者提供
编辑 | 陀艳
审核 | 刘肖勇