90后科学家吴益鹏，在地下实验室“造宇宙”｜青春，在奋斗中闪光

【编者按】

青年兴则国家兴，青年强则国家强。在这个“五一”小长假，有众多青年奋斗者坚守一线，将个人理想融入国家发展，在平凡的岗位上创造不平凡的业绩。让我们走近他们，讲述青年一代用汗水浇灌梦想、以实干诠释担当的奋斗故事。

“五一”假期，吴益鹏的计划是继续安装调试他参与规划设计的实验室天体物理平台，同时筹备平台下半年将开展的各项物理实验。

吴益鹏是上海交通大学李政道研究所（以下简称“李所”）天文与天体物理研究部90后青年学者。自从平台启动建设以来，他的办公室——李所S419的灯即便周末也会亮到深夜。

这两年间，李所地下二层那片长110米、宽20米的大空间，一点点被3拍瓦超高功率飞秒激光器、700焦耳高能量纳秒激光器、90兆电子伏特电子直线加速器这三大装置以及多功能靶场系统和高精度诊断系统填满。作为李所“2个平台+3个前进基地”核心布局之一，它凭借多装置耦合的综合能力，成为该领域在全球独树一帜的前沿阵地。

在这里，吴益鹏和团队将通过超强激光和高品质电子束，复刻出宇宙深处的极端物理环境，相当于“手搓”一片微型宇宙，去探索如超新星爆发、致密双星并合等极端天体现象背后的底层规律，“我们要在实验室里找出藏在星辰大海中的宇宙规律”。

实验室天体物理平台团队合影。

在实验室里，探究宇宙的“极小”与“极大”

吴益鹏的研究横跨了物理学研究的两个极端：探索微观物质世界的“极小”，和洞察宇宙宏观演化的“极大”。其中，强激光驱动的粒子加速致力于发展新一代超高梯度、小型化的加速器，为未来高能对撞机提供技术储备；同时，强激光还有望在实验室中产生暗物质的候选粒子——轴子，从而揭示暗物质的微观本质，这是在探究“极小”。实验室天体物理则是利用强激光在实验室内重现宇宙中剧烈的天体物理过程，这是在探究“极大”。

“目前，前者正从实验室走向实际应用，除了推动粒子物理的前沿研究外，在肿瘤精准放疗和高端工业无损检测等领域也展现出了巨大潜力。后者则在不断拓展人类认知边界的同时，间接推动了激光核聚变的发展，未来有望为人类破解终极能源难题提供关键路径。”吴益鹏告诉文汇报记者。

宇宙诞生138亿年，孕育了无数极端的物质形态。从黑洞并合、超新星爆发、相对论性喷流到快速射电暴……这些过程释放出惊人的能量，其物理条件远超地球的日常环境。要在地球上模拟这种量级的物理环境，无异于“将地球接收到的全部太阳辐射，通过放大镜聚焦到头发丝粗细的尺度上”。在国际科学界，同类大科学装置往往功能单一，或是纯粹的加速器，或是纯粹的激光装置。而李所正在建设的这一平台，其独特性在于三大装置“三合一”的深度耦合。

“我们这种综合物理场的耦合能力，在世界范围内是独一无二的。”吴益鹏告诉文汇报记者。这种独特的设计，使得平台能支撑包括实验室天体物理、激光核物理、粒子加速、等离子体光学乃至量子电动力学在内的多个前沿物理研究方向。这份前瞻性规划，确保了平台在未来很长时间内都能保持国际前沿竞争力。就在采访前的一两周，欧洲极端光基础设施（ELI）的高层代表团还专程到访交流，对平台的前瞻性设计与建设水平非常赞赏。

团队成员正在调试3拍瓦超高功率飞秒激光器。李相如摄

一群“轴”人，建起一座国际前沿平台

科研重器的背后是上海交大物理学科十余年诸多科研人的共同努力和积累。

大科学平台需要大几千万甚至上亿元的资金投入，在起步阶段就遇到困难。在学校与李所的全力支持下，团队先后争取到教育部、上海市科委的专项经费，才让蓝图一步步落地。

“平台是集体智慧的结晶，是整个团队拧成一股绳，一点点啃下了所有硬骨头。”吴益鹏告诉记者，中国科学院院士、李政道研究所所长张杰担任平台建设总负责人，李所的黄小军、朱鹏飞、葛绪雷、袁鹏等四位老师与吴益鹏共同承担了平台的具体建设任务。此外，上海交大物理与天文学院的科学家们也深度参与其中。

“要么不做，要做就一定要做到最好。”在2024年国庆假期，因为团队提出了新的技术思路，吴益鹏把已经迭代了20多个版本、初步定稿的方案全盘推翻，从头开始再优化布局，只为兼顾平台未来二十年乃至更久的发展需求。这种科学家特有的“轴”劲儿，并非他一人独有。团队中负责靶场系统的袁鹏，目前正在攻关综合靶室。他对细节的要求严苛到了极致，甚至常驻加工厂，全程跟进生产进度，让合作企业都直呼“压力太大”。

如今，平台东部靶区已在2025年建成投用，西部靶区正在进行最后的设备安装，预计2026年下半年就能开展磨合实验，2027年完成最终整合调试。

和学生一起接近真理，是最幸福的时刻

吴益鹏在办公室接受文汇报记者采访。李相如摄

2024年2月，吴益鹏在美国加州大学洛杉矶分校完成博士后研究归国。对他而言，平台建设是“在自己的祖国，搭建属于中国的大科学平台，做自己想做的前沿研究，没有比这更幸福的事了”。

平日里，他一边要完成教学科研的工作，一边深度参与平台从规划、筹资到建设、调试的全流程工作，“确实很辛苦，但那种自豪感和幸福感也是无可替代的。”

就在他办公室的黑板上，还留着前一周他和学生为争论一个物理公式写下的板书。如今他指导着5位博士生、2位博士后，五一期间，他还会再为学生继续修改论文，“我们研究所也是在李政道先生的支持下成立的，他一生都在推动中国的科研人才培养，今天，我们更要把育人这件事做好。”

在他看来，教学相长从来不是一句空话。优秀的学生们也常常提出让他惊喜的新思路，“在某些具体的科学问题上，他们往往钻研得比我更深入、更前沿。而和学生一起接近真理的过程，正是做老师最幸福的时刻。”