史上首次!“人造太阳”实现重大突破,背后站着一位华裔女科学家!入职LLNL十年,点火成功后,她泪流满面
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可控核聚变的里程碑终于到来!
在经历了超过半个世纪的研究之后,科学家们取得了惯性约束核聚变从0到1的突破。
人类历史上第一次意义重大的能源进步,是对火的控制和利用。如今,人类再次举起火把,让人造太阳不再是天方夜谭。核聚变反应与太阳和其他恒星释放能量的原理相同,因此被科学界称为“小太阳”,也被喻为能源领域的“圣杯”(holy grail)。
加州的劳伦斯·利弗莫尔国家实验室(Lawrence Livermore National Laboratory,LLNL)宣布,首次成功在核聚变反应中实现“净能量增益”(即产生的能量超过了消耗的能量),在可控核聚变的道路上更进一步。
劳伦斯利佛摩国家实验室主任金·布迪尔(Kim Budil)博士也表示:“这是一项历史性的成就……在过去60年中,成千上万的人为这项努力做出了贡献,我们需要真正的远见才能走到这里。”
相比较于核电站目前采用的核裂变技术,核聚变产生的能量更高,而且只会产生少量的放射性废料,并不会产生温室气体排放,因此不会导致气候变化。
这次“点火”成功,让全球物理学界沸腾。这表明新科学的大门正在敞开。
而值得关注的是,LLNL实验室的惯性约束核聚变项目(Inertial Fusion Energy Institutional Iniatiative,IFE)的负责人,是一位华裔女性。
她的名字叫塔米·马(Tammy Ma):
在发布会上,塔米详细介绍了IFE项目。
她表示,单从可控核聚变的角度来说,几乎没有碳排放,能让人类得到免费的清洁能源,并且由于氢在自然界的丰富储量,全世界的能源危机都能解决。这个项目对于发展清洁能源意义重大,同时,他们也面临着科学和工程上的巨大挑战。
塔米说,这个爆炸性事件发生时,她还全然不知情。当时,她正准备登上飞机,去参加部门年会,好为核聚变项目的下一步计划做好准备。
就在此时,她接到了老板的电话,老板告诉她:“我们点火成功了!”(I think we got ignition)
详细介绍开心地在原地跳了起来!瞬间喜极而泣!候机区的人们都惊讶地看着她。
她想起这么多年的辛苦工作终于有了回报,眼泪根本停不下来。如果用什么语言来形容她对这份工作的热爱,那就是每当她走进国家点火装置,都还会起鸡皮疙瘩。
塔米表示,这次LLNL的成功,无疑会给其他公立和私营机构极大的鼓舞,会有更多机构大胆投入更多的资金和研究力量,与LLNL一起攻克更多的科研难关。她也非常期待在接下来的几十年内,共同实现惯性约束聚变的规模化。
目前,美国已经在相关的技术上取得了很多全新的进展,比如材料学,竞争与模拟,机器学习等等,LLNL采用了这些全新的技术,让NIF有了全新的激光架构,以及其他先进功能。
她激动地回忆道:激光诱导核聚变的想法,还是LLNL的先锋科学家在60年前想到的。美国的科学家花了60年,终于把这一想法变成了现实。
据悉,塔米于2005年在加州理工学院获得航空航天工程学士学位;
2008年和2010年分别在加州大学圣地亚哥分校获得硕士和博士学位;
毕业后,她来到LLNL从事博士后研究,并于2012年正式入职。
入职后,塔米成就不断。
她是2013年总统科学与工程早期职业奖(PECASE)的获得者;
2016年,她因在量化ICF内爆中的流体力学不稳定性组合的工作而获得美国物理学会颁发的Thomas H. Stix等离子体研究杰出早期职业贡献奖;
2018年,她获得能源部早期职业研究奖;
2019年,她被评为加州第16议会区年度女性,以表彰她对教育的承诺,以及指导和鼓励那些与她一样对科学充满热情的年轻学生;
2021年,她获得聚变能源协会卓越聚变工程奖。
作为一位等离子体物理学家,塔米博士是美国物理学会的研究员,也是劳伦斯利弗莫尔国家实验室国家点火设施(NIF)和光子科学局的高强度激光高能量密度(HED)科学的先进光子技术项目的负责人,并担任LLNL实验室指导研究与开发(LDRD)计划的副主任。
她还是聚变能源科学咨询委员会(FESAC)成员,为与聚变能源和等离子体研究有关的复杂科技问题向美国能源部科学办公室提供建议。
塔米曾经接受采访表示,她的母亲在十几岁时就移民到了加拿大,并且她们没有机会上完高中,更不用说大学。
但她的父母非常重视教育,与此同时,他们也从未给过她任何压力。
“他们只是希望我们能找到一个喜欢的职业,同时还能过上一个稳定、舒适的生活。”
现在,塔米和她的哥哥都成为了一名物理学家,并对自己所做的工作充满激情。
她还提到:“可以肯定的是,科学特别适合我的个性,因为它非常直截了当,没有感情色彩。这就像在学校里做数学题一样,总是会有一个正确的答案。但要找到真理,不仅需要大量的创造力,而且还要经历自己在这个过程中走错的很多步骤。
就像我们正在研究的“点火”,便是一个非常困难且具有挑战性的问题。
因为我们以前从未按照这些疯狂的规格建造过这么大的目标,也从未在这些密度、这些温度和这些极端条件下进行过物理学研究。如果出了问题,我们从来不会责怪对方。毕竟这只是物理学,这是自然,这就是我们试图弄清楚的东西。
作为一个实验物理学家,我喜欢呆在实验室里,在电脑上设置实验并进行分析。”
当然在从事研究工作的过程中,少不了压力很大的时刻。
塔米分享了自己的减压方式:去购物。
“我会离开办公室,到处走走。看看这,摸摸那,再买几双鞋子。说到鞋子,我现在有58双,而且还不包括人字拖。”
她曾对年轻的科学家和在校学生说道,科学是艰难的,也是具有挑战性的,这就是科学本质。
“有些时候,你的成绩可能会不那么理想,你的实验可能会遭遇失败,你甚至想放弃,转到另一个更容易的领域。但如果你喜欢科学,就一定要坚持下去。”
这样的华裔面孔其实在美国有很多,而且很多华人都取得了不错的成绩。
有数据表明,目前在美国的华人有五百多万,华裔占美国总人数的1.4%,而华人科技人才占比已经达到了14%左右,远超美国其他族群平均水平。
美国超十所世界著名大学中的系主任、IBM公司的高级工程师,以及参加过阿波罗登月工程等的华裔人才,几乎都能够占到三分之一左右。
在如今的硅谷,就有超过两万名清华毕业生。这些数据无一不在表明中国高科技人才,为社会发展和科技科学领域做出了巨大贡献。
咱远的不说,就说说芯片吧。在TRI公布的2020年全球十大芯片设计厂商排名中,有八家掌舵人都是华人。
比如英伟达,全球市值第三的半导体公司,老板黄仁勋,华裔。
台积电,全球芯片制造龙头老大,老板张忠谋,华裔。
美国超威半导体公司AMD,在全球CPU市场仅次于Intel,CEO苏姿丰,华裔。
如今,华裔人才不断涌现,愿越来越多华人在各自领域闪闪发光。
华人热评
kinston:Caltech每年才招那么点人,足以和MIT媲美,都是出类拔萃的。
m口罩sk:很喜欢她说的这段:
科学特别适合我的个性,因为它非常直截了当,没有感情色彩。这就像在学校里做数学题一样,总是会有一个正确的答案。
但要找到真理,不仅需要大量的创造力,而且还要经历自己在这个过程中走错的很多步骤。
changheruhailiu:wow! amazing...
renzsphilip:的确优秀,华人的骄傲。
babybaby:在哪里看到说是她妈妈是大陆移民到加拿大的。
dingdang8467:wow中国的又一种赢法。
纸醉金迷:是南方人的长相,加上abc长期说英语对面部构造的改变,所以会觉得不像中国人。Btw我觉得她长得很漂亮。
一位普普通通的妈妈:目前核聚变领域的第一红人,真的是华人骄傲女性骄傲。
天苍苍野茫茫:仰慕。是我想干但是智商不够干不了的事情。
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