他用一颗卫星，让中国量子通信领跑世界

他带领团队研发了全球首颗量子科学实验卫星；他通过工程设计和研制，把很多科学家的大胆设想变成现实；他是为科学家实现“梦想”的人……

总台系列报道《大国科学家》带你一起走近中国科学院上海技术物理研究所研究员、“墨子号”工程常务副总设计师、卫星总指挥王建宇，了解他的故事。

王建宇是我国恢复高考制度后的第一届大学生，在中国科学院技术物理研究所完成硕士、博士阶段学习后，逐步成长为一名空间光电技术专家。

2007年，王建宇刚刚完成“嫦娥一号”探月卫星工程项目，量子物理科学家潘建伟就向他抛出橄榄枝，邀请他主持量子通信实验卫星的系统设计及研制。潘建伟对他说：“要把量子实验搬到天上去。”

按照潘建伟的设想，全球首颗空间量子科学实验卫星要实现三大科学目标，每一个都是首创。

其中最基础的单光子捕捉，相当于在月球上点燃一根火柴，地面系统就要能观测到这点火光。而“星地高速量子密钥分发”则相当于在万米高空飞行的飞机上，向地面两个旋转的储蓄罐扔一个个硬币，每个都要瞄准细长的投币口精准投入。

王建宇带着他的团队从零开始自主研发精密跟踪控制系统。从算法、设计到器件、工艺、装配等，一个个技术难点进行攻关。他至今还记得，当年在青海湖做外场实验，他因故提前离开，实验交给一名博士生负责，发生了意外。

“那个小伙子哭着打电话跟我说，他们运设备的路上把车给翻了。那时候我想，实验肯定没希望了。”王建宇回忆，“但是他们年轻人非常厉害，经过讨论后跟我说，‘尽管现在这个仪器砸成几瓣了，我们一定把它修好，把任务完成回来’。”

最终，年轻人真的将任务完成了。王建宇感叹：“我真是很高兴，可能比仪器做出来还要高兴，因为年轻一辈成长起来了。”

正是在这种坚持下，“墨子号”才从一个方案、一沓图纸，最终走到了预研阶段的最后一步——热气球高空模拟量子信号发射到地面目标并接收。

然而，最后一步的实现也并非一蹴而就，由于天气原因，热气球总是被风压下来。接连的失败，也让团队产生了自我怀疑：“是不是我们一开始选的路线就不对？是不是前面两三年的工作都白做了？”

团队进入低谷，王建宇在重新梳理实验思路的同时，也不断安慰着年轻队员。“在年轻人那里你都要有定力，作为一个团队的负责人，关键自己要有信心和底气。”王建宇带领团队一边从技术环节排查，一边走访调研，找到症结所在，问题也迎刃而解。

历时近十年，2016年8月16日，“墨子号”成功发射。三大科学目标在不到半年的时间内全部实现，奠定了我国在量子通信领域的领跑地位。

如今，王建宇和他的科研团队正在全力推进中高轨量子卫星项目，一批新的科学实验载荷已经进入工程攻关阶段，光钟便是其中之一。如果在高轨卫星上验证一台高精度的光钟，将对我国参与国际秒定义发挥巨大的作用。

从“嫦娥一号”到“墨子号”，这些大国科技从图纸到现实的背后，总有王建宇的身影。他把很多科学家的大胆设想变成现实，让很多看似不可能的科学研究成为可能。正如他自己所说的那样：“我要做一个实现科学家梦想的工程总师。”

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