人物小傳:

王正洶,大連理工大學物理學院副院長、教授,從事核聚變大規模計算機模擬研究。經過多年不懈努力,他成功研發了具有自主知識產權的三維大規模磁流體程序,在磁約束核聚變磁流體不穩定模式、磁流體與漂移波湍流相互作用等研究方面取得了多項創新研究成果,從而顯著提升了我國在核聚變大規模計算機模擬方面的國際影響力,為我國核聚變事業作出了突出的學術貢獻。

王正洶在實驗室工作。

晚上9點,遼寧大連理工大學物理與光電工程學院4樓東南角辦公室的燈通常還會亮著。那是物理學院副院長王正洶的辦公室。即使熄燈從這里回家,他也常常會為科研問題與研究生電話討論。工作7年多時間,王正洶幾乎每天都是這樣度過的。

王正洶日夜追逐的是被稱為“人造太陽”的聚變能。從最初參與國際熱核聚變實驗堆計劃研究,到擔任其中的課題負責人,再到現在擔任磁約束核聚變重大專項項目首席科學家,他的科研求索之路從未停歇。

與核聚變研究結緣

初中時,王正洶就對物理和化學產生了濃厚興趣。大學階段,他的本科畢業設計從選題到成文,都得到了大連理工大學海外特聘教授王曉鋼博士指導,最后論文刊登于國際等離子體權威期刊——美國《等離子體物理》上。這激發了他進一步探索等離子體物理奧秘的濃厚興趣。

2002年進入碩博連讀,王正洶師從王曉鋼教授系統研究塵埃等離子體非線性波物理特性。2002年9月份至2005年7月份的3年間,王正洶在美國《等離子體物理》和《應用物理》等國際權威期刊發表了10余篇SCI收錄論文。2005年王正洶獲得了由周培源基金會資助的蔡詩東等離子體物理獎,該獎項是我國等離子體物理專業級別最高的獎學金。這一年,王正洶還是碩博連讀的3年級研究生。

2005年7月份,王正洶擱置了原本已熟悉的塵埃等離子體研究,轉向等離子體物理最具有挑戰性的方向——磁約束核聚變的理論和數值模擬研究。這是兩個完全不相關的研究方向。他至今記得導師王曉鋼教授說的一番話:“國內磁約束核聚變研究人才嚴重短缺,是我國最突出的短板。核聚變是未來人類社會的理想能源,是最有希望解決全人類能源危機的根本出路之一。你應該選擇這樣的大科學工程項目作為一輩子的研究事業。”

核聚變反應堆,俗稱“人造太陽”。王正洶與核聚變研究結緣,要追趕“人造太陽”。滿打滿算,這時距博士畢業僅剩兩年時間。王正洶決心要用核聚變的研究來寫博士論文。到2007年博士畢業時,王正洶在核聚變電阻式雙撕裂模不穩定性方面取得了重要突破,重新提出快速磁場重聯的定標率。2007年11月份,該成果發表在國際物理領域頂級期刊——美國《物理評論快報》上。

研究要瞄準世界前沿

2005年是國際愛因斯坦物理年,德國和瑞士在中國共同設立了“愛因斯坦獎”。2006年3月16日,王正洶獲得了“愛因斯坦獎”。

主辦方專程組織獲獎者到德國和瑞士相關科研機構作了為期一個月的參觀訪問。異國的旖旎風光,沒有讓王正洶沉醉,但那里頂尖的學術研究機構,先進的儀器設備,高水平的研究能力,深深吸引了他。在開闊眼界的同時也認清了一個現實:如果進入這個研究領域,就應該瞄準世界前沿,不能只看到在國內占據的位置,更不能只在意一時的得失。

后來,王正洶去日本京都大學作博士。日本京都大學能源學院是國際頂尖的磁約束核聚變研究機構之一。王正洶特別珍惜這段寶貴的學習機會,幾乎不分節假日,整天泡在實驗室里,與超級計算機成了親密的伙伴,每天都往超級計算機提交大量的計算任務,樂此不疲。

2009年末JSPS博士后將要結束,日本京都大學的導師挽留王正洶,美國加州大學圣地亞哥分校、日本核融合研究所也向他拋來“橄欖枝”,王正洶都婉言謝絕了。他要把自己的所學所得奉獻給國家,回報母校的培育。回國不久,王正洶被聘為大連理工物理與光電工程學院副教授。

扶攜同行的反哺者

他帶領課題組的研究生通過一年多的緊張工作,利用大規模計算機模擬,給出了核聚變裝置中反磁場剪切位形下的無碰撞雙撕裂模的定標關系。該結果可以較真實地預測核聚變反應堆中無碰撞磁場重聯的演化速率,對更好地利用強磁場約束反應堆中上億度的高溫等離子體提供了重要的理論指導。2011年3月份,這一研究成果最終發表在國際核聚變領域最權威期刊《核聚變》上。2011年12月份,新作再次登上《核聚變》,提出了一種實驗上抑制雙撕裂模不穩定性的新方法。

有兩個數字可以說明王正洶和研究生們付出的辛苦。在《核聚變》上發表第一篇論文時,他們用了10張彩圖。文章發表前,為了搞清楚磁約束核聚變中相關物理過程和物理機理,他們至少做出了幾千張圖用來討論和分析,計算數據存滿了一整塊移動硬盤。

王正洶受益于母校,更時刻想著為母校做些什么。“我能為學院的發展做些什么,是我一直在思考的問題。”他在思考如何從受益者成為反哺者。

2011年5月份,王正洶和物理與光電工程學院領導聯合發起成立了物理學院“青年科學家”發展聯誼會。聯誼會成立以來,一直堅持每月舉辦一到兩次集體活動,邀請長江學者、杰青等高端人才舉辦學術報告、座談交流等活動。作為促進青年教師業務能力與思想素質“雙提升”的創新型群眾組織,“青年科學家”發展聯誼會幾年來獲得青年教師的支持與認可。

王正洶堅信,通過所有聚變人幾十年如一日的探索,終有一天使用聚變能源的燈光定會照亮世界。