“泡”在实验室里的年轻人

　　在位于北京市昌平区的中国计量科学研究院（以下简称“中国计量院”）实验基地，经常可以看到一名步履匆匆的年轻人。他中等身材，留着寸头，戴一副半黑框眼镜，在噪声温度计实验室一待就是一整天。这名年轻人，便是中国计量院前沿计量科学中心副研究员周琨荔。
　　今年9月，共青团中央、人力资源和社会保障部联合命名表彰第21届全国青年岗位能手，33岁的周琨荔榜上有名，成为中央和国家机关获此殊荣的10人之一。

获得国家科技进步一等奖的“89后”
　　2011年，是周琨荔科研生涯的一个重要节点。这一年，他加入中国计量院玻尔兹曼常数测量团队，正式开始研究生阶段的学习。
　　此后，在导师屈继峰的指导下，周琨荔利用噪声温度计对玻尔兹曼常数进行精密测量，从而为国际单位制温度单位开尔文的重新定义提供支撑。
　　作为骨干成员，经过六年持续攻关，周琨荔助力团队研发了高性能数据采集与传输电路；通过多级串联技术有效解决了通道间的串扰问题；阐释了放大器非线性失真对测量结果的影响机制。最终，团队获得玻尔兹曼常数噪声法全球最佳测量结果，相关数据被国际计量大会用于温度单位开尔文重新定义。因为贡献突出，周琨荔与团队其他成员一起获得2018年度国家科技进步一等奖。这一年，他29岁。
　　“得益于中国计量院提供的平台，我才能在学生阶段即参与研究国际单位制重新定义这样重大的科学技术问题，这是人生难得的机遇。”周琨荔说。
　　研究生毕业后，周琨荔选择留在中国计量院工作，希望在前期技术积累的基础上，推动噪声温度计、宽频量子电压系统的实用化——走出实验室，应用至工业现场。
　　他介绍，现阶段，我国计量体系主要采用逐级量值传递的方式。“这种传递量值的方式，会导致不确定度随着传递链条的增加而逐级增大。我们希望可以打破逐级传递模式，有效降低终端不确定度。”周琨荔说。
　　目前，周琨荔所在团队在实用型噪声温度计、移动式宽频量子电压系统方面已取得多项研究成果，其中，前期依赖进口的核心电路模块的国产化率有望达80%以上，这对实现系统的自主可控具有重要意义，同时为现场应用打下坚实基础。据悉，相关系统已为国家电网、中船重工、中科院等单位提供技术服务。

“做科研最大的吸引力在于技术突破带来的成就感”
　　从事科研工作，对周琨荔来说，是实现了小时候的梦想。他告诉记者：“我从小就对电学中的电生磁、磁生电特别感兴趣，那时候就一心想做科研。现在，能够把个人兴趣与研究方向统一起来，是莫大的幸福。”
　　有了“爱好”这个因素的加持，周琨荔在工作中不仅热情高，而且自驱力强。他说，即使经常“泡”在实验基地，也乐在其中。
　　2014年6月，正是测量玻尔兹曼常数的关键时期。为了攻克难关，周琨荔加班加点，连续10多天都是在实验室工作到夜里12点以后，有时干脆就睡在实验室。因连续熬夜导致抵抗力下降，他突发急性阑尾炎。手术后稍作休息，他又忍不住全身心投入实验中，“继续拼”。
　　一次次调试系统，一遍遍重复实验，接二连三遇到各种棘手的技术难题，对周琨荔来说，非但不枯燥、不挫败，反而充满乐趣。他说：“做科研最大的吸引力在于技术突破带来的成就感。”
　　在很长一段时间，用于噪声温度计的量子电压系统带宽受限。为应对高准确度宽频带电压信号合成的需求，在导师指导下，周琨荔创新性提出一种交流量子电压合成技术。这种技术可以将高频电压信号中的主要误差降低100倍。此外，针对能否增加交流量子电压系统输出幅度，从而满足模数转换器性能评估、放大器建模、阻抗桥等业内需求，周琨荔与同事经过四年多持续攻关，解决了调制码型发生、多通道联合驱动、传输网络建模等关键问题，最终将输出幅度从1毫伏扩展到了1伏，并且实现了系统的无液氦长期运行。
　　“在这些技术攻关过程中，各种疑难问题就像‘拦路虎’，时不时出现，把我们困住。当最终攻克难点、取得突破时，整个人特别激动，成就感油然而生。”周琨荔说。

“持之以恒地做一件事，做到极致”
　　精益求精、追求极致，是周琨荔对待科研的态度。他表示：“精益求精，对很多人来说，是一个比较宽泛的形容词。但是，对我们计量人来说，它非常确切、具象，对应着实实在在的性能指标。”
　　为了破解噪声温度计受电磁干扰的问题，他和同事们一起不断改进实验方案、优化系统设计，最终获得的实验数据被美国国家标准技术研究院（NIST）的同行发邮件称赞为“这是我见过的最干净的频谱”。“我们的工作中没有‘大概’‘凑合’‘估摸’‘差不多’，要做就做到尽善尽美。”周琨荔说。
　　耕耘带来收获。今年，周琨荔与同事已经研发出一种新型的全差分叠加型噪声温度计。相比于国际同行的技术方案，该新型温度计具有更强的抗电磁干扰能力，相关技术已经申请发明专利。目前，他们正与国内某研究机构探索该技术在核反应堆堆芯温度免校准测量方面的可行性。
　　如何才能得到趋近完美、非常精确的研究结果？周琨荔坦言：“没有捷径，只能是持之以恒地做一件事，做到极致。”
　　把事情“做到极致”这个习惯，周琨荔自小有之。从小学到高三，他做了12年的劳动委员。他说：“那时候，每次值日，老师都要求把桌子摆齐。如果发现有的同学摆不齐，我就忍不住自己上手，协助同学们达到要求。”
　　如今，走上工作岗位，“把桌子摆齐”变成了“攻克各种科研难题”，而付出的精力也从“动动手拉一下”变成了“十年如一日地做实验”。周琨荔表示，在接下来的工作中，他仍然会坚守初心，用数年、数十年的时间做好研究，做到极致。

□本报记者 邵甜甜