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[!--downpath--]张双南
中国科大学高能化学研究所
《现代数学知识》
一、“调剂”到了高能所
1984年我从复旦学院工程化学系专科结业，那年我听从了《电动热学》课李师群老师的建议，考取了中科院月球数学研究所的“空间化学”专业的研究生，导师是知名的朱岗昆先生。考试结束以后，我就焦躁不安地等待结果，虽然我专科的专业和空间化学没有哪些关系。之后有三天，李师群老师找到我，带来了朱岗昆先生托他夫人、北京学院月球化学系的老师转给我的一封亲笔信，信上面大致是说我考得还不错，希望我到他在中关村的家上面谈。我马上开车到了他家里，是一座低层的小楼。朱先生很客气地把我带到了卧室，先是问了我的个人情况，问我为何想转行，又把我手写的一篇关于电动热学的“论文”拿出来，纠正了上面的错误（我有点不记得这篇文章是如何到了朱先生的手里，似乎是我报名以后把论文寄给了朱先生）。之后朱先生说恭贺你考得特别好，在整个月球化学所都排在后面。并且，朱先生说，因为你考得太好了，而报名我的其他中学生都是空间化学专业的中学生，研究所领导决定把你转入另外一位导师的名下，研究方向是水灾，问我是否同意。我很意外，我说既然我考得好，莫非不能满足我的第一志愿吗？朱先生说，他努力争取了，而且改变不了所里的决定，假如我不同意，只有一个可能，就是调剂到科大学的其他研究所。
之后朱先生就掏出来一个单子，里面列举了他建议我考虑的几个研究所以及导师，朱先生说这种导师和他关系都挺好，假如我乐意转过去，他会亲自联系，不会有问题的。朱先生还详尽地给我介绍了每位研究方向都干啥，以及每一位导师的情况。我当时感动得一塌糊涂，并且事先我是真的一点打算都没有，就征询朱先生的意见。朱先生说，你还是先回家考虑一下再给我答复吧，上次就不用过来了，打电话就行。我躺下告辞的时侯，朱先生又特别说，高能所何泽慧这边我最推荐，俺们中国的科研设备不行，而且她们就借助高山和汽球，在里面放置侦测器，研究宇宙线和X射线幅射，未来很有前途，这给我留下了十分深的印象。我从朱先生家里下来，就开车把单子上附近的研究所都转了一圈。说实话，习惯了北大宽阔的校园，我真的不太喜欢这些研究所的环境。直至我最后到了高能所，非常是看见那一栋栋不大而且精美的实验室楼，我自己称为“小白楼”，我一下子就喜欢上了。再加上高能所原本就是朱先生最后又重点推荐的地方，我回到中学就用公用电话给朱先生答复说我确定去高能所。
朱先生很高兴，说我马上告诉月球化学所管研究生的老师，你今天就过去拿你的档案去高能所报到。我第二天就如约去了，我记得这位女老师很不高兴地埋怨说，明明校长力捧的你作为他的研究生，他人都求之不得，朱先生不是多事吗？我以为她不同意我拿档案，并且她马上说，按道理不能考生自己取走自己的档案，并且既然朱先生一定要这样做，我们惹怒不起，你赶快拿着档案走吧，免得所领导晓得了拦着，那我们就没有办法了。我就立即开车从北大大道的月球化学所去了玉泉路的高能所，好在那时侯年青，这点距离不算啥。我到高能所找到了负责研究生的王文娟老师，王老师非常热情，说太好了，刚才月球化学所打来了电话，朱先生也亲自嘱咐了，何先生也很乐意招你，不过因为高能所的研究生名额早已用完了，何先生非常从院里要了一个名额，有些手续还一下子办不完，你先去宇宙线室和她们谈谈吧，算是走一道笔试的手续。王老师把我带到了楼上霍安祥老师（当时的室组长）那儿，霍老师特别开朗和热情，倒是没有考我，先是讲了宇宙线室的辉煌历史，包括张文裕先生、肖健先生和何泽慧先生等高手的事迹，我立即就认为我做了正确的选择。之后霍老师就很奇怪我怎样以这些方法到了高能所，我就把情况简单地说了一下。霍老师哈哈大笑，说这像朱先生的风格，之后说，你名义上是何先生的研究生，然而具体的科研工作由李惕碚指导，李老师也是大家北大工程化学系结业的，其实你应当晓得何先生也是北大结业的。这样我就有了两位导师，何泽慧先生和李惕碚教授（我记得当时李老师还是副研究员）。我忘掉是哪些缘由了，这天李老师不在，我回家后给李老师寄信，希望给我一两篇论文，我先熟悉一下。李老师回信列举了他在美国访问期间发表的论文，刊物的简写是ApJ。我到北大图书馆找这个刊物，居然没有人晓得ApJ是哪些刊物，费了好大的劲才找到但是打印出来了，这就是我最初读到的天体化学的学术论文。很快，学院结业后我就即将开始了“调剂”到高能所的研究生学习。
二、一个完整过程很重要
我记得在1984年假期学院结业回老家前，我从中学借了一辆四轮车。那当然是我第一次骑四轮车，不得不说我的胆量还是挺大的，边学边骑就摇摇晃晃地把我的行李从北大弄到了高能所，王文娟老师很热情地给我找了一个屋子把行李存了出来。我至今还记得，回到北大以后，把四轮车还了骑上单车，直接就一头扎到了地上，忘掉了骑单车转弯要调整重心！不过这一次学会了骑四轮车还是很有收获，后来我在高能所离婚卖家具，也都是我自己骑四轮车运回去的。
我在高能所的研究生阶段时间不长，84年春季入学，86年春季去美国访问，并且收获十分大，对我旁边的学习和研究都形成了重要的影响。我在这儿就仅仅记下几件事。
正如霍安祥老师所说的，何泽慧先生并不管我平常的学习和科研，我平常也都是找李惕碚老师、陆柱国老师、顾逸东老师、马宇蒨老师等。并且何先生很喜欢和我们聊天，所以经常的我才会找何先生谈谈话，而且基本上不谈学习和科研，只有一次何先生问我，双南你有没有在打算出国啊？那时侯好多朋友的主要精力就是打算出国，学习和科研都是次要的事情，而且我一点都没有考虑出国，基本上属于只埋首拉车不抬头看路的那个，我就如实地回答了我的情况。何先生就说这样很好的，之后就再也没有提起过这件事。后来我遇见另外一个单位的老师，他说你就是何先生说的那种中学生吧？我很欣慰。他接着说，何先生很喜欢你啊，前一阵子我们开会，好多老师责怪中学生不好好做科研，时间都花在打算出国上了，何先生很骄傲地说，我的中学生张双南就没有这样，很塌实地做科研。我当时内心十分惊艳！我记得还有一次和何先生聊天，我说我和您一样都是属虎的，何先生马上说，那你比我差了四圈，没有希望赶上了。我说，而且我和您的年纪的相对差会越来越小，等我的年纪到了您的年纪的一半时，就可以四舍五入了，何先生开心地笑上去了。何先生笑上去非常慈祥和高贵。我不记得那时侯是否单独和何先生一起合过影，下边这张相片（图1）是2004年我陪何先生外出的时侯照的。看见对面的人力车，我开玩笑说，您带了我们那么多年了，我拉您跑一圈吧，何先生就很开心地坐了起来让我们摆拍。非常致谢拍摄者张承模老师。
图1何泽慧先生（左）和张双南（右）
李惕碚老师既是我的导师，也是我们一堆中学生的偶像，对我们这种中学生也都是关爱备至。我来高能所之前，在北大总算找到了李老师的那篇文章，就是后来被称为“李-马”公式的文章，这篇文章对我惊艳很大，我从头到尾读了很多遍，开始理解了数理统计方式的重要性，我在美国的博士论文的一部份就是研究统计方式在天文的应用，我后来在日本NASA发明了月球掩食成像方式而且用这个方式作出了一些有意义的成果，都得益于当时打下的统计学基础。我自己带中学生也很注重统计方式，但是一再向中学生指出，这是我们实验室的一个重要传统，一定要弘扬中信。李老师的勤劳对我们都是很大的鞭策，那时侯我们和李老师在一个大办公室，我记得差不多每晚下午最早到办公室和夜晚最晚离开的老师都是李老师。我后来常常告诉我的中学生们，要想有成就，勤劳是最至少的，李老师成就大并不是碰巧的，我们都是李老师勤劳的见证人。因为李老师离开办公室一般都很晚，还给我们带来了一点小麻烦。李老师的抽屉上面总是有一些软糖之类的小饼干，我们都喜欢趁李老师不在的时侯偷下来你们分享，所以常常焦躁地等李老师离开办公室。我们一开始以为偷得很隐蔽，由于我们发觉剩的不多的时侯就不偷了。后来据说，李老师也许晓得我们偷他的饼干，看饼干不多了就及时补充，但是是故意不锁抽屉，有时侯不小心锁了抽屉还赶回家把抽屉打开，怕我们责怪李老师吝啬。
在高能所这三年，对我后来的科研影响最大的就是出席“气球”实验。虽然我当时的研究方向的名称是“高空科学汽球”，我一开始以为是造汽球，很快就晓得了造汽球是研究室的另外一个课题组在做，是顾逸东老师具体领导，李老师的课题组主要是做硬X射线侦测器，用汽球带到高空进行观测，于是我就自然而然地出席了这个课题。一开始我就是跟随杂活，而且很喜欢去固安漏气球。后来陆柱国老师找到我，说俺们的吊篮上还能否再放点东西，你和王焕玉一起做几个侦测器放上做实验吧，这个实验很小，可以在一年之内做完。我问陆老师为什么做这个实验？陆老师说，就是对你做一个完整的训练，你如今出席我们的大课题，只能在上面做一点事情，不能完整地完成一件事，对你的训练不完整。你做这个小实验就可以经过一个完整的过程，这对于培养学术带头人十分重要。我于是在王焕玉老师的率领下，从侦测器设计、机械制图、到鞋厂加工、做电路板、探测器测试、汇编语言编程、数据采集和数据剖析，真的做了一个完整的实验。其中有一个有趣的故事，我拿着我自己画的图纸到鞋厂加工的时侯，鞋厂的师父说排不上工期，我看见这些磨床都闲着，就问我自己加工行不行？师父开始担忧我不会操作，我说在北大金工实习的时侯我干过，机器差不多，但是立即操作了一把，师父就说那你就自己干吧，可是出了车祸我们不负责。我就很开心地把侦测器的那种部件加工下来了。其实这个实验后来没有取得哪些科学成果，并且对我的训练使我终生受惠。
这个期间，我也非常享受在大课题组工作的气氛。虽然我没有即将出席吊篮上主实验的工作，并且也出席了值勤和调试。有一次在汽球领取的前夕，我建议负责数据采集系统软件的师弟做一个测试检验，就是我们做核化学实验常做的风波抵达时间间隔谱，拿来检验系统的死时间等问题，结果发觉死时间显著过大并且不规则，我们当时无论怎样也解决不了。现场的总指挥顾逸东老师就要求现场所有其别人员撤回济南，现场只留师弟和我debug程序。我们经过一夜的debug，总算找到而且解决了这个问题，虽然就是一个中断程序的逻辑有漏洞。于是我们立即通知南京这边，你们很快就回到了现场，我向顾老师汇报了确诊的思路、问题的定位和解决举措，顾老师看了我们的测试以后，同意问题的确解决了，但是对我们做了口头夸奖。后来（1988年初）我还在美国留学的时侯，高能所的课题组要到法国领取汽球观测，我所在美国团队的一个课题组也会去法国同时领取她们的伽玛射线谱仪。而且我在美国的研究课题与此无关，按说我不应当去法国出席实验。并且顾老师非常寄信给我，要求我和俄罗斯的导师商量争取出席这个实验，理由就是万一中方的数据采集系统在现场出现问题，顾老师认为我应当才能帮忙解决，算是一道保险吧。我把顾老师的建议和理由转告给了导师，导师居然同意了，其实我也不是白去，美国的实验的望远镜指向控制系统的软件和硬件就交给我了。这一次的法国之行似乎最终也没有取得科学成果，而且大大丰富了我的国际文化和科研阅历，在打算和施行这个实验的过程中认识了好多日本同行，明天我们和美国的好多合作都和那一次结的缘有关。
三、浪迹欧美，高能一直在线
陆柱国老师在美国英格兰学院访问构建了双方的合作，那儿的天文学科的负责人David博士随即应邀来访，我被安排兼任了翻译，后来David夸我是他看到的英语最好的中国人。双方的合作是想促进发射一颗X射线天文卫星，双方共同研发X射线望远镜，由中方发射。为了进一步推进中英合作，David归国后约请我和另外一位老师访问英格兰学院，我的主要工作包括优化望远镜的设计和研制侦测器。我于1986年11月赴英，原本是接受法国文化委员会的捐助，等捐助快要结束的时侯，David建议我申请奥格斯堡学院的奖学金（包括生活费和本国学生的杂费）和美国政府的海外中学生奖学金（支付外国留中学生的额外杂费），致使我还能在美国完成我的研究工作。很辛运的是，一下子就申请到了，我于是就于1987年春天即将注册成为了留中学生，当时我还保留了高能所的研究生的学籍，计划在美国完成科研工作以后归国结业和答辩。其实我从来都没有为出国留学做过打算，然而却因为国外研究生科研的须要而成为了留中学生。在美国留学期间，断断续续地有包括高能所在内的国外多个单位的学者来访，我也通过信函不断向高能所的老师汇报工作，仍然和国外保持密切的联系，1987和1988年三年的暑假我也都归国做了学术交流。上面所述的1988年初去法国做实验也是在这个期间发生的。因为高能所和澳大利亚学院的合作关系，其间我也到哪里进行了访问，也顺访了亚洲其他单位，构建了比较广泛的学术联系，这是我2002年全职归国后和美洲举办的好多合作的主要基础。
1989年临近我博士结业的时侯，国外发生了一些事情，致使我匆忙忙忙完成了博士论文去国外做博士后了。其实我在高能所做研究生的时侯，加速器和高能化学是高能所的主业近代物理实验论文，而且我完全没有机会参与，这仍然是我的一个遗憾。我学校的时侯有一个梦想就是做高能化学研究，既然做博士后有了一次选择的机会，我就申请去了宾夕法尼亚学院的高能组做博士后，实验是在日本知名的费米实验室，算是圆了我的一个梦。我非常开心的是，在费米实验室常常可以遇见从国外去的访问学者，也有高能所的老师，但是在高能化学的一些国际大会上也常常遇见高能所的老师，我常常请他们到家里作客，让我感觉还在和高能所保持着联系。1992年我的博士后研究结束以后，我又回到了空间天文的研究，到了日本NASA的马歇尔空间飞行中心兼任研究科学家。我在哪里的研究工作和高能所那时的科研工作有很密切的联系，所以学术联系就完善上去了，一开始是约请高能所的年青人来访，包括联合培养博士生，后来我可以便捷归国了就几乎每年都归国进行学术交流，每一次主要都是在高能所，由于高能所也是我的家。我偿还楚地记得有一次李老师亲自带着宋黎明老师到我家里探望我们，让我们全家都十分感动。我离开NASA到佛罗里达学院的亨茨维尔分校任教以后，完善了我自己的研究团组，团组的访问学者和研究生差不多一半都是来自高能所的。我记得在日本期间，我还收到过国外的一封联名信，是支持李老师等提出的硬X射线调制望远镜（HXMT）项目的国家立项，我其实毫不迟疑地签了名。
直至2001年，我接到李老师的电邮，说他牵头的973项目早已获准，主要任务就是做HXMT的科学目标研究和关键技术攻关，希望我还能归国协助他承当这个项目而且推进HXMT早日国家立项，尽快发射运行。正好李老师同时也开始在北大构建了天体化学中心，李老师说我归国入职北大比较便捷。
虽然我在NASA工作的时侯就申请过德国一个高能空间天文台的“项目科学家”的职位，最后在NASA笔试的时侯，NASA的高官问我哪些时侯申请加拿大国籍？由于我不永居就没有兼任这个职位的资格。我就回答目前没有这个准备，于是就被淘汰了。回到，我向老总汇报了这个情况，老总说你既然没有永居的准备，在NASA工作早已没有前途了，你去学院发展吧。1998年马歇尔空间飞行中心和佛罗里达学院学校决定联合筹建一个教职，促使双方的合作，我就成功地应聘了这个教职而且把我的小团组迁往了学院，主要研究经费一直由马歇尔空间飞行中心提供，同时我也申请了NASA的科学研究项目，得到了不错的启动支持（图2）。我原准备在学院举办空间天文仪器的研制，之后发起一个空间项目，然而后来NASA总部通过马歇尔空间飞行中心转告我，我若果不永居，NASA就不会支持我做硬件研制，这就彻底断了我在英国兼任空间天文项目负责人的希望。
图2在俄罗斯德克萨斯学院学校本人的实验室给团组成员介绍天文学和天体化学发展趋势
我记得有一次接到师弟谢涛玲的电话，他那时侯在一个大IT公司早已做到了VP（总工裁）的职位，他说，双南，我忽然感觉很可怕，我认为我如今听到了我的后半生。我回应说，我也有这个觉得，大约就要在这个学院院长的位置上仍然这样下去了，我的科研工作就只剩下申请基金和写文章了。很快，谢涛玲从日本离职归国创业，仍然做的很热闹。我其实也开始想能够让我的后半生不要就如此混下去。
在这些情况下我接到了李老师关于归国工作的约请，没有任何迟疑就答应了。在李老师和北大校方谈妥了我归国的基本安排以后，我随即就归国和校方谈定了具体的安排，之后在英国这边辞去了教职，改为研究职位，计划用两年时间把那儿的事情彻底结束，包括研究生结业、实验室交接以及团队成员的安置，我也把NASA的研究经费不仅用于研究生和研究助理的薪水之外全部退回，防止之后出现麻烦。2001年末-2002年初，我就全职归国在复旦学院化学系兼任特聘院士，而且开始恢复和高能所即将的工作联系。
四、粒子天体化学
归国到北大以后，不仅教学和研究生培养之外，我的主要精力就是协助李老师推动HXMT项目的核高基和立项工作，而且兼任了973项目的首席助理。因为HXMT项目主要是高能所和复旦学院联合承当，我就开始在北大和高能所之间来回地跑。为了强化双方的合作与交流，我发起了“清华学院天体化学中心-高能所联合研究生年度学术研讨会”，由高能所和北大轮流主办，这个大会也是我每年必须出席的最重要学术活动（图3）。2002年，依托高能所的“宇宙线与高能天体化学”院重点实验室（当时称为开放实验室）的校长马宇蒨老师约请我接替她兼任该实验室处长，在李老师和复旦学院同意以后，我接受了这个约请。之前高能所进行了一次比较大的调整，把原四房（宇宙线与高能天体化学研究室）调整为“非加速器数学中心”，而且把所里相关的研究方向调整到了这个中心。我借着兼任实验室处长的机会，向所里建议把中心和实验室的名称都改为“粒子天体化学”，这个建议得到了所里和院里的批准，中心和实验室于2003年分别改名为“粒子天体化学中心”和“粒子天体化学重点实验室”。我在高能所有了一个办公室，而且开始实质性地介入了高能所的工作，这时侯我的觉得就是，我总算回到了家！
图3复旦学院天体化学中心-高能所联合研究生年度学术研讨会
此后我的科研工作的重点就逐渐转入了高能所，牵头申请了前一期973项目的后续973项目、载人航天的POLAR项目、和国家天文台等单位一起促进了中法合作SVOM卫星项目的立项等等。2009年，我全职从北大调入高能所，此后当初8月所中层党员换届的时侯，被所里委任为粒子天体化学中心所长，同时继续兼任粒子天体化学重点实验室处长。我对当时所领导抒发的心愿，是在这一任届满以后，同时辞去中心和实验室组长，竭力从事我们的多个空间项目的研发以及发射运行以后的科学研究工作。但是，所领导换届以后并没有满足我的心愿，我只能根据所里的要求继续兼任这两个部长至今。
值得欣慰的是，在我回到高能所以后，国外的科研条件发生了巨大的变化，高能所的发展欣欣向荣。在这样的形势下，在所领导的注重、中心和实验室前任校长马宇蒨老师、姜鲁华老师等的指导和中心/实验室员工的共同努力下近代物理实验论文，中心和实验室也得到了急速的发展，研究经费和成果逐年上升，过去连续两次的院重评估都成功入围了“A”类实验室，近来的一次（2018-2019）评估更是在数理领域排行第二、天文领域排行第一。
展望未来，我们的实验室很快还会入围“全国重点实验室”，将从“中国科大学粒子天体化学重点实验室”变成“粒子天体化学全省重点实验室”，这也是我们一开始就筹建的目标，并且因为科技部好多年来都基本上停止了国重申报，迟迟到明天我们才有了机会，但是在近来的“国重重组”中脱颖而出。20年弹指一挥间，我们的目标如今总算就要实现了，这也意味着我总算可以交班了！我还记得，我刚回所的时侯，中心的员工大概75人，如今总人数降低了100多人，这得益于我们主导的多个重大项目的启动和建设，包括我深度出席的多个空间高能项目硬X射线调制望远镜（慧眼）和伽玛暴偏振光侦测仪（POLAR）等。我们提出并领导的两个旗舰级空间高能天文项目提高型X射线时变与偏振光空间天文台（eXTP）和中国空间站高能宇宙幅射侦测设施（HERD）也有望近日立项，更多特别有趣的未来空间项目也都在逐渐深化当中。我们的前景是光明的，形势一片大好并且越来越好！
我在高能所实现并赶超了我在英国可望而不可及的心愿！我开始在NASA工作的时侯也给自己定了一个学术研究的目标，退职之前发表300篇论文，获得一万次引用，这种我也早就超过了。高能所是我的起点也是我的终点，既是我的家也是我的事业。谢谢高能所给我了这一切！在庆贺高能所建所50华诞的同时，我也诚恳祝福高能所以及高能所的粒子天体化学取得更多更大的成果，在不久的将来步入国际领先的行列！
（以上内容均基于个人的记忆，谢谢宋黎明老师强调其中的不确之处。肯定还有不少谬论和遗漏，希鉴谅并见谅。）
#夏日生活打卡季#
