白駒過(guò)隙、一日三秋、天長(cháng)地久……時(shí)間，承載了人們對韶光易逝的感慨，也見(jiàn)證了那些浪漫的期待與不朽的功勛。

　　時(shí)間，對于另外一群人而言，還有著(zhù)更為重要的意義。它不僅是國家戰略資源，事關(guān)國家安全和經(jīng)濟社會(huì )運行，更是國家話(huà)語(yǔ)權的體現。

　　“十三五”期間，我國投資16.7億元，研制建設高精度地基授時(shí)系統國家重大科技基礎設施，“這是時(shí)間頻率領(lǐng)域在新時(shí)代的大科學(xué)裝置，建成后的全國光纖授時(shí)骨干網(wǎng)將實(shí)現國際最高水平的時(shí)間頻率傳遞能力，支撐經(jīng)濟社會(huì )運行和相關(guān)基礎研究等。”中國科學(xué)院國家授時(shí)中心主任、首席科學(xué)家張首剛說(shuō)。

　　近20年來(lái)，張首剛一手建立起來(lái)的中國科學(xué)院國家授時(shí)中心量子頻標研究團隊，已擁有近百名中青年科研人員。他們始終著(zhù)眼國家需求和經(jīng)濟社會(huì )發(fā)展，以實(shí)現國家標準時(shí)間產(chǎn)生的自主可控與性能提升、國家標準時(shí)間發(fā)播的安全可靠與便捷應用為己任，攀登一座又一座科研高峰，推動(dòng)時(shí)間頻率科學(xué)實(shí)現自立自強。

　　實(shí)現國家標準時(shí)間產(chǎn)生的自主可控

　　“鐺、鐺、鐺……現在是北京時(shí)間9點(diǎn)整。”清脆的聲音從陜西省西安市臨潼區中國科學(xué)院國家授時(shí)中心大門(mén)上方的一塊大鐘表發(fā)出。我們日常使用的國家標準時(shí)間“北京時(shí)間”，就是從這里產(chǎn)生并發(fā)播到全國各地。

　　看似尋常最奇崛。在國際單位制的七個(gè)基本物理量中，時(shí)間是測量精度最高、應用最廣的一個(gè)。1967年，為提高時(shí)間測量精度，第十三屆國際計量大會(huì )修改了時(shí)間單位“秒”的定義，以反映地球自轉狀態(tài)的天文時(shí)“秒”，變更為以原子內部電磁振蕩周期計時(shí)的原子時(shí)“秒”。

　　“近代中國，標準時(shí)間的產(chǎn)生和傳遞曾長(cháng)期被外國人主導并把持。”張首剛說(shuō)，一個(gè)國家是否能研制出擁有自主知識產(chǎn)權的原子鐘，不僅代表著(zhù)相關(guān)領(lǐng)域的科研實(shí)力，更代表著(zhù)保障國家安全的能力水平。

　　“1998年，一名西方國家的知名物理學(xué)家在中國參觀(guān)后，認為中國的原子鐘實(shí)驗研究過(guò)程是在靠‘碰運氣’。”張首剛回憶，自己被這句話(huà)深深刺痛，立志要做出一臺長(cháng)中國人志氣的原子鐘。

　　2005年，張首剛從法國學(xué)成回國后，只身來(lái)到國家授時(shí)中心，創(chuàng )建團隊，主持原子鐘研發(fā)與標準時(shí)間研究。

　　“最初的課題組包括張老師在內，只有3個(gè)人研制銫原子噴泉鐘，當時(shí)國家授時(shí)中心沒(méi)有任何原子鐘研究基礎，研究過(guò)程非常艱辛。”作為張首剛回國后指導的第一個(gè)研究生，阮軍全程參與了銫原子噴泉鐘的研制。

　　如何減少微波泄露，一度成為團隊最頭疼的問(wèn)題。“經(jīng)過(guò)多次研討和大量實(shí)驗，我們最終選擇了通過(guò)銦絲密封6處接口等技術(shù)。”阮軍介紹，“僅僅這一個(gè)環(huán)節，就花費了我們一年半的時(shí)間，而一臺原子鐘的制造，要經(jīng)歷成百上千個(gè)類(lèi)似這樣的精細環(huán)節。”

　　銫原子噴泉鐘是目前世界上最好的基準型原子鐘，“從2005年到2012年，張首剛團隊終于自主研制出了國家授時(shí)中心第一臺銫原子噴泉鐘；2018年和2022年，第二、三臺銫原子噴泉鐘相繼被研制出來(lái)。”阮軍介紹，目前課題組已發(fā)展成9人，團隊人員學(xué)科背景也更為合理，銫原子噴泉鐘的性能也在持續提升，精度也從E-15量級提升至E-16量級，實(shí)現國家標準時(shí)間產(chǎn)生的自主校準。

　　國家標準時(shí)間是原子時(shí)和天文時(shí)的協(xié)調產(chǎn)物，協(xié)調了原子鐘測量的原子時(shí)和天文觀(guān)測系統測量的世界時(shí)。產(chǎn)生國家標準時(shí)間不僅需要基準型原子鐘，也需要守時(shí)型原子鐘。小銫鐘是各國守時(shí)應用最多的原子鐘，美國一直獨家壟斷，并對我國禁運。張首剛團隊應用新原理，與企業(yè)合作研發(fā)了國際第一款守時(shí)型光抽運小銫鐘產(chǎn)品，百余臺產(chǎn)品用于海軍導航、北斗導航、5G通信以及北極科考等。團隊繼美國之后，也成功研制更高性能的新型守時(shí)鐘—銣原子噴泉鐘。研發(fā)的兩類(lèi)新型守時(shí)原子鐘，均運行于國家標準時(shí)間產(chǎn)生系統，并對國際標準時(shí)間產(chǎn)生作出貢獻。基于地球自轉測量的世界時(shí)是航天工程及國防建設必要參數。為打破我國世界時(shí)數據一直依賴(lài)國外的不利局面，團隊提出并實(shí)現了多技術(shù)融合的世界時(shí)高精度連續自主測量與服務(wù)。

　　“那位說(shuō)中國靠‘碰運氣’的外國科學(xué)家，在2019年的一次學(xué)術(shù)年會(huì )上碰到我時(shí)，對中國在時(shí)頻領(lǐng)域所取得的成就表示了肯定和欽佩。”再說(shuō)起這件事，張首剛的嘴角不自覺(jué)地上揚了起來(lái)。

　　打造時(shí)間頻率科學(xué)的“國家隊”

　　近年來(lái)，黨中央、國務(wù)院高度重視大科學(xué)裝置建設，將其視為提升我國基礎研究和應用研究水平、促進(jìn)相關(guān)領(lǐng)域國際科技合作的重要支撐。大科學(xué)裝置是否能帶動(dòng)建制化基礎科學(xué)研究，關(guān)鍵要看人才隊伍是否持續發(fā)展。

　　“國家授時(shí)中心非常重視人才，盡最大努力給人才搭建事業(yè)平臺。”量子頻標研究室研究員董瑞芳說(shuō)，“2010年，我來(lái)到單位后，因為是開(kāi)拓一個(gè)新方向，前期沒(méi)有任何基礎，單位一下子給我撥了150萬(wàn)元項目啟動(dòng)經(jīng)費，支持我開(kāi)展科研工作。”

　　目前，董瑞芳已經(jīng)成為量子頻標研究室的主任，主要從事量子時(shí)間同步研究工作，主持承擔了國家自然科學(xué)基金重點(diǎn)和面上項目、中國科學(xué)院前沿重點(diǎn)及科研裝備研發(fā)等項目。

　　在積極吸納海內外優(yōu)秀人才的同時(shí)，國家授時(shí)中心也在依托中國科學(xué)院積極培養人才。董瑞芳除了開(kāi)展自身的科研工作，還是中國科學(xué)院博士生導師，指導培養了多名研究生，為研究的可持續發(fā)展奠定人才基礎。如今，量子頻標研究室已擁有近百名中青年科研人員，發(fā)展成為中國科學(xué)院重點(diǎn)實(shí)驗室，并被中國科學(xué)院推薦參加全國重點(diǎn)實(shí)驗室重組。

　　“2018年開(kāi)始，為了加大人才引進(jìn)力度，我們專(zhuān)門(mén)設立了‘人才伯樂(lè )獎’，鼓勵員工積極推薦海內外高層次人才和學(xué)術(shù)帶頭人，積極推薦并成功引進(jìn)人才后，會(huì )為推薦者發(fā)放最高3萬(wàn)元的獎金。”國家授時(shí)中心人事處處長(cháng)呂鵬綱介紹。

　　2022年初，博士畢業(yè)不到兩年的陳龍、張攀通過(guò)專(zhuān)家團隊綜合評審，分別被委以空間超窄線(xiàn)寬激光器子系統主任設計師和空間飛秒光學(xué)頻率梳子系統副主任設計師的重任，經(jīng)過(guò)艱苦攻關(guān)，中國科學(xué)院國家授時(shí)中心承研的空間超窄線(xiàn)寬激光器和空間飛秒光學(xué)頻率梳在2022年11月8日首次上電測試即實(shí)現了自動(dòng)閉環(huán)鎖定，標志著(zhù)世界首臺空間超窄線(xiàn)寬激光器成功在軌運行。

　　不拘一格用人才的同時(shí)，國家授時(shí)中心也對人才能力與待遇的匹配度進(jìn)行考核監督，全力打造時(shí)間頻率科學(xué)的“國家隊”。“這個(gè)考核監督體系給了我們年輕人干事創(chuàng )業(yè)的機會(huì )和平臺，同時(shí)督促著(zhù)我們任務(wù)完成的進(jìn)度和質(zhì)量。”陳龍說(shuō)。

　　“國家隊”就要擔“國家責”

　　一秒鐘，是手表秒針的一聲“滴答”。秒以下的時(shí)間按千分之一逐級遞減，還有毫秒、微秒、納秒、皮秒、飛秒、仄秒等時(shí)間單位。

　　實(shí)現高精度時(shí)間測量，有何意義呢？

　　簡(jiǎn)單地講，有了毫秒級的時(shí)間，電網(wǎng)可以高效運行；有了微秒級的時(shí)間，移動(dòng)通信可以進(jìn)入4G時(shí)代；有了納秒級的時(shí)間，衛星導航才能提供常規服務(wù)；有了皮秒級的時(shí)間，一些理論是否正確就有了檢驗的可能……

　　“1納秒是十億分之一秒。2017年以來(lái)，北京時(shí)間與國際標準時(shí)間的偏差一直在減小，從原來(lái)的5納秒到現在的2納秒，位居國際前三。”張首剛介紹。產(chǎn)生高性能的國家標準時(shí)間是為了授時(shí)發(fā)播，是為了服務(wù)不同應用需求。授時(shí)系統是國家重大基礎設施。我國建立了國際先進(jìn)的多手段授時(shí)系統。面向未來(lái)需求，張首剛提出了天地一體化的國家彈性授時(shí)體系架構，并帶隊逐步建設。2022年10月31日，夢(mèng)天實(shí)驗艙載著(zhù)高精度時(shí)頻實(shí)驗柜飛上了太空。“有了這個(gè)實(shí)驗柜，天宮空間站時(shí)頻實(shí)驗系統將融合北斗導航系統、在建地基授時(shí)系統和現有的授時(shí)系統，預計在5年內，我們將建成世界上獨一無(wú)二的天地融合、立體交叉的國家授時(shí)系統。”張首剛說(shuō)。

　　“我們正在加快建設空天地立體交叉授時(shí)系統，著(zhù)重往深空探測的方向發(fā)展，這個(gè)系統建成后，長(cháng)距離、跨區域重大設施之間的時(shí)間同步精度可以提高四個(gè)到五個(gè)數量級，對科學(xué)研究和國家安全意義重大。”國家授時(shí)中心黨委書(shū)記竇忠介紹，“對于大眾來(lái)說(shuō)，這同樣是個(gè)利好消息，將來(lái)我們的生活會(huì )更加便利，數字通信、無(wú)人駕駛、智慧城市等的建設會(huì )進(jìn)一步加快。”

　　目前，國家授時(shí)中心在時(shí)間頻率領(lǐng)域培養了一支從時(shí)間頻率產(chǎn)生、測量、傳遞到應用的全學(xué)科、成建制的人才隊伍，并通過(guò)一批批重大項目的高強度歷練，培養了很多中堅骨干力量，為我國授時(shí)體系發(fā)展儲備了人才基礎。

　　“國家利益延伸到哪里，我們的授時(shí)服務(wù)就拓展到哪里。”張首剛表示，“國家人”就要做“國家事”，“國家隊”就要擔“國家責”，隨著(zhù)需求的發(fā)展，他們會(huì )將授時(shí)服務(wù)延伸到深空、深海。