李景鎮：用一輩子探索一秒鐘的奧秘

本刊記者 王 軍

一秒鐘，電影放映了24幀畫面；一秒鐘，蜂鳥震翅55次；一秒鐘，人可以呼吸進93毫升空氣；一秒鐘，地球從太陽接收486億千瓦時的能量；一秒鐘，光繞地球跑了7圈半。

以地球自轉為準的格林威治標準時間所計算，一秒鐘是一天的1/86400。幾乎沒有人會關注到這短短的“一瞬即逝”給我們帶來的影響。然而在研究了一輩子高速成像、超高速成像和極高速成像原理和技術的李景鎮教授眼中，這一秒鐘卻充滿了無數的奧秘，研究空間大有可為。

憶往昔，崢嶸歲月稠

年過70的李景鎮在我國光學領域是一位傳奇性的人物。從當年清華大學畢業到如今，半個世紀過去了，他從沒有離開過和瞬態光子信息技術相關的研究，一輩子癡迷于如何觀測短時間（1秒到萬億分之一秒）和原子時間（萬億分之一秒到千萬億分之一秒）過程的光信息，探索“一瞬即逝”過程中所發生的物理、化學和生物圖景及其變化規律，至今還保持著很多“紀錄”：他研制出我國第一臺國際領先水平的超高速等待型分幅攝影機、我國第一臺每秒2000萬幅攝影頻率的轉鏡同步型超高速分幅攝影機、我國第一臺鈹轉鏡超高速掃描相機、我國第一代機載集成點陣頭間歇式高速相機，開創我國大型火箭發射起飛段漂移量高速攝影測量儀研制系列，為“兩彈”試驗、大型火箭發射、“神州”系列飛船的發射等國家重大科研工程做出了重要貢獻。在2016年，李景鎮實現了激光等離子體飛秒多幅高分辨率成像，把攝影頻率推進到令人難以想象的每秒十萬億幅領域，時間—空間信息量大幅度超越美國、日本的最好水平，達到國際領先。

“瞬態光子信息技術研究已自成體系，形成了一門交叉性學科,幾十年來我一直在干這個，世界范圍內干這么久的可能只有我一個。就是因為熱愛，所以我一直沒有考慮過放下?！崩罹版倧膩頉]有把光學的科研當作一種工作，而是視為了自己生活的一部分，如今依然在實驗室的第一線和年輕人們摸爬滾打，同甘共苦。

“我先生這個人，一到家里就犯困，一進實驗室就來精神！”李景鎮的夫人一提到李景鎮的這一特點就又好氣又好笑。

對于夫人的“控訴”，李景鎮哈哈一笑，算是承認，但隨即又為自己辯解道：“你不知道那種感覺，在實驗室里和年輕人們一起討論學術問題，感覺自己都變得有朝氣了。這大概就是科研的魔力！”

李景鎮從青年時期起，就把學習和科研當作一種樂趣對待，享受其中，常常為此廢寢忘食。在清華求學的時候，他曾經為了達到自己制定的學習目標埋頭讀書，有時整整一個學期沒有邁出清華園的大門一步。到中國科學院攻讀學部研究生時依然是求知若渴。后來到中國科學院西安光機所工作，每天更是工作到凌晨12點半才回家。只要光機所的大樓有一扇窗還亮著燈，那一定就是李景鎮的實驗室。每天深夜摸著黑回到住處，匆匆洗把臉，上床睡幾個小時，天一蒙蒙亮，便又起床繼續去實驗室上班。這種作息，從他20幾歲一直延續了幾十年。

“我從沒有覺得條件艱苦，也沒有覺得累。對于自己熱愛的事業，自然要分分鐘全力以赴！”在別人看來這么“瘋狂”的作息方式，李景鎮卻覺得再平常不過。

西安光機所是中國科學院在西北地區最大的研究所之一，為我國的戰略武器試驗研制測試設備，接收的都是國家指令性計劃的重大任務。國家任務必須按期圓滿完成，壓力可想而知，但這同時也給了年輕的李景鎮一個施展才能和不斷成長的平臺。

“我要做，就要做得比任務要求的指標高！”李景鎮心里默默地給自己設定了更為嚴苛的標準，“比如當時的項目任務要求攝影頻率是每秒鐘250萬張，而我做到了每秒500萬張！”不僅如此，永遠要求自己領先一步的李景鎮在面對各項任務時總在思考如何用創新的方法去突破，不僅僅要完成任務，更要達到世界先進水平。

敢想，敢干，總能干成——這成為了李景鎮貼在別人心中的3個標簽。1980年，由于在核試驗、氫彈試驗以及核聚變實驗等相關國家重大科研工程的發展中做出了突出貢獻，他在中國科學院西安光機所“文革”之后第一次提升高級職稱時成為了中國科學院最年輕、也是整個陜西省最年輕的副研究員。1998年在莫斯科召開的第二十三屆國際高速攝影和光子學會議上，李景鎮被認定為“國際上對光機式高速攝影貢獻最為突出的11人之一”。

“當時我拿到簽證的時候，會議都已經開完了，這個評價還是后來在翻看會議的論文集時看到的。”雖然沒有親臨會議現場頗有些遺憾，但是對于國際同行對自己的認可，李景鎮還是感到十分的欣慰，“我這輩子搞科研的目標并不是為了掙多少錢。說白了，就兩個原因，一個是為國家服務、為國家做點事，我責無旁貸；另一個就是自己研究的東西能夠得到認可，這種成就感一直支撐著我在這條科研之路上風雨兼程。”

上世紀80年代后期，中國政府為了適應國際衛星發射市場的需求和推進航天技術的進一步提高，將大推力捆綁式火箭研制和發射提到日程之上。李景鎮向記者介紹，火箭從點火到發射，全程都需要用高速攝影測量儀跟蹤拍攝大量的照片，因為無論是發射成功還是失敗都需要進行詳盡分析。比如發射失敗了，通過這些照片就能分析出失敗的細節問題，找到原因,所以瞬態光學成像技術是不可或缺的。

然而，當時發射起飛段漂移量的測試設備一直尚無著落。國防科工委決定捆綁式火箭發射的若干重要設備要自行研制，這項艱巨的大型火箭發射起飛段橫向漂移量測量系統的研制任務便落在了李景鎮的肩上。

時間緊，任務重，李景鎮拉起自己的團隊馬不停蹄地開始了科研工作，在他的率領下，原本需要兩年研發出來的漂移量測量系統只用了256天便完成了，創下了中國科學院完成大型軍工任務的最快紀錄。

在實驗中

回憶起20多年前參加第一次捆綁式火箭發射時的情景，見慣風雨的李景鎮依舊有些激動：“當時我帶著22個兄弟姐妹在西昌衛星發射中心呆了70多天，由于水土不服加上紫外線強烈，很多人都得了一種‘西昌病’，消化不良、肚子鼓脹，皮膚脫皮十分嚴重，其中有一位甚至到了病危的程度！”當時發射的情況非常嚴峻，發射時間一推再推，很多專家也沒有成功的把握……可見當時整個氛圍的壓力之大，就是在這種艱苦的條件下，李景鎮和他的團隊選擇了堅守。“記得1990年7月16日晨,我國發射第一顆大推力捆綁式運載火箭,在傾盆大雨和國際歌聲中奔赴發射基地，有點壯烈！我們團隊成員被分去了4個碉堡。每個碉堡都有我們的設備。當時真是緊張時刻，好在最終取得了成功。發射前半小時我是最后一個離場的，收容沒有來得及撤退的隊員；發射后我是第一批趕到發射現場，看到鋼板橫飛、碉堡震裂，威力太大了，然而儀器正常、圓滿完成任務，那種自豪的心情難以言表！”

時到今日，每當和當年的團隊成員聚在一起的時候，憶往昔，崢嶸歲月稠，話題仍然離不開那一次發射，離不開那一段激情燃燒的歲月。李景鎮由衷地感嘆道：“這就是我說的成就感，一輩子都刻在心里！”

一萬年太久，只爭朝夕

時間來到了1993年。擺在功成名就的李景鎮面前的，是兩份沉甸甸的邀約。

一份來自恩師金國藩，邀請他北上回到母校清華大學擔任某研究所副所長；另一份則來自好友劉頌豪（1999年增選為中國科學院院士），邀請他南下深圳大學來做物理系系主任，開拓深圳這座城市的光學領域：培養光學、光子學人才，建立科研基地。

何去何從？讓李景鎮頗費了一番思量。經過反復的綜合考慮，他最終還是選擇了后者?！吧钲诋吘故且粋€年輕的城市，有活力，科研的氛圍更輕松，創新力也強，很符合我的性格。于是我決定來開辟一片新天地?！崩罹版側缡钦f。

李景鎮的手表從此進入了深圳時間。在這座快節奏的城市里，年過半百的科學家迸發出超越年齡的活力與激情?！拔业缴钲诖髮W的第二個月就成立了光電子技術專業，盡快實現光子信息人才的培養計劃?！?0年來，李景鎮在深圳大學期間相繼創辦了兩個光學類專業、光學碩士點，積累了科研成果，為深大光學工程學科建設從本科、碩士到博士的三級跳，繼而拿到博士后流動站奠定了基礎，使深圳實現了光學領域的源頭突破。

在教書育人的同時，李景鎮也有一套自己的科研計劃。在他看來，深圳是創新者和創業者的樂園，所以他希望自己能夠在這里排除一切干擾，全身心投入到科研中去，做出更多的具有原創思想和技術、能夠超越美國和日本這些先進國家的成果來。他有一句名言：“我的年齡和資歷不允許我做一些簡單的、沒有水平的、重復性的研究成果，要做我就得做世界第一的水平?！?/p>

從上世紀90年代末開始，中國就準備進行新型強爆轟等高層次科學試驗，這需要高性能的高速攝影機對其進行相關測試研究。然而對于強爆轟試驗中至關重要的新型高精度超高速攝影機卻因為精度高、系統復雜，研發難度極大。據李景鎮介紹，原本這一設備國家是打算進口，前后兩次簽訂合同，但是由于涉及到軍事用途，都被強行撕毀。隨后交給國內的研究所自主研制，兩次未果。

最后，國家想到了已經到深圳大學工作的“敢想，敢干，干了能成”的李景鎮。身為國際上研究高速攝影的代表人物，李景鎮沒有推辭，毅然承擔起這項高難度的精密復雜系統的“SSF超快過程分幅掃描同時成像記錄儀”的研制工作。其實早在2006年，他就憑借著首先研制成功國家攻關急需的某種超高速等待式分幅攝影機而獲得國家技術發明獎二等獎。不過在李景鎮自己看來，這種超高速分幅攝影機雖性能優越、國際先進，但由于其是單功能的分幅攝影機，在相鄰兩畫幅之間有“時間縫隙，time gap”,有嚴重的原理性信息丟失且不能彌補的不足，而能解決這類原理性信息丟失，得到完整的、準確的爆轟過程的信息，是這種新型高精度的SSF成像記錄儀。不過研制難度也要大得多，幾乎是從零開始，沒有技術和經驗可以借鑒，完全是摸著石頭過河。

SSF超快過程分幅掃描同時成像記錄儀被譽為超高速攝影領域“皇冠上的珍珠”，可見它在業界人士眼中的重要性和難度。李景鎮在這個項目上的研究之路一度舉步維艱。“曾經有整整3個月，我整天迷迷糊糊的，滿腦子都是這個項目，但就是拿不出方案也計算不出來?！痹谀嵌稳兆永?，李景鎮夜不能寐、食不知味，但是暗下決心：“為什么美國人能研究出來，我們中國人就不行？我就不信這個邪，我不僅要研究成功，還要比美國的水平高！”

李景鎮用了3年的時間做計算、做方案、做實驗，光是寫滿密密麻麻的數學公式和計算過程中用手繪制的草圖就堆滿了辦公室里的幾個抽屜，電腦中存檔的電子文件高達8G之多。在方案確定之后，緊接著是光學設計、機械設計、加工和裝調，這其中的困難也是可想而知！李景鎮親力親為全程參加，在第一線和工人一起討論如何加工如何裝調。“我這是遵循清華大學多年的傳統，一臺設備，從原理到實驗到計算到設計到加工，要和工人師傅全程在一起。”

在國際高速成像和光子學會議上

就這樣前后8年，李景鎮和他的團隊歷盡了艱難，銳意創新，終于獲得了成功。SSF超快過程分幅掃描同時成像記錄儀能在等待模式下同時得到同一時間基準、同一空間基準的分幅圖像和掃描圖像，發明了在等待模式下分幅—掃描同時記錄的平面成像系統和無原理誤差的轉鏡相機暗箱，填補了我國高端爆轟研究領域空白。

在2012年的項目鑒定會上，破天荒地來了10位兩院的院士。鑒定委員會以中國工程院院士金國藩為主任，中國科學院院士、中國工程院院士周炳琨、薛永祺、姚建銓、林尊琪、劉頌豪、吳培亨、李同保、沈緒榜、魏子卿為副主任委員以及多名專家組成。這種齊聚一堂的場面以往并不多見。作為專家，大家都清楚李景鎮團隊這一研究項目的分量，鑒定結果，大家一致認為：“SSF超快過程分幅掃描同時成像記錄儀是研究高速流逝過程的精密科學儀器，是一臺具有原創思想和技術的先進設備，其整體性能指標與國外同類儀器相比，居國際領先地位?！?/p>

踏遍青山人未老

李景鎮是南方航空公司的金卡會員。擁有這張金卡會員資格的前提是年度搭乘南航航班飛行里程達到8萬公里，或者乘坐航段達到40個。“講課、做項目、學術交流、會議……出差的次數比較多。有時候剛從深圳大學這邊下了課，就奔往機場飛到西安那邊去跟加工。”過了古稀之年的李景鎮對于這種“空中飛人”的生活早已習以為常。

鉆研時間奧秘的學者，時間也待之不薄。李景鎮一點都感覺不到老之將至的痕跡。除了由于編寫了1700多萬字的光學著作造成視力有些影響之外，無論是從精力上還是思維的創造力上，李景鎮都不遜色于科研隊伍中的年輕人。

在2016年的深圳市科技創新大會上，“40后”的李景鎮和“80后”的汪韜分別作為兩個年度的深圳科技獎市長獎的得主相鄰而坐，相差了40歲的兩個人相談甚歡，成了忘年交。李景鎮這樣的忘年交還有很多，他喜歡走到年輕一代中間去，完全沒有年齡和職位上的架子，天南地北地聊一聊，開開玩笑，給他們一些建議，順便將自己幾十年的人生智慧和科研經驗與他們分享。所以，年輕人都喜歡在背后親切地稱呼他為“永遠年輕的老師”。

然而，這個老師在帶學生時也有自己嚴厲的一面?！拔覍W生的要求還是很嚴格的，做我的學生，首先你要有為科研獻身的理想，為國家做貢獻的決心。其次，你要有激情，不怕吃苦受累，能夠堅持得下去。最重要的是要有創新意識，敢于做別人沒有做過的事情！”

熟悉李景鎮的人都知道，這是一個能夠抵抗各種誘惑的人。李景鎮很反感自己的學生稱呼他為“老板”。“我知道有一些教授會帶學生做一些橫向課題，賺些錢。但這種活兒在我這一個都不會干。我希望我的學生做的都是先導性、前沿性和原創性的學術研究，爭取為國家做些實實在在的事?！?/p>

這位目前我國高速成像技術研究領域重要的學科帶頭人在毫秒級成像技術、微秒級成像技術、亞納秒—飛秒級成像技術和某些光學前沿取得了系統的創造性成就，為我國國防科研、瞬態領域民用科研的發展做出了重要貢獻。然而李景鎮并不滿足于目前的科研成就，他打算繼續和時間競賽下去，已經把實驗室的研究領域從毫秒、微秒擴展到納秒、皮秒和飛秒。他在多次全國性學術會議上說到了他的10年規劃：用5年時間研制出原子時間尺度成像儀，滿足在原子層面上研究物理、化學和生物學的瞬變過程的需要，探索基本規律；再用5年進軍電子時間尺度成像領域，那可需要阿秒脈沖和阿秒成像技術！

“只要我在深圳，不管是什么時候，你都能在實驗室里找到我。”李景鎮的這句承諾絕不是夸大其詞，全身心地投入科研讓他完全忘記了自己的年齡和身體狀況。這幾年，隨著身邊的老友們有的離世、有的身體衰弱也很少見面，李景鎮的夫人擔心他的身體，不再允許李景鎮延續了好幾十年凌晨12點半下班的作息，強迫他陪著自己晚飯后一起散步，看看電視，保障休息。

但是李景鎮還是那樣“秉性難移”，人跟著老伴兒散步，心里卻還在思量著光學上的問題?？措娨晞∫廊皇菐追昼娋头咐В瑸榱诵秧锞团艿綄嶒炇?。如果遇到志同道合的同事一起討論問題，聊到半夜兩三點鐘再回家睡覺也是常有的事。

鉆研、探索、創新，是李景鎮秉持一生的關鍵詞。無論是人情、世故還是名譽、權利，甚至是歲月都無法從他身上奪走對光學探索的執著。

“在科學上沒有平坦的大道，只有不畏勞苦沿著陡峭山路攀登的人，才有希望達到光輝的頂點”。時間會給李景鎮教授最完美的答案！