代小佩
航行中的宇宙飛船為何會突然收不到信號?為什么運行良好的衛星在太空會瞬間燒毀?54歲的宗秋剛是能給出答案的人。他來自江西省南昌市向塘鎮的一個偏遠農村,通過孜孜不倦的努力成為北京大學地球與空間科學學院教授,主要研究方向是磁層物理、空間天氣學和空間探測。
由于在地球內磁層波粒相互作用以及磁層對太陽風間斷面響應領域作出了卓越貢獻,2018年宗秋剛榮獲國際空間研究委員會和印度空間研究組織聯合頒發的維克拉姆·薩拉巴伊金質獎章。這是時隔8年后,我國科學家再次捧起這一國際空間科學界最高獎項。
年幼時,宗秋剛便要放牛、干農活,承擔很多家務。日子雖然清貧,但宗秋剛卻不覺得苦。“小時候,家鄉的天特別藍,每到夜晚都能看見美麗的銀河。”喜歡仰望天空的宗秋剛,覺得世界很大,他要出去,去上大學,去看看更廣闊的天地。
通過預考選拔,宗秋剛順利考入四川大學。他讀高中時,很多媒體報道物理學家李政道和楊振寧的事跡,由此掀起一股學物理的熱潮。他受此影響,加上物理和數學成績好,于是選擇了原子核物理專業。
時年15歲的宗秋剛,獨自坐上南下的火車,去往自己心心念念的大學。由于沒錢買火車票,大學4年他只回過3次家。
畢業后,宗秋剛被選派到中國科學院空間科學與應用研究中心工作。1989年,24歲的宗秋剛得到去南極考察的機會,同行的一名記者帶了3臺當時世界上性能最好的相機。
宗秋剛大為不解地問道:“有必要嗎?”對方回答:“我已經有了3臺全世界最好的相機,再拍不出好照片就只能怪自己。”宗秋剛由此深受啟發:“搞研究的外部條件都有了,做不出好成果就只能怪自己不努力。”

在南極的那兩年,宗秋剛一邊參與觀測站的磁場監測工作,一邊努力學英文。當時通信技術還很落后,宗秋剛每兩個月才能給家里打一次衛星電話。閑來無事,他常跟著一位研究地質的老教授一起敲石頭,隨之培養了研究石頭的愛好。
當時,國內在空間物理研究方面的資料很有限,宗秋剛覺得有必要出國看看。1994年,他通過學者交換計劃來到位于德國馬克斯—普朗克研究所(下簡稱馬普所)。
到了馬普所,宗秋剛把讀研時完成的一項研究交給導師威爾肯,威爾肯問道:“這個計算結果的上限在哪里?”宗秋剛答不上來。當時,只見威爾肯從上衣口袋掏出巴掌大小的筆記本,上面密密麻麻地寫著一些簡化公式。利用公式,威爾肯很快就算出了上限,這讓宗秋剛很受刺激。“我用了近兩年做出來的東西,威爾肯兩分鐘就搞定了。”他說。
此后,宗秋剛開始埋頭苦讀。啃讀英文教科書、專著。整整半年,他過著住處、辦公室兩點一線的生活。這段時間的沉淀,為他后來的研究打下了扎實的基礎。
宗秋剛在馬普所的頭兩年,北京大學地球與空間科學學院教授涂傳詒正好也在此做訪問研究。作為所里僅有的兩個中國人,他們每周都會擠出半天時間去散步。兩人常圍繞國內外熱點展開辯論,有時吵得不可開交。“散步結束后,涂老師還會為議題回去查資料,下周接著辯。”宗秋剛說,“每周一會”使他逐漸養成了獨立思考的習慣。
為了讓衛星盡可能地輕,衛星外圍的骨架結構——蒙皮的厚度只有1毫米。太空中存在一種個頭很小的電子,能量約為10萬伏特,它能輕易穿透蒙皮到達衛星內部,并沉積在其中。久而久之,沉積的電子達到臨界狀態,可導致衛星自燃。這就是著名的“殺手電子”。
此前有學者認為,是磁場抖動導致“殺手電子”的產生。2007年宗秋剛發現,“殺手電子”是太陽風“吹”出來的。當太陽風發生抖動,會產生超低頻波,而超低頻波會使“殺手電子”突然加速,也就加快了它在衛星中的沉積速度。
2008年1月,美國著名雜志《發現》刊出“2007年度全球百大科學技術與趨勢”進展,宗秋剛在“殺手電子”快速形成機理方面的研究成果排在第37位。
2009年,歐洲航天局公布了雙星—ClusterⅡ計劃實施中作出突出貢獻的10位科學家,作為項目合作科學家的宗秋剛居于榜單首位。ClusterⅡ衛星在軌運行10年來,歐洲航天局根據參與計劃科學家的論文發表數量和研究成果進行評價,宗秋剛以16篇第一作者文章排名第一。
取得如此耀眼的成績,宗秋剛說,他的秘訣是用功。他要求自己每周至少工作100個小時,“你很難證明你比別人聰明,但你很容易證明你比別人努力”。
2007年,在波士頓大學空間物理中心擔任研究科學家的宗秋剛受邀回北京大學教書。“國家資助我念完大學,我很感激,如今是我回饋祖國的時候。”他說。
回國后,宗秋剛住的是北京大學提供的臨時宿舍。在國外待了十幾年,起初他有些不習慣,不過生活上的困難很快就克服了。“我小時候吃過那么多苦,這些都不算什么。不要問國家給了你什么,而要問你給國家帶來什么。”他說。
2016年,宗秋剛利用自主研發的“北大—成像電子譜儀(BD-IES)”衛星探測器,揭示了磁層亞暴能量電子注入的徑向傳播模式。研發任務外,宗秋剛還擔任著6本學術雜志的編委。最近,他開始把主要精力放在期刊上,他說:“我想把祖國的期刊做好。”
在學生眼里,宗秋剛很嚴厲,他十分看重學生“是否用功”。他說,現代人浮躁,大多數只想要那臨門一腳,但實際上,漫長的“搬磚”之后才會有臨門的時刻。