李景镇：用一辈子探索一秒钟的奥秘

本刊记者 王 军

一秒钟，电影放映了24帧画面；一秒钟，蜂鸟震翅55次；一秒钟，人可以呼吸进93毫升空气；一秒钟，地球从太阳接收486亿千瓦时的能量；一秒钟，光绕地球跑了7圈半。

以地球自转为准的格林威治标准时间所计算，一秒钟是一天的1/86400。几乎没有人会关注到这短短的“一瞬即逝”给我们带来的影响。然而在研究了一辈子高速成像、超高速成像和极高速成像原理和技术的李景镇教授眼中，这一秒钟却充满了无数的奥秘，研究空间大有可为。

忆往昔，峥嵘岁月稠

年过70的李景镇在我国光学领域是一位传奇性的人物。从当年清华大学毕业到如今，半个世纪过去了，他从没有离开过和瞬态光子信息技术相关的研究，一辈子痴迷于如何观测短时间（1秒到万亿分之一秒）和原子时间（万亿分之一秒到千万亿分之一秒）过程的光信息，探索“一瞬即逝”过程中所发生的物理、化学和生物图景及其变化规律，至今还保持着很多“纪录”：他研制出我国第一台国际领先水平的超高速等待型分幅摄影机、我国第一台每秒2000万幅摄影频率的转镜同步型超高速分幅摄影机、我国第一台铍转镜超高速扫描相机、我国第一代机载集成点阵头间歇式高速相机，开创我国大型火箭发射起飞段漂移量高速摄影测量仪研制系列，为“两弹”试验、大型火箭发射、“神州”系列飞船的发射等国家重大科研工程做出了重要贡献。在2016年，李景镇实现了激光等离子体飞秒多幅高分辨率成像，把摄影频率推进到令人难以想象的每秒十万亿幅领域，时间—空间信息量大幅度超越美国、日本的最好水平，达到国际领先。

“瞬态光子信息技术研究已自成体系，形成了一门交叉性学科,几十年来我一直在干这个，世界范围内干这么久的可能只有我一个。就是因为热爱，所以我一直没有考虑过放下。”李景镇从来没有把光学的科研当作一种工作，而是视为了自己生活的一部分，如今依然在实验室的第一线和年轻人们摸爬滚打，同甘共苦。

“我先生这个人，一到家里就犯困，一进实验室就来精神！”李景镇的夫人一提到李景镇的这一特点就又好气又好笑。

对于夫人的“控诉”，李景镇哈哈一笑，算是承认，但随即又为自己辩解道：“你不知道那种感觉，在实验室里和年轻人们一起讨论学术问题，感觉自己都变得有朝气了。这大概就是科研的魔力！”

李景镇从青年时期起，就把学习和科研当作一种乐趣对待，享受其中，常常为此废寝忘食。在清华求学的时候，他曾经为了达到自己制定的学习目标埋头读书，有时整整一个学期没有迈出清华园的大门一步。到中国科学院攻读学部研究生时依然是求知若渴。后来到中国科学院西安光机所工作，每天更是工作到凌晨12点半才回家。只要光机所的大楼有一扇窗还亮着灯，那一定就是李景镇的实验室。每天深夜摸着黑回到住处，匆匆洗把脸，上床睡几个小时，天一蒙蒙亮，便又起床继续去实验室上班。这种作息，从他20几岁一直延续了几十年。

“我从没有觉得条件艰苦，也没有觉得累。对于自己热爱的事业，自然要分分钟全力以赴！”在别人看来这么“疯狂”的作息方式，李景镇却觉得再平常不过。

西安光机所是中国科学院在西北地区最大的研究所之一，为我国的战略武器试验研制测试设备，接收的都是国家指令性计划的重大任务。国家任务必须按期圆满完成，压力可想而知，但这同时也给了年轻的李景镇一个施展才能和不断成长的平台。

“我要做，就要做得比任务要求的指标高！”李景镇心里默默地给自己设定了更为严苛的标准，“比如当时的项目任务要求摄影频率是每秒钟250万张，而我做到了每秒500万张！”不仅如此，永远要求自己领先一步的李景镇在面对各项任务时总在思考如何用创新的方法去突破，不仅仅要完成任务，更要达到世界先进水平。

敢想，敢干，总能干成——这成为了李景镇贴在别人心中的3个标签。1980年，由于在核试验、氢弹试验以及核聚变实验等相关国家重大科研工程的发展中做出了突出贡献，他在中国科学院西安光机所“文革”之后第一次提升高级职称时成为了中国科学院最年轻、也是整个陕西省最年轻的副研究员。1998年在莫斯科召开的第二十三届国际高速摄影和光子学会议上，李景镇被认定为“国际上对光机式高速摄影贡献最为突出的11人之一”。

“当时我拿到签证的时候，会议都已经开完了，这个评价还是后来在翻看会议的论文集时看到的。”虽然没有亲临会议现场颇有些遗憾，但是对于国际同行对自己的认可，李景镇还是感到十分的欣慰，“我这辈子搞科研的目标并不是为了挣多少钱。说白了，就两个原因，一个是为国家服务、为国家做点事，我责无旁贷；另一个就是自己研究的东西能够得到认可，这种成就感一直支撑着我在这条科研之路上风雨兼程。”

上世纪80年代后期，中国政府为了适应国际卫星发射市场的需求和推进航天技术的进一步提高，将大推力捆绑式火箭研制和发射提到日程之上。李景镇向记者介绍，火箭从点火到发射，全程都需要用高速摄影测量仪跟踪拍摄大量的照片，因为无论是发射成功还是失败都需要进行详尽分析。比如发射失败了，通过这些照片就能分析出失败的细节问题，找到原因,所以瞬态光学成像技术是不可或缺的。

然而，当时发射起飞段漂移量的测试设备一直尚无着落。国防科工委决定捆绑式火箭发射的若干重要设备要自行研制，这项艰巨的大型火箭发射起飞段横向漂移量测量系统的研制任务便落在了李景镇的肩上。

时间紧，任务重，李景镇拉起自己的团队马不停蹄地开始了科研工作，在他的率领下，原本需要两年研发出来的漂移量测量系统只用了256天便完成了，创下了中国科学院完成大型军工任务的最快纪录。

在实验中

回忆起20多年前参加第一次捆绑式火箭发射时的情景，见惯风雨的李景镇依旧有些激动：“当时我带着22个兄弟姐妹在西昌卫星发射中心呆了70多天，由于水土不服加上紫外线强烈，很多人都得了一种‘西昌病’，消化不良、肚子鼓胀，皮肤脱皮十分严重，其中有一位甚至到了病危的程度！”当时发射的情况非常严峻，发射时间一推再推，很多专家也没有成功的把握……可见当时整个氛围的压力之大，就是在这种艰苦的条件下，李景镇和他的团队选择了坚守。“记得1990年7月16日晨,我国发射第一颗大推力捆绑式运载火箭,在倾盆大雨和国际歌声中奔赴发射基地，有点壮烈！我们团队成员被分去了4个碉堡。每个碉堡都有我们的设备。当时真是紧张时刻，好在最终取得了成功。发射前半小时我是最后一个离场的，收容没有来得及撤退的队员；发射后我是第一批赶到发射现场，看到钢板横飞、碉堡震裂，威力太大了，然而仪器正常、圆满完成任务，那种自豪的心情难以言表！”

时到今日，每当和当年的团队成员聚在一起的时候，忆往昔，峥嵘岁月稠，话题仍然离不开那一次发射，离不开那一段激情燃烧的岁月。李景镇由衷地感叹道：“这就是我说的成就感，一辈子都刻在心里！”

一万年太久，只争朝夕

时间来到了1993年。摆在功成名就的李景镇面前的，是两份沉甸甸的邀约。

一份来自恩师金国藩，邀请他北上回到母校清华大学担任某研究所副所长；另一份则来自好友刘颂豪（1999年增选为中国科学院院士），邀请他南下深圳大学来做物理系系主任，开拓深圳这座城市的光学领域：培养光学、光子学人才，建立科研基地。

何去何从？让李景镇颇费了一番思量。经过反复的综合考虑，他最终还是选择了后者。“深圳毕竟是一个年轻的城市，有活力，科研的氛围更轻松，创新力也强，很符合我的性格。于是我决定来开辟一片新天地。”李景镇如是说。

李景镇的手表从此进入了深圳时间。在这座快节奏的城市里，年过半百的科学家迸发出超越年龄的活力与激情。“我到深圳大学的第二个月就成立了光电子技术专业，尽快实现光子信息人才的培养计划。”20年来，李景镇在深圳大学期间相继创办了两个光学类专业、光学硕士点，积累了科研成果，为深大光学工程学科建设从本科、硕士到博士的三级跳，继而拿到博士后流动站奠定了基础，使深圳实现了光学领域的源头突破。

在教书育人的同时，李景镇也有一套自己的科研计划。在他看来，深圳是创新者和创业者的乐园，所以他希望自己能够在这里排除一切干扰，全身心投入到科研中去，做出更多的具有原创思想和技术、能够超越美国和日本这些先进国家的成果来。他有一句名言：“我的年龄和资历不允许我做一些简单的、没有水平的、重复性的研究成果，要做我就得做世界第一的水平。”

从上世纪90年代末开始，中国就准备进行新型强爆轰等高层次科学试验，这需要高性能的高速摄影机对其进行相关测试研究。然而对于强爆轰试验中至关重要的新型高精度超高速摄影机却因为精度高、系统复杂，研发难度极大。据李景镇介绍，原本这一设备国家是打算进口，前后两次签订合同，但是由于涉及到军事用途，都被强行撕毁。随后交给国内的研究所自主研制，两次未果。

最后，国家想到了已经到深圳大学工作的“敢想，敢干，干了能成”的李景镇。身为国际上研究高速摄影的代表人物，李景镇没有推辞，毅然承担起这项高难度的精密复杂系统的“SSF超快过程分幅扫描同时成像记录仪”的研制工作。其实早在2006年，他就凭借着首先研制成功国家攻关急需的某种超高速等待式分幅摄影机而获得国家技术发明奖二等奖。不过在李景镇自己看来，这种超高速分幅摄影机虽性能优越、国际先进，但由于其是单功能的分幅摄影机，在相邻两画幅之间有“时间缝隙，time gap”,有严重的原理性信息丢失且不能弥补的不足，而能解决这类原理性信息丢失，得到完整的、准确的爆轰过程的信息，是这种新型高精度的SSF成像记录仪。不过研制难度也要大得多，几乎是从零开始，没有技术和经验可以借鉴，完全是摸着石头过河。

SSF超快过程分幅扫描同时成像记录仪被誉为超高速摄影领域“皇冠上的珍珠”，可见它在业界人士眼中的重要性和难度。李景镇在这个项目上的研究之路一度举步维艰。“曾经有整整3个月，我整天迷迷糊糊的，满脑子都是这个项目，但就是拿不出方案也计算不出来。”在那段日子里，李景镇夜不能寐、食不知味，但是暗下决心：“为什么美国人能研究出来，我们中国人就不行？我就不信这个邪，我不仅要研究成功，还要比美国的水平高！”

李景镇用了3年的时间做计算、做方案、做实验，光是写满密密麻麻的数学公式和计算过程中用手绘制的草图就堆满了办公室里的几个抽屉，电脑中存档的电子文件高达8G之多。在方案确定之后，紧接着是光学设计、机械设计、加工和装调，这其中的困难也是可想而知！李景镇亲力亲为全程参加，在第一线和工人一起讨论如何加工如何装调。“我这是遵循清华大学多年的传统，一台设备，从原理到实验到计算到设计到加工，要和工人师傅全程在一起。”

在国际高速成像和光子学会议上

就这样前后8年，李景镇和他的团队历尽了艰难，锐意创新，终于获得了成功。SSF超快过程分幅扫描同时成像记录仪能在等待模式下同时得到同一时间基准、同一空间基准的分幅图像和扫描图像，发明了在等待模式下分幅—扫描同时记录的平面成像系统和无原理误差的转镜相机暗箱，填补了我国高端爆轰研究领域空白。

在2012年的项目鉴定会上，破天荒地来了10位两院的院士。鉴定委员会以中国工程院院士金国藩为主任，中国科学院院士、中国工程院院士周炳琨、薛永祺、姚建铨、林尊琪、刘颂豪、吴培亨、李同保、沈绪榜、魏子卿为副主任委员以及多名专家组成。这种齐聚一堂的场面以往并不多见。作为专家，大家都清楚李景镇团队这一研究项目的分量，鉴定结果，大家一致认为：“SSF超快过程分幅扫描同时成像记录仪是研究高速流逝过程的精密科学仪器，是一台具有原创思想和技术的先进设备，其整体性能指标与国外同类仪器相比，居国际领先地位。”

踏遍青山人未老

李景镇是南方航空公司的金卡会员。拥有这张金卡会员资格的前提是年度搭乘南航航班飞行里程达到8万公里，或者乘坐航段达到40个。“讲课、做项目、学术交流、会议……出差的次数比较多。有时候刚从深圳大学这边下了课，就奔往机场飞到西安那边去跟加工。”过了古稀之年的李景镇对于这种“空中飞人”的生活早已习以为常。

钻研时间奥秘的学者，时间也待之不薄。李景镇一点都感觉不到老之将至的痕迹。除了由于编写了1700多万字的光学著作造成视力有些影响之外，无论是从精力上还是思维的创造力上，李景镇都不逊色于科研队伍中的年轻人。

在2016年的深圳市科技创新大会上，“40后”的李景镇和“80后”的汪韬分别作为两个年度的深圳科技奖市长奖的得主相邻而坐，相差了40岁的两个人相谈甚欢，成了忘年交。李景镇这样的忘年交还有很多，他喜欢走到年轻一代中间去，完全没有年龄和职位上的架子，天南地北地聊一聊，开开玩笑，给他们一些建议，顺便将自己几十年的人生智慧和科研经验与他们分享。所以，年轻人都喜欢在背后亲切地称呼他为“永远年轻的老师”。

然而，这个老师在带学生时也有自己严厉的一面。“我对学生的要求还是很严格的，做我的学生，首先你要有为科研献身的理想，为国家做贡献的决心。其次，你要有激情，不怕吃苦受累，能够坚持得下去。最重要的是要有创新意识，敢于做别人没有做过的事情！”

熟悉李景镇的人都知道，这是一个能够抵抗各种诱惑的人。李景镇很反感自己的学生称呼他为“老板”。“我知道有一些教授会带学生做一些横向课题，赚些钱。但这种活儿在我这一个都不会干。我希望我的学生做的都是先导性、前沿性和原创性的学术研究，争取为国家做些实实在在的事。”

这位目前我国高速成像技术研究领域重要的学科带头人在毫秒级成像技术、微秒级成像技术、亚纳秒—飞秒级成像技术和某些光学前沿取得了系统的创造性成就，为我国国防科研、瞬态领域民用科研的发展做出了重要贡献。然而李景镇并不满足于目前的科研成就，他打算继续和时间竞赛下去，已经把实验室的研究领域从毫秒、微秒扩展到纳秒、皮秒和飞秒。他在多次全国性学术会议上说到了他的10年规划：用5年时间研制出原子时间尺度成像仪，满足在原子层面上研究物理、化学和生物学的瞬变过程的需要，探索基本规律；再用5年进军电子时间尺度成像领域，那可需要阿秒脉冲和阿秒成像技术！

“只要我在深圳，不管是什么时候，你都能在实验室里找到我。”李景镇的这句承诺绝不是夸大其词，全身心地投入科研让他完全忘记了自己的年龄和身体状况。这几年，随着身边的老友们有的离世、有的身体衰弱也很少见面，李景镇的夫人担心他的身体，不再允许李景镇延续了好几十年凌晨12点半下班的作息，强迫他陪着自己晚饭后一起散步，看看电视，保障休息。

但是李景镇还是那样“秉性难移”，人跟着老伴儿散步，心里却还在思量着光学上的问题。看电视剧依然是几分钟就犯困，为了醒盹就跑到实验室。如果遇到志同道合的同事一起讨论问题，聊到半夜两三点钟再回家睡觉也是常有的事。

钻研、探索、创新，是李景镇秉持一生的关键词。无论是人情、世故还是名誉、权利，甚至是岁月都无法从他身上夺走对光学探索的执著。

“在科学上没有平坦的大道，只有不畏劳苦沿着陡峭山路攀登的人，才有希望达到光辉的顶点”。时间会给李景镇教授最完美的答案！