中国科学院国家授时中心首席科学家张首刚（中）在空间窄线宽激光实验室与科研团队成员交流。新华社记者 张博文 摄

　　争气 立志要造“中国大钟”

　　张首刚的办公桌台面夹层下铺着一件白色T恤衫，印着一个桶状精密装置的图案。

　　“T恤是我在法国巴黎天文台毕业时同事们为我定做的。画面上的装置，就是我参与改造的世界上第一台铯原子喷泉钟。”他说。

　　在国际单位制的七个基本物理量中，时间是测量精度最高、应用最广的一个。1967年，为提高时间测量精度，第十三届国际计量大会修改了时间单位“秒”的定义，以反映地球自转状态的天文时“秒”变更为以原子内部电磁振荡周期计时的原子时“秒”。自此，一些物理学家为能否研制出关乎时间产生与保持的原子钟，即原子频率标准（频标）而努力，这不仅是一国时间频率科学先进与否的战略资源，更是国家主权的彰显。

　　曾任北京大学常务副校长的物理学家王义遒说过：“在精确打击时代，原子钟的作用不亚于原子弹。”

　　“1998年，一名西方国家的知名物理学家在中国参观后，说中国原子钟实验研究靠‘碰运气’。我在与实验室其他科研人员闲谈中得知了这句话，被深深刺激，立志要做出一台长中国人志气的原子钟。”张首刚说。

　　2005年，张首刚海外学成回国后离开北京，来到位于西安市临潼区的国家授时中心，主持原子钟研发与标准时间研究。

　　“当时国家授时中心用于守时的小铯钟完全依赖进口，更没有基准型铯原子喷泉钟，就连相关研制设备和研究人员也都没有。”据张首刚的大学校友且几乎同期归国的国家授时中心研究员郭文阁回忆，就是在这样的条件下，张首刚从一个人起步、从单位一间地下室起步、从一把螺丝刀起步，搭建平台、招募人才。

　　现如今，他建立起的国家授时中心量子频标研究室已拥有近百名中青年科研人员，并发展成为中科院重点实验室；不仅自主研制出了国际先进的基准型铯原子喷泉钟，还在2018年实现守时型光抽运小铯钟的产品化。

　　应用广泛的便携化小铯钟产品，此前50多年都被美国独家垄断。2017年，小铯钟产品陆续对华禁售。

　　如今这款国产小铯钟不仅已应用在北斗卫星导航系统、长河二号导航系统、5G通信系统以及北极科考等任务，也装备在国家标准时间产生与保持系统。2021年11月，三台国产小铯钟在国际标准时间计算中取得贡献权重，并被国际权度局推荐给各国用于标准时间的产生。

　　“那位说中国靠‘碰运气’的外国科学家，在2019年的一次学术年会上碰到我时，对中国时频领域取得的成就表示了钦佩。”张首刚说。（待续）