王育竹：量子光學專家。1932年2月生，中國科學院上海光學精密機械研究所研究員。1955-1960年留學蘇聯，就讀于蘇聯科學院電子學研究所，獲得副博士學位。回國后長期從事電磁場與原子相互作用的研究，是中國原子頻標開拓者之一。他帶領研制的銣原子鐘在“遠望一號”和“遠望二號”測量船上取得優秀表現，“遠望號測量船”項目于1987年榮獲國家科技進步獎特等獎，王育竹也獲得了“獻身國防科技事業27年”榮譽證書和證章。1989年建立了中國第一個量子光學開放實驗室，率先開展激光冷卻氣體原子的研究。1997年當選為中國科學院院士，1999年當選為瑞典皇家工程科學院外籍院士。

好奇少年：從頑童到物理探索者

1932年，王育竹出生在河北正定的一個普通職員家庭。童年的他活潑好動，母親因不識字難以輔導課業，父親忙于郵政局工作無暇管教。王育竹坦言小學時期的自己“貪玩得不得了”：寫毛筆字作業時，常常胡亂涂畫應付。母親檢查只看紙張數量，他就趁機溜去玩耍。這種散漫的學習態度，直到父親偶然發現他的字跡并嚴厲批評后，逐漸開始改變。

和很多孩子一樣，他的貪玩并不是因為懶惰，而是因為對新鮮事物有著強烈的好奇心。他常趴在火車站邊上，癡迷于觀察飛馳的列車：火車靠近時汽笛聲尖銳刺耳，遠離時卻變得低沉，這太奇怪了！小小的王育竹跑去問父親，雖然父親沒能給他解釋明白，只能安慰他“長大就懂了”，但這未解的謎題在王育竹心中埋下科學探索的種子。

好奇心，讓王育竹對科學充滿了興趣，學習成績也越來越越好。1951年高中畢業時，他本想報考醫學專業，但聽聞老師提及“無線電是國家急需”，毅然選擇清華大學無線電專業。令他驚喜的是，隨著專業學習的深入，年少時的一個個疑問，都在課堂上找到了答案。比如，他在朱光亞教授的物理課上學習了多普勒效應，火車汽笛聲變化的童年疑惑終于得到了解答。

留蘇歲月：不畏艱難開拓原子鐘研究

1955年，王育竹大學畢業后通過選拔，赴蘇聯科學院電子學研究所深造。在這里，王育竹與原子鐘結下了不解之緣。

我們人類生活在時間和空間的領域里，對時間的認識和理解至關重要。日晷、沙漏、鐘表，越來越精確的時間測量是人類文明發展的標志，也是推動社會和科技進步的重要動力。王育竹赴蘇留學的這一年，世界上第一臺原子鐘誕生，革命性地把時間測量的精度提高到了數百萬年誤差一秒。

原子鐘是利用原子在不同能量態之間躍遷時吸收或發射的電磁波來計時的，由于這種電磁波周期非常穩定，原子鐘成為世界上最精準的計時工具。人們也很快發現，這種利用原子振動頻率來計時的計時器具在國防軍事、定位導航、航空航天等領域都有著關鍵作用。

王育竹所在的實驗室當時有兩個團隊，分別研究噴泉型和平面型原子鐘，而他的導師敏銳捕捉到法國學者提出的光抽運原子鐘技術的發展前景，便將這一全新方向交給王育竹。王育竹回憶道：“光抽運原子鐘只有基本原理，沒有任何現成資料，所有問題都要自己摸索。”

研究過程中困難重重，一次實驗事故令他記憶猶新：某次實驗中，他忘記移除濾波電容器，導致電容器爆炸，碎片打到臉上險些失明，多虧隔壁實驗室的同事緊急幫他吹走眼中碎屑。這種孤軍奮戰的境遇，印證了他當時的處境，實驗室里沒人做過這個方向，每個技術細節都要親自調試。原子鐘研制工作中的困難和危險，一度讓王育竹十分苦惱。

而1957年11月17日，正在技術攻堅的他迎來了人生轉折點：毛主席在莫斯科大學接見留蘇學生代表。王育竹擠在禮堂窗臺上，親耳聽到那句影響他一生的囑托：“世界是你們的，也是我們的，但是歸根結底是你們的。你們青年人朝氣蓬勃，正在興旺時期，好像早晨八、九點鐘的太陽。希望寄托在你們身上。”他回憶道，當時聽不懂毛主席的湖南口音，是旁邊同學“翻譯”的。毛主席的話給了他巨大的鼓勵，也讓他更加堅定了科學報國的決心，在后續的漫長歲月中，他用終身從事科學工作踐行著當初的承諾。

 青年王育竹

1960年歸國前夕，國際關系風云變幻，王育竹所有的筆記本都被蘇方扣留，不讓帶走。然而，他離開回國時，研究所的所有同事都到火車站送行。最讓王育竹動容的是一位蘇聯好友的態度轉變：這位好友曾因他花錢購買臨別禮物送同事而不是帶回家給父母而批評他，卻在列車啟動前最后一刻沖進站臺，和他擁抱告別。這種超越政治的科學情誼，成為他珍藏一生的記憶。

白手起家：鑄就中國原子鐘基石

回國后，王育竹在北京電子所白手起家建立實驗室，繼續從事原子鐘研制工作。基于在蘇聯積累的鈉原子鐘研究經驗，他帶領團隊快速推進研究。盡管筆記本被蘇方扣留，但許多知識和經驗都在王育竹腦海中。回國四年后，王育竹于1964年成功研制出鈉原子鐘實驗室裝置，并迅速交付天文臺應用。

此時，我國“兩彈一星”工程中，導彈的研制與實驗工作急需高性能原子鐘做導航、定位等技術支撐：導彈的發射時間、運行軌跡、落點測算等，都非常依賴原子鐘的穩定性。王育竹馬上帶領團隊，在科學家錢學森的指揮下，開始了新一代銣原子鐘的研制工作。

在新組建的上海光學精密機械研究室，就在王育竹帶領團隊躊躇滿志，加緊銣原子鐘研制工作時，國家進入了一段動蕩的歲月。王育竹和團隊也受到了沖擊，被下放到了工廠。1970年，38歲的王育竹帶領頻標組，下工廠接受工人階級“再教育”，入駐上海國榮燈具廠。這是一個制造漆包線的街道小工廠，工作環境和條件極差，他們在工廠廚房的小閣樓里搭建起原子鐘實驗平臺，和工人師傅一起開始了研制工作。

盡管條件如此艱苦，王育竹仍帶領團隊繼續推進銣原子鐘的研制工作，還提出了軸向通光的微波諧振腔、小型微波耦合頭和大泡充氣技術等技術。通過科研人員和工人師傅的協作，他們成功完成了銣原子鐘的迭代與工程化：三代銣原子鐘的第一代體積龐大，第二代顯著縮小，第三代性能達到國際領先水平。

 “遠望號”測量船上的銣原子鐘

經過十余年的努力，王育竹終于完成了我國第一臺銣原子鐘的研制工作。1977年，上海市計量所在對比測試后宣布，他研制的原子鐘性能達到當時德國銣原子鐘的水平。隨后，王育竹的銣原子鐘被裝備到“遠望一號”和“遠望二號”測量船上，隨艦執行導彈、火箭發射等飛行試驗的測量和控制任務。

1982年，我國向全世界發出通告，要向指定海域發射導彈，“遠望號”配合測量和控制。王育竹心中十分緊張，因為何時發射、發射到什么位置等和時間相關的數據測量，都要求有很好的時間同步，如果原子鐘不準確，那整個發射工作就會一塌糊涂。直到在《人民日報》上看到發射成功的報道，王育竹才如釋重負。

看著銣原子鐘為國家發展作出貢獻，王育竹倍感驕傲，因為他終于實現了自己科學報國的理想。1987年，“遠望號”測量船獲國家科技進步獎特等獎。由于王育竹團隊在銣原子鐘研制工作中的突出貢獻，上海光機所成為主要獲獎單位之一，王育竹也因此獲得了“獻身國防科技事業27年”榮譽證書和證章。

冷原子突圍：與諾獎擦肩的堅守

1977年，45歲的王育竹終于從工廠回到研究所，他想進一步提高原子鐘的精度。他很敏銳地洞悉到，熱運動是制約原子鐘精度的瓶頸，所以他很堅決地要做冷原子。

冷原子是指冷卻至低溫狀態下的原子，此時原子的熱運動速度會降低，并展現出特殊的量子力學特性。因此，冷原子不僅可以提高原子鐘的精度，還對于原子物理研究有著重大意義。為此，王育竹在國內率先開展了激光冷卻原子的研究，并創造性地提出利用光頻移效應冷卻原子的建議。

而此時的國際學界聚焦于多普勒冷卻機制。在1980年國際激光光譜會議上，王育竹的“光頻移冷卻原子”理論遭國外權威質疑“不可行”，讓王育竹一度灰心，但他仔細思考后還是認為自己是正確的，于是頂著國外權威質疑的壓力繼續帶隊研究。終于，在1988年他帶領團隊在鈉原子束一維激光冷卻實驗中，觀察到了低于多普勒冷卻極限溫度的現象，成為國際上最早觀察到這一現象的兩個小組之一。1989年，憑借激光偏轉原子束研究與亞泊松光子統計規律的驗證，王育竹獲得國家自然科學獎三等獎，并于1997年當選為中國科學院院士。1999年，他當選為瑞典皇家工程科學院外籍院士。

1997年，瑞典皇家科學院宣布，將諾貝爾物理學獎授予美國華裔科學家朱棣文等3位學者，以表彰他們在發展了用激光冷卻和捕獲原子的方法方面所作出的貢獻。此時，人們驚訝地發現，他們提出的新型激光冷卻機制與王育竹1979年提出的光頻移效應激光冷卻機制是一致的，而王育竹提出有關激光冷卻氣體原子新設想的時間，比國外早了5至10年，但限于當時的實驗條件，沒有在實驗上實現。不少科學家感嘆，王育竹距諾貝爾獎只差一步。

面對遺憾，王育竹淡然表示：自己做科研并不是為了拿獎，而是要為國家作貢獻！

2002年3月，王育竹實驗室利用為數不多的經費，實現了中國第一個銣原子稀薄氣體的玻色-愛因斯坦凝聚態（BEC），誕生了一種新物態，使中國成為世界上第11個、亞洲第2個擁有新物態的國家。當國際BEC網站上飄揚起五星紅旗時，從不在乎個人名利的王育竹，在那一刻非常振奮。

經過近40年的研究，王育竹推動了冷原子鐘小型化發展，領導團隊完成了天宮二號空間冷原子鐘等研制工作。2016年9月15日，由王育竹團隊研制的冷原子鐘隨著天宮二號的成功發射翱翔于九天，這是國際上第一臺在軌進行科學實驗的空間冷原子鐘，其精度高達3000萬年誤差小于1秒。值得一提的是，空間冷原子鐘的方案最早是法國巴黎天文臺提出的，但中國是第一個將其送入太空的國家。

 積分球冷卻手稿

如此高的精度和王育竹提出的積分球激光冷卻的建議密不可分，積分球冷卻法用更小更簡單的結構，實現了更高的精度，大大擴展了冷原子的應用前景。2016年，法國學者分析后指出，積分球冷卻與多普勒冷卻構成激光冷卻兩大技術路線，兩個路線同等重要。在很多學者看來，中國的積分球方案更簡單高效，穩定度也是世界領先。

 天宮二號空間冷原子鐘研制團隊合影，第二排左五為王育竹

2021年1月15日，中國科學院2021年度工作會議在北京召開，會上頒發了中國科學院2020年度各項科技獎勵，上海光機所“天宮二號空間冷原子鐘研究集體”榮獲中國科學院杰出科技成就獎。在這個20人的研究集體中，王育竹、劉亮、陳衛標三位是其中的“突出貢獻者”。

樹人培本：量子光學的播種者

在追求時間極致精度的漫長歷程中，王育竹清楚地知道原子鐘精度的每一次提高，背后都是科研人員的百倍努力。科研工作要實現可持續發展，就必須打造一支專業過硬的團隊，提高整體的科研實力。

于是，王育竹在1989年創建了我國首個量子光學開放實驗室，吸引全國青年學者參與研究。

在學生眼里，王育竹是一位嚴肅認真、愛崗敬業的好老師。他幾乎每天都要跟學生討論，了解他們進行的工作和想法，也把自己的想法和大家交流，這種習慣哪怕退休之后也保持著。他經常給學生很多文獻讓他們閱讀，然后去實驗室或通過電話進行討論。對物理本質的癡迷，讓王育竹覺得這些工作并不枯燥和繁瑣，而是充滿了趣味，享受其中。

“王先生是一位非常平和的老師，他十分看重年輕人對研究的興趣。”中國科學院上海光學精密機械研究所研究員魏榮說。他最初沒有被分配到王育竹的課題組，但對組里的研究方向很感興趣。他的一個好友恰好在王育竹門下學習，表示愿意和他交換課題組，還把這件事告訴了王育竹。沒過多久，魏榮就受到王育竹的邀請去參觀實驗室。“我當時很激動，但也很忐忑。后來王先生就給我當時的導師打了電話，安排我們兩個人換組了。”魏榮說：“王先生就是這樣，他覺得你對這個方向真的感興趣，就很愿意把你招進來。”

徐震也有類似的經歷。他備考博士研究生時發揮失常，原以為要與學術生涯說再見了，沒想到王育竹主動詢問他哪里沒考好、以后想做什么。看出徐震是真心喜歡科研，王育竹便請他來課題組工作，后來幫助他在職讀了博士學位。在中國科學院上海光學精密機械研究所研究員呂德勝看來，王育竹在教育中所傳達的精髓，除了對科研的熱愛外，就是做任何事都要從國家利益出發。

對待財物，王育竹既慷慨又“摳門兒”。遇到各種災情疫情，他往往是所里捐款最多的人。但實驗室里哪怕幾毛錢一個的小物件，他也格外珍惜，不許學生隨意丟棄。用他的話說，沒有人有權利浪費國家一分錢！

在王育竹的潛移默化下，他的學生同他一樣，心系“國家事”，肩扛“國家責”，不斷推動原子鐘研究的發展。有好幾位學生就是在王育竹“國家需要你們”的召喚下，放棄了國外的高薪工作，加入了空間冷原子鐘團隊。30多年來，以實驗室為平臺，王育竹培養出了一大批優秀的科技工作者。他們走向了全國，走向了世界，逐漸成長為我國冷原子物理和原子鐘研究的骨干力量。

除了培養人才，王育竹還非常注重基礎物理領域的研究。因為他知道，不僅原子鐘精度的進一步提高需要基礎科學的進步，國家整體科技的發展更需要基礎科學的進步。

 王育竹在實驗室指導學生

肩負科學報國使命，王育竹在基礎研究方面投入了大量精力：驗證亞泊松光子統計規律、觀察原子干涉現象、獲得新激光譜線、在中國率先實現玻色-愛因斯坦凝聚……他的一項項科研成果，不斷推動著我國冷原子物理和量子光學的發展。

原子鐘記錄了最細微的光陰流逝，也記錄了王育竹矢志報國的傳奇一生。從原子頻標到激光冷卻，從應用攻關到基礎探索，六十余載科研征程中，那個曾在莫斯科大學禮堂聆聽毛主席囑托的“八九點鐘太陽”，如今雖已鬢發如雪，卻始終保持著科學探索的蓬勃朝氣。光陰流轉改變了他的容顏，卻從未磨滅他肩扛國家重托的赤子之心。

王育竹院士用畢生心血證明：真正的科學家，既要有丈量毫厘的執著，更需胸懷家國萬里的擔當，這或許正是時間賦予科研工作者最深刻的領悟。

（作者：白艷紅，我會會員）