穿上薄棉襖，鉆進(jìn)位于地下的20°C恒溫實(shí)驗(yàn)室，埋頭檢查電路連接，優(yōu)化信號參數(shù)，啟動實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，查看運(yùn)行數(shù)據(jù)，收集實(shí)驗(yàn)結(jié)果……這樣的日子，屈繼峰曾度過8年。8年后，他與同事一起對國際單位制基本物理量溫度的測量單位重新定義作出了突出貢獻(xiàn)。
屈繼峰現(xiàn)任中國計(jì)量科學(xué)研究院前沿計(jì)量科學(xué)中心黨支部書記、主任，作為一名科研工作者，多年來，他發(fā)揮黨員先鋒模范作用，扎根計(jì)量科研一線，勇于挑戰(zhàn)計(jì)量前沿國際難題，帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)取得了國際領(lǐng)先的研究成果，為我國在國際單位制基本單位重新定義這一歷史性變革中爭得話語權(quán)，極大提升了我國在國際計(jì)量領(lǐng)域的影響力。2022年，屈繼峰當(dāng)選為中國共產(chǎn)黨第二十次全國代表大會代表。
重新定義溫度單位
2017年4月13日，屈繼峰幾乎一夜未眠。在此前的100多個(gè)日夜里，他與團(tuán)隊(duì)成員通過連續(xù)實(shí)驗(yàn)采集到2000多GB的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。第二天，這些數(shù)據(jù)的最終計(jì)算結(jié)果即將得出。
“當(dāng)時(shí)，既緊張又期待，成不成功就看這臨門一腳?！鼻^峰回憶道。
不確定度百萬分之二點(diǎn)七，運(yùn)算結(jié)果讓屈繼峰心里的石頭落了地，這是電學(xué)方法測定玻爾茲曼常數(shù)的全球最佳測量結(jié)果，被國際計(jì)量局局長馬丁·米爾頓（Martin Milton）博士帶領(lǐng)的國際計(jì)量咨詢委員會評價(jià)為“玻爾茲曼常數(shù)的世界級研究工作”。
時(shí)間回到2009年。當(dāng)年10月，屈繼峰離開美國國家標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)研究院（NIST），作為高層次引進(jìn)人才進(jìn)入中國計(jì)量科學(xué)研究院工作。以電學(xué)方法測定玻爾茲曼常數(shù)，實(shí)現(xiàn)基本溫度單位的重新定義，成為他此后的主要研究方向。
什么是玻爾茲曼常數(shù)？它如何定義溫度單位？“在宏觀層面，溫度是我們可以感受到的物體的冷熱程度。而在微觀或者說物理本質(zhì)層面，溫度其實(shí)是組成物體的微觀粒子熱運(yùn)動的劇烈程度?！鼻^峰介紹，“這種看不見的粒子熱運(yùn)動劇烈程度如何換算為摸得著的冷熱程度呢？玻爾茲曼常數(shù)就是其中的橋梁紐帶。”
“為了實(shí)現(xiàn)適用于任意時(shí)間、任意地點(diǎn)、任意溫度范圍的溫度測量單位新定義，國際計(jì)量委員會建議利用玻爾茲曼常數(shù)來重新定義溫度單位。國際溫度咨詢委員會要求，至少要通過兩種完全獨(dú)立物理原理的方法來精確測定該常數(shù)。早在1988年，美國就實(shí)現(xiàn)了通過聲學(xué)方法測定玻爾茲曼常數(shù)，但是國際上一直沒有找到符合要求的第二種方法?！鼻^峰說。
為了找到第二種測定方法，屈繼峰開始了艱難的攻關(guān)。為了獲取用于新實(shí)驗(yàn)裝置的一個(gè)器件，2010年12月，他踏上了前往NIST合作實(shí)驗(yàn)室的道路?；貞浧鹉嵌谓?jīng)歷，他至今十分感慨：“因?yàn)槲覀冃缕骷脑O(shè)計(jì)與NIST原有設(shè)計(jì)不同，我只能在顯微鏡下，對原有器件進(jìn)行‘手術(shù)’改造。這要求注意力保持高度集中，為了不破壞其他結(jié)構(gòu)，我全神貫注地‘雕刻’了3天，最后成功獲得兩個(gè)合格器件?！钡谌焱砩希Y(jié)束高強(qiáng)度工作后，屈繼峰在騎自行車回住處的路上，遇上天降大雪，回去后腰部出了問題。因?yàn)橹被貒s實(shí)驗(yàn)，他只能坐輪椅回到北京。
功夫不負(fù)有心人。2013年底，屈繼峰等人測定玻爾茲曼常數(shù)第一階段實(shí)驗(yàn)結(jié)果得出，百萬分之三點(diǎn)九的不確定度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出預(yù)期。“當(dāng)時(shí)，國際上還沒有電學(xué)方法測量不確定度進(jìn)入百萬分之十的數(shù)據(jù)，我們可以說是第一次突破了該方法的極限?！鼻^峰說，“國際同行為此建立了新的模型算法來驗(yàn)證討論我們的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，這個(gè)驗(yàn)證討論一直延續(xù)到2014年元旦凌晨，離國際科技數(shù)據(jù)委員會基本物理常數(shù)推薦值收錄數(shù)據(jù)截止時(shí)間只有幾個(gè)小時(shí)，最終證明我們的測量結(jié)果沒有問題?！?
第一階段實(shí)驗(yàn)的成功大大激發(fā)了團(tuán)隊(duì)的干勁，達(dá)到國際溫度咨詢委員會要求的測量結(jié)果在隨后的第四年誕生。這一結(jié)果和團(tuán)隊(duì)幾位同事采用聲學(xué)方法測定玻爾茲曼常數(shù)的結(jié)果，同時(shí)被國際科技數(shù)據(jù)委員會基本物理常數(shù)推薦值收錄，突破了長期限制溫度單位重新定義的技術(shù)瓶頸。2019年，國際計(jì)量大會正式使用玻爾茲曼常數(shù)來定義溫度單位開爾文。至此，我國為國際單位制全面量子化變革作出關(guān)鍵貢獻(xiàn)。這一研究成果作為“溫度單位重大變革關(guān)鍵技術(shù)研究”項(xiàng)目的主要組成部分，榮獲2018年度國家科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)。
因?yàn)樵诨疚锢沓?shù)測量和溫度單位重新定義方面取得的成果，屈繼峰受邀加入國際科技數(shù)據(jù)委員會基本物理常數(shù)任務(wù)組、國際溫度咨詢委員會新興溫度測量技術(shù)任務(wù)組等國際學(xué)術(shù)組織，參與國際基本物理常數(shù)推薦值等相關(guān)工作。
有“溫度”的引路人
“他是一位有溫度的引路人?！边@是自2011年讀研究生便師從屈繼峰的周琨荔博士對他的評價(jià)?！扒蠋煵粌H手把手教會了我很多知識，還以身作則引導(dǎo)我沉下心來，精益求精做研究?！敝茜笳f，“在生活中，他對我們也很照顧，逢年過節(jié)都會邀請我們?nèi)ゼ依锍燥??！?
