摘要：“心绞痛和心梗是无法通过心电图看出来的，患者的心电图与正常人的是一样的。但心磁图就可以看出来。”应用极弱磁场测量技术，捕捉身体自身发射的微弱磁信号，绘制出三维磁图，帮助医生更迅速地判断病症。零磁医学正是北京航空航天大学房建成院士和团队当前研...
“心绞痛和心梗是无法通过心电图看出来的，患者的心电图与正常人的是一样的。但心磁图就可以看出来。”应用极弱磁场测量技术，捕捉身体自身发射的微弱磁信号，绘制出三维磁图，帮助医生更迅速地判断病症。零磁医学正是北京航空航天大学房建成院士和团队当前研究的极弱磁场测量技术课题的重大突破口。
房建成也被称为“陀螺院士”，在过去三十多年来，他始终在为研制出国际领先水平的陀螺仪不懈努力，而今他又投入到极弱磁大科学装置建设项目中。房建成说，希望这个大科学装置建成后，他和他的学生能利用先进设备带来的科研优势，在原子陀螺仪的研制中取得突破，真正实现领跑世界。
建设世界唯一“零磁”空间
地球上的一切物质都有磁性，地磁场无处不在。而在无磁的环境中，一系列颠覆性的技术应用正在不断诞生，为世界带来巨变。
目前，极弱磁场测量技术在医疗、地磁导航、地质资源勘探、国防建设等领域都有广泛应用，但受困于现有测量装置精度达不到要求，许多设想在现实生活中还无法实现。随着“超高灵敏极弱磁场和惯性测量装置”落户杭州高新区，瓶颈将被突破。十年内，这里将建成世界唯一、性能最高、空间最大的“零磁”空间。作为项目首席科学家和总设计师，房建成已经预研了十几年，“这是我多年的心愿。”
2007年，房建成去到英国卢瑟福阿普尔顿实验室，在羡慕其中的高能对撞机、加速器等大科学装置的同时，他也开始思考中国在这方面与国外的差距。“我们有很多地方受制于人，就是因为基础研究、原始创新是人家开始的。人家把原理搞明白了，把技术也实现了，甚至都做出产品用上了我们才知道。”他认为，在科技方面要想领先、要解决卡脖子问题，就需要在源头上创新。
“现在进入了一个新时代，我们叫做量子精密测量的时代，利用磁场和光，与原子、分子、电子等各种粒子相互作用，可以大幅提升仪器仪表测量的精度。”房建成说，如果在这个时候能够利用好大科学装置，那么中国就可能在新赛道上领先。
按计划，“零磁”空间在“十四五”完成建造，“十五五”完成验收投入运行。“我认为应该在2030年左右能投入运行，这也得需要我们加把劲。”极弱磁大科学装置在落地过程中的难度可想而知，而其中的关键就在于一个“大”字。“要做一个很小的磁屏蔽空间，不是太难，但我们要做成世界上空间最大、性能最高的，是非常大的一个挑战。”
在房建成身边，有来自航空、航天、计量等科技领域的多支“国家队”，还有建筑、设计、工程等领域的多位总工程师，“我不孤独，大家一起来完成任务，这就是咱们国家为什么能干成一些事的原因。”房建成笃定地说，尽管难度非常大，但他充满信心。
“陀螺人”一做就是30年
筹建极弱磁大科学装置是房建成推动国家基础科学创新的最新尝试，而研制出国际领先水平的陀螺仪则是他几十年来始终如一的追求。在很多人口中，房建成被称为“陀螺院士”。“无论是对哪种飞行器来说，有两个技术都特别重要。第一个是让飞行器跑得快的推进技术，就是发动机。第二个叫打得准，或叫定位准，靠的就是陀螺仪。”
陀螺仪是一种设计结构复杂、具有极高精密度的惯性导航定位系统，在国防科技领域居于核心地位，相关技术受到国外严密封锁。新中国建立之初，以林士谔先生为代表的北航第一代“陀螺人”从零起步，开启了中国完全自主创新的陀螺惯导研究。1981年，以张惟叙教授为代表的北航第二代“陀螺人”成功研制出光纤陀螺，并取得广泛应用。
1988年，房建成硕士毕业被分配到海军潜艇学院，当时中国的潜艇装备还很落后，“惯导的精度很低，用不了多长时间就得冒出来一艘。潜艇的隐蔽性和它的定位精度关系非常紧密。我们当时就想，陀螺不是有定位导航吗，如果它精度高，十天不冒出来，一个月不冒出来，一年不冒出来那多好啊。”房建成自此开始接触陀螺惯导，在而后十几年中，他一直带领队伍开展相关研究。
2003年，他们经历了磁悬浮控制力矩陀螺研究过程中最困难的阶段，“那个时候我们的磁悬浮转子正在挑战世界纪录，每分钟要做到43000转，要是飞出来很危险。当时做一次实验就需要在实验室里待好几天，大概半个月的时间，我们终于解决了失稳问题，创造了当时大惯量磁悬浮转子转速的最高纪录。”
作为北航第三代“陀螺人”，2007年房建成研制成功磁悬浮控制力矩陀螺，获得国家技术发明一等奖。“在北航有一句话叫‘30年一代陀螺仪、40年一代发动机’，因为它难，所以必须要有坚持不懈的精神，坐冷板凳的精神。”
坚持创新，终将摘取皇冠上的明珠
2008年房建成开始对新一代原子陀螺仪进行研究。实际上，他的梦想并非仅仅是研究出原子陀螺仪，还要利用相关技术做出民用、便宜、芯片级的惯性导航系统。
“美国也有这个目标，希望10年以后能够民用。我现在做这个大装置，也有这个梦想。我们不能把大装置做起来了，科学条件起来了，但产业没跟上，又被国外卡脖子。一方面我们做大装置，另一方面我们还有一个团队做技术创新，做工程应用。”
而对于近年来美国政府不断对中国实施的“芯片围堵”，房建成说中国人是最不怕打压的，不论是北航被列入“黑名单”还是中国航空航天被制裁，都恰恰说明了它们发展出色。“十年二十年后，包括量子精密测量、原子磁强计一定会起来，我相信我这个梦想能实现。”
而今房建成即将步入花甲之年，就在三年前他曾因过度操劳引发心脏病，一度住进了ICU。而后房建成辞任了北航常务副校长，全情投入到带领团队开展极弱磁大科学装置建设的工作中。“我带领团队做极弱磁测量、超高灵敏的惯性测量已经做到了国际最好，这就是我应该给国家担当的责任。”
这份“缺我不可”的自信背后，是房建成自始至终都在践行的责任担当。“等这个大装置建好运行的时候，我就70岁退休了。”他说，自己是在为学生们搭建平台，“为我的学生一辈、为学生的学生、为了现在的二三十岁年轻博士们。这个大装置将来要用50年、100年。只要坚持不懈，一代一代做创新研究，我相信他们会有新的发现，最终将摘取皇冠上的明珠。”
来源： CCTV4
