「用鐵絲給槍綁上彈殼，撿的小鋸條慢慢剌出小口，裝上皮筋，用釘子固定好空包火藥，手指一勾，聽到『啪』的一聲響！」眼前這個笑意盈盈回憶童年的中年人，是蘭州大學核科學與技術學院省級實驗教學示範中心主任張宇。
把興趣愛好和工作相結合，26年來張宇埋頭工作檯，錘鍊工程技術，為學生實驗課「保駕護航」。他為空間光通信試驗，做出了「漆黑的大罐」科學實驗裝置，還與團隊做出了高產額緊湊型中子發生器，打破了國外的技術封鎖和產品壟斷……
「學生自主鑽研的過程比成績重要」
在張宇的辦公桌上，放著一本「絕版」教材——《原子核物理實驗方法》，書的封面和封底的邊緣已經磨爛，包上了老式塑料書皮，一頁頁泛黃的紙張承載著張宇關於實驗課教學的記憶。
1996年，張宇從蘭州大學現代物理系畢業，被留下來負責教學實驗和科研。當時，開設的「原子核物理實驗」「原子核物理實驗方法」兩門實驗課的10個實驗題目全都由張宇負責，還要兼顧儀器維修。
為保證新學期實驗課程順利完成，暑假期間張宇索性搬了一張行軍床到實驗室，這一住就是兩個月，他把「NaI(Tl)譜儀」「γ吸收」「α普儀」「符合測量」等10個實驗題目挨個做了好多遍，摸索出每個實驗的特點，精準掌握每套設備的性能。
針對學院新工科本科專業——核工程與核技術，2010年張宇獨創了一套新的實驗教學模式，為大四學生開設了「核技術及應用實驗」課程。有別於傳統實驗教學模式，該課程要求學生在專業課程範圍內，獨立完成「項目設計報告」，親手製作成品並調試，最終達到設計目標。
在張宇看來，大四學生已經具備獨立思考、獨立創新的能力，大四這個階段剛剛好，「學生自主鑽研的過程比成績重要，他們要動手動腦，綜合運用本科三年所學做成自己想要的一個產品。」
這些年，張宇經常帶領中心老師設計加工、維修實驗設備，所需小零件全部通過鋸、磨、鑽等工序自己製作。他們已完成多項實驗室的建設和改造工程，為本科生實驗教學順利開展提供了技術保障。
「中子發生器就是從錘柄開始的」
張宇在蘭州大學城關校區的辦公區是由幾組柜子從實驗室里隔出來的。在辦公桌旁一個長條形的檯面上，大大小小的工具星羅棋布。張宇坐在實驗台前，指著手裡的裝置介紹，這個和團隊研製成功的「高產額緊湊型D-D中子發生器」是他們最得意的作品之一。
緊湊型中子發生器是重要的可控中子源，與同位素中子源相比具有中子產額高、輻射安全性好等優勢，在中子應用技術領域有重要應用價值，但我國目前仍缺乏緊湊型中子發生器成熟技術。
緊湊型中子發生器的優勢是體積小，研發中的一個關鍵技術是需要在直徑約280mm的狹小空間中饋入150kV的高壓，用來加速氘粒子，打靶產生中子。另外，降低靶上的功率密度和抑制二次電子也是棘手的難題。
經過多次結構工藝優化設計和高壓束流加載實驗，2020年張宇帶著團隊成員成功完成了關鍵部件的研發，為緊湊型中子發生器技術在我國實現從「0」到「1」突破作出了突出貢獻，其技術指標進入了國際先進行列，為我國中子應用技術系統的研發奠定了高產額可控中子源基礎。
如今，張宇正帶領團隊的青年科研人員致力於緊湊型中子發生器的推廣應用工作。目前，已研發完成的設備有3台，其中2台已投入使用。此外，還與中核集團等科研院所合作攻關，致力於讓中子發生器的產額在長時間運行中達到穩定。
參與這一科研任務也讓學生收穫了成長。「學生就應該打磨實踐技術能力，哪怕是從製作小小的錘柄開始，打磨好手頭上的功夫，就能做出中子發生器這些能解決重大問題的成果。」張宇說。
「安全，永遠是第一位的」
從1996年入職成為講師，一直到23年後的2019年張宇才評上副教授，他笑稱自己是個專心教學和產品研發的「另類」副教授。
但張宇卻沉浸於自己坐在實驗台前創造具體實物的成就感，「老師的本職工作是教學，在這個崗位上就要實實在在地做事，何況做的還是自己喜歡的事。」
留校時就開始負責實驗教學和科研，張宇深知實驗室安全對學生的重要性。在蘭州大學榆中校區第二實驗樓建設時，他要求建築方只建好室內配電，實驗室的跑線和插座等由他帶領實驗室老師爬地溝、上橋架布置完成。他在實驗課第一節講的就是「實驗室安全、核安全」，「學生教學實驗室的安全，永遠是第一位的。」
在技術攻關的同時，張宇注重對年輕技術人才的培養，通過傳幫帶，團隊的兩位青年工程師得到了快速成長，已能獨當一面。他指導研究生團隊參加第七屆中國國際「網際網路+」大學生創新創業大賽，取得了甘肅賽區金獎和全國總決賽銀獎的不俗戰績。
20多年來，張宇還研發製作了252Cf單粒子效應試驗系統、空間光環境模擬實驗系統、工業現場中子活化分析在線監測系統等產品。在製作空間光環境模擬試驗系統時，最主要的就是在真空罐中模擬太空的黑冷環境中建立可調恆溫平台。為在這個「漆黑的大罐」中攻克零下196攝氏度的液氮冷爆炸等技術難題，張宇坐在實驗室整整花了兩年時間。
「理科思維評價工科科學，並且工程項目周期長、見效慢，一些年輕人看不到希望就可能離開，很難建立穩定的工科科研團隊。」近年來，張宇一直在呼籲，希望建立更合理的分類評價體系，助推新工科更好地發展。（中國教育報-中國教育新聞網記者 尹曉軍 通訊員 王瑛）
作者：尹曉軍 王瑛