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謝家麟:沒有終點的旅程

2012-12-29 00:00:00
大眾科學 2012年4期


  半個多世紀以來,謝家麟的名字和一系列粒子加速器的頂尖技術連在一起:他曾成功研制世界上第一臺以高能量電子束治療腫瘤的醫(yī)用加速器、中國第一臺高能電子直線加速器、中國第一臺對撞機北京正負電子對撞機、亞洲第一臺產生遠紅外自由電子激光的北京自由電子激光裝置,以及新型電子直線加速器等多項站在世界前沿的項目。其中,有兩項是世界首創(chuàng),另三項填補了國內重要空白。
  2012年2月14日,92歲的謝家麟,成為2011年度國家最高科學技術獎獲得者之一。
  嶄露物理方面過人才華
  謝家麟1920年8月8日出生于哈爾濱,1938年進入了燕京大學物理系?!岸?zhàn)”結束后,懷抱著科技救國的理想,謝家麟通過教育部舉辦的留美考試,獲得出國學習的機會。1947年8月,他登上前往美國的輪船,此時大兒子亞寧剛出生四個月。他完全沒想到,與妻兒這一別竟是八年。
  謝家麟申請的是加州理工大學。在他逐漸得知,他最感興趣的偏實際應用的微波物理技術是斯坦福大學獨占鰲頭時,便要求轉學并順利來到了斯坦福大學學習深造。在斯坦福大學物理系攻讀博士期間,謝家麟嶄露出過人的才華,很快就順利地完成了學業(yè)。
  1952年,謝家麟在俄勒岡州立大學執(zhí)教了一年后,回到斯坦福大學的微波與物理實驗室,擔任助教。半年后,他被實驗室派到芝加哥一家醫(yī)學中心,獨立負責研制一臺當時世界上能量最高的醫(yī)用加速器,用它產生的高能電子束來治療癌癥。他登報招聘到一個退伍的雷達老兵作助理,帶著一位50多歲的機械工程師,經過兩年多的日夜忙碌,在完全無例可循的情況下,克服了一個個技術難題,終于研制成功世界上第一臺使用高能電子束治癌的裝置,成為當時芝加哥的大新聞,在美國物理界產生轟動。
  要吃饅頭,先種麥子
  1955年,謝家麟在幾經周折后回到了離開八年后的新中國。在與家人團聚的喜悅中,謝家麟迅速投身到國家的科技建設。他一邊在中科院原子能所工作,同時在清華大學和中科院電子學研究所兼職。
  建國初期,百廢待興。他所面臨的狀況是,如何“在極端落后的條件下,研制世界上最先進的前沿科技裝置”。他的第一個目標是建造一臺可向高能發(fā)展的電子直線加速器。
  當時,國內幾乎沒有人了解加速器,相關器材也是一窮二白。于是,從自行研制各種微波元器件開始,謝家麟帶著一批學生從零開始建造微波實驗室、調制器實驗室,他將其形象比喻為“要吃饅頭,先種麥子”。在謝家麟的帶領下,這支隊伍先后成功研制國內第一臺電子回旋加速器、脈沖功率最大的速調管,均獲全國科學大會獎。他還領導國防科技課題,成功研制引爆原子彈的中子管。
  經過八年奮斗,中國最早的一臺可向高能發(fā)展的電子直線加速器,終于在1964年研制成功,并為國防建設做出了直接的貢獻。
  1972年,發(fā)生了一件在中國科學界影響深遠的事:由著名物理學家張文裕牽頭,包括謝家麟在內的18位科學家參與撰寫了一份報告。次年初,在周恩來總理的指示下,中國科學院高能物理研究所成立,張文裕任首任所長。
  為什么說此事影響深遠?正如要想了解宇宙離不開哈勃太空望遠鏡一樣,要想進一步了解微觀世界的物質結構與運動規(guī)律,也離不開高能加速器。它就像是打開微觀世界的鑰匙,是基礎理論物理和現(xiàn)代科技進一步發(fā)展的必要條件。能夠開展高能物理實驗研究,是中國物理學家們長期以來夢寐以求的理想。
  1979年,鄧小平率中國政府代表團訪美,簽訂了中美科技合作協(xié)議,高能物理合作就是其中的一個子項。自此,作為中國研究加速器首屈一指的物理學家,已年過花甲的謝家麟開始頻繁地往來于中美兩國,全身心投入到北京正負電子對撞機(BEPC)工程的研制。
  由謝家麟帶領的團隊,克服了一個個重大技術難關,最終跳上了飛馳的“特快列車”。1988年10月,北京正負電子對撞機實現(xiàn)對撞,被視為中國科技發(fā)展史中的一個有重要國際影響的里程碑。
  鄧小平在參觀建成的BEPC工程時說:“中國必須在世界高科技領域占有一席之地。”對于這項普通人不太懂的高精尖技術,媒體普遍的報道是:這是我國繼原子彈、氫彈爆炸成功,人造衛(wèi)星上天之后,在高科技領域取得的又一重大突破性成就。
  謝家麟也寫下詩篇表達自己的欣喜和豪情:“十年磨一劍,鋒利不尋常。雖非干莫比,足以抑猖狂?!?br/>  1990年,北京正負電子對撞機工程獲得“國家科學技術進步獎特等獎”,謝家麟作為這項工程的主要領導者和總設計師,在獲獎人員中排名第一。
  只有起點,沒有終點
  年逾古稀的謝家麟并未停下科研的腳步。近20年來,他又研制成功多種尖端技術的“混血兒”自由電子激光,使用創(chuàng)新的“前饋控制”方法提高了直線加速器的性能,在80歲高齡后還研制成功一種實用新型電子直線加速器,通過簡化電子直線加速器的結構,既提高了性能,又降低了造價。
  2011年,謝家麟指導的最后一個博士生畢業(yè)。至今,他仍然堅持每周一到中科院物理所上班。談到成功的秘訣,謝家麟說,自己就是一個普普通通的人,他相信“天生我材必有用”,認為任何人只要朝著一個方向不懈努力,一定都能取得一番成就。關鍵在于要有鍥而不舍的精神,遇到困難時不放棄不自餒,要想辦法克服和解決,當解決的困難多了,自己便會有更多的信心去解決更大的困難。
  他還特別希望,未來有志于投身科技事業(yè)的年輕人,多注意“手腦并用”,因為在科技領域,理論與實驗同等重要,缺一不可。
  幾十年來,時常有人問謝家麟,是否后悔當年回國的決定,因為如果留在美國,他也許可能獲得更大的成就。他的回答永遠是:“我不但不后悔,而且感到非常慶幸,做了正確的選擇,使我有機會施展自己所學的知識,為祖國建設服務。我留在美國工作只是‘錦上添花’,而回到祖國則是‘雪中送炭’?!?br/>  2007年,謝家麟感到“在人生旅途到站之前,有責任把自己的足跡記錄下來”,給后來人“作為他們人生道路的參考,或許可以增添他們前進的信心和勇氣”。于是,他花了一年多時間,完成了自傳《沒有終點的旅程》,意為科學技術永遠在發(fā)展中,沒有終點。
  五十多年來,謝家麟用行動踐行著他對祖國的承諾。
  檔案
  謝家麟,1920年8月8日生,加速器物理及技術專家,中國科學院高能物理研究所研究員。曾領導研制成功世界上能量最高的醫(yī)用電子直線加速器。1955年,回國,后歷任中國科學院原子能研究所研究員。加速器研究室主任,兼清華大學工程物理系教授和中國科學院電子學研究所研究員,中國科學院高能物理研究所加速器部副主任,副所長,八七工程加速器總設計師,北京正負電子對撞機工程經理,合肥國家同步輻射加速器工程總顧問,國家高技術主題專家組顧問,粒子加速器學會理事長,高能物理學會副理事長等職。

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