我國粒子加速器事業(yè)的開拓者、北京正負(fù)電子對撞機總設(shè)計師謝家麟于2016年2月20日去世。
2016年2月20日上午8時12分,中科院院士、著名物理學(xué)家謝家麟的生命停止在這一刻,享年96歲。
已故的中科院院士冼鼎昌曾這樣評價他:“謝先生一生有兩個主題,一個是競爭,一個是超前。他所做的工作總是在與國際同行的競爭中進行,他的工作也總具有前瞻性?!?/p>
的確,謝家麟的科研人生一路精彩綻放:世界上第一臺以高能電子束治療深度腫瘤的加速器、中國第一臺高能量電子直線加速器、北京正負(fù)電子對撞機……這些撬動粒子物理研究和造福人類的加速器,無一不是因為他敢想敢做而最終研制成功的。
“我就是膽子大,什么都不怕”
2012年2月14日,92歲高齡的謝家麟獲得了2011年度國家最高科技獎。當(dāng)被問及數(shù)十年學(xué)術(shù)生涯中哪件事最值得自豪時,謝家麟笑笑說:“我就是膽子大,什么都不怕!”
正是這種什么都不怕的闖勁,曾讓年僅35歲的謝家麟名揚美國。那是1955年,他在美國芝加哥醫(yī)學(xué)中心研制成功了世界上第一臺以高能電子束治療深度腫瘤的加速器,開拓了高能電子束治癌的全新領(lǐng)域。
在研制這臺醫(yī)用加速器時,斯坦福大學(xué)的4名教授級專家也接了同樣的工作,作為對手,謝家麟無論在資歷上還是在可供調(diào)遣的人員和資源上,與他們都不在同一個量級。此外,因為是醫(yī)用,這臺加速器的要求格外高:除了功率要穩(wěn)定、電子束的尺寸要合適、強度要均勻等技術(shù)性要求,還要測算出安全的輻照劑量和在人體內(nèi)的分布。
“這件事以前沒人做過,無例可循。但我覺得這是獨當(dāng)一面、鍛煉自己的絕好機會,因此就毫不遲疑地接受了。”就這樣,謝家麟赤手空拳地上陣了。他費盡周折找到一家工廠,但承擔(dān)加工任務(wù)的工程師此前從未接觸過加速器和真空方面的工作;他還登報招聘了一名助手,但這位助手只當(dāng)過雷達兵,并沒有接觸過有關(guān)加速器的業(yè)務(wù)。
對此,謝家麟并未有半點畏懼。他帶領(lǐng)著大家自己設(shè)計和制作加速器零部件,設(shè)計實驗方案,用了兩年的時間最終研制成功,并開始臨床使用。
回國后,他又帶領(lǐng)一批剛出校門的大學(xué)生,耗時8年建成了中國第一臺30MeV的高能量電子直線加速器,它的第一個應(yīng)用就是模擬原子彈爆炸時的輻射效應(yīng),為我國第一顆原子彈的研制提供了保障和檢測手段。
研制這個加速器時所面臨的情況仍是“一無所知”和“一無所有”,但謝家麟所做的這項遠遠超前的研究工作,卻為后來建造北京正負(fù)電子對撞機奠定了技術(shù)基礎(chǔ),也培養(yǎng)了相關(guān)領(lǐng)域的人才。
1979年,已年過花甲的謝家麟再一次“大膽”地投入到北京正負(fù)電子對撞機(BEPC)工程的研制工作,并擔(dān)任總設(shè)計師。
正負(fù)電子對撞機是世界高等加速器的一次革命,是當(dāng)時世界上最先進的科技,難度非常大。有人說,以當(dāng)時中國薄弱的科技基礎(chǔ),要想建成BEPC,就好比站在鐵路月臺上,想跳上一輛飛馳而來的特快列車,如果沒有抓住,就會粉身碎骨。
然而,由謝家麟帶領(lǐng)的團隊最終還是克服了一個個難關(guān),跳上了這輛“飛馳的列車”。1988年10月,北京正負(fù)電子對撞機實現(xiàn)對撞,被視為中國科技發(fā)展史上一個有重要國際影響的里程碑。
“原創(chuàng)是人天生的本性”
這一次次因為“大膽”而創(chuàng)造的奇跡,皆源于謝家麟深厚的科學(xué)功底和堅持創(chuàng)新的精神。
中國科學(xué)院高能物理研究所研究員高杰是謝家麟的學(xué)生,1986年開始跟隨他學(xué)習(xí)。高杰回憶,他對老師最深刻的印象,就是那似乎永不衰竭的創(chuàng)新精神。
“記得有一次,謝先生把他的一個博士研究生的論文發(fā)給我,我一看嚇了一跳!他給這個學(xué)生開設(shè)的題目竟然是有關(guān)未來m子對撞機的。這是一個很多人都不敢想的課題,而他不僅在想,而且已經(jīng)開始做了?!备呓苷f。
對于創(chuàng)新,謝家麟終身都在以身作則,即便是在耄耋之年也依然如此。
80歲之后,他可以支配的自由時間越來越多,便將精力投入到了研究如何將低能電子直線加速器小型化的課題上,他提出了“創(chuàng)新四部曲”,并最終研制成功。
而謝家麟進行此項研究的初衷十分簡單,他只是不愿陷入“飽食終日,無所用心”的狀態(tài)之中,希望繼續(xù)發(fā)揮自己的能力做點有益的事情,利用自己積累的經(jīng)驗為科研創(chuàng)新再做些貢獻。
謝家麟曾說,醫(yī)用加速器、自由電子激光中的前饋控制、新型電子直線加速器屬于創(chuàng)新研究,而北京正負(fù)電子對撞機、北京自由電子激光裝置等雖然是獨立自主研制的,但主要還是跟蹤國際發(fā)展的大科學(xué)裝置。
謝家麟曾多次公開表達自己對于創(chuàng)新的理解。他認(rèn)為,在研究的初始階段,“跟蹤”是必須的,假如不能處于和前人相近的水平,“超過”就無從談起。然而,謝家麟更強調(diào),要認(rèn)清“跟蹤模仿”與原創(chuàng)性發(fā)明是有很大差別的,他常說的一句話便是“原創(chuàng)是人天生的本性”。
在鼓勵原創(chuàng)性研究方面,謝家麟經(jīng)常會引用一段梁啟超的話:“任龍騰虎躍以度此百年兮,所成就其能幾許?雖成少許,不敢自輕。不有少許兮,多許奚自生?”他想強調(diào)的正是創(chuàng)新也要由小及大、逐步積累。
正是因為有了像謝家麟這樣的科學(xué)家,科研創(chuàng)新之路才永遠不會中斷,科研創(chuàng)新如他的自傳書名一般,是一段“沒有終點的旅程”。
“自己動手,才能知道關(guān)鍵問題的癥結(jié)所在”
謝家麟還十分重視科學(xué)實踐當(dāng)中的動手能力。
他認(rèn)為,動手能力并不能簡單理解為操作技能,它指的是對一個大系統(tǒng)中硬件的全面特性,包括生產(chǎn)過程,有一定的理解和掌握,這樣才能具有解決問題的實際能力。
冼鼎昌院士就很佩服謝家麟的動手能力。他曾回憶說:“我和他曾住在同一個屋子。那時候中午吃飯休息只有一個小時的時間,但做飯要燒煤,這一個小時實在太緊張。后來有一天,謝先生就用鬧鐘和一個小電機做成了一個小機械,可以按時自動打開煤爐,從此我們做飯省了好多時間!”
在美國求學(xué)期間,謝家麟就有意識地培養(yǎng)自己的動手能力。他除了學(xué)習(xí)基礎(chǔ)知識外,花費了大量的時間和精力從實驗室的技術(shù)人員身上學(xué)習(xí)了多種焊接技術(shù)、真空檢漏技巧、金屬部件的焊前化學(xué)處理、陰極材料的激活方法等。謝家麟說,他這樣做有兩個原因,第一是考慮到回國以后,脫離了美國實驗室的環(huán)境,自己不掌握它們恐怕難以推動工作;第二是我有喜愛自己動手的習(xí)慣?!?/p>
中國科學(xué)院高能物理研究所研究員顧孟平是謝家麟回國后的學(xué)生。他仍然記得當(dāng)年研制大功率速調(diào)管的時候,他們所有的資料只有一張照片和一篇語焉不詳?shù)挠⒄Z論文?!霸谶@樣的情況下,謝先生硬是帶著我們從一點一滴做起來,我們都十分佩服他的動手能力?!?/p>
謝家麟曾在一篇文章中提到,在所有科技創(chuàng)新活動中,特別是實驗領(lǐng)域的創(chuàng)新,要自己能夠動手,才能掌握第一手的情況,知道關(guān)鍵問題的癥結(jié)所在,則可做適當(dāng)調(diào)整,最后達到預(yù)期目標(biāo)。如果自己不懂動手,則猶如開車時需要一人觀看路面情況,再轉(zhuǎn)告掌管方向盤的人來調(diào)整方向。
對于未來,謝家麟有著美好期許。他在自傳中如此寄語青年人:“要立志做一個正直的人,一個正派的人,一個有良好素質(zhì)的人,然后才是在科技領(lǐng)域作出偉大的貢獻,推動我國社會的發(fā)展。這樣,自己才會幸福,別人才會因你的存在而幸福,社會才會因你的知識而更美好?!?/p>
(本文轉(zhuǎn)自《人民日報》)