一生做一个"加速"梦

澳门新葡亰553311b 发布者:系统管理员发布时间:2012-03-02浏览次数:49

 

【人物小传】

谢家麟,1920年生于黑龙江省哈尔滨市,1943年毕业于燕京大学物理系,1951年在美国斯坦福大学获博士学位。

他是国际著名加速器物理学家,中国科学院院士,我国粒子加速器事业的开拓者和奠基人之一,为我国高能粒子加速器从无到有并跻身世界前沿起到了至关重要的作用,对我国高能物理实验基地的建造作出了卓越贡献。

他带领团队研制成功我国第一台大科学装置——北京正负电子对撞机,曾获国家科技进步奖特等奖、何梁何利科技进步奖等。

 

音乐家使用音符组成美妙的音乐;诗人凭借字句的安排咏出千古绝唱;高能物理和加速器研究者,则利用电磁场和粒子运动的规律,向人类探索物质本源的终极梦想不断迈进。

2012214日,2011年度国家最高科学技术奖对92岁的谢家麟情有所钟,将这个最高荣誉给了这位国际著名的加速器物理学家。

对前来祝贺的众人,精神矍铄、语声洪亮的谢家麟院士诚挚地说,最高科技奖是给个人的,也是给整个高能物理领域的。

世界上第一台以高能电子治疗深度肿瘤的加速器、中国第一台高能量电子直线加速器、北京正负电子对撞机……这些撬动粒子物理研究和造福人类的加速器,也成为这位自我评价很一般,很平常,不聪明的大科学家,向科学与人生的梦想无限逼近的加速器

十年磨一剑,锋利不寻常

在中国自己的高能粒子加速器上开展高能物理实验研究,是中国物理学家梦寐以求的理想。谢家麟回忆说。

最终将理想实现的正是北京正负电子对撞机,坐落于北京西郊玉泉路中国科学院高能物理研究所地下,被称为我国上世纪80年代继两弹一星后最重大的科学工程。

在形似羽毛球拍的北京正负电子对撞机内,正、负电子束流不断冲浪,最终加速到接近光速,并在相互碰撞中揭示微观世界的科学奥秘。如同一枚粒子物理领域的探针,正负电子对撞机不断挑起物质微观世界的神秘面纱。

此前,将近30年努力,中国几代科学家的这个理想依然是纸上谈兵,其曲折艰辛的过程被形容为七下八上

198410月,北京正负电子对撞机动工兴建,谢家麟是总设计师兼工程经理。

正负电子对撞机超前的作用和意义确实远远超出时人想象。用质子还是电子?做同步加速器还是对撞机?现实的技术争议摆在眉头紧锁的高能物理科学家们面前。

高能加速器是尖端技术,对撞机技术又是高能加速器中的尖端,国际上认为中国这一步跳得太大。陈和生院士回忆说,当时许多加速器的技术在国内是空白。其中关键设备如速调管,工作寿命甚至短到只有几个月。

有人打了一个比喻,说我们好比站在火车月台上,想要跳上一辆飞驰而来的特别快车。如果跳上了就飞驰向前,如果没有抓住,摔下来就粉身碎骨。叶铭汉院士说。何况,对撞机还要在短短几年内做出来,才具有很强的竞争力和重要的科学意义。

中国当时和国际上高能物理研究差距有30年,电子对撞机实际上是直接来实现最先进的技术。如果还是一步一步来跟踪,可能永远没有出头之路。陈森玉院士说,但可想而知,挑头人的压力有多大,这种高瞻远瞩需要多大的勇气!
正是在这个关键性的选择中,谢家麟大胆超前,又小心验证。他多次组织国内外科学家展开论证和调研,反复对比权衡两种路线的优缺点,以深入而细致的分析说服了持不同意见者,最终确定了正负电子对撞机的方案。

有人评价,谢家麟的选择实非运气,每个方案的选择都倾注了他的大量心血,每项选择都要经历确定宏观原则、严格理论计算、缜密分析思考以及细致的实验验证几个步骤。

为了保证加速器按期按质完成,谢家麟又选择超高真空、磁铁、自动控制等八项关键技术开展预研,并提出一定要采取先进的又是经过验证的技术……他提出的许多基本原则,至今仍被其他大科学工程建设遵循。

198810月,北京正负电子对撞机成功实现第一次对撞。此后,高能物理研究所跻身世界八大高能加速器中心。

现在回想起来,那时候有点大胆。谢家麟说,但什么叫科研工作?就是解决困难。路都摆在那了,你顺着走,还叫什么科研工作?科研的根本精神就是创新,就是没有路可走,自己想出条路来走。

十年磨一剑,锋利不寻常,虽非干莫比,足以抑猖狂。成功之后,谢家麟赋诗一首,表达心情。

春风蜜月谁为伍,火炭风箱度乱时

谢家麟认为自己是一个资质普通的人,但也相信只要努力一定会有收获。 他说,做科学研究,重要的是有自己的兴趣,有了兴趣,很自然的向前走,会享受这个工作而不是非做不可,能变被动为主动。

在燕京大学读书时,他是个中等的学生,虽然学的是理科,对文学也颇为爱好。选读了一门文学院的课程:苏(东坡)、辛(弃疾)词,由国学大师郑因伯授课。期终考试时,要求学生们从两位词人的作品中选一首进行评说解读。

大概是我评写的不错,郑师不仅表扬我,还说可惜我不是中文系的学生。提及这件70年前的旧事,谢家麟依旧大笑不已。从青年时代开始,他就习惯于赋诗抒怀。 抗战期间,他和妻子登报旅行结婚,行李中还带着半箱临行时跑到城里中药铺买来的滑石,希望以后有机会还能继续进行无线电研究工作。在蜜月中,他居然还找到一个铁匠铺继续烧炼。

可见那时我们对工作的投入真是到了痴心的程度。” 对此情景,谢家麟以诗为证:一心烧炼人笑痴,满箱密件是顽石。春风蜜月谁为伍,火炭风箱度乱时。

由于喜爱偏重应用基础研究的微波物理和技术,谢家麟从美国加州理工学院转学到斯坦福大学攻读博士,从此对粒子加速器产生了强烈的兴趣,算是遇到了他一生中另一个挚爱

兴趣驱动,他在物理领域造诣日深。博士论文答辩时,向谢家麟提问的教授要他对问题做出定性的解释,没料他却在黑板上即时推出了方程式,解决了问题。这完全出乎人们的意料,于是要求谢家麟马上暂时回避。等再进屋时,教授们已经向他握手祝贺博士答辩通过。
此时是新中国成立初期,留学生大都摩拳擦掌,预备回国在祖国的建设中一显身手。谢家麟也在1951920日交了论文,办好了一切手续,搭船踏上几年来日夜盼望的归国之旅。不料中途他又和几名学科技专业的留学生被拦下并禁止离境。

突然的完全出乎意料的事件使我们惊愕、愤怒不已,但也无能为力,只好重返美国,直到1955年才回到祖国。谢家麟说,当时的感受,分明就是黄河横渡混相似,故国山河入梦游

不过,也正是这次长达四年的滞留,促成了当时世界上唯一的使用高能电子束流治癌的加速器的诞生,也打磨出一个优秀的粒子加速器专家。

上世纪七十年代末期,曾任斯坦福直线加速器中心所长的潘诺夫斯基教授来中国访问,见到老朋友谢家麟的第一句话就是,我很高兴地告诉你,你在芝加哥建造的加速器仍在运转。随后的1979年,谢家麟到美国芝加哥费米国家实验室,重访他当年做的那台医用电子直线加速器,时隔23年,加速器仍在运转之中。想到自己的工作能造福人类,谢家麟感到欣慰。

做这台医用加速器可谓过程艰难。当时还有斯坦福4个教授级的专家也接了同样的工作,谢家麟作为他们的对手,无论是资历还是可供调遣的人员和资源,都不在一个量级上。

没有经验,但我觉得这是独当一面、锻炼自己的绝好机会,因此毫不迟疑地接受了。赤手空拳的谢家麟费尽周折找到一家化妆品工厂,承担加工任务的工程师从未接触过加速器和真空方面的工作。又登报招聘了一名助手,也只是当过美军的雷达兵,没有接触过有关加速器的业务。

两年之后的1955年夏天,谢家麟的医用加速器率建成,并应用于患者的治疗。在即将投入使用的阶段,他的一个医生朋友赫西,常常半开玩笑地问他:你睡眠好吗?你知道我们美国病人是喜欢告状的。谢家麟的成功也让对手放弃了继续研制。

这件棘手的工作,使我得以从头到尾亲自解决电子直线加速器的研制和应用的全部过程中出现的问题,积累了经验,也建立了不懂可以学懂的自学信心,并懂得了培养年轻人要委以重任的压担子的道理。谢家麟回忆说。

正当谢家麟的医用加速器研制成功之时,他接到美国移民局来信,要他在做永久居民和限期离境之间做出抉择。

我当然毫不迟疑地做了尽早回国的决定。谢家麟描述当时的想法说,我希望自己能对生我育我的祖国做出些贡献,这是我们这一代留学生的普遍的心声。

这或许也是他能够在极其简陋的条件下依旧保持兴趣的原因。回国后他带领一批刚出校门的大学生,8年建成了中国第一台30MeV的高能量电子直线加速器,它的第一个应用就是模拟原子弹爆炸时的辐射效应,为我国第一颗原子弹的研制提供了保障和检测手段。
研制这个加速器,当时所面临的情况是一无所知一无所有。但谢家麟做的这件远远超前的研究工作,却为后来建造北京正负电子对撞机奠定了技术基础,培养了中国加速器的人才。

这也是他所说的想吃馒头,先种麦子

石室宝藏观止矣,跃登天马莫淹留

年逾九旬的谢家麟如今每周一会到办公室看看信件,我最感兴趣的事,是看看书、看看报,了解科学上有什么发展和新的创造。

他曾如此诠释养生之道我的身体好比一盏灯油较少的油灯,我可以将灯芯拧小点儿,慢慢点燃,也可以长久的发光。

回顾逾一甲子的科学生涯,他自觉对生活和工作很乐观,很向前,很愉快。

谢先生一生有两个主题,一个是竞争,一个是超前。熟悉谢家麟的冼鼎昌院士说,他所做的工作总是在与国际同行竞争中进行,他的工作也总具有前瞻性。

70余岁时,谢家麟致力于一种新型光源——自由电子激光的研究,并在亚洲第一个研制成功。令人惊叹的是,新世纪初已是耄耋之年的谢家麟以大师的思想,尝试突破加速器设计原理,将电子直线加速器几十年沿用的三大系统精简为两个系统,大大降低制造成本,并研制出世界上第一台紧凑型新型加速器样机。

石室宝藏观止矣,跃登天马莫淹留。谢家麟的这两句诗,表达了他不愿满足现状,要持续创新。 谢家麟的学生、中科院高能所加速器中心研究员高杰自己已经带上博士生,他有一次看到一个小师弟的博士论文选题,十分惊叹,感到年富力强的自己都没有勇气像谢家麟一样让学生去开拓如此具有超前性的题目。

创新是人的本性。谢家麟认为,创新与跟踪有很大差异。我们要建设科技强国,必须强调培养高素质的创新科技人才,能够产生新思想,并能克服困难,把思想变为现实,这样才能攀登世界的顶峰。” 谢家麟的一句千万不能做井底之蛙让高杰终生受益,有时候想起这句话会冒冷汗:想想如果天就是那么一个井口的时候有多恐怖。我今年50岁,比起谢先生来还很年轻,还应该扩展更广阔的天空。

谢家麟常引用要发现新东西,必先做出新东西的科学谚语,鼓励学生们自己动手,边干边学。就像北京正负电子对撞机,研制这样一个刚刚出现的尖端科技装置,关键不在于了解其工作原理,而在于是否能把它在自己的现实条件下变成一个实实在在能够使用的实物。

他崇尚细节决定成败细节问题可能是由于设计、加工、调整的不当,也可能昭示新现象的存在。微波背景辐射是宇宙大爆炸理论的支柱之一,而这却是由于研究射电望远镜噪声时发现的。

长子谢亚宁也从事高能物理的研究,父亲给他最深的印象,是对他说的这么一句话:如果一个人不能成为伟大人物,可以原谅,那是机遇和能力的问题。但不能成为一砖一瓦,那是不可原谅的。

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