半個(gè)多世紀(jì)以來,謝家麟的名字和一系列粒子加速器的頂尖技術(shù)連在一起:他曾成功研制世界上第一臺(tái)以高能量電子束治療腫瘤的醫(yī)用加速器、中國第一臺(tái)高能電子直線加速器、中國第一臺(tái)對撞機(jī)北京正負(fù)電子對撞機(jī)、亞洲第一臺(tái)產(chǎn)生遠(yuǎn)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(xiàng)站在世界前沿的項(xiàng)目。其中,有兩項(xiàng)是世界首創(chuàng),另三項(xiàng)填補(bǔ)了國內(nèi)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(xué)技術(shù)獎(jiǎng)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(jìn)入了燕京大學(xué)物理系?!岸?zhàn)”結(jié)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(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)。1947年8月,他登上前往美國的輪船,此時(shí)大兒子亞寧剛出生四個(gè)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(xué)。在他逐漸得知,他最感興趣的偏實(shí)際應(yīng)用的微波物理技術(shù)是斯坦福大學(xué)獨(dú)占鰲頭時(shí),便要求轉(zhuǎn)學(xué)并順利來到了斯坦福大學(xué)學(xué)習(xí)深造。在斯坦福大學(xué)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(xué)業(yè)。
1952年,謝家麟在俄勒岡州立大學(xué)執(zhí)教了一年后,回到斯坦福大學(xué)的微波與物理實(shí)驗(yàn)室,擔(dān)任助教。半年后,他被實(shí)驗(yàn)室派到芝加哥一家醫(yī)學(xué)中心,獨(dú)立負(fù)責(zé)研制一臺(tái)當(dāng)時(shí)世界上能量最高的醫(yī)用加速器,用它產(chǎn)生的高能電子束來治療癌癥。他登報(bào)招聘到一個(gè)退伍的雷達(dá)老兵作助理,帶著一位50多歲的機(jī)械工程師,經(jīng)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(gè)個(gè)技術(shù)難題,終于研制成功世界上第一臺(tái)使用高能電子束治癌的裝置,成為當(dāng)時(shí)芝加哥的大新聞,在美國物理界產(chǎn)生轟動(dòng)。
要吃饅頭,先種麥子
1955年,謝家麟在幾經(jīng)周折后回到了離開八年后的新中國。在與家人團(tuán)聚的喜悅中,謝家麟迅速投身到國家的科技建設(shè)。他一邊在中科院原子能所工作,同時(shí)在清華大學(xué)和中科院電子學(xué)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(jìn)的前沿科技裝置”。他的第一個(gè)目標(biāo)是建造一臺(tái)可向高能發(fā)展的電子直線加速器。
當(dāng)時(shí),國內(nèi)幾乎沒有人了解加速器,相關(guān)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(xué)生從零開始建造微波實(shí)驗(yàn)室、調(diào)制器實(shí)驗(yàn)室,他將其形象比喻為“要吃饅頭,先種麥子”。在謝家麟的帶領(lǐng)下,這支隊(duì)伍先后成功研制國內(nèi)第一臺(tái)電子回旋加速器、脈沖功率最大的速調(diào)管,均獲全國科學(xué)大會(huì)獎(jiǎng)。他還領(lǐng)導(dǎo)國防科技課題,成功研制引爆原子彈的中子管。
經(jīng)過八年奮斗,中國最早的一臺(tái)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(shè)做出了直接的貢獻(xiàn)。
1972年,發(fā)生了一件在中國科學(xué)界影響深遠(yuǎn)的事:由著名物理學(xué)家張文裕牽頭,包括謝家麟在內(nèi)的18位科學(xué)家參與撰寫了一份報(bào)告。次年初,在周恩來總理的指示下,中國科學(xué)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(yuǎn)?正如要想了解宇宙離不開哈勃太空望遠(yuǎn)鏡一樣,要想進(jìn)一步了解微觀世界的物質(zhì)結(jié)構(gòu)與運(yùn)動(dòng)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(chǔ)理論物理和現(xiàn)代科技進(jìn)一步發(fā)展的必要條件。能夠開展高能物理實(shí)驗(yàn)研究,是中國物理學(xué)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(tuán)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(gè)子項(xiàng)。自此,作為中國研究加速器首屈一指的物理學(xué)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(fù)電子對撞機(jī)(BEPC)工程的研制。
由謝家麟帶領(lǐng)的團(tuán)隊(duì),克服了一個(gè)個(gè)重大技術(shù)難關(guān),最終跳上了飛馳的“特快列車”。1988年10月,北京正負(fù)電子對撞機(jī)實(shí)現(xiàn)對撞,被視為中國科技發(fā)展史中的一個(gè)有重要國際影響的里程碑。
鄧小平在參觀建成的BEPC工程時(shí)說:“中國必須在世界高科技領(lǐng)域占有一席之地。”對于這項(xiàng)普通人不太懂的高精尖技術(shù),媒體普遍的報(bào)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(lǐng)域取得的又一重大突破性成就。
謝家麟也寫下詩篇表達(dá)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(fù)電子對撞機(jī)工程獲得“國家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)特等獎(jiǎng)”,謝家麟作為這項(xiàng)工程的主要領(lǐng)導(dǎo)者和總設(shè)計(jì)師,在獲獎(jiǎng)人員中排名第一。
只有起點(diǎn),沒有終點(diǎn)
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(shù)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(shí)用新型電子直線加速器,通過簡化電子直線加速器的結(jié)構(gòu),既提高了性能,又降低了造價(jià)。
2011年,謝家麟指導(dǎo)的最后一個(gè)博士生畢業(yè)。至今,他仍然堅(jiān)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(gè)普普通通的人,他相信“天生我材必有用”,認(rèn)為任何人只要朝著一個(gè)方向不懈努力,一定都能取得一番成就。關(guān)鍵在于要有鍥而不舍的精神,遇到困難時(shí)不放棄不自餒,要想辦法克服和解決,當(dāng)解決的困難多了,自己便會(huì)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?yàn)樵诳萍碱I(lǐng)域,理論與實(shí)驗(yàn)同等重要,缺一不可。
幾十年來,時(shí)常有人問謝家麟,是否后悔當(dāng)年回國的決定,因?yàn)槿绻粼诿绹?,他也許可能獲得更大的成就。他的回答永遠(yuǎn)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(jī)會(huì)施展自己所學(xué)的知識(shí),為祖國建設(shè)服務(wù)。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(zé)任把自己的足跡記錄下來”,給后來人“作為他們?nèi)松缆返膮⒖迹蛟S可以增添他們前進(jìn)的信心和勇氣”。于是,他花了一年多時(shí)間,完成了自傳《沒有終點(diǎn)的旅程》,意為科學(xué)技術(shù)永遠(yuǎn)在發(fā)展中,沒有終點(diǎn)。
五十多年來,謝家麟用行動(dòng)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(shù)專家,中國科學(xué)院高能物理研究所研究員。曾領(lǐng)導(dǎo)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(xué)院原子能研究所研究員。加速器研究室主任,兼清華大學(xué)工程物理系教授和中國科學(xué)院電子學(xué)研究所研究員,中國科學(xué)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(shè)計(jì)師,北京正負(fù)電子對撞機(jī)工程經(jīng)理,合肥國家同步輻射加速器工程總顧問,國家高技術(shù)主題專家組顧問,粒子加速器學(xué)會(huì)理事長,高能物理學(xué)會(huì)副理事長等職。