中国院士，一份至高无上的荣誉，一份如履薄冰的责任，他们在各自的专业领域辛勤的耕耘，他们不平凡的人生经历折射出智慧的光芒……欢迎大家每周二上午10点锁定腾讯科技院士访谈栏目，和我们一起聆听院士们的心路历程。

　　

　　【郭桐兴】各位观众，各位网友，大家上午好！

　　欢迎大家来到腾讯科技院士访谈栏目。不知道大家知不知道，50年代初期世界第一台能量最高的使用电子治疗癌症的医用电子直线加速器研制成功，它的研制者，就是我们中国当时在美国留学的谢家麟先生。回国后他又担任北京正负电子对撞机工程经理等职。今天我们很荣幸的请到了中科院院士、中国粒子加速器协会名誉理事长、中国加速器物理技术专家谢家麟院士。谢老师，您好！欢迎您！

　　请谢老师谈谈带有传奇色彩的人生，先请谢老师谈谈在美国留学以及研制世界第一台能量最大的医用电子直线加速器的情况，以及您回国的一些情况。

　　【谢家麟】我是1947年到美国留学的。1951年得到斯坦福大学博士学位。当即坐船回国，但船走到半途美国的官员把我给扣留下来了，说当时美国有一条法规，凡是与美国处于交战状态的国家的科技留学生，美国政府有权不允许他们离开美国。交涉无果之后，我只好又回到美国。先在奥里根大学教了一年书，然后应邀回到斯坦福大学微波与高能物理实验室工作。这时，芝加哥有一个麦卡瑞司医学中心，他们想做一个加速电子的加速器用以治疗癌症。当时的发展情况是这样，治疗癌症一般都是使用X光，低能或者高能的X光，但X光治疗癌症有一个问题，就是X光在通过人体时强度缓慢衰减，如果癌的部位是在人体中部，那么用X光从前面照射，虽然癌区遭到摧毁，但癌后面的组织也将受到损害。所以当时国际医学界产生了使用电子治疗癌症的想法，因为电子有由能量决定的射程，超过这个距离就没有了，这样癌症后面的组织就不会被破坏了。

　　【郭桐兴】电子射程可以控制？

　　【谢家麟】X光是完全穿透人体的。电子则根据它的能量而有一定的射程。

　　【郭桐兴】人工可以控制电子的能量大小，决定射程的远近，相对来讲，比X光的治疗方式，对人体的伤害小一些？

　　【谢家麟】对。当时在国际上只是有这么一个想法。所以那个时候，麦卡瑞司就想

　　抢先实现。但这个想法怎么实现呢？应该说是很复杂的。他们先找到美国西北大学的几位教授进行研制，他们计划使用的加速器叫做电子感应加速器，但这个感应加速器很难将电子束引出来而没有杂散的X光等有害的辐射。设计进行了几年，图纸已有一尺多厚，但最后只得放弃。所以来到斯坦福大学求助。斯坦福大学是以做直线加速器闻名世界的，而直线加速器引出电子束流是非常容易的，结果斯坦福大学推荐我到芝加哥负责此事。

　　【郭桐兴】当时是一个什么单位呢？

　　【谢家麟】一个医学研究中心。最初我并不太了解工作的性质，但到那儿之后，了解了工作的具体了要求，才体会到任务的复杂性。

　　【郭桐兴】为什么呢？

　　【谢家麟】当时先进的治疗癌症的手段是使用高能X光，现在想改用电子了，这就产生了很多的新问题。比如人能耐受多少电子的照射，电子射到人体内怎样分布，如何避免与电子俱在的其他种类辐射的影响等等，不清楚的问题很多。好在我当时年轻，也就勇敢地承担起这个任务了。另外还有一个情况，就是芝加哥大学在美国政府的支持下，也在进行这项电子治癌装置的研究，于是无形中形成了竞争的局面。

　　【郭桐兴】同时也在进行相同的工作？

　　【谢家麟】对。这种情况是美国社会的特点。他们由西北大学的几位教授领导工作，由一个在美国东部专门生产加速器的高压工程公司承担研制任务。我到了芝加哥之后，才了解到这些具体情况，我登报找了一个助手，找到一个工作不忙的化妆品公司的车间，请了这个公司的工程师带着四名工人，组成一个工作班子，加工制造一些部件，这与芝加哥大学研制队伍的实力是不能相比的。

　　【郭桐兴】不是一个重量级的。

　　【谢家麟】差的很多，但我已经上马，下不来了。所以就硬着头皮做下去了。无形中这两个单位形成了一个竞争的局面，看谁能做出世界第一个用电子治癌的装置。

　　【郭桐兴】这个项目在世界上也是一个零的突破啊！

　　【谢家麟】我既然已经去了，就在这个困难的局面之下费了极大的精力，突破了很多的技术困难。最后于1955年在芝加哥大学之前建成装置，开始治疗第一个病人，首先研制成功这个世界第一的用高能电子治癌的加速器。

　　【郭桐兴】这个事情，我看了有关的一些报道，当时在美国引起了一定的轰动。

　　【谢家麟】对，芝加哥的报纸有大篇幅的报道，因为用高能电子治疗人体内部的肿瘤，是世界前所未有的。

　　【郭桐兴】您的这个项目的研制成功，一是为中国人扬眉吐气，为中国人争光了。另外也说明您的技术在这个领域世界上是非常领先的。

　　【谢家麟】这个要看怎么说。这事做成之后，我确有一些感触：就是觉得一个人要有勇气做前人没有做过的事情。另外，当时我对这项研制工作懂得很少，但是能够边干边学，才终于完成了这个创新的任务。

　　【郭桐兴】您回国是什么时候？做完这个以后？

　　【谢家麟】治疗头一个病人之后，证明这个加速器可以使用了。任务算是完成了。刚好这时接到移民局通知，要我在立即回国和做美国永久居民两者做出选择，我当然选择回国了。

　　【郭桐兴】第一次回国的时候还带了不少设备，是准备为报效祖国，做好了充分的准备？

　　【谢家麟】是的，我带了很多比较先进的科学研究设备，在我的箱子里。我不知道美国政府通过什么途径知道了，船到檀香山，一方面扣留我不许离境，一方面要检查我的行李。与他们一齐来到船舱底层，找到了存放我的行李的地方。把堆放在最上面的一个箱子打开一看是书籍，第二个还是书，装仪器的箱子恰好是被放在底下。船长这时来了，说耽误了他很多时间，航程要受影响了。结果美国官员就说，你这个船到香港之后再把行李带回美国来检查。这样，我本人回到美国之后，成天提心吊胆，因为检查出来了问题就比较大了。幸好美国人办事很马虎，我回到美国后，写了一封信，交给我的同学，委托他来代领，结果很简单就把我的箱子领到手了。以前我还不敢到工作的实验室去，因为这样会连累人家。后来行李拿到手以后，我就开始找工作了。因为那个时候没有经济来源就无法生活了。大约一个月后，奥里根大学物理系主任行将开始休假年，就来到斯坦福大学要求介绍一位教师代他去讲课，斯坦福就介绍我去奥里根大学教书去了。教了一年之后，斯坦福大学微波与高能物理实验室又聘我回来，我就又回到了这个实验室工作了。这时，芝加哥想用高能电子治疗癌症的大夫，来到斯坦福大学求助，我就被推荐前往了。

　　【郭桐兴】成功之后没有多久就回来了？

　　【谢家麟】这个加速器建成，刚刚在第一个癌症患者身上使用之后，我就接到移民局给我的信，说我可以选择在美国当永久居民，或者限期离开美国国境。

　　【郭桐兴】当时在美国的待遇应该是很高的吧？

　　【谢家麟】因为我要辞职，而他们认为我最了解自已研制的装置了，所以坚决挽留。但我坚持要走，他们就提出给我长工资做为条件，那时我的待迂已经是很高的了。但这弁不能改变我的主意。

　　【郭桐兴】回国的主要动机是什么？

　　【谢家麟】最迫切的动机应该是两个，一个是在我即将高中毕业的时候，发生了七七事变，曰本占领了北京，在日本的统治下深深感受到当亡国奴的滋味，我养成了让国家富强的志向。1942年日本偷袭珍珠港的第二天，就派兵占领了燕京大学，把学生赶走。此后我只身前往内地，那个时候教育部有一个规定，从沦陷区来的学生，可以任意选择一个大学借读。我就选择了武汉大学航空系。我原是燕京大学物理系四年级学生，现在改念航空系了，只能从一年级开始。这个事情反映了我希望能够航空救国的爱国心情。回国的另一个动机是当时我的妻子和第一个孩子仍在北京，我迫切希望回来家庭团聚。

　　【郭桐兴】希望学点真才实学，将来报国。

　　【谢家麟】当时抗战时期武大航空系没有什么实验设备，也缺少书籍，难以园我的航空救国的梦。后来燕京大学在成都复校，在同学的召唤下，我就又回到燕大，学习半年之后就毕业了。

　　【郭桐兴】回国的时候是哪一年？

　　【谢家麟】55年。头一次是51年，没回成。第二次是55年回国。

　　【郭桐兴】回国之后就进行研制一台30Mev可向高能发展的直线电子加速器，给我们介绍一下？

　　【谢家麟】回来之后，我希望能给国家的建设出一点力，而加速器是我比较熟悉的领域，因此提出这个要求。加速器本是一个进行核物理研究的工具，但后来发现除了核物理研究之外，还有许多国民经济的用途。

　　【郭桐兴】刚才您说了，医用，治疗癌症，还有呢？

　　【谢家麟】中国现在有很多用于治疗癌症的加速器。此外可以用于重型机械的探伤，加速器可以产生能量很高的X射线，很厚的钢板都能穿透。另外还可以作为原子弹核爆炸的模拟。我们研制的电子直线加速器建成后的第一个应用，就是核爆炸辐射效应的模拟实验。可用加速器很好地模拟原子弹爆炸时的辐射效应。

　　【郭桐兴】基本是等于仿真的效果？

　　【谢家麟】是的，可以模拟实际效果。另外，在国民经济领域还有多方面的应用，比如可以消毒杀菌。

　　【郭桐兴】用于食品消毒？可以不可以？

　　【谢家麟】可用于农产品杀虫、食品消毒、医用器械消毒等等，用途还是很广泛的。可是当时国内的情形不是没有加速器，也有加速器，是低能的，能量比较低的。

　　【郭桐兴】能量高、低有什么区别？

　　【谢家麟】加速器加速带电粒子，能量有多大呢？以兆电子伏来衡量，大致说来，低能量常是几、几十兆电子状，高能量是几百、几千兆电子伏，当时国内都是能量比较低的。

　　【郭桐兴】能量越高，作用就越大？

　　【谢家麟】不应该这么说，能量不同，用途的领域就不同。有的是需要高能量。有些国民经济应用是需要低能量的。考虑到我们国家没有可向高能量发展的加速器，我就想做一个直线加速器，由于各种限制，虽然也只能是低能的，但它是可以向高能发展的加速器。领导对我很是支持，我们研究所为此盖了两座加速器大楼，给了我一些学习成绩很好的大学生，经费也没有什么严格的限制。对这个事情领导的支持是很大的。可是当时的困难也是非常大的。我的学生都是大学刚毕业，都是好学生，但他们从来没有听说过什么叫做加速器。那个时候大学里还没有这个专业。研制可向高能发展的电子直线加速器，是一个很复杂、精尖的大科学研究工作，有很多的器材当时国内不能生产。到国外买，又有禁运、保密的问题。当时在欧洲有一个资本主义国家的委员会，专门审查哪个东西可以卖给中国，哪些不可以卖。我要的东西是跟国防有关的，是不能卖的。我们希望苏联帮忙，结果他们说这些部件是保密的，也不能提供。西方禁运、苏联保密，最后只能自己做了。我的实验室的大学生，原来是4、5个，后来增加到40、50个。这几个人做这个，那几个人做那个。

　　【郭桐兴】刚回国的时候做这个加速器的条件，应该比美国的条件还要差吧？

　　【谢家麟】那差得太多了。美国斯坦福大学是世界上做这种加速器最有成就的。我在芝加哥研制的加速器就是由斯坦福提供速调管的部件和加速管。其他都是自己做的。现在一切都要自已在国内的条件下加工制造、检测、组装、调试。需要克服的困难是极大的。

　　【郭桐兴】国内那个时期就是完全靠自己，可想见难度之大。

　　【谢家麟】自力更生嘛。经过8年之后，我们终于研制成功了，为进行原子弹爆炸辐射效应的研究提供了条件。

　　【郭桐兴】这个设备给中国第一颗原子弹爆炸提供了非常好的检测手段？

　　【谢家麟】当初没有想到，做成了之后正好使用于这个重要的应用。

　　【郭桐兴】这是60年代初期？

　　【谢家麟】对。

　　【谢家麟】这之后就是文化大革命，拨乱反正之后，国家就考虑要建造高能加速器。经过多方面探讨，最后选择了正负电子对撞机这个方案。高能加速器是研究基本粒子的结构与性质的必要工具，它的研制得到了毛主席、周总理的关怀。方案落实之后，邓小平同志亲自过问，给我们提供各方面的支持，帮助解决了许多困难的问题。这个时候国际关系趋于缓和，中国对外的大门打开了，通过中美合作委员会，美国有经验的实验室对中国也开放了。在这个形势下，我们开展了北京正负电子对撞机的研制。

　　【郭桐兴】您说的是改革开放初期？

　　【谢家麟】对，北京正负电子对撞机是一个精尖的高技术科研工程。我们那时实行的是自力更生为主，外援为辅的方针，这样，这个工程一方面带动了许多国内生产关键器材的工厂的水平，另一方面也为引进国内尚不能生产的器材，如高性能电子计算机等，创造了国际合作的条件。

　　郭桐兴】您研制的是正负电子对撞机？

　　【谢家麟】对。在玉泉路，欢迎你们去参观。 现在正在改装升级。

　　【郭桐兴】整个的开支、费用是相当大吧。

　　【谢家麟】这是国家的专项。邓小平同志对这个事情给予了极大的支持，开幕、建成典礼都参加了，工程迂到什么困难，他都帮助解决。那个时候我是工程经理。

　　【郭桐兴】工程经理是什么概念呢？

　　【谢家麟】负责对撞机的设计与建造。

　　【郭桐兴】就是技术的总负责人。

　　【谢家麟】这个装置建成之后，实验物理学家就可以利用它做很多基础性的研究。

　　【郭桐兴】当时在国内引起了极大的轰动，它有什么意义，给我们介绍一下？

　　【谢家麟】正负电子对撞机，就是利用直线加速器产生电子和正电子弁进行加速，然后注入到储存环中进一步加速，然后正、负电子在环中对头相撞，相撞之后就产生新的粒子了。

　　【郭桐兴】两种电子对撞之后产生新的粒子？

　　【谢家麟】对，探测和分析新的粒子的性质，是对物质结构的基础研究。在科技领域，有两类研究，一是应用，一是基础。基础研究是要突破人类知识的极限，例如物质到底是由什么组成的，这就是粒子物理学要回答的问题。

　　【郭桐兴】对物质的组成进行更深入的基础研究，必需有高能设备才能进行，这也标志着一个国家的科技水平。

　　【谢家麟】是的。当时小平同志对这对撞机的支持，也是有很多方面的考虑的。一方面是学术研究，另一方面，也有政治上的考虑。

　　【郭桐兴】等于是中国高能物理进入国际先进行列奠定了一个基础，意义非常重大。您对中国科技建设立了汗马功劳。

　　【谢家麟】这个科研工程牵扯到了几千人。不是一个人的事。

　　【郭桐兴】在技术上您是总负责嘛。

　　【谢家麟】这项科研工程是领导决策、国际合作的结果，当时跟美国五大国家实验室合作，也有专家来帮助我们。

　　【郭桐兴】这事之后，您又从事了一些什么工作？

　　【谢家麟】我年纪大了，就主动请求不当工程经理了。后来就开始做一些不需要太多精力、规模比较小的，我力所能及的工作。这时国际上出现了自由电子激光，它有很多重要的应用。常规的激光是由于原子、分子能级跃迁产生的光，波长难以调变，而自由电子激光是由电子振动产生的，波长很容易调变，而且强度可以非常强。这个发明出现之后，世界各个国家凡是有加速器条件的都争先恐後地进行研究。我向国家高技术863提出了申请，得到了经费的支持，就开始自由电子激光这个课题的研究了。这是个技术难度非常高的课题。据说世界上做这个课题研究的地方很多，但能成功的只有一半。

　　【郭桐兴】成功率只有50%？

　　【谢家麟】其他的做不出来就告终了。我们在大家的努力下，终于建成，饱和出光。国际上每年开一次自由电子激光国际会议，它有一个不成文的规定，谁的装置出光，就在那个国家开会，表示对他的工作的承认和庆贺，1997年的会议就是在中国开的。

　　【郭桐兴】中国是首例？

　　【谢家麟】在红外光的波长范围，中国是亚洲第一个。

　　【郭桐兴】一般是几个范围？

　　【谢家麟】光嘛，波长最长的就是红外光，再就是可见光。然后是紫外，最后是X光，这是看不到的辐射。

　　【郭桐兴】光的种类有一部分是人的肉眼可以看到，有一部分看不到。红外的肉眼能看到吗？

　　【谢家麟】也看不到。但可以感觉到，它是热波。比如使用电熨斗，它产生红外波长的辐射，你可以感到热但并看不到光。

　　【郭桐兴】可以说光波有三个范围：波长最短那部分是人的肉眼看不到的，中间一部分是可见的，波长较长的也是看不到的。

　　【谢家麟】对。

　　【郭桐兴】您是在亚洲填补了一个空白。在这之后呢？听说您2000年的时候又开始新的工作了？

　　【谢家麟】现在这个工作还在做。我的年纪越来越大了，我认为：，一个科技工作者，年纪大了，当然不能做规模很大的重要工作了，因为你的脑力、体力、都受到了限制，大梁应该由年轻人来挑广了。但假若身体许可，是不是还应该做一点规模较小的工作，取得了成绩也可以给国家添砖添瓦，起码通过工作可以培养学生。我的想法就是年纪大了，还应该做点小事情。

　　【郭桐兴】您很谦虚。您现在做的叫新型电子直线电子加速器？

　　【谢家麟】我申请了自然科学基金，由一个博士研究生帮我进行一项小规模的科研工作。我们知道，直线加速器中有三个大系统。

　　【郭桐兴】哪三个？

　　【谢家麟】一是产生电子，并把电子聚在一起加速的注入系统。一个是加速电子的加速管。还有一是产生加速场的大功率速调管。

　　【郭桐兴】加速管的意思是什么？

　　【谢家麟】由速调管产生的微波送进加速管之后，会产生一个向前运动的电磁场，这个场有很强的纵向电场，电子束进入加速管之后，就如同人骑在马上，跟着场向前跑，得到加速。

　　我的新型加速器的创新之处就是把速调管内用毕的电子注入到加速管内，省去了三大系统之一，简化了加速器的结构。

　　【郭桐兴】社会上普及这个东西有点难度，成本太高？

　　【谢家麟】对，一般直线电子加速器的价格约为百万左右。我就是想简化它的结构，三个系统中取消一个系统，变成了两个系统，我希望能降低成本，而且使用起来也比较方便。我招了一个博士生，申请了基金，这个工作已进行了几年了，现在己经建成了这个试验装置，证明速调管除了产生微波之外，也可以引出电子束，注入到加速管中电子可以得到加速，已经做成了一个小型加速器。现在的工作就是要仔细测量它的性能。

　　【郭桐兴】您做这个设备的目的，用途是什么？

　　【谢家麟】所有的直线加速器都可用于治癌、食品、医疗器械消毒、大型机械透视检查等等。

　　【郭桐兴】用的范围更大一些，让更多的人可以用上，能买得起。

　　【谢家麟】希望这样。

　　【郭桐兴】现在还在从事科研工作？您的一生，从50年代初期到现在，您主要做的大概几件事情，有两项是世界级的创新，有三项是填补了国内以及亚洲的空白，您为中国的加速器的发展，立下了汗马功劳。还有一个事情想请教您一下，您今年是多大年龄？

　　【谢家麟】86岁。

　　【郭桐兴】您给我的感觉就是68岁，不像86岁的老人，您的内心充满了青春的活力。您这漫长的80多年的前半生，您对人生有什么感悟和想法？跟我们谈谈？我很想知道，您是怎么看待人生的？

　　【谢家麟】关于人生的感悟，首先就是我年轻时日本入侵我国，是饱尝屈辱的时代。现在我们的国家站立起来了，越来越发达、富强， 世界对我们都很尊敬，这是我最大的快慰。另一方面，我自己也多多少少在科学技术领域添砖添瓦，做出了一些小小的贡献，这是我感觉可以差强自慰的。在国外做的加速器和新型简易加速器都是属于创新的，其他的几项，我在国内参加研制的直线加速器、对撞机，自由电子激光等都是给国家填补了空白，科技先进国家有的，我们也有了。

　　我国现在科技发展正进入了最好的阶段，有中央领导的重视，也有工业的基础和经济的实力，应该是科技人员做出更大贡献的时候了。特别是青年同志，应该立志在我国科技创新上取得更多更大的成就，这样我们的国家就进入了一个科技发达的富强大国的行列了。这是我的希望。

　　【郭桐兴】今天我们很荣幸能够请到谢家麟院士，给我们谈了他一生从事加速器方面的研制的经历、经验和感悟。我们对谢老再次表示感谢！同时我们也感谢各位观众观看我们的《院士访谈》。我们下周同一时间，在《院士访谈》栏目再见！

 

(转自腾讯科技 http://tech.qq.com/a/20061125/000084.htm　2006年11月25日）