主要科学成就  
  风雨历程  
  视频资料  
  传媒撷英  
  题词贺信  
 
     
  当前位置:首页 > 风雨历程  
  【张闯】永远的楷模  
          2010-07-29    作者:张闯     【关闭】  
 

今年是粒子加速器学会成立30周年,适逢谢家麟先生90周岁,我们将在今年的中国粒子加速器会议期间,举办“粒子加速器学会成立30周年暨谢家麟院士90寿辰学术报告会”。负责组织这次会议,我怀抱着科研和九三的双重情结:谢家麟先生既是我投身科学研究的引路人,也是我加入九三学社的介绍人。

我的第一次

第一次听说谢家麟先生是在46年前,当时我在清华大学工程物理系攻读粒子加速器专业。在老师开列的一长串的参考文献中,谢家麟的名字在许多外国作者中格外显眼。我从学校的图书馆找来这些文献,虽然还看不太懂,但谢家麟的名字已深深地留在我的记忆中。老师告诉我们,谢先生是一位从美国留学回来的科学家,曾应邀来清华来讲过学。

大学毕业后,我分配到辽宁省北票矿务局工作,先后在井下挖煤,去矿中教书,到生产处工作。一个偶然的机会,得知中科院成立了高能物理研究所,要建造中国的高能加速器,我就急急地赶到那时还在中关村的高能所。在经过一间办公室时,陪同的同志告诉我说:谢家麟先生就在这里工作。远远望去,谢先生正在与几位年轻的同事讨论。这是我第一次见到谢家麟,我真羡慕这些年轻人,希望有一天也能在大师身边工作。不久,我的梦想成真了。1975年10月下旬,我接到了高能所发来的调令,从北票来到北京,在谢家麟等老科学家的麾下,投入建设我国高能加速器艰辛而光荣的征程。

第一次近距离接触谢家麟,是1976年9月18日,我们一同去人民大会堂参加毛主席逝世的追悼会,我作为一名青年科技人员,谢家麟是老科学家的代表。他当时的腰不太好,在行进时,我走在他的身边,搀扶着边走边谈,记得说得最多的,是怎样继承毛主席的遗志,把我们的高能物理和粒子加速器事业搞上去。

在中国建造粒子加速器、开展高能物理的实验研究,是毛主席、周总理等党和国家领导人的殷切期望,也是我国科学家梦寐以求的理想。1977年11月,党中央批准了代号为“八七工程”的高能加速器的建造任务,其目标是用10年的时间建一台能量为500亿电子伏的质子同步加速器,使我国进入该领域国际先进行列。谢家麟担任加速器总设计师。

这也是我第一次参加加速器的设计,期间得到谢先生的许多宝贵的指导和帮助。我当时承担束流动力学的计算和误差效应的研究,由于没有经验,把公差的要求提得很严。谢先生看了我提出的指标,笑着说:你提出这么严的要求,如果能做到,当然束流的性能可以得到保证;但公差越严,设备研制的难度越大,造价也会成倍增加。加速器设计的原则是,采用合理的公差,通过对误差效应的校正来满足性能要求,从而大大减低加速器的造价。先生的一席话,使我豁然开朗,不仅完成了设计,也开阔了思路。

我第一次参加高能加速器的建设,是在谢家麟的领导下建造对撞机。开始时,国内对于建造高能加速器有质子和电子两种不同意见。我就去向先生请教,他耐心地讲述了电子对撞的特点,强调“一机两用”,既能做高能物理实验,又能做同步辐射应用,规模也比较小,符合中国的国情。在谢家麟的组织和推动下,中科院最终确定了北京正负电子对撞机的方案,并得到国家的批准。他先后担任对撞机工程的总设计师和经理,带领团队高质量地设计与建设北京正负电子对撞机,使之成为在国际同能区居领先地位的高能加速器和高性能的同步辐射装置。

第一次知道谢家麟是九三学社的成员,是从对撞机项目申报国家科技进步特等奖的表格里:在项目第一完成人谢家麟院士的“政治面貌”一栏上里,填写的正是“九三学社”。当时我的心怦怦直跳:原来九三人就在身边!1962年我来北京来上学前,父亲就向我谈起他早年在北平大学读书时,讲授经济学的老师是许德珩先生,是九三学社的负责人,并嘱咐我倘有机会代他去看望老师。但由于当时的情况,我一直把这个愿望藏在心底。

得知谢家麟是九三学社成员,我心头的闸门轰然开启,迫不及待地去谢先生的办公室,向他倾述加入九三学社的愿望。谢先生听了以后非常高兴,向我讲述了回国的经历和参加九三学社的过程,鼓励我在以民主与科学之精神做事做人。他还介绍我拜访当时中科院委员会的主任委员刘友憔先生。在同刘先生的一番推心置腹的长谈之后,我写了一份长长的入社申请书。经过谢家麟和刘世耀的介绍,我于1992年加入了九三学社,成为参政党光荣的一员。不久,我担任了支社的宣传委员和中科院委员会副主任,后来又当选为第十届社市委委员和十一届社市委常委,先后担任了第六届石景山区政协委员和第十届市政协常委,并在研究所担任学术委员会副主任、加速器中心主任和副所长等工作,负责对撞机的研究、运行和改进。就在去年,我们完成了对北京正负电子进行重大改造的国家重大科学工程,对撞亮度提高了30倍以上,使之重新成为其工作能区国际领先的对撞机,继续着谢家麟先生开创的中国高能加速器事业。

他的第一名

今年初,中科院推荐谢家麟作为2010年国家最高科学技术奖候选人,研究所让我协助整理谢家麟院士的材料。接受这项任务,我收集了关于谢家麟先生科学技术成就与贡献的文献和资料,并有更多机会同先生交流与请教。

谢家麟院士是我国粒子加速器事业的一位开拓者和奠基人,为我国粒子加速器从无到有并跻身世界前列起到了至关重要的作用,他带领加速器科技团队完成了一系列“第一”:世界上第一台医用电子直线加速器,我国第一台电子直线加速器,我国第一台高能加速器—北京正负电子对撞机,亚洲第一个实现饱和振荡的北京自由电子激光装置和世界上第一台束调管同时作为微波源和电子源的高效加速器。

上世纪50年代,他在美国领导建成世界上第一台医用电子直线加速器,首次实现高能电子束治癌。当时国际上普遍采用放射源直接产生高能X射线作为治癌的手段,剂量分布难以控制。电子直线加速器治癌副作用小,但是设计和制造均无例可循,技术难度极大,此前进行了几年的相关设计一直未能成功。谢家麟解决了许多特殊的设计和调试问题,克服了种种技术困难,经过两年的努力研制成功一台45兆电子伏的电子直线加速器,直接采用电子束进行肿瘤治疗,在国际上首开用高能电子束治癌的先河,在美国引起轰动。芝加哥报纸的报道说,这是“原子粉碎机支援治癌作战”,称之为“治癌武器”。

谢家麟在1955年冲破阻挠回国后,立即着手电子直线加速器的研制。当时国内科研条件还很差,所需尖端器材受到国际禁运的限制,研制加速器所需工艺,远远超当时国内的工业水平。谢家麟凭借在美国主持建造医用加速器的经验,根据当时国内的条件进行物理设计和部件研发,在研究室试制成功后再向工厂推广,并亲自与有关单位进行合作研制,自力更生克服了种种困难,经过八年的奋斗,终于建成了我国第一台能量为30兆电子伏的电子直线加速器。这台加速器建成后开展了核物理方面的一系列研究,它的第一个应用就是标定探测原子弹爆炸辐射效应的探测器,为中国核武器试验做出了贡献,也为以后北京正负电子对撞机的设计与建造和电子直线加速器的广泛应用奠定了人才和技术基础。

在上世纪80年代,他作为北京正负电子对撞机工程的一位主要领导者和总设计师,为中国第一台高能加速器和对撞机的胜利建成做出重大贡献。正负电子对撞机技术难度很大,许多技术在国内都是空白,但必须在几年内建成,才能参与国际顶尖级科研竞争。谢家麟组织进行数十次方案讨论,对工程设计做出了正确的决策,经过对加速器性能的一些物理参数的仔细研究,提出了高能物理和同步辐射“一机两用”的方案。在对撞机建设中,谢家麟和工程指挥部带领工程团队精心设计、精心组织、精心研制、精心安装、精心调试数千台设备,高质量地完成了对撞机的建设任务。1988年10月北京正负电子对撞机成功实现对撞,这是我国继原子弹、氢弹爆炸成功和人造卫星上天后,在高科技领域又一项重大突破性成就。这项工程仅用了4年时间,创造了国际同类工程中建设速度快、投资省、质量好、水平高的奇迹,在国际高能物理领域占据了一席之地。北京正负电子对撞机工程荣获1991年国家科技进步奖特等奖,谢家麟由于出色的领导和开创性工作,在获奖人员中排名第一。

自由电子激光是利用自由电子为工作媒质产生的强相干辐射,它不同于原子内束缚电子的受激辐射,而是通过自由电子和电磁场的相互作用,将电子束的能量转化为高性能的激光,具有重大的科学意义和应用价值。在国家863高技术计划的支持下,谢家麟领导科技工作者经过近八年的努力,终于建成北京自由电子激光装置,于1993年5月实现了受激辐射,首次输出了激光,同年实现了饱和振荡,率先在亚洲建成了自由电子激光装置,使我国成为继美国及西欧之后又一个实现红外自由电子激光饱和振荡的国家。我国在这一高技术领域的重大突破受到国内外科技界的广泛重视,被列入了当年的全国十大科技新闻和全国十大科技成果,荣获了中科院科技进步特等奖以及国家科技进步二等奖。谢家麟在获奖人员中排名第一。

谢家麟德高望重,仍然身体力行,在2000年提出了一个利用束调管同时作为微波源和电子源的高效加速器的创新性设想,他说:我几十年来在心中孕育着一个问题,就是低能电子直线加速器在科研和生产中是应用最广的,但是它结构复杂、价格高昂、需要较高水平的维护。我们能否简化它的结构和使用要求、减小装置的体积和重量,减低它的造价,以便它在国民经济和科技研究的应用呢?在国家自然科学基金的支持下,他带领学生对这台新装置的关键技术进行了深入的研究,经过反复的实验与调试,终于在2004年研制成功第一台实验室内的加速器样机,申请了国家专利,并应邀在两院院士项目推介会上报告了他的这台简易、高效、低价的新型加速器,吸引了产业界的兴趣,也开始了他用粒子加速器为国民经济服务的新探索。

今天,九十岁高龄的谢家麟院士仍然活跃在科学前沿,继续着他“没有终点的旅程”,实践着他为祖国科技事业不断增砖添瓦的诺言。


永远的楷模

“没有终点的旅程”,正是谢家麟先生以“科学与人生”为主题的自传体著作的标题。全书饱含深情地描述了他师从名家刻苦求学、突破封锁报效祖国、历尽艰辛终成大业的传奇人生,字里行间充满了科学家的严谨、文学家的生动,有战士的坚毅,也有诗人的浪漫。我在准备“介绍人”材料的过程中,认真阅读这本书,结合切身的体验,努力从先生的人生轨迹中加深对他科学成就的理解,也不时为他的爱国、爱社、民主与科学的精神所感动。

谢家麟生于1920年8月8日,前年北京奥运会开幕的那天,恰好是他88岁生日,一时传为佳话。他1943年毕业于燕京大学物理系,1947年赴美留学,1951年获斯坦福大学博士学位。不久,他就怀抱拳拳报国心,登上了归国的客轮。就在轮船中途停靠檀香山时,却被美国方面无理扣留,并以“交战国掌握与军事有关的科技人员不得离开美国”为由,遣返美国。寄居异域,返国无期,青年谢家麟十分焦虑,当时他写了一首诗:“峭壁夹江一怒流,小舟浮水似奔牛。黄河横渡混相似,故国山河入梦游”,表达了对祖国的热切向往和无限深情。重返美国后,谢家麟先后在奥立根大学和斯坦福大学任职,后在芝加哥主持研究成功了医用电子直线加速器。就在1955年初这台装置研制成功,并对一位患者临床使用后不久,他就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,谢家麟义毫不犹豫地选择了后者,回到祖国的怀抱。在这以后的半个多世纪里,谢家麟与共和国共命运、同呼吸,为祖国的科学事业做出了杰出的贡献。

回国后不久,谢家麟就申请加入了九三学社,是中科院的一名老社员。由于科研工作繁忙,他参加支社的活动机会不很多,但每每发挥特殊的作用。中科院研究生院开展加强的素质教育,通过支社邀请谢先生与学生座谈。他结合自己的亲身经历做了一个关于“科学家与祖国”的报告,并热情地回答了学生们提出的许多问题。会议结束后,还有许多同学围在他的身旁不舍得离开。我们怕他太累一再催促学生,但先生仍然兴致勃勃,还诙谐地说:我以前也当过学生嘛!后来,他又应邀参加了一次社市委组织的与中学生的座谈会。中科院八支社的同志都记得,在谢家麟80岁生日那次特别的支社大会,先生语重心长地向年轻一代九三人讲述的科学与人生的故事。五年前,我突然患病,一夜之间从研究所最健康的员工变成最危重的病人,心情也同病情一样沉重。在急症室,我收到了谢先生的一个手机电话。在关切地询问了病情后,他幽默地说:人的大肠就像加速器里的波纹管,有很大余量,把损坏的那段除去掉就好了。先生的一席话把我说乐了,也正是这种乐观和豁达,帮助我顺利走过了人生最艰难的一程。

去年,社中央召开纪念新中国成立60周年暨九三学社成立64周年座谈会,邀请谢先生在会上作一个发言,他欣然同意了。过了几天,他又给我打电话,希望由我替他发言,说:接到会议通知,想起许多年的往事,一连几天睡不好觉,怕是在会上讲不好。开会那天早上,我们一同坐车去会场,一路上见他在看着一份稿子,原来他还是做了发言的准备。果然,在座谈会安排的发言以后,谢先生做了一个即席讲话,谈新中国成立的60年来的变迁,谈九三学社的过去和现在,谈回国工作的切身经历,充满激情与期望,其爱国之心、爱社之情,溢于言表。

民主与科学是九三学社的光荣传统。谢家麟坚持实事求是的科学态度和联系群众的民主作风,并多次就我国科学技术发展的重大问题向国家提出意见和建议。文革期间,我国的基础科学研究遭受了严重的破坏,谢家麟看在眼里,心急如焚。1972年张文裕、朱洪元和谢家麟等科学家给周恩来总理写信,反映在基础研究,特别是高能物理研究和高能加速器预制研究中举步维艰的情况。周总理在百忙之中,对这封信做了重要的批示,指出:“这件事不能再延迟了。科学院必须把基础研究和理论研究抓起来,同时又要把理论研究与科学实验结合起来。高能物理研究和高能加速器的预制研究,应该成为科学院要抓的主要项目之一”。在周恩来总理等中央领导的亲切关怀下,中国科学院建立了高能物理研究所,我国高能物理从此进入一个新的发展阶段。自由电子激光具有巨大的功率潜力和应用前景,世界上发达国家纷纷开展研究,美国在1982年将此项目列为星球大战计划首选战略武器研究的范畴。面对世界高技术蓬勃发展、国际竞争日趋激烈的形势,为了跟踪世界战略性高科技发展,1986年谢家麟领衔提出开展自由电子激光研究的建议,得到了国家的支持,并列入《高技术研究发展计划(863计划)纲要》。在这以后,他又身体力行,带领科研团队开展北京自由电子激光装置的研制,并取得了突破性的进展。近年来,他还就中国家长期科学技术发展规划中的大型直线对撞机的国际合作、硬X射线自由电子激光装置、北京同步辐射装置的未来发展、核技术开发和产业化等问题提出了许多战略性的意见和建议,得到有关部门的重视与采纳。

谢家麟先生是新中国科学技术事业的辛勤开拓者,是九三学社树立社会主义核心价值观的忠诚践行者,是我们永远的楷模。

(张闯,2010年7月29日)