“乐天派”院士的人生“加速”路径
——访2011年度国家最高科学技术奖得主谢家麟院士
发布时间: 2023-04-12 09:31:14
“乐天派”院士的人生“加速”路径
——访2011年度国家最高科学技术奖得主谢家麟院士
□ 吴志菲
2012年2月14日,人民大会堂里鲜花吐艳、华灯高照。上午10点整,在雄壮的国歌声中,国家科学技术奖励大会隆重召开。如潮的掌声中,白发苍苍的谢家麟满面笑容地走上国家最高科学技术奖的领奖台,从国家主席胡锦涛手中接过大红色的获奖证书。
回首来时路,谢家麟说,母校燕京大学的校训是“因真理、得自由、以服务”,当年体会不深,日后才逐渐理解它的内涵。这几个字就像一个“加速器”,自己的人生有意或无意地正是按这几个字描绘的轨迹行进。
率领一帮门外汉
成功研制“治癌武器”
1947年8月,谢家麟到美国留学,并在9个月内以优秀的成绩获得硕士学位。
在美国求学期间,谢家麟就非常注重培养自己的动手能力。“我的学习与有些人是不同的,除了上课学习基础知识外,还用了相当长的时间学习有些人不屑于学习的实际动手能力。我从实验室的技术人员身上学习了多种焊接技术、真空检漏技巧、金属部件的焊前化学处理、阴极材料的激活方法等。”谢家麟说,他这样做有两个原因,“第一是考虑到回国以后,脱离了美国实验室的环境,自己如果不掌握好它们恐怕就难以推动工作;第二是我有喜爱自己动手的习惯。”他补充道:“动手能力并不能简单理解为操作技能,它指的是对一个大系统中硬件的全面特性,包括生产过程,有一定的理解和掌握,这样才能在大系统出现问题时,有解决问题的实际能力。”
“虽然我在加州理工学院取得了硕士学位,但个人兴趣和几年来在工厂工作的经历,都倾向于更接近实际应用的微波物理与技术。经一个同学指点,才知道斯坦福大学物理系开的课程多偏向于应用基础研究的微波物理和技术。而当时美国大学是可以随意转学的,经当时加州理工学院校长密立根教授的推荐,我顺利地转学到了斯坦福大学。”他说,一个大学生的奋斗目标,也许在他刚进入大学的时候并不十分明确,因此,学校允许转系、转科、转学,这对人才成长是十分重要的。
1951年获斯坦福大学物理系博士学位后,归心似箭的谢家麟急切地想见到阔别多年的妻儿,便于9月登上“克利夫兰总统号”邮轮,前往百废待兴的祖国。而就在轮船中途停靠檀香山时,意外发生了。原来,美国移民局的官员和联邦调查局的特工以“美国政府有权禁止交战国学习科技专业的学生离境”为由,将谢家麟遣返美国。下船后,他立刻给白宫打了个电话,以示抗议。
不能回国,谢家麟心情郁闷。有一天,他来到了一条河边,思绪万千,写下了一首诗:“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。”以表达他对祖国的热切向往和无限深情。
重返美国后,谢家麟在奥里根大学执教1年。1952年夏末,他回到斯坦福大学的微波与物理实验室任助教。半年后,他又被实验室派到芝加哥一家医学中心,独立负责研制一台当时世界上能量最高的医用加速器,用它产生的高能电子束能治疗癌症。
在这个医学中心里,除谢家麟对加速器有初步了解外,其他人都从未接触过加速器。谢家麟沉着应战,带着一帮对加速器不太懂的门外汉日夜奋战,边学边干,两年中解决了涉及多个学科的特殊设计和调试问题:优化设计速调管、加速管等关键部件;把电子束尺寸从几毫米均匀扩展到20厘米,满足对肿瘤照射的需要;使产生的电子束流左右旋转,从不同方向进入人体,把加速器的稳定度提高到医用水平……
1955年初,世界上第一台用高能电子束治疗癌症的加速器装置在谢家麟手中率先研制成功,并用于临床。此事在美国物理界引起轰动。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”。
不久,谢家麟接到美国移民局来信,要求他在做永久居民和限期离境之间做出选择。他毫不犹豫地谢绝实验室的高薪留任,选择尽快回国。
几十年来,时常有人问谢家麟,是否后悔当年回国的决定,因为如果留在美国,他也许可能获得更大的成就。他的回答永远是:“我不但不后悔,而且感到非常庆幸,自己做了正确的选择,使我有机会施展自己所学的知识,为祖国的建设服务。我留在美国工作只是‘锦上添花’,而回到祖国则是‘雪中送炭’。”
“因陋就简”跳上“飞驰的列车”
1955年回国后,谢家麟不仅与阔别8年的妻儿团聚,也得到了报效祖国的舞台。被问及工作意向时,谢家麟表示自己对加速器了解较多,希望从事这方面的工作。
国内几乎没有人了解加速器,设备也“一无所有”。谢家麟就组织培训,从“核物理”、“电子学”等基础知识开始,给分配来的研究人员补课。电子直线加速器是一个微波型加速器,而当时国内连最基本的微波讯号发生器都没有,波导驻波测量器没有,波导元件也没有。怎么办?谢家麟苦思冥想,最后决定自己做。他带领大家用反射速调管制作讯号发生器,尽管性能不太好又很笨重,但也能用它做实验。国内没有生产出10公分波导管,就设计用黄铜板拼接再焊上法兰并镀银,制成各种波导元件。连检波用的晶体架、讯号放大器等也是由他自己设计再由工厂加工制成。后来,随着条件慢慢成熟,可以通过香港买到美国产的微波讯号发生器,国内渐渐地也可以买到一些仪器和设备了,从而进一步完善了微波实验室。正如谢家麟当年所说:“想吃馒头,先种麦子。”所有的事都要从头学起,从头做起。
面对一个又一个困难,谢家麟说:“什么叫做科研工作?做科研工作就是解决困难。没有困难,那就用不着科研了。”“没路可走”是搞科研常常会遇到的困难,但是,没关系,没路就找路,总有踏出来的路。经过8年的艰苦探索和研究,谢家麟带领一帮人终于在1964年冬成功建成了我国第一台30MeV可向高能量发展的电子直线加速器。
1973年初,在周恩来的指示下,中国科学院高能物理研究所在原子能研究所一部的基础上成立。
1980年,我国高能事业面临一个关键性选择:是改走电子的道路,还是继续走质子的道路,莫衷一是。国内第一台高能加速器,是选十拿九稳的质子同步加速器方案,还是选国际上最先进的正负电子对撞机方案?谢家麟不想轻易冒进,也不轻言放弃。他组织数十次研讨,反复权衡两种装置的优缺点,最终确定了正负电子对撞机方案。
正负电子对撞机技术难度很大,许多技术在国内都是空白。有许多人为此担忧,曾打过这么一个比喻:“好比站在铁路月台上,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,从此走在世界前列,如果没有抓住,摔下来就粉身碎骨”。
功夫不负有心人,谢家麟带领团队跳上了飞驰的特快列车。北京正负电子对撞机从1984年10月邓小平亲自参与奠基,到1988年10月成功实现对撞,仅用了4年时间、2.4亿元人民币,创造了国际同类工程中建设速度快、投资少、质量好、水平高的奇迹,是我国在高科技领域的一项重大突破性成就,也是我国大型科研工程中的典范。
按照一般人的思路,这辈子完成了一项项重大科研工程,功成名就后应该可以颐养天年了。但是,谢家麟的目光没有停留于此。他敏锐地注意到一个在1982年被美国列为星球大战计划首选战略武器研究范畴的“自由电子激光(FEL)”项目。
此时,谢家麟已年至七旬。在这个项目中,他依然延续年轻时的“因陋就简”风格,用了30多年前建成的直线加速器和同龄的能量分析磁铁,还用BEPC(北京正负电子对撞机)淘汰的四极磁铁改装了一个阿尔法磁铁。这不仅节约费用,更大大缩短了投入试验的时间。
1993年,北京自由电子激光装置终于实现了饱和振荡,成为亚洲地区研制的近十台红外谱区的FEL装置中第一个产生激光并实现饱和振荡的装置。
“乐天派”的诗意生活
谢家麟是一位不断奋进的科学家,更是一位胸怀宽广、淡泊名利的爱国志士。中科院高能物理研究所副所长一职,是谢家麟做过的最大的“官”。就在谢家麟事业渐近巅峰的时候,他主动退到课题负责人的位置。他说:“我一生最大的愿望就是做一个对国家、对人民有用的人,从未考虑过自己要取得何等成就,成为什么人物,获得多少报酬。”
“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的竞争中进行,也总具有前瞻性。在众多的重大成果面前,谢家麟永不歇脚。今天,他仍关注着加速器事业和国家科技的发展,继续走在“没有终点的旅程”上。
而今,年届耄耋之年的谢家麟住在北京海淀区黄庄一幢普通的居民楼里,生活平静安宁。“他这个人不懂浪漫,节奏感差,老年人喜欢去公园健身,但他跟不上节奏,也不爱运动。”询问长寿的秘诀,老伴说谢家麟很少运动,但是性格非常好,无论遇到什么事,从不着急上火。谢家麟也自称是“乐天派”,并自嘲年纪大了“懒得动”。
虽然不爱运动,但谢家麟仍然坚持每周一到位于石景山区的中科院高能物理所上班,一年四季风雨无阻。“还得学习,要不然跟(高能)所里工作完全脱节了。要多了解现在年轻人的想法,因为,以后的工作还要多靠他们。”他虽然已远离重大科研项目,但仍旧关心着年轻人的工作。“现在干工作有些力不从心了,我们的老有所为就是给青年学生当顾问。”
谢家麟还对无线电颇有兴趣。读中学时,谢家麟就把课余时间都耗在摆弄无线电上。卢沟桥事变后,他自制的收音机成为全家了解战事的唯一渠道。即使在旅行结婚时,他的随身行李中仍有半箱临时跑到城里中药铺买来的滑石,希望有机会还能继续研究无线电。在蜜月中,他居然还找到一个铁匠铺继续烧炼。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。”
受父亲的影响,文学(特别是诗词)一直是谢家麟的爱好。谢家麟在童年时对诗词就有强烈的兴趣,并背诵了不少名作。后来,他去了燕京大学读书,虽然读的是理科,但对文学还是很有兴趣。他曾与李大钊是同学,与张伯驹等人参加同一诗社,还曾在当时的北平《晨报》副刊上发表过文章,并经常用稿费去东安市场西点铺买糕点与弟妹们共同分享。谢家麟在燕大还曾选读过一门文学院的课程“苏(苏东坡)辛(辛弃疾)词”,由国学大师郑因伯授课。在期终考试时,谢家麟选了苏轼的《蝶恋花·密州上元》进行评说解读。谢家麟笑言:“我很欣赏这首词中对人世无常的淡薄旷达的意境,当时我大概讲评写得不错,赢得了郑先生的表扬,还说可惜我不是中文系的学生!”这些年来,谢家麟仍然习惯于赋诗抒怀。“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,要持续创新的想法。
乐观、谦和的谢家麟还爱听音乐、看报,看侦探和探险小说,好的电视剧也从不放过。他说:“人应该有广泛的兴趣,世界上有那么多美好的东西,你一点不知道是很遗憾的。”也许正是缘于对生活的热爱,他总是乐观地向前看,生活简单而快乐。■