谢家麟的人生追求

时间:2022-03-11 06:40:43

谢家麟,中国粒子加速器事业的开拓者和奠基人之一、国际著名加速器物理学家。他的名字和一系列加速器的顶尖技术连在一起:世界上第一台医用电子加速器、中国第一台高能电子直线加速器、中国第一台对撞机北京正负电子对撞机、亚洲第一台产生远红外自由电子激光的北京自由电子激光装置,以及新型电子直线加速器等多项站在世界前沿的项目……

2月14日,中共中央、国务院在北京人民大会堂举行2011年度国家科学技术奖励大会,92岁高龄的谢家麟登上了国家最高科技奖的领奖台。

年少痴迷无线电

谢家麟1920年8月出生。童年时他寄居在没有子嗣的伯父家,在老家河北武清县长大。他从小就喜欢动手拆装各种装置,曾偷偷用家里电灯中磁砣的铅砂、爆竹店买来的黑色火药、剥下来的火柴头和旧弹壳成功自制子弹,“射程可能不如进口的原装子弹,效果却没有什么区别”。

中学毕业后,他回到父母身边,父亲曾是哈尔滨有名的律师。除了法律外,谢父在历史、文学、诗词、书法等方面也都有一定的造诣,谢家麟不凡的文学素养即来源于乃父的熏陶。后来谢家举家迁居北平。

不错的家境使谢家麟得以进入当时北平有名的汇文中学。除喜欢物理课外,谢家麟的业余时间都沉溺于摆弄无线电,在提高收音机性能的过程中获得极大满足。

1937年,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。1938年他以名列前茅的成绩被保送到燕京大学物理系。在大学里,谢家麟仍痴迷于无线电。

兵荒马乱岁月里成才

1941年太平洋战争爆发后,燕京大学被日军控制。按当时国民政府教育部的规定,凡沦陷区的学生,可到任意一个国立大学“借读”。离开燕大的谢家麟先回到在成都复校的燕大。

毕业后,谢家麟与范绪钱一起到中央无线电器材厂研究室工作,不久后结婚。兵荒马乱的年月,他们一起随厂辗转于桂林、贵阳、昆明等地,尽管如此,谢家麟对工作的投入仍然“到了痴心程度”。

在此期间,谢家麟成功研制了一种新原理的地雷探测器。当时厂内党部负责人邀请他加入,谢家麟当场回绝。

怀抱科技救国梦留洋

“二战”结束后,怀抱着科技救国的理想,谢家麟通过了教育部举办的留美考试。

1947年8月,他登上前往美国的轮船,此时,他的大儿子刚出生4个月。但他没想到,与妻儿这一别竟是8年。

谢家麟申请的是加州理工大学,因为在国内他听说这是所名校,尤其物理系就有两位诺贝尔奖得主坐镇。他用了9个月时间以优秀的成绩获得硕士学位。

但后来他得知,加州理工大学偏重物理基础研究,而他最感兴趣的偏实际应用的微波物理技术,却是斯坦福大学独占鳌头。于是,谢家麟转校至斯坦福大学物理系攻读博士。

1951年夏天,谢家麟获得了美国斯坦福大学的物理学博士学位,那年他29岁。风华正茂。从1947年去美国留学。到获得加州理工学院硕士、斯坦福大学博士学位,谢家麟只用了4年时间。

1951年9月20日,谢家麟终于踏上日思夜想的归国的轮船。他急切地想见到阔别多年的妻儿,想用学到的本领为祖国做贡献。在时任中科院秘书长钱三强的支持下,他还采购了一批建立微波实验室所需的器材。

但在美国夏威夷,美国移民局官员和联邦调查局的特工以各种理由禁止他离境。不久,谢家麟被送回美国旧金山。

世界第一台医用电子加速器诞生

谢家麟只好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。

此后谢家麟在俄勒冈州立大学执教,1952年夏末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来治疗癌症。

初担大粱的谢家麟组建了一个草台班子。他从一家化妆品工厂找到1位机械工程师和4名技工承担加工任务,又登报招聘了1个当过美军雷达兵的助手。

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。与此同时,芝加哥大学医学院也在进行研究,他们的研究组实力雄厚。

谢家麟拿着100万美元的经费。与由美国芝加哥大学的四名教授和一家大型加速器制造企业组成的团队展开了竞争。

两相对比,优劣显见。谢家麟带着一帮门外汉日夜奋战,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,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由谢家麟的团队率先研制成功,并对一位患者临床使用。此事成为当时芝加哥的大新闻,在美国物理界产生轰动。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,谁也没有料到谢家麟会成功。

回国施展抱负

就在他取得人生的第一个重大科研成就时,他的归国梦也快要实现了。总理在1954年的日内瓦会议上,与美国国务卿杜拉斯就美国扣留中国学生的问题达成协议。

1955年初,谢家麟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决定。他毫不犹豫选择了回国!

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。他在极端落后的条件下,研制世界上最先进的前沿科技装置。他的第一个目标是建造一台可向高能发展的电子直线加速器。

当时,国内几乎没有人了解加速器。面对困难,谢家麟不泄气。相关器材属科技尖端,国内没有,欧美禁运,苏联保密。谢家麟带着一批学生从零开始建造微波实验室、调制器实验室,建立精密加工车间,自行研制各种微波元器件。顾孟平就是这些学生中的一员,他常抱着所里加工的部件,去东郊的电子管厂进行工艺处理。现已退休的他至今仍记得刚参加工作时的情景:“从中关村到电子管厂,要倒5次公交……”

经过8年的艰苦探索研究,1964年,中国第一台可向高能发展的加速器终于研制成功。这大大推动了中国电子直线加速器的建造和应用,在辐射消毒灭菌保鲜、肿瘤治疗、集装箱检测、环境保护等方面得到广泛应用。

“十年磨一剑,锋利不寻常”

世界第一台能量最高的医用加速器诞生后,谢家麟好像与“填补空白”结下了不解之缘。在他的成就中,国际合作“前馈控制”、新型辐照应用加速器是世界首创,北京正负电子对撞机则为中国写下了第一笔。

1972年8月,张文裕等18位科学家给总理写信,建议中国建设一台高能电子对撞机。

不到两周,总理亲笔回信指出:“这件事不能再延迟了……”1973年初,中国科学院高能物理研究所成立。中国高能加速器研究制造正式启动。

这项大科学工程建造方案的确定经历了近十年的曲折。作为总设计师,谢家麟始终坚持不懈地为之努力着。作为加速器的技术负责人,谢家麟发现,加速器系统要最后完成还需要两样尖端设备:快电子学器件和高速计算机。当时,这两样设备都是美国禁止向中国出口的。经李政道促成,谢家麟当面向美国总统科学顾问解释,北京正负电子对撞机没有军事用途,最终,这两样设备得以顺利进口。

自1979年,邓小平率中国政府代表团访美,签订了中美科技合作协议后。已年过花甲的谢家麟,作为中国研究加速器首屈一指的物理学家,全身心投入到北京正负电子对撞机工程的研制。正负电子对撞机是世界高能加速器的一次革命,是当时世界上最先进的科技,难度非常大。然而,由谢家麟带领的团队。最终克服了一个个难关。1988年10月。北京正负电子对撞机实现对撞,被视为中国科技发展史中的一个有重要国际影响的里程碑。

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