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谢家麟:没有终点的旅程

2012-03-05 13:58 作者:曹玲来源:三联生活周刊 2012年第9期
2012年2月14日,中国科学院高能物理研究所谢家麟院士获得2011年度国家最高科学技术奖。谢家麟出生于1920年,半个多世纪以来,他的名字一直和一系列粒子加速器连在一起。他曾领导建成了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……

归国

1951年9月20日,美国斯坦福大学物理系的留学生谢家麟登上了“克利夫兰总统号”游船,驶离旧金山,踏上几年来日思夜想的归国旅程。

谢家麟

谢家麟(摄于2012年2月)

船上有几十名回国留学生,不料中途被移民局和联邦调查局官员手持名单截留,被告知根据美国1918年的一项立法,美国政府有权禁止交战国学习科技专业的学生离境,违者将被惩办。大家愤怒不已,但也无能为力,最终有8名留学生只好重返美国,谢家麟也在其中。下船后,谢家麟气愤地给白宫打电话以示抗议,不过他也意识到“这只是幼稚地浪费电话费而已”。为此他还写了一首小诗:“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。”

回美国后,谢家麟在俄勒冈州立大学执教了一年,之后回到斯坦福大学的微波与物理实验室任助教。半年后,他被实验室派到芝加哥麦卡瑞斯医学中心,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来治疗癌症。经过两年多的日夜忙碌,谢家麟带领的研究小组克服了一个个技术难题,终于研制成功世界上第一台使用高能电子束治疗癌症的装置,在癌症治疗领域产生轰动。从这个角度来说,此番滞留美国,坏事变成了好事。

回国后,谢家麟(右)在中科院物理研究所工作。图为工作人员正在做微波实验

回国后,谢家麟(右)在中科院物理研究所工作。图为工作人员正在做微波实验

1955年,就在这台装置对一位患者进行临床使用后不久,谢家麟接到美国移民局的来信,要他在做永久居民和限期离境之间做出选择。谢家麟毫不犹豫地选择了尽早回国。那一年,美国允许中国留学生离境,钱学森等一批之前同样滞留美国的科技领军人物,纷纷加入了归国大潮。

1955年7月,谢家麟回国后进入近代物理研究所工作,这个研究所于1958年改为中国原子能研究所,1973年改为中科院高能物理研究所。

回国不久,他向所里建议,中国可向高能电子直线加速器方向拓展。第二次世界大战后的上世纪50年代,直线加速器代表了微波技术的最高水平和最尖端科技,1955年国际上刚刚发表了全面描述这种加速器的论文。在得到批复后,谢家麟把目标拟定在30MeV(兆电子伏特)。

他带领不到10个人的一个小组,开始研制可向高能发展的电子直线加速器。除他之外,小组里都是刚出校门的年轻人,当时面临的情况可以用两个词形容——“一无所知”和“一无所有”。他们遇到的困难非三言两语能说清楚,谢家麟举了个例子,在自制世界上功率最大一级的调速管时,需要使用氩弧焊这种特殊技术来密封高真空系统,但是当时找不到掌握这种较高要求焊接技术的工人,幸好他在美国动手做过此事,于是请来所里最好的焊工,手把手教授操作要点。

谢家麟的学生、高能物理研究所研究员裴国玺告诉本刊记者:“谢先生和别人最大的区别,大概在于他不仅能把握科学研究的大方向,也能关注到每一个细节,动手能力极强,总能在二者之间游刃有余。”

中国工程院院士叶铭汉记得,国内当时科研条件十分落后,开展30MeV直线加速器所需的尖端器材在国际上禁运,研制此类加速器所需的工艺远远超出当时国内的工业水平,技术和器材都难以实现。“西方国家和苏联都对我们禁运,我们仅有的参考资料是斯坦福大学发表的一篇科技论文和一张速调管的照片。”

于是,从自行研制各种微波元器件开始,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,开始了“要吃馒头,先种麦子”的耕耘。经过8年奋斗,我国首台可向高能发展的电子直线加速器于1964年建成。这台仪器的第一个实验就是模拟核爆产生的辐射,以进行仪表的校正和电子学硬化的研究,在我国“两弹”的研制中发挥了重要作用。

据叶铭汉介绍,这台30MeV电子直线加速器如加以延长,就成为高能加速器,此项工作为后来建造北京正负电子对撞机奠定了相关的人才和技术基础。

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