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謝家麟:創(chuàng)新是沒有終點(diǎn)的旅程


2月20日上午8時(shí)12分,九三學(xué)社社員、中科院院士、著名物理學(xué)家謝家麟的生命停止在這一刻,享年96歲。

已故的中科院院士冼鼎昌曾這樣評(píng)價(jià)他:“謝先生一生有兩個(gè)主題,一個(gè)是競(jìng)爭(zhēng),一個(gè)是超前。他所做的工作總是在與國(guó)際同行競(jìng)爭(zhēng)中進(jìn)行,他的工作也總具有前瞻性。”

的確,回顧謝家麟的科研人生:世界上第一臺(tái)以高能電子治療深度腫瘤的加速器、中國(guó)第一臺(tái)高能量電子直線加速器、北京正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)……這些撬動(dòng)粒子物理研究和造福人類的加速器,無(wú)一不是因?yàn)樗蚁敫易龆罱K研制成功的。

“我就是膽子大,什么都不怕”

2012年2月14日,92歲高齡的謝家麟獲得了2011年度國(guó)家最高科技獎(jiǎng)。當(dāng)被問及數(shù)十年學(xué)術(shù)生涯中哪件事最值得自豪時(shí),謝家麟笑笑說:“我就是膽子大,什么都不怕!”

正是這種什么都不怕的闖勁,曾讓年僅35歲的謝家麟名揚(yáng)美國(guó)。那是1955年,他在美國(guó)芝加哥醫(yī)學(xué)中心研制成功世界上第一臺(tái)以高能電子束治療深度腫瘤的加速器,開拓了高能電子束治癌的全新領(lǐng)域。

研制這臺(tái)醫(yī)用加速器時(shí),還有斯坦福大學(xué)4名教授級(jí)的專家也接了同樣的工作,作為對(duì)手,謝家麟無(wú)論在資歷上還是在可供調(diào)遣的人員和資源上,與他們都不在一個(gè)量級(jí)。此外,因?yàn)槭轻t(yī)用,這臺(tái)加速器的要求格外高:除了功率要穩(wěn)定、電子束的尺寸要合適、強(qiáng)度要均勻等技術(shù)性要求,還要測(cè)算出安全的輻照劑量和在人體內(nèi)的分布。

“這件事以前沒人做過,無(wú)例可循。但我覺得這是獨(dú)當(dāng)一面、鍛煉自己的絕好機(jī)會(huì),因此就毫不遲疑地接受了。”就這樣,謝家麟赤手空拳地上陣了。他費(fèi)盡周折找到一家工廠,但承擔(dān)加工任務(wù)的工程師此前從未接觸過加速器和真空方面的工作;他還登報(bào)招聘了一名助手,但這位助手只當(dāng)過雷達(dá)兵,并沒有接觸過有關(guān)加速器的業(yè)務(wù)。

盡管如此,但謝家麟并未有半點(diǎn)畏懼。他帶領(lǐng)著大家自己設(shè)計(jì)和制作加速器零部件、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,用了兩年的時(shí)間最終研制成功,并開始臨床使用。

回國(guó)后,他又帶領(lǐng)一批剛出校門的大學(xué)生,耗時(shí)8年建成了中國(guó)第一臺(tái)30MeV的高能量電子直線加速器,它的第一個(gè)應(yīng)用就是模擬原子彈爆炸時(shí)的輻射效應(yīng),為我國(guó)第一顆原子彈的研制提供了保障和檢測(cè)手段。

研制這個(gè)加速器時(shí)所面臨的情況仍是“一無(wú)所知”和“一無(wú)所有”,但謝家麟所做的這項(xiàng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超前的研究工作,卻為后來(lái)建造北京正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)奠定了技術(shù)基礎(chǔ),也培養(yǎng)了相關(guān)領(lǐng)域的人才。

1979年,已過花甲的謝家麟再一次“大膽”地投入到北京正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)(BEPC)工程的研制,并擔(dān)任總設(shè)計(jì)師。

正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)是世界高等加速器的一次革命,是當(dāng)時(shí)世界上最先進(jìn)的科技,難度非常大。有人說,以當(dāng)時(shí)中國(guó)薄弱的科技基礎(chǔ),要想建成BEPC,就好比站在鐵路月臺(tái)上,想跳上一輛飛馳而來(lái)的特快列車。如果沒有抓住,就會(huì)粉身碎骨。

然而,由謝家麟帶領(lǐng)的團(tuán)隊(duì)最終還是克服了一個(gè)個(gè)難關(guān),跳上了這輛“飛馳的列車”。1988年10月,北京正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)撞,被視為中國(guó)科技發(fā)展史上一個(gè)有重要國(guó)際影響的里程碑。

“原創(chuàng)是人天生的本性”

這一次次因?yàn)?ldquo;大膽”而創(chuàng)造的奇跡,皆源于謝家麟深厚的科學(xué)功底和堅(jiān)持創(chuàng)新的精神。

中國(guó)科學(xué)院高能物理研究所研究員高杰是謝家麟的學(xué)生,1986年開始跟隨他學(xué)習(xí)。高杰回憶,他對(duì)老師最深刻的印象,就是那似乎永不衰竭的創(chuàng)新精神。

“記得有一次,謝先生把他一個(gè)博士研究生的論文發(fā)給我,我一看嚇了一跳!他給這個(gè)學(xué)生開設(shè)的題目竟然是有關(guān)未來(lái)m子對(duì)撞機(jī)的。這是一個(gè)很多人都不敢想的課題,他不僅在想,而且已開始做了。”高杰說。

對(duì)于創(chuàng)新,謝家麟終生都在以身作則,即便是在耄耋之年也依然如此。

80歲之后,他可以支配的自由時(shí)間越來(lái)越多,便將精力投入到了研究如何將低能電子直線加速器小型化的課題上,提出了“創(chuàng)新四部曲”,并最終研制成功。

而謝家麟進(jìn)行此項(xiàng)研究的初衷十分簡(jiǎn)單,他只是不愿陷入“飽食終日,無(wú)所用心”的狀態(tài)之中,希望繼續(xù)發(fā)揮自己的能力做點(diǎn)有益的事情,利用自己積累的經(jīng)驗(yàn)為科研創(chuàng)新再做些貢獻(xiàn)。

謝家麟曾說,醫(yī)用加速器、自由電子激光中的前饋控制、新型電子直線加速器屬于創(chuàng)新研究,而北京正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)、北京自由電子激光裝置等雖然是獨(dú)立自主研制的,但主要還是跟蹤國(guó)際發(fā)展的大科學(xué)裝置。

謝家麟曾多次公開表達(dá)自己對(duì)于創(chuàng)新的理解。他認(rèn)為,在研究的初始階段,“跟蹤”是必須的,假如不能處于和前人相近的水平,“超過”就無(wú)從談起。然而,謝家麟更強(qiáng)調(diào),要認(rèn)清“跟蹤模仿”與原創(chuàng)性發(fā)明是有很大差別的,他常說的一句話便是“原創(chuàng)是人天生的本性”。

在鼓勵(lì)原創(chuàng)性研究方面,謝家麟經(jīng)常會(huì)引用一段梁?jiǎn)⒊脑挘?ldquo;任龍騰虎躍以度此百年兮,所成就其能幾許?雖成少許,不敢自輕。不有少許兮,多許奚自生?”他想強(qiáng)調(diào)的正是創(chuàng)新也要由小及大、逐步積累。

正是因?yàn)橛辛酥x家麟這樣的科學(xué)家,科研創(chuàng)新之路才永遠(yuǎn)不會(huì)中斷,如他的自傳書名一般,這是一段“沒有終點(diǎn)的旅程”。

“自己動(dòng)手,才能知道關(guān)鍵問題的癥結(jié)所在”

謝家麟還十分重視科學(xué)實(shí)踐當(dāng)中的動(dòng)手能力。

他認(rèn)為,動(dòng)手能力并不能簡(jiǎn)單理解為操作技能,它指的是對(duì)一個(gè)大系統(tǒng)中硬件的全面特性、包括生產(chǎn)過程,有一定的理解和掌握,這樣才能具有解決問題的實(shí)際能力。

冼鼎昌院士就很佩服謝家麟的動(dòng)手能力。他曾回憶說:“我和他曾住在同一個(gè)屋子。那時(shí)候中午只有一個(gè)小時(shí)吃飯休息。但做飯要燒煤,這一個(gè)小時(shí)實(shí)在太緊張。后來(lái)有一天,謝先生就用鬧鐘和一個(gè)小電機(jī)做成了一個(gè)小機(jī)械,可以按時(shí)自動(dòng)打開煤爐,從此我們做飯省了好多時(shí)間!”

在美國(guó)求學(xué)期間,謝家麟就有意識(shí)地培養(yǎng)自己的動(dòng)手能力。他除了學(xué)習(xí)基礎(chǔ)知識(shí)外,花費(fèi)了大量的時(shí)間和精力從實(shí)驗(yàn)室的技術(shù)人員身上學(xué)習(xí)了多種焊接技術(shù)、真空檢漏技巧、金屬部件的焊前化學(xué)處理、陰極材料的激活方法等。謝家麟說,他這樣做有兩個(gè)原因,“第一是考慮到回國(guó)以后,脫離了美國(guó)實(shí)驗(yàn)室的環(huán)境,自己不掌握它們恐怕難以推動(dòng)工作;第二是我有喜愛自己動(dòng)手的習(xí)慣。”

中國(guó)科學(xué)院高能物理研究所研究員顧孟平是謝家麟回國(guó)后的第一批學(xué)生。他仍然記得當(dāng)年研制大功率速調(diào)管的時(shí)候,他們所有的資料只有一張照片和一篇語(yǔ)焉不詳?shù)挠⒄Z(yǔ)論文。“在這樣的情況下,謝先生硬是帶著我們一點(diǎn)一滴做起來(lái),我們都十分佩服他的動(dòng)手能力。”

謝家麟曾在一篇文章中提到,在所有科技創(chuàng)新活動(dòng)中,特別是實(shí)驗(yàn)領(lǐng)域的創(chuàng)新,要自己能夠動(dòng)手,才能掌握第一手的情況,知道關(guān)鍵問題的癥結(jié)所在,而可做適當(dāng)調(diào)整,最后達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。如果自己不懂動(dòng)手,則猶如開車時(shí)需要一人觀看路面情況,再轉(zhuǎn)告掌管方向盤的人來(lái)調(diào)整方向。

對(duì)于未來(lái),謝家麟有著美好期許。他在自傳中如此寄語(yǔ)青年人:“要立志做一個(gè)正直的人,一個(gè)正派的人,一個(gè)有良好素質(zhì)的人,然后才是在科技領(lǐng)域作出偉大的貢獻(xiàn),推動(dòng)我國(guó)社會(huì)的發(fā)展。這樣,自己才會(huì)幸福,別人才會(huì)因你的存在而幸福,社會(huì)才會(huì)因你的知識(shí)而更美好。”(文/吳月輝 攝影/金立旺)