谢家麟:创新是没有终点的旅程

2016-02-24  来自: 人民日报 浏览次数:152

     2月20日上午8时12分,九三学社社员、中科院院士、著名物理学家谢家麟的生命停止在这一刻,享年96岁。

    已故的中科院院士冼鼎昌曾这样评价他:“谢先生一生有两个主题,一个是竞争,一个是超前。他所做的工作总是在与国际同行竞争中进行,他的工作也总具有前瞻性。”

    的确,回顾谢家麟的科研人生:世界上第一台以高能电子治疗深度肿瘤的加速器、中国第一台高能量电子直线加速器、北京正负电子对撞机……这些撬动粒子物理研究和造福人类的加速器,无一不是因为他敢想敢做而最 终研制成功的。

   “我就是胆子大,什么都不怕”

    2012年2月14日,92岁高龄的谢家麟获得了2011年度国家最 高科技奖。当被问及数十年学术生涯中哪件事最 值得自豪时,谢家麟笑笑说:“我就是胆子大,什么都不怕!”

正是这种什么都不怕的闯劲,曾让年仅35岁的谢家麟名扬美国。那是1955年,他在美国芝加哥医学中心研制成功世界上第一台以高能电子束治疗深度肿瘤的加速器,开拓了高能电子束治癌的全新领域。

    研制这台医用加速器时,还有斯坦福大学4名教授级的专家也接了同样的工作,作为对手,谢家麟无论在资历上还是在可供调遣的人员和资源上,与他们都不在一个量级。此外,因为是医用,这台加速器的要求格外高:除了功率要稳定、电子束的尺寸要合适、强度要均匀等技术性要求,还要测算出安全的辐照剂量和在人体内的分布。

   “这件事以前没人做过,无例可循。但我觉得这是独当一面、锻炼自己的绝好机会,因此就毫不迟疑地接受了。”就这样,谢家麟赤手空拳地上阵了。他费尽周折找到一家工厂,但承担加工任务的工程师此前从未接触过加速器和真空方面的工作;他还登报招聘了一名助手,但这位助手只当过雷达兵,并没有接触过有关加速器的业务。

    尽管如此,但谢家麟并未有半点畏惧。他带领着大家自己设计和制作加速器零部件、设计实验方案,用了两年的时间最 终研制成功,并开始临床使用。

    回国后,他又带领一批刚出校门的大学生,耗时8年建成了中国第一台30MeV的高能量电子直线加速器,它的第一个应用就是模拟原子弹爆炸时的辐射效应,为我国第一颗原子弹的研制提供了保障和检测手段。

    研制这个加速器时所面临的情况仍是“一无所知”和“一无所有”,但谢家麟所做的这项远远超前的研究工作,却为后来建造北京正负电子对撞机奠定了技术基础,也培养了相关领域的人才。

    1979年,已过花甲的谢家麟再一次“大胆”地投入到北京正负电子对撞机(BEPC)工程的研制,并担任总设计师。

    正负电子对撞机是世界高等加速器的一次革命,是当时世界上最 先进的科技,难度非常大。有人说,以当时中国薄弱的科技基础,要想建成BEPC,就好比站在铁路月台上,想跳上一辆飞驰而来的特快列车。如果没有抓住,就会粉身碎骨。

    然而,由谢家麟带领的团队最 终还是克服了一个个难关,跳上了这辆“飞驰的列车”。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上一个有重要国际影响的里程碑。

    “原创是人天生的本性”

    这一次次因为“大胆”而创造的奇迹,皆源于谢家麟深厚的科学功底和坚持创新的精神。

    中国科学院高能物理研究所研究员高杰是谢家麟的学生,1986年开始跟随他学习。高杰回忆,他对老师最 深刻的印象,就是那似乎永不衰竭的创新精神。

    “记得有一次,谢先生把他一个博士研究生的论文发给我,我一看吓了一跳!他给这个学生开设的题目竟然是有关未来m子对撞机的。这是一个很多人都不敢想的课题,他不仅在想,而且已开始做了。”高杰说。

    对于创新,谢家麟终生都在以身作则,即便是在耄耋之年也依然如此。

    80岁之后,他可以支配的自由时间越来越多,便将精力投入到了研究如何将低能电子直线加速器小型化的课题上,提出了“创新四部曲”,并最 终研制成功。

    而谢家麟进行此项研究的初衷十分简单,他只是不愿陷入“饱食终日,无所用心”的状态之中,希望继续发挥自己的能力做点有益的事情,利用自己积累的经验为科研创新再做些贡献。

   谢家麟曾说,医用加速器、自由电子激光中的前馈控制、新型电子直线加速器属于创新研究,而北京正负电子对撞机、北京自由电子激光装置等虽然是独立自主研制的,但主要还是跟踪国际发展的大科学装置。

    谢家麟曾多次公开表达自己对于创新的理解。他认为,在研究的初始阶段,“跟踪”是必须的,假如不能处于和前人相近的水平,“超过”就无从谈起。然而,谢家麟更强调,要认清“跟踪模仿”与原创性发明是有很大差别的,他常说的一句话便是“原创是人天生的本性”。

    在鼓励原创性研究方面,谢家麟经常会引用一段梁启超的话,“任龙腾虎跃以度此百年兮,所成就其能几许?虽成少许,不敢自轻。不有少许兮,多许奚自生?”他想强调的正是创新也要由小及大、逐步积累。

    正是因为有了谢家麟这样的科学家,科研创新之路才永远不会中断,如他的自传书名一般,这是一段“没有终点的旅程”。

   “自己动手,才能知道关键问题的症结所在”

    谢家麟还十分重视科学实践当中的动手能力。

    他认为,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,这样才能具有解决问题的实际能力。

    冼鼎昌院士就很佩服谢家麟的动手能力。他曾回忆说:“我和他曾住在同一个屋子。那时候中午只有一个小时吃饭休息。但做饭要烧煤,这一个小时实在太紧张。后来有一天,谢先生就用闹钟和一个小电机做成了一个小机械,可以按时自动打开煤炉,从此我们做饭省了好多时间!”

    在美国求学期间,谢家麟就有意识地培养自己的动手能力。他除了学习基础知识外,花费了大量的时间和精力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,自己不掌握它们恐怕难以推动工作;第二是我有喜爱自己动手的习惯。”

    中国科学院高能物理研究所研究员顾孟平是谢家麟回国后的第一批学生。他仍然记得当年研制大功率速调管的时候,他们所有的资料只有一张照片和一篇语焉不详的英语论文。“在这样的情况下,谢先生硬是带着我们一点一滴做起来,我们都十分佩服他的动手能力。”

    谢家麟曾在一篇文章中提到,在所有科技创新活动中,特别是实验领域的创新,要自己能够动手,才能掌握第一手的情况,知道关键问题的症结所在,而可做适当调整,最 后达到预期目标。如果自己不懂动手,则犹如开车时需要一人观看路面情况,再转告掌管方向盘的人来调整方向。

    对于未来,谢家麟有着美好期许。他在自传中如此寄语青年人:“要立志做一个正直的人,一个正派的人,一个有良好素质的人,然后才是在科技领域作出伟大的贡献,推动我国社会的发展。这样,自己才会幸福,别人才会因你的存在而幸福,社会才会因你的知识而更美好。”(文/吴月辉 摄影/金立旺)


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