謝家麟：“中國加速器物理之第一人”

■高文靜　呂科偉

謝家麟（１９２０．８．８—２０１６．２．２０），中國科學(xué)院院士，國際著名加速器物理學(xué)家，２０１１年度國家最高科學(xué)技術(shù)獎獲得者。謝家麟祖籍河北省武清縣，１９２０年８月出生于哈爾濱市。１９４３年畢業(yè)于燕京大學(xué)物理系。１９５１年在美國斯坦福大學(xué)獲博士學(xué)位。１９５５年沖破重重阻力回國。謝家麟的一生是與我國高能物理和加速器事業(yè)緊密聯(lián)系在一起的，他是我國粒子加速器事業(yè)的開拓者和奠基人之一，為我國高能粒子加速器從無到有并躋身世界前沿起到了至關(guān)重要的作用，對我國高能物理實驗基地的建設(shè)作出了卓越貢獻。謝家麟一生愛國奉獻，求實創(chuàng)新，淡泊名利。他不僅為我國高能物理和粒子加速器事業(yè)的持續(xù)發(fā)展作出重大貢獻，還培養(yǎng)了一大批加速器技術(shù)專業(yè)人才。諾貝爾獎獲得者李政道稱他為“中國加速器物理之第一人”。

鐵心歸國

１９５１年，剛剛獲得美國斯坦福大學(xué)物理系博士學(xué)位，謝家麟就準(zhǔn)備啟程回國。考慮到要為祖國的微波研究事業(yè)繼續(xù)作貢獻，謝家麟和同學(xué)便寫信給時任中國科學(xué)院秘書長的錢三強，詢問是否要帶些關(guān)鍵器材回國。得到肯定回復(fù)后，謝家麟開始悉心準(zhǔn)備。因為這些器材當(dāng)時是禁運的，謝家麟只能將８大箱器材作為隨身行李帶回國。當(dāng)時的美國，麥卡錫主義盛行，對中國留學(xué)生監(jiān)視和迫害的情況時有發(fā)生。回國前一晚，美國聯(lián)邦調(diào)查局的工作人員找到謝家麟，質(zhì)詢他是否要回國、回去后是否愿意為共產(chǎn)黨政府工作。謝家麟回答：“我的妻子、孩子都在中國，我當(dāng)然要回去。共產(chǎn)黨政府是主張建設(shè)國家的，而我留學(xué)的目的正是要求得學(xué)識來建設(shè)祖國?！?/p>

１９５１年９月２０日，謝家麟終于登上了回國的游輪“克利夫蘭總統(tǒng)號”。當(dāng)游輪抵達夏威夷檀香山時，突然遭到特工檢查，宣稱美國政府有權(quán)禁止交戰(zhàn)國學(xué)習(xí)科技專業(yè)的學(xué)生離境，包括謝家麟在內(nèi)的８名中國留學(xué)生被限制離開美國。大家憤怒不已，謝家麟給白宮打電話以示抗議，不過他也意識到這是徒勞。他寫詩抒發(fā)對家國的思念之情：“峭壁夾江一怒流，小舟浮水似奔牛。黃河橫渡混相似，故國山河入夢游。”

謝家麟被迫返回美國后，沒有正式的工作，靠打零工維持生計，一度到卡片廠當(dāng)組裝工人。后來，他回到斯坦福大學(xué)的微波與高能物理實驗室擔(dān)任助教，并被實驗室派到芝加哥麥卡瑞斯醫(yī)學(xué)中心，獨立負(fù)責(zé)研制以高能電子治療深度腫瘤的加速器。兩年后，謝家麟研制出了世界上第一臺高能醫(yī)用加速器，開拓了電子束治療癌癥的新領(lǐng)域，引起美國物理學(xué)界的轟動。隨后美國移民局來信，邀請他成為美國永久公民，允諾他一流的研究條件和豐厚的生活水平，謝家麟斷然拒絕。

１９５５年７月，經(jīng)過精心策劃，謝家麟再次踏上歸國旅程。抵達日本橫濱時，美國移民局官員又找到他，欺騙說他的家人正在國內(nèi)遭受迫害，邀請他重返美國工作。謝家麟早已收到家人平安的電報，他堅持回國，終于回到了日夜思念的祖國懷抱。

“想吃饅頭，先種麥子”

回國后，謝家麟面對的是非常艱苦的科研和工作條件，他勇挑重?fù)?dān)，選擇建造可向高能發(fā)展的電子直線加速器，為我國以后發(fā)展高能物理實驗研究打下了基礎(chǔ)。

謝家麟常稱自己是實驗工作者，他把自己的工作比作“想吃饅頭，先種麥子”，他認(rèn)為實驗物理學(xué)家最重要的就是要有解決具體困難的能力，把一個世界先進的尖端科技裝置在現(xiàn)實條件下研制出來，變成實實在在能夠使用的實物。

當(dāng)時，中國還生產(chǎn)不出來加速器的核心部件調(diào)速管。面對這種情況，要么放棄加速器的研制，要么自己想辦法。大功率調(diào)速管的研制屬于國際前沿，謝家麟手中僅有的參考資料是斯坦福大學(xué)發(fā)表的一篇論文和一張調(diào)速管的照片。謝家麟白手起家，下定決心自己研制關(guān)鍵部件。他組織了一個不到１０人的小組進行攻關(guān)，晝夜不休、加班加點地工作。為了加工一個部件，他們常常要抱著材料轉(zhuǎn)５趟公交車，到北京東郊電子管廠進行工藝處理。組裝、排氣、烘烤、激活、老化，加速器的研制過程涉及多個領(lǐng)域，有的還需要特殊的技術(shù)，謝家麟通過自己的實驗和研究逐一解決。每一項工作謝家麟都身體力行，甚至手把手地教焊工師傅使用氬弧焊來密封高真空系統(tǒng)。

從研制基礎(chǔ)部件做起，謝家麟奮斗了８年。功夫不負(fù)有心人，我國第一個大功率調(diào)速管終于自行研制成功，１９６４年我國第一臺３０ＭｅＶ高能量電子直線加速器成功建成，跨越式地趕上國際先進水平。

創(chuàng)造國際加速器建設(shè)史上的奇跡

第二次世界大戰(zhàn)結(jié)束后，高能物理成為物理學(xué)科中的熱點，各國爭相開展以高能電子直線加速器的建造和應(yīng)用為核心的研究工作。２０世紀(jì)８０年代，中國也開始啟動北京正負(fù)電子對撞機（ＢＥＰＣ）的設(shè)計和建設(shè)，謝家麟被任命為北京正負(fù)電子對撞機的總設(shè)計師。

面對各方面的艱巨挑戰(zhàn)，謝家麟提出正負(fù)電子對撞機方案設(shè)計的“六條”關(guān)鍵原則，指導(dǎo)完成了速調(diào)管、加速管、能量倍增器、正電子源和高頻腔等加速器關(guān)鍵核心技術(shù)的創(chuàng)新性研制，創(chuàng)造了國際加速器建設(shè)史上的奇跡。謝家麟掛帥攻關(guān)，最終確定２．２?。牵澹终?fù)電子對撞機“一機兩用”的方案，既為高能物理研究提供實驗裝置，也為同步輻射應(yīng)用提供應(yīng)用平臺，填補了兩項國內(nèi)空白。１９８８年１０月１６日，北京正負(fù)電子對撞機首次實現(xiàn)正負(fù)電子對撞，宣告建造成功。這是中國高能物理發(fā)展史上極其重要的里程碑，也創(chuàng)造了國際加速器建設(shè)史上的奇跡，受到國內(nèi)外的廣泛贊譽?！度嗣袢請蟆吩趫蟮肋@一成就時稱，“這是我國繼原子彈、氫彈爆炸成功，人造衛(wèi)星上天之后，在高科技領(lǐng)域又一重大突破性成就”。我國從此在τ－粲物理研究領(lǐng)域占據(jù)了國際領(lǐng)先地位。

謝家麟在每一項重大項目中，都極力提倡選擇符合中國具體條件的技術(shù)路線和設(shè)備，他強調(diào)應(yīng)該重視核心技術(shù)的實質(zhì)問題，把人力、物力、財力集中在與最終性能有直接關(guān)系的關(guān)鍵環(huán)節(jié)上，抓住主要矛盾，好鋼用在刀刃上。有些人認(rèn)為從國外直接購買裝置更快更省，但這樣做的話，一個大科學(xué)實驗裝置，常常是分片從國外廠家購買，國外做出來、安裝好、調(diào)試完，我們只會去按電鈕。謝家麟指出：“我們沒有經(jīng)歷它在研制中遇到的問題和解決問題的過程，也就難以做出原創(chuàng)的、無例可循的或性能優(yōu)于國際水平的新儀器、新設(shè)備來進行新實驗。除了必要的情況外，我們應(yīng)該盡量自制儀器、設(shè)備，培養(yǎng)制造業(yè)創(chuàng)新能力，給我國儀器制造業(yè)一個通過實踐、改進提高、突破國際性能水平的機會?！?/p>

慶幸做了正確選擇

謝家麟經(jīng)常說：我們那一代人，最大的愿望就是做一個對國家、對人民有用的人，從未考慮過自己要取得何等成就，成為什么人物，獲得多少報酬。幾十年來，時常有人問謝家麟，是否后悔當(dāng)年作出回國的決定，因為如果留在美國，他可能獲得更大的成就。他的回答永遠是：我不但不后悔，而且感到非常慶幸，做了正確的選擇，使我有機會施展自己所學(xué)的知識，為祖國建設(shè)服務(wù)。我留在美國工作只是“錦上添花”，而回到祖國則是“雪中送炭”。

謝家麟一生桃李滿天下，十分關(guān)注青年人的成長。他寄語青年人要相信“天生我才必有用”，要樹立堅定的自信。資質(zhì)超人當(dāng)然占有優(yōu)勢，資質(zhì)差些也可以用加倍努力來補償，“成就”并不是天才者的專利。他還提出：人才，人才，貴在德才兼?zhèn)?，其中又以德為最重要。要立志做一個正直的人，一個正派的人，一個有良好素質(zhì)的人，然后才是在科技領(lǐng)域作出偉大的貢獻，推動我國社會的發(fā)展。這樣，自己才會幸福，別人才會因你的存在而幸福，社會才會因你的知識而更美好。

謝家麟晚年多次呼吁，要建立鼓勵原創(chuàng)性研究的體制與機制，擺脫長期模仿的習(xí)慣束縛，擺脫實驗設(shè)備“引進、落后、再引進”的惡性循環(huán)，在“改、創(chuàng)”上下苦功。他提倡堅持實事求是的態(tài)度，避免研究項目低水平的重復(fù)，鼓勵為了達到同一目標(biāo)而采取不同技術(shù)路線的方案競爭，從小處突破，推動科技創(chuàng)新。

２０１６年１月，國際天文學(xué)聯(lián)合會將一顆國際編號為３２９２８號的小行星正式命名為“謝家麟星”。這顆閃耀在蒼穹中的“謝家麟星”，激勵我們繼續(xù)為建設(shè)創(chuàng)新型國家和科技強國努力奮斗。