2011国家最高科技奖谢家麟：电子挥雷轰万秘尽囊中-电子工程世界

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　　·谢家麟，1920年8月8日生，我国加速器物理及技术专家，中国科学院高能物理研究所研究员。

　　·留美期间研制出世界第一台实用的医用电子直线加速器

　　·20世纪60年代初研制成功我国脉冲功率最大的速调管，我国第一台可向高能发展的30MeV电子直线加速器，国内第一台电子回旋加速器

　　·20世纪80年代领导北京正负电子对撞机工程的设计，预研和建造

　　·20世纪90年代初领导建成北京自由电子激光装置，是亚洲第一台出光饱和的红外自由电子激光设施[page]

严谨治学诗意生活

　　谢家麟自传封面

　　2008年5月1日，谢家麟院士携自传《没有终点的旅程》在北京中关村图书大厦与读者见面，进行学术讲座。面对青年学子，谢家麟并没有太多地谈到自己的科研成就，而是从自身经历出发与读者探讨如何作科研。其实这也是谢家麟写作《没有终点的旅程》的初衷之一，在该书开篇的自序中，谢家麟这样写道：“在人生旅途到站之前，觉得有责任把自己的足迹记录下来，这些可以作为他们人生道路的参考，或许可以增添他们前进的信心和勇气。”“年龄高的科技工作者，从科技发展前途出发，要主动让路给青年工作者，让他们来挑大梁，当好他们的顾问。”

　　年届耄耋之年的谢家麟并非感叹“廉颇老矣”，他告诉记者：“我现在每周在办公室工作半天，带了两个博士研究生，主动让路给青年工作者，是因为现在干工作有些力不从心了，我们的老有所为就是给青年学生当顾问。”

　　科研不能浅尝辄止

　　“做研究工作的最大动力是强烈的兴趣，书本知识加上实际经验是创新基础，科研的敌人是浅尝辄止知难而退。”写在《没有终点的旅程》扉页上这句话，是谢家麟60年从事科研工作的经验之谈。虽然听起来有些老生长谈，但结合谢家麟的工作经历或许会有更深的体会。

　　1952年，谢家麟在美国斯坦福大学的微波与高能物理实验室曾领命进行医用加速器的研制，研制一种特殊的电子直线加速器，用它产生的高能量的电子束流，打入人体内部杀死那里的肿瘤细胞，治疗癌症。“那时医学界觉得这是治疗癌症的好办法。但如何建造这种加速器，却是一个创新的问题。”谢家麟说。

　　谢家麟接受任务后发现，把高能电子束射入人体内部，涉及多种科技领域的问题，包括物理与医学的结合。没有现成的原件、如何保证病人的安全、加速器的稳定性如何由实验室的要求提高到医用的水平等等一系列棘手的问题都必须解决。而同时芝加哥医学院也决定进行这个新领域的研究，他们投入的科研与技术实力非常雄厚。倔强而不服输的谢家麟，并没有浅尝辄止，而是勇敢地应战。经过两年的努力，加速器终于研制成功。

　　“看到工作中的问题通过自已的努力得到解决，我也深感欣慰。这事奠定了我一生事业的基础，我回国之后，迄今能在加速器领域为祖国做点事，应该说是那时打下的基础。所以，一个人要有学习自己不知的事物的勇气和信心。你们的能力也许超过了自己的想象。科研的敌人是浅尝辄止知难而退。”

　　跟踪与原创

　　自从世界第一台能量最高的医用加速器的诞生，谢家麟就好像与“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、北京自由电子激光则为中国写下了第一笔。原创与跟踪是谢家麟工作的重心，也是他在书中着重阐述的问题。

　　谢家麟认为，在建国初期进行的发展科技的经历，多是跟踪已有的成果，这是在一个国家发展科技的道路上不可避免的过程。对一个科技落后的国家，要赶上别人，首先要奠定基础，便需要跟踪，尤其是在实验领域。而原创是科研的精髓，是我国持续发展的关键，必须随着时代的不同，摆脱跟踪，独辟蹊径，才能成为科技强国，才能脱离受制于人的局面。

　　谢家麟说：“科学仪器制造业是创新研究的物质基础。有人认为，当前开放的情况下，我们自己没有的可由国外购买，岂不多快好省。于是一个大科学实验装置，常常是分片向国外厂家购买，人家给做出来、安装好、调整完交给我们来按电钮。但我认为，实验上的原创需要有自制科研仪器、设备的能力。因为研究目标、检验对象、使用方法都非常规，需要新的设计思想、新的装置，新的部件。我们没有经历它的研制中遇到的问题和解决问题的过程，也就难以作出原创的、性能优于国际水平的新仪器、新设备来进行新实验。”

　　“我们应该尽量自制仪器、设备，培养制造业创新能力，给我国制造业一个通过实践、改进提高、突破国际性能水平的机会。我国在必要引进的同时，需要大力发展我国尖端的仪器制造业。这是我在《没有终点的旅程》一书中阐述很多的一个观点，希望唤起有关部门对此事的关注。”

　　平仄之间

　　“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。”1951年谢家麟获得斯坦福大学博士学位后归国受阻，重返美国时写了这首小诗。如今读来仍能感受到作者归国受阻的怒发冲冠，寄居异域、思念祖国的深厚情感。这样的诗作在《没有终点的旅程》一书中随处可见，读之能感受他青年时代的意气风发，十年浩劫忧心如焚，成就伟业的豪情万丈……这位与科学仪器打了几十年交道的科学家其实也是一位不折不扣的文学爱好者。

　　对文学的热爱大致与谢家麟的家教有关。谢家麟父亲谢良佐是哈尔滨的一位名律师，除了法律外，在历史、文学、诗词、书法等方面也都有一定的造诣。而谢家麟在童年时对诗词就有强烈的兴趣，并背诵了不少名作。后来去燕京大学读书，虽然读的是理科，但对文学还是颇为爱好，曾为当时的北平晨报复刊写过稿子，还经常用稿费去东安市场西点铺买糕点与弟妹们共同享受。

　　说到自己喜爱文学，谢家麟还饶有兴趣地向记者讲述了自己在燕大选读了一门文学院的课程“苏(苏东坡)、辛(辛弃疾)词”，由国学大师郑因伯授课。在期终考试时，老师让学生们从两位词人的作品中选一首进行评说解读。谢家麟选了苏轼的《蝶恋花·密州上元》。“我很欣赏这首词中对人世无常的淡薄旷达的意境，当时我大概讲评写得不错，赢得了郑先生在班上的表扬，还说可惜我不是中文系的学生!”谢家麟笑着说。[page]

　　谢家麟(右)与中美高能加速器合作项目美方物理学家、中国科学院外籍院士潘诺夫斯基

　　1972年8月，由张文裕牵头，何祚庥起草，张文裕和谢家麟、何祚庥等18位科学家给周恩来总理写联名信，建议我国建设一台高能电子对撞机。　　不到两周，周恩来总理亲笔回信指出：“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。　　这里是玉泉路19号(乙)院。　　工程预演：电子直线加速器　　谢家麟是新中国第一台电子直线加速器的发明人。　　他所学的专业是微波与高能物理，其中微波是他的主攻方向。用他自己的话说，当时在美国，自己和一个招聘来的合作者，领着一家化妆品公司的两个工程师和几个技术员，与当时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竞争项目。　　最后，由谢家麟这个略微懂点加速器知识的中国人领导的团队，硬是抢在了对方的前面，建成了当时世界上能量最高、技术要求精尖的一台医用电子加速器。　　1955年，克服种种阻挠，谢家麟回到中国。组织上询问谢家麟，希望从事什么工作。谢家麟表示自己对加速器了解较多，希望从事加速器工作。组织上很重视，为此专门在中关村为谢家麟建造了一座加速器楼，并分来了一些大学毕业生。　　虽然用于加速器研制的设备、部件当时在国内都没有生产，也无法从国外进口，谢家麟仍然用8年的时间克服了一系列技术难题，领着一群开始对加速器一无所知的年轻人，于1964年建成了我国第一台可向高能发展的电子直线加速器。这实际已经完成了中国建立高能加速器工程的预先研究。　　为交联名信科学家“走后门”　　谈起1972年写联名信，何祚庥院士在接受记者采访时回忆，由于大家当时都不会写报告，最后，起草的任务就落在了自己头上。　　递交报告过程中还有一段小插曲。当时这18名科学家大多属于核工业部401所一部。当时核工业部研究重点在于军工，“没有什么实际意义”的高能物理研究争取经费非常困难，因此，科学家们希望进入以基础科学研究为重点的中科院。　　这样，中科院是否愿意接受高能物理研究项目就成为关键。　　为了探听中科院的态度，科学家们除了走正常程序、向科学院递交报告以外，还委托郭沫若的儿子郭汉英，将另一份报告在家里亲手转交当时的中科院院长郭沫若。何祚庥笑着说，郭汉英当时为我们说了好话，最后这封信得到了中科院的肯定回复。　　何祚庥院士说，在得到中科院的肯定回复后，18位科技工作者的联名信由当时周总理在科学院的联络员转交总理。此后才有了总理极快的亲笔回复。　　中美高能物理合作始于两国建交前　　由于高能物理研究迄今没有发现具体的“实用价值”，这一领域成了世界各国科学家通力协作的乐土。国外同行的悉心帮助也大大加快了北京正负电子对撞机的制造进程。在中美未建立正式外交关系时，美国同行连接待中国考察组的米面都准备好了。　　1979年1月，邓小平率中国政府代表团访美，中国国家科委与美国能源部签订了中美“在高能物理领域进行合作的执行协议”，并成立了中美高能物理合作委员会。值得注意的是，此时中国和美国尚未建立正式外交关系。　　谢家麟回忆说，就在中美签订高能物理合作协议之前，1978年，他率领一个10人的考察组来到美国费米实验室。负责接待的是在那工作的邓昌黎教授。当时美国方面给了中国同行无微不至的关怀。除了安排一幢独立的楼房供中国科学家使用之外，在屋子里还堆满了米、面和中国人喜欢吃的食品。业务方面，基本上每位中国科学家都对口配备了一两名美方专家，以便随时讨论。谢家麟说，正是美国同行的友好态度，使我们能够进一步完善自己加速器的设计，避免了不少技术误区。　　随着中国高能物理合作委员会每年一度的会议召开，中国科学家们在设计制造对撞机过程中遇到的各种问题，都可以提交到委员会讨论，而美方则都指派具体的部门负责解决。这种帮助大大缩短了中国制造加速器的时间。　　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。

　　邓小平说“我相信，这件事不会错”

　　1984年10月7日，邓小平来到中国科学院高能物理研究所，参加北京正负电子对撞机奠基典礼。他兴致勃勃地挥锹铲下第一锹土为对撞机奠基。他一边铲土，一边对周围的人说：“我相信，这件事不会错。”

　　他并亲自题写基石：“中国科学院高能物理研究所北京正负电子对撞机国家实验室奠基”。据说，邓小平一生参加奠基仪式只有两次，其中一次就在高能所。

　　为什么当时并不宽裕的中国要建设迄今仍看不到具体实用价值的高能加速器?

　　据谢家麟回忆，就在这件事情上，邓小平曾在不同场合听取了杨振宁和李政道的观点，而两位科学家的态度也不一致。杨振宁认为，当时的中国需要优先解决的是吃饭穿衣问题，没有实用价值的高能加速器应该缓行。而李政道认为，基础理论研究对科学发展非常重要，而基础理论研究必须与实验结合，高能物理代表着物理学前沿的方向，中国科学家应该在这一领域有所作为。

　　最终，邓小平与党中央决定，中国需要发展高能物理。1988年10月24日，他在参观建成了的北京正负电子对撞机时，正式回答了决策的原因——“中国必须在世界高科技领域占有一席之地”。

　　他说，“说起我们这个正负电子对撞机，我先讲一个故事。有一位欧洲朋友，是位科学家，向我提了一个问题：你们目前经济并不发达，为什么要搞这个东西?我就回答他，这是从长远发展的利益着眼，不能只看到眼前。”[page]

　　谢家麟部分诗作

　　青年时代意气风发：

　　一心烧炼人笑痴，满箱密件是顽石。春风蜜月谁为伍，火炭风箱度乱时。

　　归国受阻怒发冲冠：

　　峭壁夹江一怒流，小舟浮水似奔牛。黄河横渡混相似，故国山河八梦游。

　　十年浩劫忧心如焚：

　　飒飒秋风到古城，残花剩柳尽凋零。漏迟夜长人不寐，依稀闻得晓鸡鸣。

　　成就伟业豪情万丈：

　　十年磨一剑，锋利不寻常。虽非干莫比，足以抑猖狂。

　　展望未来满怀希望：