謝家麟 攝影:段葳
推開門,這位91歲的物理學家正坐在自家客廳的沙發上,盈盈地笑著。半個多世紀以來,謝家麟的名字和一系列粒子加速器的頂尖技術連在一起:他曾成功研制世界上第一臺以高能量電子束治療腫瘤的醫用加速器、中國第一臺高能電子直線加速器、中國第一臺對撞機北京正負電子對撞機、亞洲第一臺產生遠紅外自由電子激光的北京自由電子激光裝置,以及新型電子直線加速器等多項站在世界前沿的項目。其中,有兩項是世界首創,另三項填補了國內重要空白。
回顧走過的路,謝家麟說,母校燕京大學的校訓是“因真理、得自由、以服務”,當年體會不深,如今70多年過去,才逐漸理解它的內涵。這幾個字就像一個“加速器”,自己的人生有意或無意中正是按這幾個字描繪的軌跡行進。
動蕩歲月,癡迷物理
“由這事可見,做實際工作,科學救國,而鄙薄權位的人生理想從那里已牢牢地樹立在我的頭腦了。”
謝家麟童年寄居在沒有子嗣的伯父家,在老家河北武清縣長大。他從小就喜歡動手拆裝各種裝置,曾偷偷用家里電燈中磁砣的鉛砂、爆竹店買來的黑色火藥、剝下來的火柴頭和舊彈殼成功自制子彈,“射程可能不如進口的原裝子彈,效果卻沒有什么區別”。
中畢業后,他回到父母身邊。父親曾是哈爾濱有名的律師,后遷居北平。不錯的家境使謝家麟得以進入當時北平有名的匯文中學。他回憶說,自己那時成績普通,除喜歡物理課外,業余時間都沉溺在擺弄無線電,從礦石機到單管機、雙管機,從低頻到高頻,在提高收音機性能的過程中獲得極大滿足。1937年,盧溝橋事變后,他自制的收音機成為全家了解戰事的唯一渠道。高三時,他“臨時抱佛腳”,突擊備考,1938年以名列前茅的成績被保送到燕京大學物理系。
據后來成為他愛人的大學同班同學范緒篯說,謝家麟癡迷于無線電,在大學同學中就以實驗和動手能力強而著稱。同時,由于父親在詩詞書法等方面頗有造詣,曾與李大釗是同學,與張伯駒等人參加同一詩社,受父親的影響,謝家麟對文學也頗為愛好,曾在當時的北平晨報副刊發表文章,還在選修文學院課程時獲得國學大師鄭因伯的贊賞,鄭還說可惜他不是中文系的學生。
1941年太平洋戰爭爆發后,燕大即被日軍控制。按當時國民政府教育部的規定,凡淪陷區的學生,可到任意一個國立大學“借讀”。離開燕大的謝家麟先在武漢大學讀了半年,后回到在成都復校的燕大。畢業后,謝家麟與范緒篯一起到中央無線電器材廠研究室工作,不久后結婚。兵荒馬亂的年月,他們一起隨廠輾轉于桂林、貴陽、昆明等地,但是對工作的投入仍然“到了癡心的程度”,旅行結婚時隨身帶的行李中半箱是研制高溫真空電爐用的滑石。關于這段歲月,有謝家麟當年寫下的詩為證:“一心燒煉人笑癡,滿箱密件是頑石。春風蜜月誰為伍,火炭風箱度亂時。”
在此期間,謝家麟成功研制了一種新原理的地雷探測器。由此引來當時廠內國民黨黨部負責人邀請他加入國民黨,并說如果不入黨未來難以被提拔到領導崗位。謝家麟當場回絕。多年后,他在自傳中寫道:“由這事可見,做實際工作,科學救國,而鄙薄權位的人生理想從那里已牢牢地樹立在我的頭腦了。”
留學美國,歸國受阻
1955年初,謝家麟接到美國移民局來信,要他在做永久居民和限期離境之間做出決定。他毫不猶豫選擇了離境,選擇了回國!
“二戰”結束后,懷抱著科技救國的理想,謝家麟通過教育部舉辦的留美考試,獲得用官價外匯(約為市場美匯的1/20)出國學習的機會。1947年8月,他登上前往美國的輪船,此時,大兒子亞寧剛出生四個月。但他完全沒想到,與妻兒這一別竟是八年。
謝家麟申請的是加州理工大學,因為在國內聽說這是所名校,尤其物理系就有兩位諾貝爾獎得主坐鎮。他用了九個月時間以優秀的成績獲得碩士學位。但是,他逐漸得知,加州理工大學偏重物理基礎研究,而他最感興趣的偏實際應用的微波物理技術,卻是斯坦福大學獨占鰲頭。于是,謝家麟找到時任加州理工大學校長、曾獲諾貝爾獎的密立根教授,想請他寫轉學推薦信。因謝家麟選修過他的課且成績出色,密立根教授很高興地接受了,并在信中稱謝家麟是他教過的僅次于袁家騮(兩獲美國科技大獎的世界著名物理學家)的優秀中國學生。謝家麟很快收到了斯坦福大學接納他的回信。
對此,謝家麟感慨地說,從中得到兩點啟發:一是允許轉系、轉科、轉學對人才成長十分重要,因為學生很難從求學一開始就十分明確自己將要終身努力的領域和目標。二是,不同大學不應重復雷同建設,一個大學辦得是否成功,主要取決于在特定的學術領域能否占據世界的前沿地位。
在斯坦福大學物理系攻讀博士期間,謝家麟嶄露出過人的才華。斯坦福大學物理系要求博士研究生每年參加包括筆試和口試的綜合考試,名列前茅才能開始做博士論文,因考試難度大,考試日被稱為“地獄日”。謝家麟第一年考試排名第四,第二、第三年都考了第一名。博士論文答辯時,包括諾貝爾獎得主布洛赫教授在內的答辯小組提出了許多問題,謝家麟出乎意料地解決了一些連教授們也認為是難題的問題,很快就被告知順利通過。
1951年9月20日,謝家麟終于踏上日思夜想的歸國的輪船。他急切地想見到闊別多年的妻兒,想用學到的本領為祖國做貢獻,還在時任中科院秘書長錢三強的支持下,采購了一批建立微波實驗室所需的器材。然而,輪船行至美國夏威夷州首府檀香山時,幾名聯邦調查局(FBI)工作人員帶著一份名單來到船上,將包括謝家麟在內的八名留學生帶回美國,理由是根據美國1918年的一項立法,美國政府有權禁止交戰國學習科技專業的學生離境。下船后,謝家麟氣憤地給白宮打了一個電話表示抗議,但他也深知,“顯然這只是幼稚地浪費電話費而已”。
回到美國,謝家麟在俄勒岡州立大學執教了一年后,回到斯坦福大學的微波與物理實驗室,擔任助教。半年后,他被實驗室派到芝加哥一家醫學中心,獨立負責研制一臺當時世界上能量最高的醫用加速器,用它產生的高能電子束來治療癌癥。他登報招聘到一個退伍的雷達老兵作助理,帶著一位50多歲的機械工程師,經過兩年多的日夜忙碌,在完全無例可循的情況下,克服了一個個技術難題,終于研制成功世界上第一臺使用高能電子束治癌的裝置,成為當時芝加哥的大新聞,在美國物理界產生轟動。
恰巧在這時,由于周恩來總理在1954年的日內瓦會議上,與美國國務卿杜拉斯交涉了美國扣留中國學生的問題,所以,1955年初,謝家麟接到美國移民局來信,要他在做永久居民和限期離境之間做出決定。他毫不猶豫選擇了離境,選擇了回國!
1950年,謝家麟(前排右)與美國斯坦福大學同事在1GeV電子直線加速器控制臺前。
要吃饅頭,先種麥子
“中國過去太落后了,我們要爭一口氣,發達國家能做的,我們也能做。雖然我們條件不如他們,但是能力未必比他們差。”
回國后,謝家麟開始重新認識和適應離開八年后的新中國。在與家人團聚的喜悅中,謝家麟迅速投身到國家的科技建設。他一邊在中科院原子能所工作,同時在清華大學和中科院電子學研究所兼職。
建國初期,百廢待興。當時,他所面臨的狀況是,如何“在極端落后的條件下,研制世界上最先進的前沿科技裝置”。他的第一個目標是建造一臺可向高能發展的電子直線加速器。
當時,國內幾乎沒有人了解加速器,相關器材也是一窮二白。但謝家麟相信,憑借自己從小動手搞無線電和在美國研究當時世界上能量最高的醫用加速器的經驗,“赤心空拳也能干起來”。他說:“中國過去太落后了,我們要爭一口氣,發達國家能做的,我們也能做。雖然我們條件不如他們,但是能力未必比他們差。”
于是,從自行研制各種微波元器件開始,謝家麟帶著一批學生從零開始建造微波實驗室、調制器實驗室,他將其形象比喻為“要吃饅頭,先種麥子”。在謝家麟的帶領下,這支隊伍先后成功研制國內第一臺電子回旋加速器、脈沖功率最大的速調管,均獲全國科學大會獎。他還領導國防科技課題,成功研制引爆原子彈的中子管。
謝家麟還致力于人才培養,他的許多學生在中國物理的發展中都發揮了重要作用。有時,看到他在指導學生論文時做了大量工作,學術秘書把謝家麟的名字也放在作者之列。但是,謝家麟堅決要求把自己的名字劃去。他說:“對學術界‘搭便車’的陋習,我是十分反對的。”
經過八年奮斗,中國最早的一臺可向高能發展的電子直線加速器,終于在1964年研制成功,并為國防建設做出了直接的貢獻。
1972年,發生了一件在中國科學界影響深遠的事,由著名物理學家張文裕牽頭,包括謝家麟在內的18位科學家參與撰寫了一份報告。次年初,在周恩來總理的指示下,中國科學院高能物理研究所成立,張文裕任首任所長。
為什么說此事影響深遠?正如要想了解宇宙離不開哈勃太空望遠鏡一樣,要想進一步了解微觀世界的物質結構與運動規律,也離不開高能加速器。它就像是打開微觀世界的鑰匙,是基礎理論物理和現代科技進一步發展的必要條件。能夠開展高能物理實驗研究,是中國物理學家們長期以來夢寐以求的理想。
“文革”結束后,中國科學家們更強烈感受到中國同發達國家之間的差距,提升科技水平的愿望更加迫切。1979年,鄧小平率中國政府代表團訪美,簽訂了中美科技合作協議,高能物理合作就是其中的一個子項。盡管當時中國還未解決吃飽穿暖的問題,但是,鄧小平與黨中央都認為,基礎理論研究對科學發展非常重要,而基礎理論研究需要依托實驗平臺,結論就是,中國需要發展高能加速器。
自此,作為中國研究加速器首屈一指的物理學家,已年過花甲的謝家麟開始頻繁地往來于中美兩國,全身心投入到北京正負電子對撞機(BEPC)工程的研制。正負電子對撞機是世界高能加速器的一次革命,是當時世界上最先進的科技,但是難度非常大,以至于有人說,以當時中國的薄弱基礎要想建成 BEPC,就好比站在鐵路月臺上,要想跳上一輛飛馳而來的特快列車。如果跳上了就飛馳向前,如果沒有抓住,就會摔下來粉身碎骨。
然而,由謝家麟帶領的團隊,克服了一個個重大技術難關,最終跳上了飛馳的特快列車。1988年10月,北京正負電子對撞機實現對撞,被視為中國科技發展史中的一個有重要國際影響的里程碑。鄧小平在參觀建成的BEPC工程時說:“中國必須在世界高科技領域占有一席之地。”對于這項普通人不太懂的高精尖技術,媒體普遍的報道是:這是我國繼原子彈、氫彈爆炸成功,人造衛星上天之后,在高科技領域取得的又一重大突破性成就。
謝家麟也寫下詩篇表達自己的欣喜和豪情:“十年磨一劍,鋒利不尋常。雖非干莫比,足以抑猖狂。”
1990年,北京正負電子對撞機工程獲得“國家科學技術進步獎特等獎”,謝家麟作為這項工程的主要領導者和總設計師,在獲獎人員中排名第一。
只有起點,沒有終點
“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的知識,為祖國建設服務。我留在美國工作只是‘錦上添花’,而回到祖國則是‘雪中送炭’。”
年逾古稀的謝家麟并未停下科研的腳步。近20年來,他又研制成功多種尖端技術的“混血兒”自由電子激光,使用創新的“前饋控制”方法提高了直線加速器的性能,在80歲高齡后還研制成功一種實用新型電子直線加速器,通過簡化電子直線加速器的結構,既提高了性能,又降低了造價。
2007年,他感到“在人生旅途到站之前,有責任把自己的足跡記錄下來”,給后來人“作為他們人生道路的參考,或許可以增添他們前進的信心和勇氣”,于是躬身伏案寫作,花了一年多時間,完成了自傳《沒有終點的旅程》,意為科學技術永在發展中,沒有終點。
2011年,謝家麟指導的最后一個博士生畢業。至今,他仍然堅持每周一到中科院物理所上班。他和老伴范緒篯現在住在北京海淀黃莊一幢普通的居民樓里。當記者見到他們時,兩位老人都身體硬朗,精神矍鑠,怎么看都不像是耄耋之年的老人。詢問長壽的秘訣,老伴說謝家麟很少運動,但是性格非常好,無論遇到什么事,從不著急上火。謝家麟也自稱樂天派,還說自己是好父親、好丈夫,說這話時神情像一個純真爛漫的孩子談到成功的秘訣,謝家麟說,自己就是一個普普通通的人,他相信“天生我材必有用”,認為任何人只要朝著一個方向不懈努力,一定都能取得一番成就。關鍵在于要有鍥而不舍的精神,遇到困難時不放棄不自餒,要想辦法克服和解決,當解決的困難多了,自己便會有更多的信心去解決更大的困難。
他還特別希望,未來有志于投身科技事業的年輕人,多注意“手腦并用”,因為在科技領域,理論與實驗同等重要,缺一不可。
他總結自己的一生說,第一,他們那一代人,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。對于榮譽,他也看得很輕,一些重要的榮譽獎章或證書,他可能很隨意地就不記得放在哪里了。第二,由于深受“德先生、賽先生”口號的影響,他一生 “只顧埋首拉車,拙于人事交往”,當初擔任BEPC工程經理,是“國家需要,勉為其難”,當在工程建設中有更合適的專家涌現時,他即提出辭呈,主動讓賢。不過,或許也正是得益于“思想簡單”,所以他的生活簡單而快樂。
幾十年來,時常有人問謝家麟,是否后悔當年回國的決定,因為如果留在美國,他也許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的知識,為祖國建設服務。我留在美國工作只是‘錦上添花’,而回到祖國則是‘雪中送炭’。”
正如謝家麟在1955年接受《人民畫報》采訪時說的一樣,“祖國偉大的建設剛剛開始,展示在我們面前的是一幅非常美麗的畫面,每一個人都有無限的前途。我決心把自己的全部技能貢獻于祖國的和平建設事業。”五十多年來,謝家麟踐行著他對祖國的承諾。(王洋、李舒亞)
謝家麟調試自由電子激光裝置
1984年,謝家麟向鄧小平同志匯報北京正負電子對撞機(BEPC)設計方案。
1978年,謝家麟(右四)率高能加速器設計考察組訪問美國費米國家實驗室,升起中國國旗后合影留念。
《人民畫報》1955年11期報道《回到了祖國的留美學生》版式
1979年,謝家麟(二排右三)參加第一次中美高能物理會談。
1955年,歸國留學生謝家麟與妻子范緒篯、大兒子謝亞寧在家中。攝影 謝泗春
2011年12月,時隔56年,謝家麟再次接受本刊專訪,與妻子范緒篯、大兒子謝亞寧在北京家中。 攝影 段崴
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