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我愿以身许国

2017-07-06姚立澄

民主与科学 2017年3期
关键词:物理系浙大实验

姚立澄

王淦昌(1907-1998)是著名的核物理学家,为中国的核武器研制以及核电站建设做出了突出贡献,是一位实验与理论兼长的物理学家。

王淦昌是旧中国成长起来的科学家,他亲身感受到国家衰落、受人欺凌的屈辱,他一生都充满着家国情怀,始终把国家利益放在首位。也正因为如此,他在抗战时期把自己所有的积蓄捐献给国民政府;几十年后,他又隐姓埋名投身核武的研制。

王淦昌成就斐然,富有正义感和社会责任感,他的同事、学生、好友,无不对其交口赞颂。今年是王淦昌诞辰110周年,笔者用一篇纪念文章来追溯王淦昌不平凡的一生。

求学之路

王淦昌出生于江苏常熟枫塘湾,父亲是一位中医,母亲是其继室。王淦昌从小聪慧,爱读书。不幸的是,王淦昌4岁失怙,13岁失恃,较早地品尝了人情冷暖。1920年,在大哥的赞助下,王淦昌由家乡到上海浦东中学读书。据王淦昌回忆,在浦东中学的四年,是其学习习惯、学习方法以及思想作风养成的时期。1925年,王淦昌考入清华大学,成为清华大学新学制第一届大学生。刚入清华一年级的王淦昌进入化学系,他被化学实验深深地吸引,可以说到了废寝忘食的地步,常常被实验管理员“赶出”实验室,才想起自己还饿着肚子,没有吃饭。升入二年级,由于受到物理系主任叶企孙的影响,由化学系转入物理系学习,并把物理作为一生的职业。按照王淦昌自己的话,他是受到叶企孙为人正直的品德、爱护学生的真诚、教学内容的吸引而转入物理系的。叶企孙(1898-1977)是中国近代物理学的奠基人,王淦昌进入清华大学物理系学习,在这个时候能够遇到叶企孙这样优秀的导师,是其幸运。叶企孙不但在学业上,而且在人生观的培养上,都对他的学生有着深刻的影响。“科学救国,科学强国”的信念就是王淦昌从叶企孙那里得到的,并为此奋斗终生。

1928年,吴有训成为清华大学物理系主任,教授近代物理。吴有训(1897-1977)是美国诺贝尔物理学奖获得者康普顿的学生,是国内一流的物理学家。吴有训的到来使得王淦昌在实验物理学领域的技能获得提高并打下牢固的基础。吴有训在课堂上不仅教授知识,还经常介绍国际上新的研究动向、科学家的故事等等,启发学生的学习兴趣,开拓学生的学术视野。吴有训对于王淦昌的勤奋极为赞赏,因此,毕业后,在吴有训的邀请下,王淦昌留在了清华大学物理系做助教。

1930年夏,在叶企孙、吴有训的鼓励下,王淦昌考取了江苏省官费留学研究生,赴德国柏林大学威廉皇家化学研究所学习。王淦昌来到德国之后,开始希望跟着盖格(Hans Wilhelm Geiger,1882-1945)學习,由于盖格学生太多,王淦昌才转而跟着奥地利女物理学家迈特纳(Lise Meitner,1878-1968)做研究生。1930-1934年,王淦昌在德留学期间,正是物理学发展的黄金时期,德国又是原子物理、量子力学研究的中心,大师云集,新思想不断。王淦昌与世界级的科学家零距离接触,让他受益匪浅。他曾听了玻恩、薛定谔、德拜等科学家的课程和讲座,开阔了眼界,学习到了物理学新思想、新方法,掌握了物理学最前沿的知识。

在柏林留学期间,有一件让王淦昌懊悔的事。1930年秋天,王淦昌在听一次学术报告的时候,了解到博特实验发现了一种穿透性极强的射线,他们认为是γ射线。这让王淦昌夜不能寐,反复琢磨。他认为不会是γ射线,γ射线不应该有这么强的穿透力。于是他两次找到导师迈特纳,希望利用云室做这个实验,搞清楚这个射线是什么,可是迈特纳两次都拒绝了王淦昌的请求。两年后,英国的查德威克(James Chadwick,1891-1974)根据这个实验,成功的发现中子,并获得诺贝尔物理奖。

1933年底,王淦昌顺利地通过了博士答辩,于次年春天获得柏林大学博士学位。

1934年1月,王淦昌学成离开德国回国。回国前,他到英国、法国、荷兰、意大利旅游访问,并见到了卢瑟福、查德威克、艾利斯等著名科学家。4月,王淦昌回到了上海。

当时,有人劝说王淦昌留在国外,王淦昌回答说:“现在我的祖国正在遭受灾难,我要回国去,为她服务。”这是他真实的心声,为了国家的富强,他一生都在为此奋斗。

科教并举

1934年,经叶企孙推荐,从德国归来的王淦昌进入山东大学物理系任教授,年仅27岁,是山东大学最年轻的教授。由于王淦昌对于物理学前沿理论非常熟悉,学生都很爱听他的课。因为对山东大学校长开除抗日游行的学生不满,1936年,王淦昌应浙江大学竺可桢校长的邀请,赴浙大物理系任教。他在浙大一呆就是14年,直到新中国成立,进入中科院为止。在浙大,王淦昌广博精深的学识,天真、诚恳、助人的性格,受到师生的喜爱。

王淦昌在浙大的经历,可以说筚路蓝缕,百折不饶。从1937至1941年的五年里,浙大六次迁移,经历了一段非常艰苦的历程。由于抗日战争的缘故,浙大不断地西迁,历经江西、湖南、广西,最终落脚贵州湄潭,才算获得一个比较安定的环境。在西迁的过程中,天上不断有飞机轰炸,曾经一天落下118枚炸弹,教室、宿舍被炸毁,行李、书本被焚烧,但是日本的炸弹并没有吓垮浙大的师生。老师坚持教学,学生坚持上课。教室不安全,就在山洞里上课,没有实验仪器,就自己动手做。尽管王淦昌孩子多,经济并不富裕,抗战初期,他还是把自己全部的积蓄捐献给国家。

在艰苦的环境下,浙大物理系依然培养出了许多优秀的物理学家,并在新中国的科技领域发挥重要作用。程开甲、钱人元、吕敏、胡济民、忻贤杰等等,诺贝尔物理学奖获得者李政道也是王淦昌的学生。英国科学家李约瑟(J. Needham,1900-1995)在重庆任英-中科学合作馆馆长期间曾经访问湄潭,浙大让他赞叹不已,他看到了优秀的教师,朝气蓬勃的学生,他赞誉浙大是东方的“剑桥”。1945年回国后,他还在《自然》杂志上撰文,盛赞浙江大学是中国最好的大学之一,其中提到了世界一流核物理学家王淦昌。

王淦昌在抗日战争的恶劣环境中,仍然做了大量教学工作和高水准的研究工作,这是很不简单的。浙江大学物理系之所以能够培养出一批品学兼优的学生,与王淦昌的学识渊博、诚实执着的高尚品德分不开。

在繁重的教学任务之余,王淦昌还克服各种困难,进行科学研究,并且取得了令人瞩目的成就。由于交通不便,学术期刊时常半年才能寄来一次。每当有新的期刊到达学校,王淦昌总是如饥似渴地全部阅读。由于缺乏必要的实验条件,王淦昌就分析、判断和归纳别人的实验方法、数据和结论,提出自己的主张,他称之为“搭桥”。他的“搭桥”工作卓有成效。1930年泡利(W. E.Pauli,1900-1958)提出中微子假设,王淦昌赞成泡利的主张,但是,由于中微子质量非常小,实验一直没有探测到它的存在。1940年,王淦昌通过期刊了解到克兰和哈尔彭已经通过云室实验,得到了倾向中微子存在的证据。可是,由于反冲原子的电离效应小,所以,王淦昌开始思考另一种不同的探测方法。经过反复思索,王淦昌在1941年写了一篇《关于探测中微子的一个建议》,他先是投给了《中国物理学报》,可是不知为何,该刊做退稿处理。1941年10月,王淦昌改投美国《物理评论》,1942年1月在该刊发表。1942年6月,《物理评论》就发表了阿伦按照王淦昌的建议所做的实验并取得肯定的结果。但是,实验样品较厚,仍然存在缺陷,没有观察到单能的Li7的反冲,直到1952年才最终取得成功。1943年,美国《现代物理评论》把王淦昌-阿伦实验列为近几年物理学重大成就之一。

王淦昌早期的科研贡献并不是在条件优裕的实验室内完成的,而是在实验设备缺乏、科学文献不足等极端困难的环境中完成的。从王淦昌身上,可以看到那个时代中国优秀科学家脚踏实地、执志若金的奋斗精神。

核武器研制

解放后,王淦昌从浙江大学调到中国科学院工作,先后担任研究员、近代物理所副所长等。1956年9月,王淦昌代表中国去莫斯科参加杜布纳联合原子核研究所成立大会,之后,他就留在了联合原子核研究所工作,后又担任该所副所长一职,直到1960年回国。在杜布纳联合原子核研究所,他领导研究人员发现了反西格玛负超子,为中国科学家赢得了荣誉。回国前,王淦昌把在苏联的工资——14万卢布(旧币)悉数捐献给国家,交给了中国驻苏大使馆。

1961年,二机部部长刘杰、副部长钱三强找王淦昌谈话,传达了党中央关于研制原子弹的决定,并请王淦昌到二机部九局工作,进行原子弹的研制。由于涉及国家核心机密,需要王淦昌隐姓埋名,断绝一切海外关系、停止一切学术交流。王淦昌回忆说:“我有很多话要说,但当时我只说了一句话‘我愿以身许国。”一切的情感和责任都融进了这短短的六个字里面。从此以后,王淦昌化名“王京”。

原子弹研制对我国科技人员是个新课题,要求攻克无数技术难关。要使原子弹发生核爆炸,必须使核裂变材料瞬间从次临界状态达到超临界状态。王淦昌主管爆轰物理实验研究。一到九院,王淦昌就马上投入到工作中,开始爆轰实验。王淦昌带领一队人员到河北怀来县燕山山脉,并支起帆布帐篷。当时,正值共和国困难时期,条件极为艰苦。对于爆轰物理实验研究各方面的工作,王淦昌都极端负责,不满足于听听汇报,总是深入到工作场所查看询问,并亲自动手操作,进行实验测试。最终,通过上千次爆轰试验,研制调整出了能产生合乎要求的波形和冲击波速度的聚焦元件。随着工作的进展,北京的实验室和工地的条件已经满足不了工作的需要,王淦昌又转移到大西北的核武器研制基地 221厂。这里海拔3200米以上,风沙大,高寒缺氧。这些困难并没有吓倒王淦昌,他比以前更忙了,有時夜以继日的工作,遇到缺氧反应,就接上氧气袋坚持工作。

1962年,周恩来特别指示李觉(二机部九局局长,1914-2010):“王淦昌同志是我们中国人民的‘宝贵财富,我国核事业的希望。现在我把他交给你,请把王淦昌同志保护好,尽力使王老生活好,工作好。有一点差错,我们向中国人民不好交代。”

1964年10月16日,我国第一颗原子弹爆炸成功,这里面倾注了王淦昌等无数科研人员、技术人员的心血和汗水。为了研制核武器,王淦昌隐姓埋名17年,也以实际行动践行了“以身许国”的诺言。

社会责任

王淦昌是一位成绩斐然的科学家,他博学多识,思想活跃,同时,他也是一个热心公益的科学家,愿意用自己掌握的科学知识帮助他人、回馈社会,为国家科技发展建言献策。

1950年10月,经严济慈介绍,王淦昌加入九三学社,历任九三学社常委、名誉主席,他是第三届、第四届、第五届、第六届全国人大常委,全国科协副主席。

1980年,中共中央书记处举办“科学技术知识”讲座,邀请有关专家给中共中央书记处和国务院的领导讲课。王淦昌认为讲能源不能不讲核能,就主动要求去讲课,讲演题目“核能——当代重要能源之一”,他从铀资源、队伍、科研基地、工业基础等方面,分析中国已具备发展核电的基本条件,还提出五条建议。中央还会见王淦昌等核专家,座谈我国核工业与和平利用核能的问题,王淦昌的建议引起了重视。他在我国核能利用上,不断地宣传、建议和推动,为中国核电厂的建设作出了贡献。

1986年3月3日,针对美国“战略防御倡议”、西欧“尤里卡计划”,王淦昌和王大珩、陈允芳、杨嘉墀等4位科学家联名向中共中央写信,提出尽快发展我国高科技的建议。中共中央对建议非常重视,反应也非常迅速,3月5日,邓小平就批复来信:“速作出决断,不可拖延。”4月,国务院组织200多名科学家最终确定了《国家高科技研究发展计划》7个领域、15个主题项目的高新科学技术的计划。这一纲要简称“863计划”。“863计划”的实施,为我国高技术的起步、发展和产业化奠定了坚实基础。

献身、创新、求实、协作的精神和理念贯穿于王淦昌一生之中,铸就其一代大师的风范。

(作者为中国科学院自然科学史研究所副研究员)

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