主题:【转帖】原子科学家唐孝威院士的三次“起跑”

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原子科学家唐孝威院士的三次“起跑”

被誉为“新中国培养的杰出实验物理学家”的唐孝威院士,虽年已近古稀,但工作起来仍劲头十足。如今,他是AMS阿尔法磁谱仪国际合作项目北京高能物理研究所小组的组长,带着六个博士生和一个博士后,参加了举世轰动的寻找宇宙反物质的国际空间科学实验,并作出重要贡献。唐孝威的成就何止于此呢,他曾在三个不同的科研领域里作出过巨大贡献。他将其称之为三次“起跑”。

第一次“起跑”:承担核测试及核探测器研制重任

1952年,以优异成绩毕业于清华大学物理系的唐孝威,被分配到中国科学院近代物理所后改名为原子能所从事核探测工作。时年21岁的他,从此开始了科学研究的生涯。

开展核实验研究,必先研制核探测器。因为核辐射是不能用人的感觉直接感触的。探测器是专门用来记录和测量核辐射的工具,好比是实验物理学家的眼睛,原子能事业的所有部门都离不开它。

唐孝威所在的核探测器组的研究成果,曾获得1956年度国家自然科学奖,他们也因此被誉为“中国核探测器研究的奠基者”。

当国家地质部为寻找核工业的基本原料——铀,而专门组织的野外勘探队正苦于不会使用射线探测器时,唐孝威来到勘探队。他同地质专家们在崇山峻岭中勘探,并教会了他们如何使用探测器。之后,他参加了监测国外进行大气层核爆炸对中国大气环境污染的三人小分队,乘坐专用飞机,进行高空环境放射性的监测。此项工作被专家们称为“我国在野外地质探矿和高空环境监测工作中应用核探测器的开端”。

1958年,唐孝威被派往莫斯科杜布纳联合核子研究所从事高能物理研究。1959年6月,苏联单方面撕毁协定,撤走专家;美、英、法三个核大国也对中国在原子科学技术上实行严密的封锁。我们别无选择,只得“自己动手,从头摸起”。1960年4月,唐孝威奉命回国,到两弹研制单位报到。著名核物理学家朱光亚教授当即安排他领导一个小组,承担核测试及探测器的研制工作。

研制工作从缩小尺寸的模拟实验开始。这种“冷实验”用的是化学炸药及代用品。实验时,为了检查测试仪器性能,记录数据,唐孝威无数次地在荒山秃岭中爬上爬下。一轮实验结束,马上又进入下一轮实验的准备工作。为此,唐孝威磨破了好几双鞋。

1962年,我国原子弹研制工作到了决战阶段。中央成立了以周恩来为主任,有七位副总理和七位部长参加的15人专门委员会。唐孝威和他的助手们也来到了青海湖边的西北基地。

高原的刺骨寒冷使唐孝威的风湿脊椎炎频频发作,常常是给他看病的医生刚刚离开,他便立即赶回到工作岗位。在决战的关键时刻,他的妻子、著名语言学家吕叔湘的小女儿吕芳,从广州华南师范大学调到基地工作。在妻子的精心照顾下,唐孝威的身体才得以康复。

1963年11月20日,基地成功地进行了一次缩小比例的聚合爆轰实验。这是原子弹正式爆炸实验前进行的一次关键实验。唐孝威领导测试组负责关键性的中子点火试验的测试任务。为此,他进行了近两年的各种准备工作。当中子点火一次实验成功的消息传来后,整个基地沸腾了。

半年后,又进行了第二次实验。这是一次全尺寸的模型爆轰实验,唐孝威他们再次获得成功。当天,张爱萍将军就为这次实验成功赋诗祝贺。

中央决定:我国第一颗原子弹爆炸实验采取塔爆方式。1964年9月,我国第一座核实验塔在戈壁深处耸立起来。这座高达102米的铁塔,无风时都摇摆,若碰到8级大风,其摆度就有一米左右。在这种情况下,到摇晃得很厉害的塔上去进行高空作业,是需要胆量和勇气的。唐孝威带领测试组的同事们一次次登上塔顶,在原子弹旁边安装测试仪器;再在铁塔附近掩体的工号里安装测试仪器,然后用一根根电缆将所有仪器连接起来。一旦起爆,在仪器被毁前,一切有价值的数据将通过电缆输送到工号,由接收装置实时瞬间记录下来。

在核爆炸实验中,唐孝威要通过各种核辐射数据,对核弹内部复杂的核反应过程进行测量和诊断,这是改进原子武器性能所必须的。唐威孝因此被称为“两弹诊断的学术带头人”。

1964年10月16日,中国第一颗原子弹试爆成功了

1965年5月30日,唐孝威等一批有功人员在北京人民大会堂,受到周恩来、邓小平等中央领导的亲切接见和宴请。聂荣臻元帅给他们以高度的评价,说:“搞原子弹,没有核物理学家和技术专家,你开一个军上去也拿不下来。所以,我们要爱护这些国宝,给他们创造好的条件,让他们为祖国多作贡献。”

原子弹试爆成功的全球性影响还没有散去,唐孝威率领着同事们又投入到突破氢弹技术的实验中去。当时,他担任主任的核测试研究室拥有科技人员达百余人。

1966年12月23日,在一次氢弹原理实验的核爆炸瞬间,唐孝威守在实验记录系统旁,当场速报出关键性的实验数据,成为现场判断和证实我国氢弹原理成功的第一人。


在距首次原子弹试爆成功两年零八个月之后的1967年6月17日,中国以世界上最快的速度,奇迹般地成功试爆了第一颗氢弹,在全世界引起了更大的反响。诺贝尔奖金获得者丁肇中教授充分肯定了实验工作的重要性。他说:“在研究中国两弹史和介绍中国原子弹研制工作成就的同时,应当充分介绍实验方面的贡献,因为真正困难的是独立解决实质技术问题。”
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第二次“起跑”:揭开胶子之谜

十年浩劫之后,历经磨难的唐孝威接到的第一件任务,就是用核乳胶作为记录空间辐射的探测器,进行卫星载核乳胶的观测和分析。唐孝威一炮打响,取得了非常喜人的成果。

1977年8月,著名华裔科学家丁肇中教授应中国科学院高能物理所的邀请来华访问。8月17日,邓小平会见并宴请了丁教授。席间,邓小平提请丁肇中帮助中国培训一百名物理学家。最后双方达成每年派遣中国科技人员参加西方国家大规模国际合作实验的协议。根据这个协议,唐孝威教授带领中国第一个科学实验小组,于1978年1月到达德国汉堡同步加速器研究中心,加入丁肇中领导的马克·杰大型探测器的代号合作实验组工作。合作实验组是在当时世界上正运行的能量最大的正负电子对撞机佩特拉上开展实验的。

来自中国的科学工作者,除了唐孝威曾在莫斯科杜布纳联合核子研究所工作之外,其余的人都是从低能物理研究领域转过来的“新兵”,从来没见过这么先进的实验设备。加之语言不通,困难重重。为了攻克这些障碍,唐孝威带领同志们主动找外国同行交谈,又将对方的谈话录了音,拿回宿舍再一遍遍地听、练……不到半年,就过了语言关。唐孝威身先士卒,每天一干就是十几个小时。没有午休,没有星期天。刻苦的磨练,使中国科学家从事高能物理研究的实验本领迅速提高。

工作伊始,唐孝威发现已经设计好的马克·杰大型探测器中的一个核心部分——电磁量能器的设计有缺欠,建议重新修改设计。当丁肇中把唐孝威的建议在组里宣布后,引起很大争论。因为这可能会影响整体速度,何况丁肇中小组已比其他三个小组动手晚了一年的时间。但丁肇中考虑到唐孝威提出的改进意见毕竟太重要了,几经讨论,最后,组里一致同意按照唐孝威提出的新设计方案进行研制。

奇迹出现了。新设计的电磁量能器对马克·杰探测器高水平的物理实验发挥了重要作用。通过实验,他们得到的第一批数据就揭开了胶子之谜。全组成员欣喜若狂,来自中国的青年物理学家更是无比兴奋。

发现胶子的消息很快在全世界传开了。新华社也发布了重要消息:“丁肇中教授领导的小组在实验上证实胶子存在,我国唐孝威等20多位科学工作者参加了这项实验研究工作。这一重要发现,对于加深人类对物质微观结构的认识具有重大意义。”

唐孝威的出色表现,博得了组内美国、德国、荷兰等国科学家的一致赞赏。西方国家许以最好的研究条件和生活待遇邀请他去工作,都被他婉言谢绝了。

在与各国同行的合作交往中,不管到哪个国家,唐孝威从不逛商场或游览名胜古迹。他还把个人节省下的外汇购买小型仪器和工具,带回国内供实验室使用。

唐孝威一贯主张立足国内进行国际合作实验。从德国回国后,他立即筹建了十四室,主要承担与欧洲核子研究中心由丁肇中领导的L3国际实验组的科技合作任务。这个规模空前的L3国际合作组,是迄今世界上最大的高能物理实验组,由美国、瑞士、中国、法国、德国、意大利、西班牙、荷兰等14个国家的581位物理学家组成。唐孝威是北京高能物理研究所小组的负责人。当时,有几个国家包括中国在内都在研制强子量能器正比室,它们之间展开了一场比质量、比水平的竞赛。某些外国同行曾傲慢地认为,中国研制不出来。可是,唐孝威和他的同事们齐心协力,硬是在极困难的条件下,研制出了强子量能器。

而后,由他们研制的强子量能器——北京正比室,源源不断地运往瑞士,受到欧洲核子研究中心各国科学家的一致好评。不久之后,L3实验室得到了重要的实验结果:证实了自然界中只有三种中微子,不存在第四种中微子。为物理学中这个重要问题终于画上了句号。

1980年,49岁的唐孝威作为杰出的中青年科学家,当选为中国科学院学部委员院士,这是中国学术界的最高荣誉。

第三次“起跑”:跻身核医学和脑科学的研究

80年代初的一天,老一辈生物学家贝时璋在中关村遇到唐孝威,语重心长地对他说:“你在物理学领域做了很多工作,这很好,我认为你仍有潜力可以发挥。你探索了无生命的科学领域后,应该充分利用自己的知识,去探索另一个有生命的科学领域,即生物学领域。这样,你探索的就是整个自然界了。”这一席话,使唐孝威大受启发。

他的研究首先从核技术在医学中的应用开始——把核技术应用于医学,是使核技术造福于人类,和平利用原子能的一个重要方面。

为了适应从物理科学领域转到生命科学领域进行交叉研究这个大转折,唐孝威挤出时间奔波于许多图书馆查阅最新资料;到研究生院旁听有关课程;向从事医学、心理学、生物学、计算机科学等各方面的专家学者求教,与之讨论。

1994年11月,国家科委批准将《核医学和放射治疗中先进技术的基础研究》项目列入国家攀登计划,并聘请唐孝威院士担任该项目的首席科学家。

加盟这个研究项目的有中科院高能物理所,上海原子核所,兰州近代物理所,北京大学,中国医学科学院阜外医院、肿瘤医院等许多蜚声中外的科研单位。它的目标是为诊断和治疗威胁人类的癌症、心脑血管疾病和脑功能疾病作出贡献。唐孝威主持了项目专家委员会,详细讨论和制定了这个国家攀登计划项目的总体设计,确定课题设置和研究计划。

核医学和放射治疗中有代表性的先进技术,可以衡量一个国家的现代医学水平。现代医学中使用的正电子发射断层成像仪PET和核磁共振成像仪等先进医疗设备,都是物理学和计算机科学技术结合的产物。其中PET设备,全世界只有百余台,唐孝威所在的高能物理研究所在他经常给予支持和关心下,研制成功我国第一台和第二台PET设备后,很快就在北京中日友好医院和北京阜外医院安装投入使用。他还在所里带领一批研究生,边干边学,从无到有,无论是研究PET成像所需要的脑生理模型,研究用PET技术定量测定脑代谢率的方法,开展有关的数据分析方法,或是和医院合作研究医学影像技术,他事必躬亲,将全部精力都倾注到了科研工作中。

脑科学是面向21世纪的前沿学科。怎样科学用脑,怎样开发智力,是人们普遍关心的问题,也是脑科学研究的重要课题,需要多种学科进行交叉和综合的研究。国家科技部朱丽兰部长明确表示,我国跨世纪的脑科学研究要快速启动。唐孝威有一句口头禅:“最重要的是抓紧现在。”近年来,他在“了解脑”、“保护脑”和“开发脑”等学科领域中,组织开展了一系列多学科的学术讨论。现已初步形成了以中国科技大学为中心的脑科学研究基地。唐孝威除了担任脑科学研究中心主任外,还担任着人类前沿科学计划基金会国际评委该组织设在法国和意大利国家生物医学基金的国际评委等许多职务。唐孝威满怀信心地说:“通过脑科学的研究,可以帮助我们发展新的计算技术,对推动信息科学和信息工程的研究都具有重大意义。人类在21世纪,将对物理世界、生命世界、思维世界取得综合的、更为深入的认识,中国科技界应当在这个前沿领域作出自己的贡献。”

早在80年代初,唐孝威曾连续几年将自己多次参与国际合作科学研究所得的报酬全部上交给中国科学院。后来,中国科学院不再接收,他就把这些酬金交给了他所在的研究部门使用,迄今还有结余。

20世纪最杰出的科学家爱因斯坦曾经说过:“得到优厚天赋的人是很多的,但他们多数过的是淡泊的、不引人注目的生活。有一点令人感到欣慰:在这个被大家斥为物欲主义的时代,居然还把那些一生目标完全放在知识和道德领域中的人看作英雄,这该是一个可喜的迹象。这证明,大多数人把知识和正义看得比财产和权力更高。”

爱因斯坦的话,在唐孝威身上体现得尤为鲜明。在他半个世纪的科研生涯中,对其取得的巨大成就从不炫耀,从不以学者自居。因公外出或开会,有时单位给他派了车,他也不坐,坚持乘坐地铁或公共汽车。他仍然一如既往地过着“淡泊的、不引人注目的生活”,默默无闻地在科研领域里耕耘和奉献着。
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唐孝威“两弹”核爆的幕后英雄

1998年9月14日,何梁何利基金评选委员会书面通知唐孝威院士:“鉴于您在科学技术方面的突出成就和对我国科技事业的杰出贡献,经专家提名推荐、初审评议和终审评定的严格评选,何梁何利基金评选委员会决定授予您1998年度何梁何利基金科学与技术进步奖,颁发奖励证书和奖金15万港元。”但令人料想不到的是,这项殊荣却被唐孝威谢绝了。他说:“我对一切奖励和奖金都看得很淡,只愿意老老实实为祖国多作贡献!”对此,有人惋惜,但更多的人对这位著名物理学家和中国“两弹”核爆的幕后英雄发出了由衷的赞叹。步入科学的圣殿唐孝威的家乡在江苏无锡。祖父唐文治是现代著名教育家,上海交通大学第一任校长。1937年11月,上海沦陷,年仅6岁的唐孝威随祖父、母亲和两个妹妹逃到桂林,一年后才迁居上海法租界。1939年,唐孝威进入上海南洋模范小学读书,靠奖学金读完了小学,直接升入南洋模范中学。在中学,唐孝威受学生运动的影响,参加了进步学生组织的读书会。一个偶然的机会,他在一位同学那里被《西行漫记》(原名《红星照耀中国》)深深地吸引并萌生了一个信仰:只有共产党才能救中国。1949年2月,唐孝威光荣入党,成为一名“少年布尔什维克”。新中国成立后,唐孝威作为共和国的首届大学生从清华大学物理系毕业,分配到中国科学院近代物理研究所(后改名为原子能研究所)核探测器组工作。当时,核探测器的研究在国内刚刚起步。在著名物理学家戴传曾教授的指导下,唐孝威从仪器的设计、制作、安装,直到调试,都自己动手,闯过了一个个技术上的难关,终于研制成功具有国际水平的气体电离探测器,获得了1956年度的国家自然科学三等奖。当时,我国的地质部门正为寻找核工业的基本原料——铀矿成立了野外勘探队,由于勘探队没人会用新型的射线探测器,唐孝威便被派去与专家们一起到南方的崇山峻岭进行野外勘探。 50年代中期,唐孝威被派往莫斯科杜布纳核子研究所从事高能物理研究。当时,这个研究所已改组为由苏联、中国和东欧等11个国家的科学家参加的联合研究所,拥有100亿电子伏特的质子加速器,是50年代世界上最大的三个高能加速器之一。先期到达杜布纳研究所的中国原子能研究所副所长王淦昌教授,看准了一个研究电子学探测器的实验室,便让唐孝威去经受锻炼。唐孝威在那里潜心研究了三年多,取得了丰富的研究成果,仅在《物理学报》上发表的学术论文就有14篇之多。与代号“596”的工程结缘 1959年6月,国际上政治风云突变。苏联单方面撕毁协定撤走专家,美、英、法等国也对中国在原子科学技术领域实行严密封锁。中国决定“自己动手,从头做起”,把“596”定为我国研制原子弹特大工程的代号。唐孝威奉命从苏联回国参加“596”工程,负责核测试及探测器的研制工作。最初的研究是从缩小尺寸的模拟试验开始的。试验现场设在长城脚下的八达岭一侧。试验时,唐孝威常常在荒山石坡上爬上爬下,检查测试仪器的性能,记录数据;试验一结束,马上又开始下一轮试验的测试准备。如此循环往复转个不停,穿的胶鞋也磨破了好几双。当研制原子弹的工作进入决战阶段时,中央成立了以周恩来为主任,由7位副总理和7位部长参加的15人专门委员会。唐孝威和助手们也随大批科技人员来到青海湖附近的西北研制基地。这里海拔3000多米,高原缺氧,年平均气温为零下4℃。刺骨的寒冷使唐孝威的类风湿脊椎炎频频发作。关键时刻,他的妻子、著名语言学家吕叔湘先生的小女儿吕芳风尘仆仆地从遥远的广州华南师范大学教学岗位调到青海基地工作。在她的精心照料下,唐孝威终于驱散了病魔。


   不久,基地进行了一次缩小比例的聚合爆轰试验。唐孝威领导测试组负责中子点火试验的测试任务。这种试验难度极大,因为半点失误都可能导致全部工作报废。唐孝威清醒地意识到:这是原子弹爆炸前的一次关键性试验,如果不能获取准确的数据,整个原子弹研制的计划就要推迟。然而,为了迎接这次试验,他们足足进行了将近两年的试验准备。当爆轰试验总指挥下达点火命令时,整个控制室里的人员都屏住了呼吸。不久,消息传来,向心爆轰波和点火装置完全达到技术指标,中子点火一次试验成功!这次试验的圆满成功,凝聚着邓稼先领导的理论计算组和唐孝威负责的实验测试组全体科研人员的智慧和心血。中子点火成功,给研制原子弹注入了一支兴奋剂。整个基地沸腾起来了!半年之后,基地又进行了第二次试验,这是一次全尺寸的模型爆轰试验,结果,再次取得了成功!当天,张爱萍将军为这次原子弹冷试验成功赋诗祝贺:祁连雪峰耸入云,草原儿女多奇能。 炼丹修道沥肝胆,应时而出惊世闻。在“两弹”巨响的幕后中国首次核爆炸的序幕正式拉开了。中央决定:第一颗原子弹爆炸试验,采取塔爆方式。一 座102米高的铁塔在新疆罗布泊原子弹试验基地矗立了起来。这就是第一个核试验塔。唐孝威和他领导的“热试验”测试组带着全套测试仪器来到了新疆基地。初到戈壁滩,浩瀚的沙漠使人却步。这里看不到水,鸟儿也没有,地面温度高达45℃,有时竟达54℃。但是在试验场上,唐孝威与科研人员连续几天几夜地投入模拟操作,进行各种测试的“预演”。在这段时间里,他们吃住都在临时帐篷里,干累了就到帐篷里打个盹儿,醒来马上又接着干。


   塔爆试验是在102米的高塔上进行。这座铁塔无风也有摇摆,遇上8级大风便有1米左右的摆度。进行这种高空作业,需要相当的胆量和勇气。在核爆炸过程中,唐孝威和测试组还要通过各种核辐射数据对核弹内部复杂的核反应过程进行测量和诊断,人们称此为“核诊断”,它是改进核武器性能所必须的测试分析。唐孝威带领测试组的同事率先登上铁塔的塔顶,在原子弹旁边安装测试仪器,又在铁塔附近的掩体内(筑有坚固的水泥墙)安装测试仪器,然后用一根电缆将许多台测试仪器连接起来。一 旦起爆,在仪器被毁前一切有价值的数据将通过电缆输送到掩体里,由接收装置实时记录下来进行速报。 1964年10月16日,总指挥张爱萍将军打电话向周恩来总理报告:“最后安装工作已经结束,请指示。”周总理语气坚定地说:“中央批准起爆时间定在15时,祝你们成功。”14时59分 40秒,主控站操作员按下了启动电钮。10秒钟后,整个系统进入自控状态,计数器倒计时开始。15时整,原子弹准时起爆。顿时,霞光喷发,火球凌空,蘑菇云腾空而起。中国第一颗原子弹爆炸成功了!一年以后,唐孝威等研制原子弹的有功人员,在北京人民大会堂受到周恩来总理的亲切接见。聂荣臻元帅对我国原子弹的研制工作给予了高度评价:“搞原子弹,没有核物理学家和技术专家,你开一个军上去也拿不下来。所以我们要爱护这些国宝,给他们创造好的条件,让他们为祖国多作贡献。”中国原子弹试爆成功的巨大影响还没有散去,唐孝威又投入到氢弹实验的工作中去。当时,由他担任主任的核测试研究室已有一百多人,每年又有一批成绩优秀的大学生被分配到研究室来。为了验证氢弹爆炸原理,唐孝威带领全室科研人员先在青海基地进行“冷试验”,然后又把仪器运到新疆试验场,进行氢弹原理的关键性试验。氢弹试验先以塔爆而不是空投方式进行,目的是取得数据和经验。1966年12月23日,我国成功地进行了一次氢弹爆炸原理试验。在核爆炸的瞬间,唐孝威亲自守在试验记录系统旁,并当场报出关键性的试验数据,成为现场判断和证实我国氢弹爆炸原理成功的第一人。在距首次原子弹试爆两年零八个月后,1967年6月17日,中国成功试爆了第一颗氢弹。诺贝尔奖获得者杨振宁教授兴奋地说:“两弹使中国人的脊梁骨、腰杆子更挺更硬了。”另一位诺贝尔奖获得者丁肇中教授也谈到:“原子弹研制成功,实验方面起的作用非常重要,因为真正困难的是独立解决实验技术问题,所以在研究中国两弹史和介绍中国原子弹研究工作的成就时,应当充分介绍实验方面的贡献。”从原子弹到氢弹,美国用了七年零四个月,前苏联用了四年,英国用了四年零七个月,法国用了八年零四个月,中国只用了两年零八个月。这表明中国的核科技水平已居世界前列。从此,中国迈出了科学技术重新跃起的重要一步。科学的生命在于探索创新十年浩劫过去,春回大地。唐孝威调到刚刚成立的中国科学院高能物理研究所继续从事研究工作。1977年,丁肇中教授应中国科学院高能物理研究所的邀请来北京访问。8月17日,邓小平亲切会见并宴请了丁肇中。


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席间,邓小平建议丁肇中帮助中国培训100名物理学家,最后双方达成每年派遣中国科技人员参加西方科技发达国家大规模国际合作实验的协议。根据协议,唐孝威带领中国第一个科学实验小组,于1978年1月到达德国汉堡电子同步加速器研究中心,加入到丁肇中领导的马克·杰(大型探测器的代号)合作实验组工作。


   当时,这些来自中国的科学工作者中,只有唐孝威在莫斯科杜布纳核子研究所工作过,具有研制“两弹一星”的工作经验,其他人都是刚从低能物理转过来的“新兵”,不仅从未接触过这里的先进设备,连语言也不通。为了攻克语言障碍,唐孝威带领中国同事,苦学苦练,不到半年就过了关。唐孝威还要求大家牢记祖国嘱托,把探索基本粒子奥秘的硬仗当作磨练自己的机会,多向经验丰富的外国同行学习,在实干中培养自己独立工作的能力。结果,经过刻苦的磨练,大家的科研水平迅速提高。不久,唐孝威发现马克·杰大型探测器中的核心部分——电磁能量器有缺陷,便建议修改设计。当丁肇中把唐孝威的建议在组内宣布后,引起很大争论——大家担心修改设计会影响整体进度。但丁肇中感到唐孝威的意见实在太重要了,最后全组讨论还是一致同意按唐孝威的设计方案开展工作,并以惊人的速度提前完成了新型粒子大型探测装置的安装调试任务。通过试验,他们得到的第一批数据便揭开了新型粒子胶子之谜。消息很快在全世界传开了。 新华社也发布重要消息:“丁肇中教授领导的实验组证实一种新的粒子——胶子存在,我国20多位科学工作者参加了这项实验研究工作。这一重要发现,对于加深人类对物质微观结构的认识具有重大意义。”当有记者请丁肇中谈谈他对参加合作的中国小组的印象时,他回答说:“我的许多很好印象是从唐孝威教授身上开始的。”这段合作经历不禁使我们想起了爱因斯坦的谆谆忠告:“所有重要的科学发现都是在与我们的通常理解之间发生剧烈冲突时诞生的。”科学的生命就在于创新。唐孝威在合作组里的出色工作,博得了美国、德国、荷兰等国科学家的一致赞赏。一些国家以最好的研究条件和生活待遇邀请他去工作,都被他婉言谢绝了。唐孝威一心一意地要报效自己的祖国。唐孝威回国后,立即着手筹建中科院高能物理研究所的物理室。他领导的物理室,在一年里共完成12项科研任务。1983年初,他又亲自筹建了高能所十四室,承担与欧洲核子研究中心由丁肇中领导的L3实验组的科技合作任务。十四室刚成立时,条件差,困难多,缺少办公室,唐孝威带头自己拎着包到处“打游击”,但不管工作多忙,也要亲自参加测试。由十四室研制成功的强子量能器,被源源不断地运往瑞士,受到欧洲核子研究中心各国科学家的一致好评,又一次为祖国赢得了荣誉。“最重要的是抓紧现在”初秋的一天,老一辈生物学家贝时璋院士在中关村遇到唐孝威,语重心长地对他说:“你在物理科学领域做了很多工作,这很好。我认为你仍有潜力可以发挥。你探索了无生命的科学领域后,应该充分利用自己的知识,去探索另一个有生命的科学领域,即生物学领域。这样,你探索的就是整个自然界了。”这一席话,使唐孝威大受启发。于是,唐孝威首先从核技术在医学中的应用开始,冲出了他的第二起跑线。为了适应当代科学领域这种交叉研究的大转折,唐孝威查阅了大量的资料,到中国科技大学研究生院旁听有关课程,向从事医学、心理学、生物学、计算机科学等方面的专家学者求教。1994年11月,国家科委正式批准将“核医学和放射治疗中先进技术的基础研究”项目列入国家“攀登计划”,并聘请唐孝威担任这个项目的首席科学家。加盟这个研究项目的有中科院高能物理所、上海原子核所、兰州近代物理所、北京大学、中国医学科学院阜外医院、肿瘤医院等许多蜚声中外的科研单位。它的目标是为诊断和治疗威胁人类的癌症、心脑血管疾病和脑功能疾病作出贡献。不久前,唐孝威主持项目专家委员会,详细讨论并制定了该研究项目的总体设计,确定了课题设置和工作计划。唐孝威有一句口头禅:“最重要的是抓紧现在。”近年来,他在“了解脑”、“保护脑”和“开发脑”等学科领域中,组织开展了一系列多学科的学术讨论。脑科学是面向21世纪的前沿学科。国家科技部朱丽兰部长明确表示我国跨世纪的脑科学研究要快速启动。现已初步形成了以中国科技大学为中心的脑科学研究基地。唐孝威除了担任脑科学研究中心主任外,还兼任人类前沿科学计划基金国际评委(该组织设在法国)和意大利国家生物医学基金的国际评委。


   唐孝威满怀信心地说:“通过脑科学的研究,可以帮助我们发展新的计算技术,对推动信息科学和信息工程研究都具有重大意义。人类在21世纪,将对物理世界、生命世界、思维世界取得综合的、更为深入的认识,中国科技界应当在这些前沿领域作出自己的贡献。”
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唐孝威:火般激情冰样纯净


激情燃烧的岁月 
  
  说到唐孝威,研制“两弹一星”是个绕不过的大事,因为那是和他青春连接的一段记忆。 

  1952年9月,唐孝威从清华大学毕业后到中国科学院近代物理研究所工作,开始了他科学研究的生涯,也开始了他和“两弹一星”的渊源。应该说唐孝威是幸运的。当时,新中国正开始研究原子核科学技术。一批留学海外的中国科学家心系祖国,克服重重困难回到“家”,他们和原来在国内的科学家一道,带领着像唐孝威这样一批新中国培养的大学毕业生工作。1953年冬,研究所由北京城内东黄城根原址搬迁到中关村新址,那时,中关村是北京的郊区,这里是一大片农田和坟地。所里的仪器装箱后用驴车陆续运到中关村。惟有一台真空设备,怕驴车在中关村的土石路上颠簸震坏,特别放在大轿车里,由唐孝威等几人用手抬着运到中关村。 

  “新中国刚成立,一穷二白,研究核技术除了激情,还能拥有什么。”其实,唐孝威这份激情由来已久。 

  1931年10月1日,唐孝威出生于太湖之滨的无锡。特殊的年代,特殊的日子似乎昭示着他一生的命运会和共和国有着不解之缘。他在读高中时,正是上海青年学生投身民主进步运动的一个高潮时期。当时,他所在的南模中学的地下党组织领导了南模中学的进步学生运动,那时,唐孝威15岁,他积极投入了进步的学生运动。在课余,他参加了为贫苦居民子弟开设的南模义务夜校工作,为失学儿童讲课,还到贫苦居民居住的棚户区去招生,一度还担任过夜校的校长。在唐孝威热情投入民主进步运动的时候,南模中学中共地下党组织支部吸收他入了党,他从此走上了献身中华民族解放事业的道路。 

  中国原子弹研制的系统工程取名“596”,含意就是1959年6月,苏联拒绝提供对中国原子能事业的帮助,借以激励大家克服一切艰难险阻,坚定研制成功原子弹的决心和信心。 

  1960年4月,唐孝威从莫斯科杜布纳联合原子核所回国,立即找朱光亚报到,参与596工程。他被安排去做有关研制核武器所需的核探测及探测器的研制工作。在实验准备工作告一段落以后,唐孝威和他的一些助手从北京迁居到青海。唐孝威的爱人吕芳,为支持唐孝威的工作,离开广州和唐孝威一起来到青海。 

  青海的高原,辽阔而粗犷,年平均气温为零下0.4度,短暂的夏季过后,随之就是寒冬,狂风夹着砂石,满眼是一望无际的冰雪。稀薄的空气造成人们严重缺氧,走路、爬高、干活都要比在平原上付出加倍的能量。在高原的低气压条件下,水到80度就沸腾,馒头和米饭常常做不熟,人们吃着这半生半熟的粮食,满怀热情地工作着。青海的工作条件极其艰苦,一切日用品都得从遥远的内地运来,仪器材料更是如此。唐孝威常要靠双手去不断组装所用的仪器。他身体瘦弱,从北京到青海后,在紧张的工作中经常感冒,他的上衣口袋总是放着感冒药,这样可以随时服用,不致影响工作。他还患风湿脊椎炎,高原的寒冷常使关节炎发作,造成行动不便,有时甚至卧床不起。但他对工作却毫不松懈。唐孝威在工作中要求很严格,例如对电子学线路。他常常说,连接测试仪器的实验用电缆线,是传递信号数据的通道,要把它们看成是实验中的生命线。他还在实验中不断总结实验的各种注意事项,用文字形式写成规章制度,以避免因任何偶然疏忽造成的差错。其中一些规章已经在九院有关研究所一直沿用下来,成为测试工作定型的规章和操作程序,对保证实验的质量起了重要的作用。 

  转到新领域,我就是个小学生 

  跨学科领域的研究是唐孝威传奇人生中最浓墨重彩和为人所津津乐道的一笔。从大学毕业后的五十年中,他研究的领域涉及核探测器、国防科研、高能物理、核物理、原子物理、空间物理,以后又转到生物物理、医学、脑科学、神经信息学、心理学等不同学科。几乎十年一个台阶,十年一个变化。1997年,唐孝威主持了关于跨世纪的脑科学的“香山科学讨论会”,当时的科技部长朱丽兰参加这个讨论会时,对他跨学科的研究也表现出浓厚的兴趣,高能物理学和脑科学如此两个“风马牛不相及”的专业是如何走到一起的呢?经唐孝威给她详细解释后,她非常高兴,在会议发言时,她对唐孝威努力推动交叉学科的研究给予了充分的肯定。 
“以核探测技术为基点,‘触角’伸到各个领域,从基础研究过渡到应用研究,这就是我进行跨学科研究的过程。”唐孝威微笑着向我解释,“当然,研究领域的转变是相对的,即便转到另一个全新领域,也不是完全放弃原来的工作,只是侧重点有些变化。”比如,他目前重点是搞脑科学研究,但同时也还在做阿尔法磁谱仪的研究工作。 

  唐孝威认为,科学本身是在不断发展变化的,一个科学家求新求变不仅是科学发展的需要,也是服务社会和人民的需要。当然,不同学科领域的转变要冒很大的风险。到另外一个全新的领域,要甘于像一个小学生那样,到处向人请教。80年代,唐孝威有机会先后结识了我国生物学界的前辈科学家汤佩松、贝时璋、张香桐、冯德培等,并且经常向他们请教,受益良多。有一次,他在北京中关村见到贝时璋先生,贝先生语重心长地对他说:你在物理学领域做了很多工作,这很好。然而我认为还不够,你有很多潜力可以发挥。你只探索了无生命的科学领域,你应该充分利用自己的知识,去探索另一个有生命的科学领域。这样,你探索的和知道的就是整个自然界了。”于是唐孝威开始了交叉学科的研究。 

  20世纪80年代中,唐孝威在进行高能物理实验的同时,开始挤出时间进行物理学和其他学科交叉研究的准备。1994年,唐孝威担任了国家攀登计划“核医学和放射治疗中先进技术的基础研究”项目的首席科学家,这是他在物理学和医学交叉研究中所做的一项重要工作。 

醋老西
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20世纪90年代初,唐孝威多次向我国神经科学、心理学和医学专家们请教,在经过调研和反复考虑后,他决定亲自在脑科学的研究方面做一些工作。 

  从物理研究转到脑科学是渐进的。先转到核医学,利用核技术诊断脑疾病。后来,唐孝威感兴趣的就是在无创伤条件下对活体的人脑活动进行动态过程的研究。研究脑如何感知,如何记忆,如何工作。唐孝威认为,脑的研究是一项具有重大科学和哲学意义的战略性科学领域,揭示脑的工作原理是当代自然科学面临的最大挑战之一。作为积极推动脑科学在中国发展的科学家,唐孝威总是说,自己只是做一些组织、推动的工作。他说,在脑科学领域,他只做了三件事:推动国内脑功能成像的研究;和合肥中国科技大学合作进行人的工作记忆的研究;组织国内神经信息学的研究。“我需要学习的东西还很多”。 

  我现在是普通的人民教师 

  当我问起唐孝威做过什么“官”时,他幽默地说,迄今为止他做过最大的“官”是研究室的主任,他说:“做官我没能力。” 

  唐孝威强调说:“科学需要科学家投入全部精力,我不敢有丝毫懈怠。” 

  我提起在他调到浙江大学时,很多人猜测他要“当官”了,他笑着说:“其实,我现在就是一个普通的人民教师,不担任行政工作。在这个岗位上我非常高兴。”我问唐孝威“是不是很喜欢做教师,”他笑了。唐孝威生活在一个“教师之家”。他的妻子吕芳是我国著名语言学家吕叔湘的女儿,北京师范大学教育系毕业,多年从事教育工作。女儿也是小学教师。唐孝威的祖父唐文治是我国著名的教育家,41岁时弃官从教,到南洋公学任校长(即上海交通大学的前身),到1920年共达14年之久。1920年眼疾加重回无锡家居讲学,并创办无锡国学专修学校,任校长长达30年。唐孝威从小跟随在祖父身边,聪颖好学,深得祖父喜爱。祖父的为人、学识、思想对唐孝威性格的塑造,产生了深远的影响。唐孝威曾先后在许多大学兼职。2001年,唐孝威受聘于浙江大学做教授。与许多“两栖院士”不同,他是正式调到浙江大学,给学生开课,带研究生,指导他们进行多种学科的研究。唐孝威认为这才是他一生最大的转折。从单纯搞科研到教书育人。唐孝威说,他自己年纪渐渐大了,培养更多学科的接班人很重要。当教师实现了他这个梦想。入户浙江大学只有一个原因,就是因为它学科门类齐全,各种专业都有,招学生方便。 

  “周围都是年轻人,从二十岁刚出头的本科生到二三十岁的博士生,有学心理学的,有学生物学的,有学计算机的,有学医的,有学农的,有学物理的。不同年龄不同地域不同学科的人汇聚在一起,我很喜欢这样的氛围。”我问他,如何看待近日霍金、纳什来访的宣传,他淡淡的说,“从提倡科学和普及科学的角度说,我认为很值得;但不必过分宣传。”唐孝威说,“探索真理是科学家唯一的使命,太关注于个别‘家’或个别‘奖’的出现,对科学研究意义不大。科学家就应该踏踏实实在第一线做学问、做人。” 

  1999年,包括中央人民广播电台、光明日报等在内的6家媒体准备联合采访和介绍唐孝威,他们认为,应该让“两弹一星”的幕后英雄站出来了。唐孝威婉转谢绝了他们的采访,理由就是,“两弹一星”的成功是千千万万人劳动的结晶,凝聚着很多人的心血。要多宣传许多在基地第一线奋战的同志们,宣传的面广一些才符合实际。 

  我在电话约访唐孝威时,他一直很犹豫。“写我的文章已有过了,是不是不用再写了。”他给我一个单子,是媒体关于他的报道。他说,请你先看看,也许不必再写了,如果看完了,还认为有写的必要,再约访。 

  问起他的学生,“见过唐教授生气、发火没有?”他们不约而同说:“没有,他总是笑嘻嘻的,是个很随和的老师。” 

  唐孝威小档案 

  20世纪50年代,开始进行核探测器研究及π介子实验,这是唐孝威科学研究的基础和起点; 

  60年代初转到国防领域。1960年4月起参加中国两弹研制,是确证中子点火技术成功的第一人,同时也是判断并证实我国氢弹原理成功的第一人; 

  70年代中参加中国“一星”工作,70年代末转到高能物理领域。1978年1月,率领中国实验研究组,到德国汉堡电子同步加速器中心进行高能物理实验,并参加了丁肇中教授领导的马克杰组合作,进行高能正负电子对撞实验,1979年在实验上发现传递强作用力的基本粒子———胶子; 

  1980年,唐孝威当选为中国科学院数理学部学部委员。80年代末逐步开展物理学与生物学的交叉研究; 

  90年代初开展物理学与医学的交叉研究,并担任了国家攀登计划项目“核医学和放射治疗中先进技术的基础研究”的首席科学家。90年代中开始进行脑科学研究,参加了973项目“脑功能和脑重大疾病的基础研究”中部分课题的研究;同时,担任国家自然科学基金重大项目“发展近场技术、研究生物大分子体系特征”的项目主持人。此外,他还参加阿尔法磁谱仪的国际合作,进行探寻空间反物质与暗物质的研究工作; 

  2000年起,推动和组织我国“人类脑计划”和神经信息学的工作,并在2001年10月代表我国参加全球“人类脑计划”研究。
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