中国粒子加速器奠基人-谢家麟

姓名：谢家麟

生卒年：1920—2016

籍 贯 ：河北武清(生于黑龙江 哈尔滨)

身 份 ：物理学家、中国科学院院士

主要成就：主要从事加速器的研制，领导研制成功当时世界上能量最高的医用电子直线加速器，领导建成我国最早的可向高能发展的电子直线加速器。 领导了北京正负电子对撞机工程的设计、研制和建造，领导建成了北京自由电子激光装置。获1990年  度国家科学技术进步奖特等奖，获2011年度国家最 高科学技术奖。

院士语录：

★大科学工程影响巨大，虽然它不像应用工程那样能马 上见到效益，但它是为了明天的科学，我们必须统筹 兼顾。

★青年人应该立志建大功、立大业，但也要能够耐得 住“平凡”。 一个人没有成为伟大的人物是可以原谅 的，因为他需要特殊的能力与机遇；但若没当好一块 “平凡”的砖瓦，却是不可原谅的。

能治癌的加速器

谢家麟从小就是个爱动手的孩子。读高中时，正值抗日战争爆 发，他动手做了一台短波收音机，让全家人收听抗战的最新消息。 大学暑假时，他在一个翻砂厂实习，跟着工人师傅们学习机械制造。 大学毕业4年后，谢家麟赴美国留学， 一开始是在美国加州理工学院读硕士，毕业后转到斯坦福大学物理系读博士，因为斯坦福大学的教学更偏重实际应用，这正好符合谢家麟爱动手实践的喜好。

到了斯坦福大学后，谢家麟便加盟了大学里的微波实验室(后更名为微波与高能物理实验室),专门研制高能电子直线加速器。

1953年，芝加哥麦卡瑞斯医学中心的一位肿瘤专家来到谢家麟 所在的斯坦福实验室寻求帮助，希望实验室能研制一台高能电子束 加速器，用于治疗肿瘤病人。斯坦福实验室便将谢家麟介绍给了这 位专家。

自居里夫人率先使用放射性元素治疗癌症后，通过用加速器产生的射线来杀死癌细胞的治疗手段迅速发展起来。

“目前医院里使用的加 速器发射的是一种低能射线。”肿瘤专家说道，“低能 射线很容易被人体表面吸 收，照射不到隐藏在身体 深处的肿瘤细胞。所以， 我们现在需要一台能产生 高能电子束的加速器。”

可谢家麟学的是微波，他还没有接触过加速器。“没接触过，那就接触接触，边做边学呗。”喜爱动手实践的谢家 麟二话不说，拿着斯坦福大学提供的一根加速管和大功率速调管的 部件，便来到了芝加哥。

他先到医疗中心，观察病人是如何接受放射治疗的。“患者是躺着的，电子束的水平运动要改变为垂直运动。”想到 什么,谢家麟就赶紧在笔记本上记下来，“电子束的截面大小不能固 定，要能够调节，因为肿瘤的大小不一……"”“电子束的功率要稳 定!尺寸要合适!强度要均匀!”笔记本的最后，谢家麟在这三个终 极要求的后面重重地打上了感叹号。

他想了想，又补充了一点：“还要能测出安全的辐射剂量及其 在人体内的分布!”这句话后面，他也重重地打上了一个感叹号，目 的是提醒自己：高能电子束加速器用于人体治疗，不是儿戏，必须 慎之又慎!

那就先拿小白鼠做实验。谢家麟用加速器产生的电子束打小 白鼠，计算出小白鼠的死亡率，由此推算出治疗病人要用的辐射  剂量。

等加速器差不多安装调 试好了，要拿病人做实验时， 谢家麟又犹豫起来，扭头对  助理说：“还是先在水中模拟 一遍吧。”见助理不解地看着 自己，他又补充道：“人体的主要成分是水。”

助理这才恍然大悟：人体成分的70%是水，可以用水模仿人体， 通过对水中的胶片照射、显影，进行剂量分布的模拟。就这样经过  反复测试后，1955年，谢家麟成功研制出世界上第一台使用高能电子束治疗癌症的加速器。 一直到20世纪80年代，这种加速器仍在医院运行。

我国第一台直线加速器

1955年，谢家麟回到祖国。第二年，我国计划上马“两弹”工程， 需要一台加速器进行核物理试验，这个任务就交给了谢家麟。摆在谢家麟面前有两条路： 一条是建造一台低能加速器，需要 的设备都可以买到，但能量可能无法支撑核物理  试验；另一条是研制一台  可向高能发展的电子直  线加速器，几乎没有能量 限制，而且将几台一样的 电子直线加速器连接起  来，能量可以成倍提高。 可研制高能加速器需要  的材料当时国内都没有  现成的，每一个元件都要  从零开始研制设计。

“当年在美国研制治疗癌症的高能电子束加速器时，虽然我也 是一无所知，可好歹还有斯坦福大学提供的加速管和速调管。”谢家 麟无奈地摊开双手，对实验室里新来的大学生们说，“而我们现在是 ‘一无所知’外加‘一无所有’,加速器试验用的元件和装置基本没 有。然而，核物理试验需要高能加速器，我们没得选择。”

接着，谢家麟从包里拿出一沓材料和一张照片，举着说：“这是 一篇英语论文，这是一张高能加速器的照片，这就是我们所有的‘种 子’,我们要靠这两粒种子，种出一片麦田来。”

说完，谢家麟就拿过一支笔，在白纸上画了起来…… ·这以后，谢 家麟每画完一张零件图纸，就拿去工厂铸造。大学生们都觉得谢老 师就是个魔法师，从他手里“变”出了一个又一个零件。从一颗螺丝 钉到最重要的加速管，都是“魔法师”谢老师从画图纸开始，手把手 地教焊工“变”出来的。

中午做饭休息的时候，就是谢老师的加速器辅导课开讲时间。 他给那些大学生们挨个补习核物理、电子学、微波技术，搞得因烧饭  而不能听课的同学抱怨道：“点火烧煤做饭太浪费时间了，少听了谢  老师不少课。”

谢老师听到了学生的抱怨，呵呵一笑说：“嫌烧饭浪费时间是 吧，那我就来改进一下。”

于是谢老师又开始施展他的“魔法”。他环视了一圈实验室，拿 过一只小闹钟和一个小电机，一番联动后，一到做饭的时间，煤炉就 能自动打开，节省了不少生火的时间。

1964年，谢家麟带领着实验员们，研制出了我国第一台高能直 线加速器。这台加速器在我国的“两弹”工程中发挥了重要作用。时间很快到了20世纪 70年代初，英美等先进国家 研制成功了用于高能物理 研究的加速器——正负电 子对撞机，这被誉为加速器 的第三次革命。可研制这 种正负对撞机需要巨大的投入，当时的中国又经历了多次经济形势的变化，论证、决策不易。 经过整整10年的酝酿，1982年，中央终于决定上马正负电子对撞 机。当时国内唯一的加速器研制专家谢家麟，义无反顾地接受了这 个“金贵”的任务。

这种对撞机加速器就像是爆发力极强的短跑运动员，正负电子 要在截面小于1平方毫米的区域内对撞数次，这样的新科技对谢家 麟来说，又是一次零的突破。好在已经积累了丰富的经验，从确定 对撞机的设计方案到工程进度的跟进，总设计师谢家麟带领大家经 过无数次试验，终于在1988年10月，将我国第一台正负电子对撞机 成功实现对撞。这是我国继原子弹、氢弹爆炸成功和人造卫星上天 后，在高科技领域的又一项重大突破。

从1990年开始运行到2005年，15年间，这台正负电子对撞机已 经稳定运行了约8万小时。这无疑是谢家麟加速器研究事业的又 一座丰碑。

【AI速读】

他是中国粒子加速器事业的奠基人，他让中国高能粒子加速器从无到有，并跻身世界前列；他还将“加速器”从实验室带到了癌症化疗的病房，拯救了亿万人的生命。他就是中国科学院院士——谢家麟。

谢家麟，1920年生于哈尔滨，一位从小爱动手的物理学家。上世纪50年代，他在美国斯坦福大学攻读博士期间，迎接了一项特殊挑战：为芝加哥的医学中心研制一台用于化疗深部肿瘤的高能电子束加速器。当时，医院普遍使用的低能射线难以深入体内。谢家麟从零开始，反复试验，于1955年成功研制出世界上第一台用于癌症化疗的高能电子直线加速器，为无数患者带来希望。

怀着报国之心，谢家麟于1955年底回国。面对国内“一无所有”的困境，他带领团队，仅凭国外论文和照片作为参考，从画图纸、造零件开始，硬是在1964年研制成功我国第一台可向高能发展的电子直线加速器，为“两弹”工程及相关核物理研究提供了关键支撑。

但他的征程并未停止。上世纪80年代，作为总设计师，他领导了北京正负电子对撞机（BEPC）这一大科学工程的设计、研制和建造。1988年，对撞机成功实现碰撞，这是中国继“两弹一星”后在高科技领域的又一重大突破，使我国在该领域进入了世界前沿。此后，他又领导建成了北京自由电子激光装置，开拓了新的研究方向。

他领导研制的医用加速器拯救生命，他奠基的中国加速器事业照亮了科研前路。他因此荣获1990年度国家科学技术进步奖特等奖和2011年度国家最高科学技术奖。他曾说，青年人既要立志建功立业，也要甘当“平凡的砖瓦”。而他，正是用毕生心血，为中国铸就了不平凡的科技丰碑。好了，今天就分享到这里，致敬谢家麟。感谢观看，咱们下期再见！