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中國核武器的半導體:核理論學家黃祖洽傳奇

發(fā)布:cyqdesign 2013-07-28 23:02 閱讀:1885

核武器專家到大學教授,有人說黃祖洽“一生兩輝煌”,并用“殫思求火種,深情寄木鐸”來總結他科學人生的兩大階段。輝煌背后,是他對人生的不懈思考與追求。

黃祖洽1924年10月2日出生于湖南省長沙市,理論物理學家。1948年畢業(yè)于清華大學物理系;1950年清華大學理論物理研究生畢業(yè),同年8月分配到中科院近代物理研究所從事原子核理論研究。1980年起,任北京師范大學低能核物理研究所教授。主要從事核理論、中子理論、反應堆理論、輸運理論及非線性動力學等方面的研究,是中國核武器理論研究和設計的主要學術帶頭人之一。1980年當選為中國科學院學部委員(院士)。

在締造“兩彈一星”偉業(yè)的諸多科學家中,中國科學院院士黃祖洽有著較為特殊的一段經歷。

上世紀60年代初,我國核武器研制進入理論設計階段。當時的黃祖洽,是唯一同時參加原子彈和氫彈兩方面研究工作的科技人員。

在2004年黃祖洽80歲壽辰的紀念活動上,著名物理學家李政道曾這樣評價:黃祖洽對原子彈和氫彈的研究都有極重要的、歷史性的貢獻。那天,前去給他祝壽的人中不乏德高望重的科學界泰斗,更有曾與他共事的“兩彈一星”功勛獎章獲得者。

然而有很長一段時間,黃祖洽總會被問起這樣一個問題:與“兩彈一星”元勛的榮譽失之交臂,是否覺得留有遺憾?

“不是因為可以當功臣,我才去做這件事。它是國家的需要,也是我個人的興趣。”黃祖洽的回答總是平靜如水。

每一次面臨事業(yè)抉擇時,上面這句話,也的確是黃祖洽所遵循的樸素原則。1980年,正處于科研事業(yè)巔峰期的他,決定在自己邁向花甲之年的人生旅途中開啟全新的事業(yè)——走上大學講臺,開始默默無聞的教書生涯。

從核武器專家到大學教授,有人說黃祖洽“一生兩輝煌”,并用“殫思求火種,深情寄木鐸”來總結他科學人生的兩大階段。輝煌背后,是他對人生的不懈思考與追求。

傾心物理的“文學少年”

在黃祖洽出版的一本名為《三雜集》的書中,收錄了他中學時期所寫的“少年作文十篇”。這些作文均來自60多年前的兩本作文簿,由黃祖洽的母親留存、珍藏下來,直到母親辭世前才最終轉交給他。

《月明之夜》、《愛國貴于自愛說》、《論建設心理國防之重要性》……單從篇名來看,當年那個心系天下的少年黃祖洽便已躍然紙上。

作文簿上,一篇題為《讀庚信小園賦書后》的文章后,語文老師寫下這樣的評語:“駢散一爐,文情俱勝。使季繩而專研文學,不難出人頭地也。勉之望之!”

“季繩”是黃祖洽的字,老師建議他專攻文學,并寄予極高期望。然而,初露文筆鋒芒的黃祖洽其實對理科更感興趣,特別是物理。

1943年高中畢業(yè)時,黃祖洽聽說西南聯(lián)大物理系云集了當年最好的教授,便決心前往內地投考。他未曾料到,原本并不算遙遠的一段投考之路,卻因戰(zhàn)亂充滿了艱辛坎坷,直到一年后他才如愿走進理想的大學。

在西南聯(lián)大的4年生活,用黃祖洽自己的話說,就是“游進了知識的海洋”。期間,有數(shù)學老師曾建議他轉入數(shù)學系,但他還是堅持最初的選擇——物理系。

“學了物理,能夠解釋許多原來說不清楚的事情。”黃祖洽說,他為物理學的精確性著迷。

抗戰(zhàn)勝利后的1946年,黃祖洽隨復校的清華大學北上,繼續(xù)選入物理系,1948年畢業(yè)時恰逢解放前夕。他回憶,當時北平的政府機構和有錢人紛紛南遷,市場蕭條,就業(yè)困難。

“我不愿放棄物理,又沒能在北平的學校或研究機構找到合適的工作,唯一的選擇是考研究生。”在老師王竹溪的建議下,黃祖洽最終報考了剛剛留學回國任教于清華的錢三強的研究生。

進入清華研究院,黃祖洽先是跟隨錢三強研制核乳膠,一年后又改跟彭桓武研習理論物理。彭桓武比黃祖洽大9歲,做黃祖洽的導師時剛剛34歲,已是國際物理學界的知名學者。此后,兩人一生保持著亦師亦友的特殊情誼。

1950年碩士畢業(yè),黃祖洽離開清華園,被分配到中國科學院近代物理研究所理論室工作。

半導體”書寫傳奇

走進近代物理所沒幾天,黃祖洽就經歷了他人生中最為難忘的一次事故——遭遇嚴重車禍。有半個多月時間,他躺在醫(yī)院病床上昏迷不醒,以至有人說:“黃祖洽從此做不了理論工作了。”

“我并沒有就此趴下。”黃祖洽回憶道,盡管車禍對他造成了極大的打擊,但他當時非常性急,療養(yǎng)半年后就重新投入研究工作中。

頭上纏著紗布條,行動遲緩,步態(tài)蹣跚,不少人叫他“黃老”。黃祖洽覺得奇怪,明明自己還年輕,怎么一下子就被稱作“黃老”了。在后來的一篇回憶文章中,他寫道:“我從12歲開始離家。以后相當一段時間,心理上總覺得自己還是12歲,沒有意識到在不斷長大。

考慮問題也老是保持12歲的少年心態(tài)。”

隨著身體慢慢恢復,黃祖洽承擔起越來越多的任務,開始與同事們一起調研核理論。忙碌的工作中,他說自己早已沒有功夫去糾結年齡的問題。

1953年初,按照錢三強的部署,黃祖洽開始從事核反應堆理論研究。兩年后,彭桓武調至中科院近代物理研究所擔任副所長兼任理論研究室主任,時隔5年,二人從師徒變?yōu)閼?zhàn)友,并肩成為我國核反應堆理論的奠基人和開拓者。

也正是在兩人開始共事的1955年,蘇聯(lián)答應向中國援助“一堆一器”,即重水反應堆和回旋加速器。于是,黃祖洽被分配到反應堆組,跟隨錢三強、彭桓武等前往蘇聯(lián)接受援助項目培訓

“在莫斯科,我們住在十月賓館,當時我正好和彭桓武住在一個房間。每天早上,我們一起到莫斯科郊外的一個研究所學習反應堆理論。除了蘇聯(lián)研究人員開辦講座以外,我們還一同研讀資料,并且對其中發(fā)現(xiàn)的問題進行深入討論。”黃祖洽回憶,正是在這種頻繁的研

討中,他們發(fā)現(xiàn)了對方的設計方案存在著巨大失誤。

“蘇聯(lián)專家介紹,該反應堆需要63根鈾棒才能達到臨界大小,而我自己計算的結果是56根,中間相差百分之十以上。”黃祖洽深知,反應堆如果超臨界,將會引發(fā)事故,不可怠慢。

向領導匯報、與蘇聯(lián)專家溝通、雙方反復測算,黃祖洽計算出的反應堆臨界值,最終在臨界實驗中得到了證實。

回國后,彭桓武與黃祖洽合作,在中科院近代物理所舉辦為期一年的反應堆理論訓練班,為新中國培養(yǎng)了第一代反應堆理論研究人員。

上世紀60年代初,為了加速核武器研制,原子能所按領導指示成立了“輕核理論小組”,由黃祖洽帶領十幾個年輕人進行氫彈預研工作。不久之后,為了加強原子彈和氫彈預研工作的聯(lián)系,黃祖洽又被要求用一半時間在核武器研究所兼職,一方面參與設計原子彈研制所

需的“狀態(tài)方程”,一方面仍繼續(xù)參加氫彈預研。

由此,黃祖洽得了一個“半導體”的綽號——按保密要求,他在原子能所的工作情況可以提供給核武器研究所,以促進他們的工作;但核武器所關于原子彈的研制,卻絕不能向外界有丁點透露。

與許多人一樣,黃祖洽在那個極度困難的年代里廢寢忘食,一心一意撲在工作上。兩彈研制,成為中國科技史上的奇跡。時隔兩年零八個月,我國第一顆原子彈和氫彈相繼爆炸成功,全世界為之震驚。

中國人創(chuàng)造了世界上從原子彈試驗成功到氫彈試驗成功的最快紀錄。這一輝煌成就,無疑凝結著黃祖洽和他的同事們日夜為之奮斗的血汗。

后來,每當有人稱黃祖洽是兩彈功臣,他就淡淡回應道:“搞原子能、搞核武器都跟機遇有關,那是時代的需要,國家的需要。作為學理論物理的人,理所當然要參與進去。”

“杏壇二三子”

回憶自己與原子能打交道的30年時光,黃祖洽特別提到,“兩彈傳奇”是在他們遭受大字報圍 攻和群眾組織批判的情況下堅持研究而創(chuàng)造的。

1969年,在領導完成一種新型號氫彈的設計后,黃祖洽被送到河南上蔡縣的“五七干校”進行“學習改造”。在那里,他播種、收割、養(yǎng)豬、種菜,還干過建筑小工。而就在那段時間,他開始反思自己過去的工作。

“雖然盡力完成了應當完成的任務,但在培養(yǎng)年輕人方面卻做得不夠。”黃祖洽意識到,“文 革”也將造成嚴重的“人才斷層”問題。

1980年,就在黃祖洽當選為中國科學院學部委員(院士)后不久,他出人意料地接過教鞭,受聘出任北京師范大學低能核物理研究所教授兼所長,那一年他56歲。

為何選擇教書育人作為自己最終的事業(yè)?

“希望能培養(yǎng)更多的人才,使得中國的人才斷層問題有所彌補。”黃祖洽的選擇,是對“五七干校”期間自我反思的回應。

從事教育工作后,黃祖洽最為深刻的體會是要“教學相長”,他覺得“只有學得好了,才能教得好”。80歲壽辰紀念活動上,黃祖洽向前來祝壽的嘉賓致答謝詞,仍是謙虛地說:“這么多年來,我始終保持著一名學生的心態(tài)。”

在《抒懷》一詩中,黃祖洽寫下“杏壇二三子,起舞亦婆娑”兩句。看到青年才俊的出現(xiàn),他總是滿腔喜悅、心情舒暢,并把它看作從教的最大成就。而“雛燕離巢去,良才異國挪”,則是他痛惜人才流失的寫照。

自1999年起,黃祖洽開始為一年級本科生講授選修課“現(xiàn)代物理學前沿選講”,從微觀、宏觀、宇觀多個層面介紹現(xiàn)代物理學的前沿發(fā)展,希望讓同學們從接觸物理學一開始,就生發(fā)出濃厚的興趣。

興趣,讓黃祖洽在動蕩的求學時代堅持著自己的理想;投身科學和教育事業(yè),他又時時不忘國家和時代的需要。一步步走來,對于這位文學功底深厚的物理學家,我們很容易想起“非淡泊無以明志,非寧靜無以致遠”這樣的句子,來描述他一生的追求。

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