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d88尊龙可靠吗·从“两弹一星”到脑科学,浙大88岁院士演绎“跨界传奇”

2020-01-07 12:45:23

d88尊龙可靠吗·从“两弹一星”到脑科学,浙大88岁院士演绎“跨界传奇”

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青海海北的金银滩草原,海拔3500米,年平均气温零下4摄氏度。每年夏季,草原上开满了黄白相间的小花。一堵铁墙静静矗立在草原上,墙壁上当年爆轰试验留下的一道道深浅不一的痕迹,静静地诉说着这块神秘禁区的辉煌往事。这里是唐孝威院士年轻时工作过的地方。

金银滩轰爆试验场

浙江大学玉泉校区,每年夏季,绿树成荫。第十二教学楼,一间“院士办公室”掩映其中。两张干净的小桌子,几张简易的椅子,一摞摞厚厚的文献,是这里的全部。这里也是唐孝威院士工作的地方。

他在非常广的学术领域中探索,所以有人称赞他是“跨界大师”。对年轻的浙大人来说,他是参与“两弹一星”研制的低调专家,又是“转行”研究脑科学的学者,更是关心下一代成长的和蔼师长。

唐孝威人物简介

唐孝威,1931年10月出生,江苏无锡人。实验核物理与高能物理学家,浙江大学物理系教授。曾先后在中科院近代物理研究所、二机部九院、中科院高能物理研究所和浙江大学工作。1979年被评为全国劳动模范,1980年当选中国科学院学部委员。20世纪60至70年代,他在青海核武器研制基地参加中国原子弹和氢弹的研制工程,贡献卓著。70年代中,他领导实验组进行我国返回式卫星舱内空间辐射剂量的实验测量。1978年初,他带领中国实验组到国外参加马克-杰国际合作实验,为胶子的发现作出了重要贡献。接着,他领导的实验组在l3实验组以及ams项目等国际合作中发挥了重要作用。80年代起,他在物理学与生物学、医学、脑科学、心理学等多个交叉学科领域作出了许多开创性贡献。他在科研和教育工作中培养了大批学生。

“要超越,红心如火,壮志如铁”

唐孝威是新中国培养的首届大学生。1952年,他从清华大学物理系毕业,被分配到中国科学院近代物理研究所工作。在戴传曾先生领导下,唐孝威参与了我国核探测器的创业。他们白手起家,克服了各种困难,成批制成了测量射线的盖革计数管、卤素管和强流管,为我国独立自主研制核探测器打下基础。

1954年下半年,唐孝威接到一项“绝密任务”:带着小组自己研制的便携式射线探测器,跟随那时唯一的铀矿地质勘探队,一起到南方实地寻找铀矿。他们翻山越岭,风餐露宿,终于在广西花山冲的一处山沟里发现一层鲜黄色的岩层。在地质队员的协助下,唐孝威拿探测器测量,结果计数器就“夸夸夸”响了———这说明测量到了放射性。之后,地质队将挑选好的、放射性很强的原生铀矿的矿石敲下来做成了标本。

1954年年底,地质队挖出来的铀矿石标本被送到北京地质部。时任地质部副部长刘杰亲自带了样品到中南海,向中央领导报告,说找到了富铀矿。唐孝威所在的地质队发现的铀矿石被称为中国核工业的“开业之石”。

铀矿石

“可以说,我们勘探铀矿的成果,对新中国的原子能事业产生了深远的影响。”唐孝威回忆道。

1959年6月,苏联拒绝提供对中国原子能事业的帮助。为了建立我国的核武库,消除国外的核威胁,确保国家的根本利益,党中央作出重大决策:研制原子弹。这项以“596”命名的中国原子弹研制工程,记录着科学研究和工程技术人员的不甘,激励着大家自力更生研制成功原子弹的决心和信心。

原子弹爆炸是通过爆轰等一系列过程达到重核裂变的链式反应完成的,起关键作用的技术是中子“点火”。当时国外全面封锁了中子点火的关键技术。作为最早去苏联杜布纳联合原子核所的研究人员之一,唐孝威在听到祖国的号召后,第一时间回国,投入‘两弹’研制工作中。当时,唐孝威被分配负责研制原子弹所需的核测试工作,其中第一项任务便是要在炸药爆炸条件下测量单次脉冲中子束。这是研制原子弹的关键技术,国外绝对保密,国内没人做过。他领导的实验组在被称为“原子弹摇篮”的北京17号工地进行了预备炮试验。

1963年,青海海北原子城核武器试验基地(221厂)正式投入使用,唐孝威便和助手迁居到青海。在高原,缺氧让人喘不过气来,步子稍微跨得大一些,就容易两眼发黑。一切日用品都得从别的地方运来,仪器材料更是如此,常要靠双手去不断组装。

原221厂七分厂遗址,唐孝威曾在这里工作

高原的寒冷使唐孝威关节炎发作、行动不便,严重时甚至会卧床不起,但他对工作却毫不松懈。为防止在紧张的工作中感冒,他的上衣口袋里总是装着感冒药。就以电子学线路为例,唐孝威常说:“连接测试仪器的实验用的电缆线,是传递信号数据的通道,要把它们看成是实验中的生命线。”他还不断总结实验中的各种注意事项,并将它们整理成规章制度,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。

1963年,基地进行了一次缩小比例模型的爆轰试验。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。如有半点失误,则可能导致全部工作报废。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!

1964年,原子城六厂区爆轰场地进行了一次全尺寸模型的爆轰试验。爆炸结束后,科研人员就把示波器底片送回总厂冲洗。不同探测器记录的示波器底片上,脉冲波形清晰可见。

六厂区爆轰场地

“测到信号!试验成功!”唐孝威的一声汇报让所有人激动无比。李觉将军激动地“奖励”他们——快去睡觉! 此时是凌晨三点,而唐孝威和科研人员已是连续紧张工作了几天几夜。

从1960年到1973年,唐孝威在九院工作了13年半,他领导的实验组先后进行了单次脉冲中子束测量技术的研究、我国核武器中子点火技术的实验研究、我国第一颗原子弹核爆炸的现场近区测试、我国含有热核材料的加强型原子弹核爆炸的现场测试,以及我国氢弹原理的核爆炸的现场测试等。他是在实验上确证我国原子弹中子点火技术成功的第一人,是我国核测试近区物理实验的开创者和奠基人,也是在氢弹原理试验中判断并证实我国氢弹原理成功的第一人。他将自己最宝贵的青春奉献给了我国的核工业事业,也因此被称为“两弹一星”的幕后英雄。

浙大高速摄影机拍到的氢弹爆炸图

1966年年底,氢弹原理实验成功后,唐孝威高兴地写下的一首词,正是这一段激情岁月的真实写照:东风急,大漠深处烧热核。烧热核,万众声欢,群丑声栗。英雄挥起如椽笔,要有要快要超越。要超越,红心如火,壮志如铁。

“我来浙大,就是为了教书育人”

由于在科研领域的突出贡献,在1979年的国务院表彰农业、财贸、教育、卫生、科研战线全国先进单位和全国劳动模范大会上,唐孝威被评为全国劳动模范。1980 年,唐孝威当选为中国科学院物理学数学部学部委员。那年,唐孝威49岁。

唐孝威获全国劳模奖章

但是,说起对他的称呼,“比起唐院士、唐先生、唐老这些称呼,他最喜欢‘唐老师’。”曾是唐孝威的博士研究生、现在是浙江大学物理系教授的陈飞燕回忆道。

在师生们眼里,唐孝威无论是对著名学者还是年轻学生,都没有架子,待人亲和。陈飞燕至今还记得初见唐孝威时的那一幕:初出茅庐的本科毕业生,怀着对大科学家、对真正科学研究的强烈好奇心,推开了教12-335办公室的门。进门后,唐孝威站起来热情地迎接了她,并让她坐在对侧的椅子上。“我忘了当天谈话的具体内容,但是从唐老师办公室出来之后,我就决定报考他的研究生。”陈飞燕说。

时针拨回到1997年,如果没有那一次与时任浙江大学校长潘云鹤的偶遇,唐孝威与浙大、与物理系、与陈飞燕等师生的缘分可能将无从谈起。

在那次以“跨世纪脑科学”为主题的香山科学会议期间,他与潘云鹤同住一个房间。当他向潘云鹤说起高能物理学与脑科学这两个“风马牛不相及”的学科竟能“走到一起”后,潘云鹤被打动了。而随着新世纪的脚步逐渐临近,浙江大学要创办中国特色、世界一流大学的宏伟目标,以及多学科会聚融合的强大科研实力,也吸引了唐孝威。

唐孝威与物理系师生在一起

在新世纪的第一个春天,唐孝威全职加盟浙江大学,从单纯做科研转到了“教书育人”。他说:“我调到浙大并不是隐居,而是为了教书育人。交叉学科研究,非常需要一大批富有创新精神、有能力进行多学科交叉研究的年轻人,我准备在浙江大学培养这方面的人才。我想先从大学本科生抓起,招收不同专业的学生,集中起来培养,拓宽他们的知识面,使他们成为兼有几个学科最新知识和科研能力的人。这件事在大学里比较容易办好。浙江大学是一个多学科的综合性大学,我可以到学校里尝试做这件事。”

“唐老师时常激励我们,所谓交叉、融合,并不是学科的叠加。不同思想观点融合产生新思想,才是交叉的意义。大家要以高度的热情投入交叉学科中去。”陈飞燕回忆道。

几十年来,唐孝威一直致力于推动我国交叉学科研究的发展。20世纪80年代,在贝时璋先生和王淦昌先生的鼓励下,唐孝威的研究领域逐步转向生命科学领域。之后,他在物理学与生物学、医学、脑科学、心理学等多个交叉学科领域进行交叉研究。1994年,他担任国家攀登计划“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。他是我国最早把核技术应用于生命科学和医学研究的科学家之一。他还积极推动开展脑功能成像的实验,是我国脑功能成像研究的开拓者。1997年,他主持了国家自然科学基金第一个物理学和生物学交叉的重大研究项目“发展近场技术,研究生物大分子体系特征”,取得了许多重要成果。可以说,唐孝威是我国交叉学科研究的先行者和推动者。

1991年,唐孝威与老师王淦昌和赵忠尧先生在北京合影

2001年,唐孝威全职到浙江大学工作,开展物理学与医学、生物学以及心理学等学科的交叉研究,成果卓著。在耄耋之年,唐孝威依然坚持研究工作,他在脑科学、神经信息学、分子影像学、认知科学、心理学、教育学等领域做过一些开拓性的工作。此外,他还在多年科学研究实践的基础上提出了具有科学方法论意义的“一般集成论”理论。

为了培养有能力进行学科交叉的学生,唐孝威要求学生选修多种学科的课程、尽早开展科研工作,使他们打好多方面的基础,兼有多个学科的最新知识储备和实验技能。他把学生“打乱”,让不同专业的学生能够坐在一起聊天交流,掌握多专业的“语言”,进行思想碰撞。他和其他专业老师一起编写交叉学科教材,组织学术研讨会和科技讲座,对不同专业学生开放。

2002年,唐孝威带着当时还是大四本科生的李敬源和生物物理方向的另一位研究生叶伟去参加上海交通大学 bio-x中心胡钧教授组织的哈佛大学庄小威教授的学术报告,同时参观了 bio-x中心的一些实验室。

在当天来回的火车硬座上,唐孝威向李敬源等人介绍了很多国际生物物理研究的前沿,特别是当时刚刚兴起、方兴未艾的单分子水平实验技术。“这次交流着实在实验研究方面开阔了我的眼界。唐老师对这些领域的持续关注以及对这些领域发展方向的独到见解与整体把握,一直让我十分钦佩。”现在是浙江大学物理系教授的李敬源回忆道。

唐孝威在浙江大学物理学系实验室

脑科学是唐孝威晚年倾注了诸多心血的领域。这也是浙江大学交叉学科实验室成立至今最重要的研究方向。出于对脑科学的兴趣,陈飞燕选择加入实验室中的脑功能成像组开展自己的研究。她说:“经过珠心算训练的儿童所具备的特殊技能,引起了我们的关注,当我告诉唐老师要开展相关研究时,他十分支持。”

“我特别关心脑疾病的治疗与康复,想从物理的角度来作一些贡献。我对学生要求比较高,希望他们能够对国家作出巨大贡献,而不是完成一般的任务。”唐孝威这样描述自己教书育人的初心。

对于刚入校的年轻本科生,他更是循循善诱、谆谆教导。2017年,恰逢第一颗氢弹爆炸50周年,浙江大学物理系本科生组织了一支社会实践队伍,远赴青海原子城寻访。因为身体原因,唐孝威没能同行。但在队伍出发前,唐孝威就给实践队员们讲述了自己的亲身经历。

在社会实践队伍返校分享心得时,唐孝威说:“仿佛我自己也跟着大家去了一趟草原。”他还鼓励大家说:“我们要想到的是千千万万在青海原子城作贡献的干部、工人、科学家,我只是其中微不足道的一员。你们亲自去见证了历史的变迁,这对你们会是一辈子的精神记忆,要一辈子去传播,使‘两弹’精神能够一代一代地传承下去。”

唐孝威与物理学系师生在一起

文字记者:周亦颖丨姜舒扬

图片来源:卢绍庆丨部分图片由受访者本人提供

今日编辑:佳乐丨浙江大学微讯社 施亨妮

责任编辑:金云云

金赞

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