谢家麟

来自中文百科,文化平台
跳转至: 导航搜索
谢家麟(中国科学院院士)

谢家麟(1920年8月8日—2016年2月20日),中国物理学家,中国科学院院士,中国科学院高能物理研究所研究员。出生于黑龙江省哈尔滨市。1943年毕业于燕京大学物理系。1951年在美国斯坦福大学获博士学位,回国途中受阻。1955年冲破重重阻力回国,先后在中国科学院原子能研究所和高能物理研究所工作。曾任高能物理研究所副所长、“八七工程”加速器总设计师、北京正负电子对撞机工程经理等职。1980年,当选为中国科学院学部委员(院士)。

1960年,成功研制中国脉冲功率最大的速调管和我国最早的一台可向高能发展的30MeV电子直线加速器。被誉为“中国粒子加速器之父”。先后获国家科学技术进步奖特等奖等11项奖励。1995年,获胡刚复实验物理奖及何梁何利科技进步奖。2012年获2011年度国家最高科学技术奖。

2016年1月4日,“科学家小行星命名仪式”在钓鱼台国宾馆举行。一颗国际编号为32928的小行星由国际天文学联合会正式命名为“谢家麟星”。

生平

谢家麟是国际著名物理学家,中国粒子加速器事业的开拓者和奠基人。

1955年在芝加哥医学中心,他担任首席物理学家,研制成功世界上第一台以高能电子治疗深度肿瘤的加速器,开拓了电子束治疗癌症的新领域。

1955年回国开展加速器研究,他带领团队从研制基本关键部件做起,奋斗八年,建成中国第一台高能量电子直线加速器,跨越式地赶上国际先进水平。该加速器建成即投入国防建设使用,为两弹研制做出了重要贡献;同时发展了大功率速调管、加速管和微波管等一系列先进技术,带动了中国加速器事业的发展。

上世纪80年代,他领导北京正负电子对撞机的设计和建设。他组织数十次研讨,反复权衡比较质子打静止靶和正负电子对撞,最终确定2.2GeV的正负电子对撞机和“一机两用”的方案,既为高能物理提供实验装置,也为同步辐射提供了应用平台。在方案设计过程中,他提出六条原则成功指导了对撞机设计,指导完成速调管、加速管、能量倍增器、正电子源和高频腔等加速器关键核心技术的创新性研制。谢家麟和工程指挥部带领工程团队精心设计、精心建设,于1988年高质量完成了建设任务,创造了国际加速器建设史上的奇迹,中国从此在τ-粲物理研究领域占据了国际领先地位。

上世纪90年代,他提出开展自由电子激光研究的863项目建议。他科学决策,选用经过考验的先进技术,制定热阴极微波电子枪注入器、波荡器和光学谐振腔等核心设备的技术方案,提出采用“前馈控制”,提高直线加速器的束流稳定性,带领团队突破性地解决了一系列关键技术问题。北京自由电子激光装置成为亚洲第一台产生激光并实现饱和振荡的装置,使中国成为继美国及西欧后实现红外自由电子激光饱和振荡的国家,奠定了中国自由电子激光发展的基础。

2000年,谢家麟院士提出速调管同时作为微波源和电子源的紧凑型电子直线加速器的创新性构想,将电子直线加速器几十年沿用的三大系统精简为两个系统。经过四年努力,研制成功世界上第一台紧凑型新型加速器样机,验证了设计的可行性,并申请了国家专利。

他十分重视和关注中国加速器发展战略,多次就中长期发展规划提出重要建议和指导意见,对促进中国加速器领域的发展发挥了重大作用。

谢家麟院士爱国敬业,求实创新,学风严谨,淡泊名利,毕生奉献于粒子加速器研究,培养了一大批加速器技术专业人才,为中国粒子加速器从无到有并跻身世界前沿发挥了至关重要的作用。他仍活跃在加速器科学技术研究的前沿,为中国高能物理和加速器事业的持续发展做贡献。

经历

1920年8月8日,生于黑龙江省哈尔滨市。

1943年,毕业于燕京大学物理系,获学士学位。

1947年,赴美留学。

1948年,获加州理工学院硕士学位。

1951年,获美国斯坦福大学物理系博士学位。随即启程回国,船到檀香山被以所学专业与军事有关,遭到扣留,重返美国。然后在俄勒冈州立大学,斯坦福大学微波及高能物理实验室,芝加哥麦卡瑞斯医学研究中心从事教学和加速器研制方面的工作。主要从事加速器物理和技术方面的研究,领导过数项加速器建造工程,取得了一些重要成果。50年代初在美国领导建成当时世界上能量最高的一台医用电子直线加速器。

1951年夏天,谢家麟获得了美国斯坦福大学的物理学博士学位,那年他31岁,风华正茂。他谢绝了美方的挽留,登上了一艘名叫克利夫兰总统号的邮轮,拟归国。但抵达美国旅游胜地夏威夷时,美国移民局的官员和联邦调查局的特工登船,并仔细核对每位中国学生的身份,以及所学专业和目的地。之后,他们向每位中国学生出示了一封信件,内容是根据美国1918年一项立法,美国政府有权禁止交战国学习科技专业的学生离境,与此同时,联邦调查局的特工,突然提出要检查谢家麟的行李。幸运的是,检查的箱子里是谢家麟携带的书籍,由于行李搬动不方便,检查暂时中断。检查结束后,谢家麟和其他几位中国学生被押下了轮船,下船后谢家麟气愤地给白宫打了一个电话,以示抗议。不久,他们被送回美国旧金山。不能回到中国,让谢家麟心情郁闷。

1952年夏末,被限制的行李终于托人领回,谢家麟重新回到了斯坦福大学微波与高能物理实验室,担任助教。半年后,他受学校委派,来到了芝加哥一家医学中心,用一百万美金,开展一项世界首创的科研项目,研制一台当时世界上能量最高的医用加速器,用它产生的高能电子束来治疗癌症。他登报招聘了一名退伍兵,带着一位50多岁的机械工程师,用三年的时间完成了这一创举,这台独特的治疗癌症装置的诞生,成为了芝加哥的重大新闻,在美国高能物理界产生了轰动。也就在这时,谢家麟接到了美国移民局的来信,要他在做美国永久居民还是限时离境回到中国上作选择。谢家麟再次选择了回国。

1955年,谢家麟登上了美国总统轮船公司的威尔逊号邮轮,开始了他渴望已久的回乡之旅。

1960年,成功研制中国脉冲功率最大的速调管和中国最早的一台可向高能发展的30MeV电子直线加速器,国内第一台电子回旋加速器等,均获全国科学大会奖。并在此时期领导国防任务中子管的研制。

1972年,中国科学界发生了一件大事,著名物理学家张文裕牵头、18位科学家参与撰写了一个报告。那一年,作为中国首屈一指的加速器专家,谢家麟刚刚度过了50岁生日,这份报告很快被送往中南海,当时身患重病的国务院总理周恩来看过报告后非常兴奋,随即写下了这样的一句话:这件事不能再延迟了。 而“这件事”指的就是建造高能加速器,进行高能物理研究。

1973年初,在周恩来总理的指示下,中国科学院高能物理研究所成立。

1977年文革结束,使中国获得了有利的发展契机,对国际形势,特别是发达国家情况的了解,无不强烈感受到中国同发达国家之间的差距,增加了中国提升科学技术水平的急迫感。这一年,一项规模巨大的科研工程在中国拉开了序幕,工程提出的日期是那年的八月七日,因此叫“八七工程”。工程完工后,将在北京郊外出现一座当时世界上规模巨大、技术先进的高能加速器。

1980年,当选为中国科学院学部委员(院士)。由于该工程性能优异,获国家科技进步奖特等奖。后来从事高科技术863自由电子激光的研制,担任课题负责人,建成继美,欧之后,在亚洲第一台出光饱和的红外自由电子激光设施,获中科院科技进步奖特等奖,国家科技进步奖二等奖。以上各奖均排名第一。

1995年,获胡刚复实验物理奖及何梁何利科技进步奖。通过在加速器领域的研究和建造,培养了一批有实践经验的人才,为中国实验核物理,加速器物理及技术和电真空工业的发展,起了推进的作用。发表过研究论文数十篇,并与赵永翔合著《速调管群聚理论》一书、主编《北京正负电子对撞机和北京谱仪》一书、与杜祥琬合编《1997自由电子激光国际会议论文集》、另著有《加速器-创造发明的故事》一书。

2012年2月14日,谢家麟荣获2011年度国家最高科学技术奖。中共中央总书记、国家主席、中央军委主席胡锦涛为他们颁奖。

2016年2月20日,因病在京逝世,享年96岁。

谢家麟院士,2012年(高能所-刘捷摄影)

主要成就

谢家麟主要从事加速器研制。在美国期间领导研制成功世界上能量最高的医用电子直线加速器。1964年领导建成我国最早的可向高能发展的电子直线加速器。20世纪80年代领导了北京正负电子对撞机工程的设计、研制和建造。90年代初领导建成了北京自由电子激光装置。

上世纪80年代,他领导建成北京正负电子对撞机。他针对建造中国高能物理加速器的建议,组织数十次研讨,反复权衡质子打静止靶和正负电子对撞两种装置的优缺点,最终确定2.2GeV的正负电子对撞机方案。实践证明决策是正确的,使中国高能物理研究迅速赶上世界先进水平。他还确定了高能物理和同步辐射 “一机两用”的方案,既为高能物理研究提供实验装置,也为同步辐射提供的应用平台,同时填补两项国内空白。在方案设计过程中,他提出“六条”关键原则成功指导了对撞机设计,他带领工程团队精心设计、精心组织、精心研制、精心调试数千台设备,1988年高质量完成了建设任务,创造国际加速器建设史上的奇迹,受到国内外的广泛赞誉。北京正负电子对撞机性能优异,我国从此在τ-粲物理领域占国际领先地位,中国科学院高能物理研究所成为世界八大高能加速器中心之一。

他擅于把握国际加速器发展动向,不断拓展新领域。90年代,他基于国内的工业基础,领导建成亚洲第一台自由电子激光装置,研制总投资只是国外同类装置的十分之一。这是亚洲第一台产生激光并实现饱和振荡的装置,多项技术指标达到国际先进水平,使中国成为继美国及西欧之后实现红外自由电子激光饱和振荡的国家,奠定了我国自由电子激光光源发展的基础。这一重大突破受到国内外科技界的广泛重视,被列入当年全国十大科技新闻。

2000年,谢家麟院士突破加速器设计原理,将电子直线加速器几十年沿用的三大系统精简为两个系统,简化了加速器结构,大大降低制造成本。经过四年努力,研制成功世界上第一台简易结构加速器样机,验证了设计理论的可行性,并申请了国际专利。

学术论著

他发表科研论文40多篇并出版数部专著,其中《速调管聚束理论》已成为是中国加速器方面的经典著作。他兼任清华等多所大学教授,培养了一大批加速器技术专业人才,极大地提升了中国加速器研究水平,为相关技术在中国国防和科学工程中的应用做出重大贡献。


2012年2月14日,2011年度国家科学技术奖励大会在北京人民大会堂隆重举行。中共中央总书记、国家主席、中央军委主席胡锦涛向获得2011年度国家最高科学技术奖的中国科学院院士谢家麟(右)和中国科学院院士、中国工程院院士吴良镛(左)颁奖。新华社记者 鞠鹏 摄
1940年在北京燕京大学物理楼前物理系全体员工合影(二排右三谢家麟)
1950年,与美国斯坦福大学同事在1GeV电子直线加速器控制台前(前右一)
1979年,谢家麟随出访代表团在德国丁肇中家做客
1979年10月3日,美国旧金山日报报道谢家麟在美国报告中国建造高能加速器规划的情况
1979年,谢家麟在美国布鲁克海文国家实验室与强聚焦原理发明人柯伦特教授讨论加速器设计问题
1980年,高能加速器考察组在美国LBL研究所(谢家麟,前右一)
1982年,谢家麟向美国同行介绍北京正负电子对撞机的设计方案
1982年,谢家麟与卡德罗教授(后左一)及夫人(前中)、赵永翔(右一)、夫人(前左一)和女儿亚祥(前右一)
1984年,谢家麟向邓小平同志汇报对撞机设计方案
1984年,北京正负电子对撞机奠基典礼上,谢家麟与叶铭汉(右)、美国能源部法勒(中)合影
1986年8月,谢家麟为高能所研制的对撞机上第一块聚焦磁铁钉上标牌
1986年,谢家麟陪同杨振宁(右)参观北京正负电子对撞机模型,左一为叶铭汉
1988年,谢家麟与学生在家中
1993年,谢家麟在北京自由电子激光装置控制台前
谢家麟亲自调试北京自由电子激光装置
1993年,谢家麟在莫斯科库恰托夫研究所参观扭摆磁体实验室
1994年,在北京召开的加速器会议期间,谢家麟与王淦昌(右)、陈耀华(中)合影
2005年,谢家麟在家中与参加新型加速器研究的学生合影
2008年8月,谢家麟与夫人合影
2010年1月,谢家麟院士在办公室(高能所-刘捷摄影)
2012年2月,谢家麟院士在北京正负电子对撞机束调管长廊(高能所-刘捷摄影)
谢家麟肖像(新华社记者金立旺2014年5月16日摄)
谢家麟院士和家人一起庆祝90岁生日


参见