陳和生：締造探秘微觀世界的“超級(jí)顯微鏡”

◎ 本刊記者 周 燁

“極簡(jiǎn)”是陳和生辦公室的風(fēng)格。房?jī)?nèi)的辦公桌、茶幾、沙發(fā)，都是最簡(jiǎn)單的擺設(shè)，唯一顯眼的是貼在墻上的工程圖紙。

就在這間略顯單調(diào)的辦公室里，這位已步入古稀之年的中科院院士，主持締造了“國(guó)之重器”——中國(guó)散裂中子源。

在距離香港一個(gè)多小時(shí)車(chē)程的廣東東莞，坐落著我國(guó)迄今為止單項(xiàng)投資規(guī)模最大的大科學(xué)工程——中國(guó)散裂中子源。3月25日，位于廣東東莞的中國(guó)散裂中子源通過(guò)了中國(guó)科學(xué)院組織的工藝鑒定和驗(yàn)收。這項(xiàng)“國(guó)之重器”由中國(guó)科學(xué)院和廣東省共同建設(shè)，使我國(guó)成為世界上第四個(gè)擁有散裂中子源的國(guó)家。它在材料科學(xué)和技術(shù)、生命科學(xué)、物理、化學(xué)化工、資源環(huán)境、新能源等諸多領(lǐng)域具有廣泛應(yīng)用前景，將為我國(guó)產(chǎn)生高水平的科研成果提供有力支撐，并為解決國(guó)家發(fā)展戰(zhàn)略需求的許多瓶頸問(wèn)題提供最先進(jìn)的平臺(tái)，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)脈沖中子應(yīng)用領(lǐng)域的空白。

這些成績(jī)并未讓中國(guó)散裂中子源工程總指揮陳和生院士停下腳步。4月的日程依舊被排得滿滿的，大部分時(shí)間他都守在東莞科研一線，每天早上8點(diǎn)上班，沒(méi)有固定的下班時(shí)間。

回首往昔，夢(mèng)想照亮青春年華

時(shí)間回溯至72年前。1946年8月，陳和生出生于湖北武漢的一個(gè)中醫(yī)家庭。在他三歲這年，新中國(guó)成立了，普通百姓終于結(jié)束了動(dòng)蕩不安的日子，過(guò)上安定的生活。和千千萬(wàn)萬(wàn)同齡人一樣，在祖國(guó)紅旗下，在“好好學(xué)習(xí)天天向上”的座右銘鼓勵(lì)下，陳和生度過(guò)了美好的童年和少年時(shí)代。

1961年，陳和生初中畢業(yè)了，這一年他15歲，那份沉穩(wěn)和書(shū)卷氣已經(jīng)分明地寫(xiě)在眉宇之間。偶然得到的一本愛(ài)因斯坦的《物理學(xué)的進(jìn)化》開(kāi)啟了他對(duì)物理學(xué)的濃厚興趣。

1964年，陳和生以湖北省高考物理狀元的成績(jī)考入了北京大學(xué)。這一年也是中國(guó)核物理快速發(fā)展的時(shí)期，他鄭重地將北京大學(xué)技術(shù)物理系的核物理專(zhuān)業(yè)作為自己的選擇。用家里籌集來(lái)的一點(diǎn)兒錢(qián)，他置辦了簡(jiǎn)單的行裝，買(mǎi)了火車(chē)慢車(chē)票，開(kāi)始了北上求學(xué)之路。

燕園六年，是段艱辛又踏實(shí)的時(shí)光，陳和生感慨：當(dāng)時(shí)能獲得高等教育的青年只有百分之一，得到在北大學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)，必然好好珍惜。文化革命中斷了他的課程學(xué)習(xí)，但他一直堅(jiān)持自學(xué)，毫不在意有人在大字報(bào)上指責(zé)他“在文化革命中抱著書(shū)本不放”。他相信，祖國(guó)未來(lái)的建設(shè)一定需要科學(xué)技術(shù)。

1970年春天，陳和生從北京大學(xué)畢業(yè)。根據(jù)當(dāng)時(shí)“接受工農(nóng)兵再教育”的要求，他和同學(xué)們一起來(lái)到河南信陽(yáng)的解放軍部隊(duì)農(nóng)場(chǎng)參加勞動(dòng)。干了一天農(nóng)活兒后，陳和生堅(jiān)持利用晚上的時(shí)間自學(xué)，悄悄帶去的幾本教材都快被他翻破了。他還訂購(gòu)了國(guó)外物理學(xué)期刊的影印本。兩年后，他被分配到湖北的沙市三中教書(shū)，教過(guò)數(shù)學(xué)，也教過(guò)物理。

這段時(shí)光，為陳和生后來(lái)從事更高深的物理研究打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

初出國(guó)門(mén)，工作十多個(gè)小時(shí)是常態(tài)

1978年，陳和生順利考入中國(guó)科學(xué)院高能物理研究所（以下簡(jiǎn)稱(chēng)高能所）。此時(shí)，恰逢諾貝爾獎(jiǎng)獲得者丁肇中教授應(yīng)鄧小平的邀請(qǐng)為中國(guó)培養(yǎng)高能物理研究人才，陳和生以扎實(shí)的專(zhuān)業(yè)功底脫穎而出，通過(guò)層層選拔成為德國(guó)漢堡丁肇中實(shí)驗(yàn)組的研究人員。

在實(shí)驗(yàn)組，來(lái)自全球的科研人員同臺(tái)競(jìng)技。陳和生鉚足了勁，經(jīng)常每天工作十多個(gè)小時(shí)。憑借扎實(shí)的功底和刻苦鉆研的精神，他在實(shí)驗(yàn)組脫穎而出。后來(lái)，丁肇中從實(shí)驗(yàn)組15位中國(guó)訪問(wèn)學(xué)者中，挑選出2名到美國(guó)麻省理工學(xué)院跟他攻讀博士學(xué)位，陳和生是其中之一。1982年8月，他來(lái)到美國(guó)麻省理工學(xué)院學(xué)習(xí)。

丁肇中對(duì)陳和生的影響非常大。“在這里，我養(yǎng)成了嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)作風(fēng)，學(xué)會(huì)了嚴(yán)謹(jǐn)?shù)刈隹茖W(xué)實(shí)驗(yàn)，我得到了非常好的鍛煉。”陳和生說(shuō)，丁肇中對(duì)科學(xué)的獻(xiàn)身精神對(duì)他影響至深，一直是他學(xué)習(xí)的榜樣。

如今，陳和生把這種科學(xué)精神傳遞給年輕一輩。他最想傳給年輕人的有三樣：“嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)作風(fēng)，對(duì)國(guó)家科學(xué)事業(yè)的責(zé)任感，以及對(duì)國(guó)家的忠誠(chéng)?！?/p>

面對(duì)挑戰(zhàn)，相信“兩軍相逢，勇者勝”

1984年底中科院?jiǎn)?dòng)博士后試點(diǎn)工作。已在麻省理工學(xué)院做了半年博士后研究的陳和生回到祖國(guó)，來(lái)到高能所，成為中國(guó)第一位博士后。

1998年夏，在北京正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)乃至中國(guó)高能物理發(fā)展陷入困境時(shí)，陳和生被任命為高能所所長(zhǎng)。他提出了北京正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)重大改造（BEPCII）方案。

2000年前后，他主持制定了《我國(guó)高能物理和先進(jìn)加速器發(fā)展目標(biāo)》，全面規(guī)劃了中國(guó)高能物理和基于加速器的大科學(xué)裝置的發(fā)展戰(zhàn)略。2000年7月27日，時(shí)任國(guó)務(wù)院總理朱镕基主持國(guó)家科教領(lǐng)導(dǎo)小組第七次會(huì)議并聽(tīng)取了匯報(bào)，審議并原則同意了這個(gè)報(bào)告。

消息傳來(lái)，整個(gè)高能所倍感振奮。令人沒(méi)想到的是，正當(dāng)大家滿懷欣喜積極推進(jìn)時(shí)，美國(guó)康奈爾大學(xué)宣稱(chēng)，其對(duì)撞機(jī)CESR采用“短平快”的方法，能比BEPCII早兩年達(dá)到同樣的的性能指標(biāo)。

這一消息帶來(lái)了巨大的沖擊。美國(guó)康奈爾大學(xué)對(duì)撞機(jī)CESR的負(fù)責(zé)人曾經(jīng)是高能所的高級(jí)顧問(wèn)，在高能所工作了3年，對(duì)這里的情況非常了解。當(dāng)時(shí)，有些人就非常迷信這位曾經(jīng)的顧問(wèn)，認(rèn)為和美國(guó)競(jìng)爭(zhēng)必死無(wú)疑；有的人喪失了信心，離開(kāi)了高能所。

“我和國(guó)際上的專(zhuān)家討論后認(rèn)為，美國(guó)康奈爾大學(xué)‘短平快’的方案，不一定能實(shí)現(xiàn)，中國(guó)的設(shè)計(jì)方案，只要努力就一定能做成?！标惡蜕貞浾f(shuō)。

于是，他在團(tuán)隊(duì)中喊出了一句催人奮進(jìn)的口號(hào)：“兩軍相逢，勇者勝?！标惡蜕鷰ьI(lǐng)團(tuán)隊(duì)迅速對(duì)BEPCII方案做出重大調(diào)整，大膽提出在現(xiàn)有短且窄的隧道里采用當(dāng)時(shí)國(guó)際最先進(jìn)的雙環(huán)對(duì)撞機(jī)方案。

在全體工程人員的精心設(shè)計(jì)、精心研制、精心安裝調(diào)試下，BEPCII沒(méi)有經(jīng)歷大的反復(fù)和挫折，按計(jì)劃竣工，成為國(guó)際上最先進(jìn)的雙環(huán)對(duì)撞機(jī)之一。而美國(guó)康奈爾大學(xué)的對(duì)撞機(jī)CESR只達(dá)到了其設(shè)計(jì)指標(biāo)的四分之一，BEPCII則達(dá)到了設(shè)計(jì)指標(biāo)。

“本來(lái)我們準(zhǔn)備是美國(guó)的3倍，但是他們只做到了1/4，所以最后結(jié)果我們是他的12倍?！标惡蜕院赖卣f(shuō)。

全心投入，把工程所在地當(dāng)?shù)诙€(gè)家

陳和生把中國(guó)散裂中子源當(dāng)作自己的孩子，它凝聚著他和團(tuán)隊(duì)的心血。2006年5月，他來(lái)廣東為中國(guó)散裂中子源選址，最后選擇了東莞。克服了重重困難，2011年10月中國(guó)散裂中子源終于奠基，陳和生擔(dān)任工程指揮部總指揮和工程經(jīng)理。

不久，他卸去了高能所所長(zhǎng)的職務(wù)，一心一意地領(lǐng)導(dǎo)中國(guó)散裂中子源工程的建設(shè)。這一年，他65歲，頭發(fā)已有些花白，身影也不似往日英挺。

“散裂中子源是用來(lái)自大型加速器的高能質(zhì)子轟擊重金屬靶，引起金屬原子的散裂反應(yīng)，釋放出大量的中子。這些中子形成非常強(qiáng)的中子束流，中子經(jīng)碰撞減速后與樣品發(fā)生散射，最后由中子散射譜儀接收?？蒲腥藛T就根據(jù)這些中子散射的數(shù)據(jù)分析出被觀測(cè)物體的微觀特征。”陳和生說(shuō)，“通俗點(diǎn)說(shuō)，散裂中子源就像一臺(tái)‘超級(jí)顯微鏡’，可以研究DNA、結(jié)晶材料、聚合物等物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)。”

從工程動(dòng)工起，陳和生就把東莞當(dāng)成自己的第二個(gè)家。對(duì)于自己的付出，他渾然不覺(jué)，反而很心疼團(tuán)隊(duì)里的年輕人?！澳贻p人平常要照顧孩子，送孩子上學(xué)、參加課外班等；等孩子上大學(xué)了，家里又有老人要照顧。”陳和生說(shuō)，部分科研人員要離開(kāi)北京，到2000多公里外的異地去工作，不是件容易的事。