趙忠堯：科教報國志，赤誠愛國心

丁兆君　李守忱

趙忠堯

“銳意進(jìn)取，嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)，赤忱愛國，正直剛毅，艱苦樸素，德高望重，為祖國的社會主義事業(yè)做出了可貴的貢獻(xiàn)?！边@是中國科學(xué)院學(xué)部主席團(tuán)1998年為悼念趙忠堯所發(fā)的唁函，是趙忠堯獻(xiàn)身科研，科教報國光輝一生的寫照。

趙忠堯是我國著名原子核物理學(xué)家，1925年畢業(yè)于東南大學(xué)，1930年在美國加州理工學(xué)院獲得博士學(xué)位，回國后先后任教于清華大學(xué)、云南大學(xué)、西南聯(lián)合大學(xué)和中央大學(xué)。抗戰(zhàn)勝利后，受中央研究院委派，赴美國參觀原子彈試驗(yàn)，并購置核物理實(shí)驗(yàn)器材設(shè)備。新中國成立后回國，于1955年當(dāng)選為中國科學(xué)院學(xué)部委員，1958年參與籌建中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)并擔(dān)任原子核物理和原子核工程系主任，1973年任中國科學(xué)院高能物理研究所副所長。趙忠堯是我國核物理事業(yè)的開拓者和奠基人，早年留學(xué)期間曾做出諾貝爾獎級的成就，歷盡艱辛回國后將畢生奉獻(xiàn)給了祖國，他本人以及他培養(yǎng)的大批優(yōu)秀人才為我國的“兩彈一星”工程和原子核科學(xué)技術(shù)事業(yè)作出了巨大貢獻(xiàn)，他是當(dāng)之無愧的科學(xué)家精神的典范和科技工作者的楷模。

青年才俊 結(jié)緣物理

1902年6月27日，趙忠堯出生于浙江省諸暨縣。他自幼遵從父訓(xùn)，勵志為國為民出力，做有用于社會之人。中學(xué)時期，趙忠堯刻苦學(xué)習(xí)，文理并重，受自身的興趣和報效國家的信念影響，逐漸被自然科學(xué)所吸引。

1920年，趙忠堯考入南京高等師范學(xué)校（同年擴(kuò)建為東南大學(xué)），選擇了師資力量較強(qiáng)的文理科化學(xué)系。但是趙忠堯并不囿于學(xué)習(xí)本專業(yè)的知識技能，也同時學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)和物理課程，這為他日后進(jìn)入物理學(xué)領(lǐng)域打下了堅實(shí)基礎(chǔ)。1924年，趙忠堯提前半年修完了高等師范的學(xué)分，憑借著優(yōu)異的物理成績，被東南大學(xué)聘為葉企孫教授（我國近代物理學(xué)的奠基人之一）的助教。趙忠堯深受葉企孫嚴(yán)肅莊重的品格和嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的教風(fēng)影響。在擔(dān)任助教期間，完成本職工作的同時，趙忠堯繼續(xù)努力學(xué)習(xí)，次年便達(dá)到了東南大學(xué)本科畢業(yè)的要求。

1923年，趙忠堯（居中）在南京高等師范學(xué)校與同學(xué)合影

1925年夏，趙忠堯跟隨葉企孫前往正在籌辦大學(xué)部的清華學(xué)堂，進(jìn)入物理系工作。1926年，開始擔(dān)任物理系教員，負(fù)責(zé)實(shí)驗(yàn)課和為實(shí)驗(yàn)室制備儀器。趙忠堯在工作之余修讀了大學(xué)物理系的必修課程，此外還學(xué)習(xí)了德文和法文。由于當(dāng)時國內(nèi)大學(xué)的科研水平與西方相比差距很大，趙忠堯決定出國留學(xué)。為了盡快學(xué)成歸來，他沒有爭取清華學(xué)堂六年一次的公費(fèi)進(jìn)修機(jī)會，而選擇了自籌經(jīng)費(fèi)。臨行前，趙忠堯?qū)⒆约涸谥T暨老家古稀之年的母親托付給新婚妻子鄭毓英照料，之后便于1927年夏天義無反顧地踏上了赴美留學(xué)的征途。

1926年4月，清華學(xué)堂物理系全體教職工合影。第一排左起：鄭衍芬、梅貽琦、葉企孫、賈連亨、蕭文玉。第二排左起：施如為、閻裕昌、王平安、…趙忠堯、王霖澤

出國求學(xué) 擦肩諾獎

抵達(dá)美國后，趙忠堯進(jìn)入加州理工學(xué)院研究生部，師從該校校長密里根教授攻讀博士學(xué)位。密里根曾于1923年獲得諾貝爾物理學(xué)獎，擔(dān)任美國物理學(xué)會主席多年。他原本計劃讓趙忠堯做一個光學(xué)干涉儀實(shí)驗(yàn)，趙忠堯只要按流程進(jìn)行測量，根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果撰寫論文，即可順利通過答辯取得博士學(xué)位。然而趙忠堯出國留學(xué)的初衷是盡可能多的學(xué)到科學(xué)方法和技術(shù)，回國以后為國家作貢獻(xiàn)，于是他便請求密里根給他更換一個難度大的論文題目。密里根在驚訝之余經(jīng)過慎重考慮，結(jié)合趙忠堯的成績，同意讓這位志向遠(yuǎn)大的中國學(xué)生測量硬γ射線通過物質(zhì)時的吸收系數(shù)，通過實(shí)驗(yàn)測量驗(yàn)證彼時剛問世的“克萊因—仁科公式”的正確性。這個題目在那個原子核物理學(xué)的萌芽年代屬于前沿研究，對實(shí)驗(yàn)方法和技術(shù)要求很高，但是物理意義重大。

趙忠堯接過這個題目后，便開始了緊張有序的實(shí)驗(yàn)測量。由于上午需要上課，只能在下午準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)儀器，等到晚上通宵取數(shù)據(jù)。趙忠堯根據(jù)測量結(jié)果檢驗(yàn)“克萊因—仁科公式”，發(fā)現(xiàn)硬γ射線通過鉛等重元素時，實(shí)驗(yàn)測得吸收系數(shù)大于公式計算的結(jié)果約40%。在密里根的助手鮑文教授的幫助下，記錄趙忠堯?qū)嶒?yàn)結(jié)果的論文于1930年5月發(fā)表在美國的《國家科學(xué)院院報》上。幾乎同時，英國物理學(xué)家泰倫特，德國物理學(xué)家邁特納和赫普菲爾特分別在英國《皇家學(xué)會會刊》、德國《自然》雜志上發(fā)表的文章中也表明存在這種硬γ射線在重元素上的反常吸收。但是趙忠堯使用了更為合適的探測器，加之精細(xì)的測量方法，所得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果要優(yōu)于英德的同行。

雖然以上發(fā)現(xiàn)已達(dá)到學(xué)位要求，但本著探尋自然真理的科學(xué)精神，趙忠堯著手開展新的實(shí)驗(yàn)，繼續(xù)研究核輻射在物質(zhì)上的吸收機(jī)制，首次發(fā)現(xiàn)了伴隨反常吸收的特殊附加輻射，在事實(shí)上測得正電子的質(zhì)量，發(fā)現(xiàn)了正負(fù)電子對湮滅現(xiàn)象，該實(shí)驗(yàn)結(jié)果于1930年10月發(fā)表在美國《物理評論》雜志上。諾貝爾獎獲得者李政道認(rèn)為，這是人類在歷史上第一次觀測到直接由反物質(zhì)產(chǎn)生和湮滅所造成的現(xiàn)象的物理實(shí)驗(yàn)。繼趙忠堯的實(shí)驗(yàn)之后，邁特納和赫普菲爾特1931年在德國《自然》雜志上發(fā)表的文章，以及格雷和泰倫特1932年在英國《皇家學(xué)會會刊》上發(fā)表的文章，均表明他們進(jìn)行了和趙忠堯類似的研究。但是由于實(shí)驗(yàn)的精密復(fù)雜性，他們的實(shí)驗(yàn)結(jié)果并沒有趙忠堯的可靠和準(zhǔn)確，也沒有測得證明正電子產(chǎn)生的關(guān)鍵數(shù)值，反而因?yàn)樗麄兊氖д`使得當(dāng)時物理學(xué)界忽視了趙忠堯?qū)嶒?yàn)的價值和意義。

1936年的諾貝爾物理學(xué)獎頒發(fā)給了在1932年9月直接觀測到正電子徑跡的安德遜，他和趙忠堯同為密里根的研究生。1948年的諾貝爾物理學(xué)獎頒發(fā)給了布萊克特，他和奧恰里尼在安德遜發(fā)現(xiàn)正電子的幾個月后，發(fā)現(xiàn)了更多的正電子，并發(fā)表論文對正負(fù)電子對產(chǎn)生與湮滅的機(jī)制作出了合理的解釋。然而在他們的論文中，對趙忠堯?qū)嶒?yàn)的引用出現(xiàn)了嚴(yán)重的錯誤，埋沒了本屬于趙忠堯首先發(fā)現(xiàn)正負(fù)電子對湮滅的榮光。當(dāng)初瑞典皇家學(xué)會也曾鄭重考慮過授予趙忠堯諾貝爾獎，但由于邁特納的結(jié)果與之不同，為慎重起見便沒有授予，趙忠堯與諾貝爾獎失之交臂。在時隔半個世紀(jì)之后，安德遜與奧恰里尼仍然不忘當(dāng)初趙忠堯的工作對他們的影響。1978年，趙忠堯訪問德國電子同步加速器中心，丁肇中將他介紹為正電子湮滅現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)者。1985年，諾貝爾物理學(xué)獎評審委員會前主席艾克斯蓬在訪問中科院高能物理研究所時，在報告中肯定了趙忠堯的發(fā)現(xiàn)。1989年，楊振寧和李炳安在《現(xiàn)代物理國際通訊》上發(fā)表文章，用翔實(shí)的史料與充分的證據(jù)還原了這樁歷史公案的前因后果，無可辯駁地證明了趙忠堯的貢獻(xiàn)。

抗戰(zhàn)歲月 求索救國

在加州理工大學(xué)取得博士學(xué)位后，趙忠堯開始了歐洲訪學(xué)之旅，先到德國哈羅大學(xué)物理研究所工作了一年，1931年來到英國，與著名核物理學(xué)家盧瑟福會面。同年，得知九一八事變爆發(fā)的消息后，趙忠堯十分憤慨，決定盡快回國，用自己所學(xué)為挽救民族危亡作貢獻(xiàn)。得到盧瑟福的懇切勉勵后，趙忠堯于1931年底啟程回國?；貒?，趙忠堯于1932年到1937年在清華大學(xué)物理系擔(dān)任教授，其間曾出任系主任。和同事們組建了核物理實(shí)驗(yàn)室，在艱苦簡陋的條件下，開展了一系列開創(chuàng)性的工作，有些在國際上都屬于前沿研究，獲得了國際同行的認(rèn)可。

1928年，趙忠堯在加州理工學(xué)院

1944年，趙忠堯和王竹溪為楊振寧寫的推薦信

彼時國難當(dāng)頭，趙忠堯在搞好教學(xué)和科研的同時，盡一切可能探索為國效勞的道路，嘗試多種途徑去做于國家民族和人民有益的事。趙忠堯曾前往河北省定縣農(nóng)村參觀晏陽初辦的平民教育實(shí)驗(yàn)點(diǎn)，看到農(nóng)村地區(qū)貧窮落后，趙忠堯很受觸動，更加堅定了他用自身的實(shí)際行動為國家服務(wù)的信念。他在技術(shù)與投資力所能及的范圍內(nèi)，聯(lián)合師友創(chuàng)辦了小型國產(chǎn)工業(yè)—“長城牌”鉛筆廠，以此作為探索實(shí)用技術(shù)、為國出力的起點(diǎn)?！伴L城牌”鉛筆正是后來著名的“中華牌”鉛筆的前身。然而，七七事變后，日寇開始了全面侵華，鉛筆廠的經(jīng)營被迫中斷。同年，趙忠堯也攜全家從北京輾轉(zhuǎn)南下昆明。

到達(dá)昆明后，趙忠堯接受云南大學(xué)校長熊慶來的聘請，在云南大學(xué)講授數(shù)學(xué)和物理課程。1938年，清華大學(xué)、北京大學(xué)和南開大學(xué)在昆明合并為西南聯(lián)合大學(xué)，趙忠堯進(jìn)入該校物理系任教。在其后的八年時間里，趙忠堯等西南聯(lián)大的教師們，忍受著物質(zhì)上的極端匱乏，冒著敵機(jī)轟炸的危險，堅持開展教學(xué)活動。在教學(xué)之余，趙忠堯還克服困難，創(chuàng)造條件開展科研?？箲?zhàn)勝利后的1945年冬，趙忠堯應(yīng)中央大學(xué)校長吳有訓(xùn)之邀，前往重慶擔(dān)任中央大學(xué)物理系主任。

忍辱負(fù)重 矢志歸國

核物理在當(dāng)時是新興基礎(chǔ)學(xué)科，對于國家在戰(zhàn)后的科技水平的提升以及國防能力的增強(qiáng)有著重要作用，國民政府非常重視。1946年夏，受國民政府中央研究院總干事薩本棟推薦，趙忠堯作為科學(xué)家代表前往太平洋的比基尼島，參觀美國的原子彈試驗(yàn)。臨行前，薩本棟將籌措到的五萬美元交給趙忠堯，委托他在美國購置核物理實(shí)驗(yàn)的儀器和設(shè)備。

在參觀完原子彈試爆后，趙忠堯隨即著手采購事宜。由于經(jīng)費(fèi)十分有限，趙忠堯決定以最為經(jīng)濟(jì)的辦法，購買對于學(xué)習(xí)原子核物理最有用的器材。他極力壓縮生活成本，將節(jié)省下來的經(jīng)費(fèi)用在采購上面。由于采購開展核物理實(shí)驗(yàn)所必需的完整的一臺200萬電子伏靜電加速器至少需要40萬美元，經(jīng)過深思熟慮，趙忠堯決定自行設(shè)計一臺加速器，在美國只購買在國內(nèi)難以獲取的部件和其他少量器材，然后回國組裝。這在當(dāng)時似乎是唯一可行的選擇，卻費(fèi)時費(fèi)力，有很大的挑戰(zhàn)性，沒有極高的科學(xué)素養(yǎng)和對核物理學(xué)科的了解和把握的話很難辦成。

為了實(shí)施這一計劃，在兩年多的時間里，趙忠堯輾轉(zhuǎn)于麻省理工學(xué)院和華盛頓卡內(nèi)基地磁研究所等實(shí)驗(yàn)室，采購加工器材的同時，學(xué)習(xí)加速器所需的科學(xué)技術(shù)。為掌握加速器設(shè)計和建造的精髓，趙忠堯向發(fā)明回旋加速器的勞倫斯、發(fā)明靜電加速器的范德格拉夫當(dāng)面請教。為了聯(lián)系工廠加工加速器上的特種機(jī)械設(shè)備，趙忠堯連續(xù)奔波，有時一天要前往十幾處地方。為得到更多學(xué)習(xí)和咨詢的機(jī)會，趙忠堯還曾為多個實(shí)驗(yàn)室義務(wù)工作，也換得了一批代制的電子學(xué)儀器和其他零星器材，節(jié)約了購置設(shè)備的開支。與此同時，趙忠堯還利用節(jié)省下來的經(jīng)費(fèi)為中央大學(xué)定制了一個用于開展宇宙線研究的云霧室和配套的照相設(shè)備。

1948年冬，趙忠堯在完成國民政府中央研究院委派的采購任務(wù)后，原本計劃回國。當(dāng)?shù)弥獓鴥?nèi)解放戰(zhàn)爭進(jìn)行得如火如荼，人民解放軍節(jié)節(jié)勝利后，趙忠堯決定繼續(xù)留在美國學(xué)習(xí)必要的實(shí)驗(yàn)技術(shù)，以備新中國成立后回國參加和平建設(shè)用。在美期間，趙忠堯?qū)⒋蟛糠謺r間和精力投入加速器設(shè)備的定制，還利用其他時間開展了很多相關(guān)的科學(xué)研究。在面對諸如“在不是自己本行的領(lǐng)域徒耗精力”的質(zhì)疑和嘲笑時，趙忠堯心懷坦然，為能把精力用在對祖國科學(xué)發(fā)展有益的事情上而感到無限自豪。

1949年，趙忠堯準(zhǔn)備返回祖國，凝聚著他幾年心血的在美定制的加速器部件和物理實(shí)驗(yàn)器材足足裝滿了大小30余箱，雖遭到了美國聯(lián)邦調(diào)查局的阻撓，但經(jīng)過趙忠堯的不懈努力，在外國同行的無私幫助下，最終得以安全托運(yùn)回國。由于中美通航中斷，趙忠堯在數(shù)月的等待后，拿到了取道香港的過境簽證，于1950年8月登上了“威爾遜總統(tǒng)號”輪船，開始返回闊別四年的祖國。然而這位來自中國的頂尖核物理學(xué)家回國的路途并不順利，困難和麻煩從登船那一刻起就接踵而至。輪船還沒起錨，聯(lián)邦調(diào)查局的探員就登船搜查，肆意盤查了趙忠堯的行李，無理扣押了他購買的一批公開出版的書籍和期刊。輪船途經(jīng)日本橫濱港時，趙忠堯和兩位從加州理工學(xué)院回國的中國學(xué)者又遭到了美方人員以“可能攜帶秘密資料”為借口的搜查，趙忠堯隨身攜帶的工作筆記本不幸被抄走。接著，趙忠堯等人被關(guān)進(jìn)了用來關(guān)押戰(zhàn)犯的日本巢鴨監(jiān)獄。

1950年11月，趙忠堯回國抵達(dá)廣州受到熱烈歡迎

三位中國科學(xué)家在回國途中遭到美軍扣押的消息使國內(nèi)外各界大為震動。當(dāng)時，另一位著名中國科學(xué)家錢學(xué)森也受到美方的控制無法回到新中國。1950年9月30日，《人民日報》刊發(fā)了由189名科學(xué)家聯(lián)署的題為《美政府無理扣押錢學(xué)森、趙忠堯兩教授，首都科學(xué)家和教授聯(lián)名抗議，并向全世界科學(xué)家控訴戰(zhàn)犯血手玷污科學(xué)》的致美國政府抗議書。世界科學(xué)組織也對美方行為“深表遺憾”。黨和國家領(lǐng)導(dǎo)人對此深表關(guān)切，周恩來總理發(fā)表了嚴(yán)正聲明，強(qiáng)烈抗議美方所為。迫于來自新中國和國際科學(xué)界的輿論壓力，美方不得不將關(guān)押了數(shù)十天的三位科學(xué)家由巢鴨監(jiān)獄轉(zhuǎn)移至臺灣國民黨當(dāng)局駐日“代表處”，在此期間他們并未獲得自由，而是遭到監(jiān)視和限制行動。經(jīng)歷了重重磨難，他們最終在1950年11月獲得釋放，經(jīng)香港返回祖國大陸。在滯留日本期間，面對美方和國民黨當(dāng)局的威脅利誘，趙忠堯始終不卑不亢，據(jù)理力爭，毫不妥協(xié)，回國建設(shè)社會主義國家的信念從未動搖。

2.5MeV質(zhì)子靜電加速器

開拓奠基 桃李天下

1950年11月28日，趙忠堯等三位科學(xué)家抵達(dá)廣州，受到廣東省人民政府以及廣大人民群眾的熱烈歡迎和慰問。次年1月17日，趙忠堯終于回到了新中國的首都北京，中國科學(xué)院請他到剛創(chuàng)建的近代物理研究所主持核物理方面的工作。趙忠堯感受到社會主義中國的面貌煥然一新，精神為之振奮，一掃旅途勞頓的疲憊和遭受不公的委屈，全身心投入新中國的科技事業(yè)。

在趙忠堯的主持和領(lǐng)導(dǎo)下，依托他從美國學(xué)到的技術(shù)和帶回的器材，我國第一個核物理實(shí)驗(yàn)室得以建立。之后他于1955年建成了我國第一臺加速器—70萬電子伏（700KeV）質(zhì)子靜電加速器，又于1958年建成了能量更高的250萬電子伏（2.5MeV）質(zhì)子靜電加速器。近代物理研究所的核物理實(shí)驗(yàn)室以及趙忠堯建造的兩臺加速器，為我國核物理科學(xué)的發(fā)展打下了堅實(shí)的基礎(chǔ)，我國加速器技術(shù)的研究由此邁出了第一步，并推動了我國的真空技術(shù)、高電壓技術(shù)、離子源技術(shù)及核物理實(shí)驗(yàn)的發(fā)展。多年的付出終于得到了回報，遭受的苦難也成為寶貴的精神財富。同時趙忠堯還培養(yǎng)了一批優(yōu)秀的核物理人才，他們后來接過趙忠堯等老一輩科學(xué)家們手中的火炬，勇攀科學(xué)高峰，將我國的核物理事業(yè)發(fā)展起來，逐漸步入世界先進(jìn)水平。

1958年，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)成立，“01系”—原子核物理和原子核工程系系主任由時任中國科學(xué)院原子能研究所副所長的趙忠堯兼任。趙忠堯?yàn)橹袊拼笠约?1系的建設(shè)和發(fā)展投入了大量精力。他積極參與學(xué)校辦學(xué)方針的制定，組織制定了該系的專業(yè)設(shè)置和教學(xué)計劃，延請嚴(yán)濟(jì)慈、張文裕、關(guān)肇直、朱洪元、彭恒武等中國科學(xué)院的著名科學(xué)家來系里授課，并會同他們開設(shè)了具有物理前沿視野的系列專題講座。為達(dá)到教學(xué)實(shí)驗(yàn)與科研實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的目的，以求不斷提高學(xué)生的研究能力，使學(xué)生在理論與實(shí)驗(yàn)兩方面均衡發(fā)展，趙忠堯著手加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)，并組織開設(shè)了較為先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)課程，通過此舉培養(yǎng)出一批理論與實(shí)驗(yàn)并重的優(yōu)秀人才，這種傳統(tǒng)在中國科大一直延續(xù)至今并成為該校躋身一流大學(xué)行列的重要原因。在趙忠堯的組織帶領(lǐng)下，中國科大原子核物理和原子核工程系培養(yǎng)了一大批高素質(zhì)的專門人才，其中很多人后來成為多個科研單位的科研骨干。

在趙忠堯數(shù)十年科研與教學(xué)的生涯中，作出了舉世矚目的重要科學(xué)貢獻(xiàn)，更為我國原子核科學(xué)技術(shù)事業(yè)的開創(chuàng)作出了重要的貢獻(xiàn)。趙忠堯是“大師之師”，不僅諾貝爾獎獲得者李政道與楊振寧都曾受教于他，還有王淦昌、趙九章、彭桓武、錢三強(qiáng)、王大珩、陳芳允、朱光亞、鄧稼先這八位“兩彈一星”功臣是他的學(xué)生，是名副其實(shí)的桃李滿天下！

趙忠堯在中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)授課

趙忠堯甘為人梯，獎掖后進(jìn)。他將1995年所獲得的“何梁何利基金科學(xué)與技術(shù)進(jìn)步獎”的全部獎金捐獻(xiàn)給五所他曾就讀、任教過的大學(xué)──東南大學(xué)、清華大學(xué)、北京大學(xué)（西南聯(lián)大期間）、云南大學(xué)和中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)，設(shè)立“趙忠堯獎學(xué)金”，用于獎勵物理系的優(yōu)秀學(xué)生，激勵后人為祖國的繁榮富強(qiáng)而勤奮學(xué)習(xí)、努力進(jìn)取。

趙忠堯滿腔科教報國志，胸懷赤誠愛國心，恰如他在回憶錄中所言：“回想自己一生，經(jīng)歷過許多坎坷，唯一希望的就是祖國繁榮昌盛，科學(xué)發(fā)達(dá)。我們已經(jīng)盡了自己的力量，但國家尚未擺脫貧窮與落后，尚需當(dāng)今與后世無私的有為青年再接再厲，繼續(xù)努力?！?/p>

（責(zé)任編輯 楊琳）