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李政道与叶铭汉相识于西南联合大学,二人之间的友谊业已成为佳话。2024年4月2日是中国著名物理学家、中国工程院院士叶铭汉的百岁华诞(99周岁,按中国传统为100虚岁),其同窗挚友、诺贝尔物理学奖得主李政道从美国发来贺信说,叶铭汉是中国核物理学领域的领军人物,也是中国现代物理学的骄傲。贺信说,“您是中国核物理学领域的领军人物。您的杰出贡献,特别是在祖国正负电子对撞机探测器项目中的卓越领导,使您成为中国现代物理学的骄傲。您的学术洞见和卓越贡献将激励一代又一代的科学家前行。”“您不仅是一位杰出的科学家,更是一位慈爱的导师。您培养了众多优秀的研究生和博士后,为中国科学事业作出贡献。您的学术精神和为人师表的风范将激励着新一代的科学家不懈追求卓越”。

撰文 | 田兆运、陈沫、田茗羽

叶铭汉院士百岁华诞李政道贺信

李政道的帮助之一:培养高能物理实验人才

尖端的基础科学研究是一门高度综合的学术活动,不仅需要经费、器材等物质资源,而且需要强大的科研人力资源,尤其是需要与国际接轨的青年学者成为“生力军”。在中国高能物理研究的起步阶段,由于特殊的历史背景,我国的高端科研人才基础薄弱,亟须建立起科学研究者队伍。在这一紧要工作中,叶铭汉的上海老乡、西南联合大学同学、美籍华人、诺贝尔奖得主李政道在人才培养方面提供了极大帮助。

1977年,李政道才得知我国正在进行“八七工程”,虽然他不赞同质子加速器“八七工程”的方案,但他尊重我国的决定,仍然尽力帮助我国推动该方案的实现。他在回忆录中提到:中国政府既然已经决定建造大型质子加速器,我虽然不赞成,但仍尽力去协助实现那一方案。当时我想到,要实现这个计划,困难会很多。除去经济实力和决心之外,一定要取得国外特别是美国各大加速器实验室的帮助;同时,一定要立刻培养加速器和实验物理方面的人才。

实际上,高能物理研究所的同仁和李政道想到一起了。大家都想到了这些极为迫切的问题,但是一直没有具体的解决办法。

李政道认为,“在中国开始建造加速器的时候,就必须培养做物理实验的人才”。当时中国只有少数人接触过高能物理实验,即20世纪50年代在苏联杜布纳联合核子研究所做的研究。因此,现在有高能物理实践经验的人才缺口十分巨大,而短时间内国内独立培养这种高标准人才的条件并不成熟。

李政道想到,利用美国各大学和国家实验室来进行这类培养,是非常有效的途径。他在1978年与美国20多所大学和五大高能物理实验室进行联系,希望他们接受中国学者参加研究工作,受到他们的热情欢迎。美国不少大学有实验组在这五大国家实验室工作。李政道认为,“如果中国向他们每一组派一两位访问学者,再加上向五大实验室各派三五位访问学者,总数就可以达到几十位,可以满足在高能加速器建成后做实验的初步要求”。李政道向时任国务院副总理方毅提出了派出访问学者的建议。

1979年,高能物理研究所派出了由40多人组成的访问学者团,叶铭汉也位列其中,这批学者被美国人称为“李政道学者”,其中大部分人到了美国,有4人去了欧洲核子研究中心。1978年,我国派出了10人参加丁肇中在德国电子同步加速器研究所(Deutsches Elektronen Synchrotron,DESY)进行的实验,3人参加了莫玮在美国费米国家加速器实验室进行的实验。

1980年,“八七工程”下马,在美国和欧洲学习的中国学者的经费立即完全中断。眼看他们的学习就要中途停止,李政道十分着急,马上紧急跟美国五大高能物理实验室、有关学校及欧洲的有关科学家联系,请他们支持。另外,李政道又设法为他们寻找临时救急的解决办法。在李政道的努力下,虽然仍有很多困难,但是很幸运,所有的实验室和教授都热情应允予以支持,这样才解决了四十多位“李政道学者”的费用问题,使他们得以在美国继续学习。

1985 年,叶铭汉与吴健雄、李政道等合影

(前排左一为叶铭汉、右二为李政道、右五为吴健雄)

以上所有派出学者于1982~1983年陆续学成归国,成为中国高能物理实验的骨干人才,绝大多数人成为建造北京谱仪和开展物理实验研究的中流砥柱,对北京谱仪的研制和实验的顺利开展做出了非常重要的贡献。

李政道的帮助之二:培养青年学者

李政道十分关心中国科学的发展,他不仅热心帮助国内科学界培养高能物理研究人才,而且致力于为我国培养未来科学家——有志于从事研究的青年学生。早在1974年,李政道就对我国当时科学研究被严重忽视以及科技人才面临断层的状况极为担忧,可谓忧心如焚。在周恩来总理接见李政道时,李政道强调“一组少而精的、不脱离群众的中国基础科学工作队伍,看来是很必要的”。他很希望“这是一个可以为我所用的阐述我的观点的突破口,从这里出发去改变当时那种不重视科技人才培养的严重状况”。

1979年,李政道来北京讲学。他开了场论和粒子物理、统计力学两门课,每天从早到晚讲了近两个月时间,为祖国优秀青年科研工作者做强化补课,让近千位学者跟上了国际发展的潮流。

1979年,李政道把帮助的范围扩大到对物理学博士研究生的培养。当时中国学生没有申请进入美国攻读博士学位的正规渠道,他创办了“中美联合招考物理研究生项目”(China-United States Physics Examination and Application, CUSPEA),为中国年轻学者开辟了一条到美国攻读博士学位的道路。1979~1990年,CUSPEA 共培养了915 名学生,为中国培养了一大批物理科研精英。

1980~1990 年,为了祖国科学的发展,李政道每年差不多用1/3 的时间办理学生选拔、学生入学手续等事务性工作,他对中国科学事业发展的重视和对祖国的热爱令人万分钦佩。 

李政道的帮助之三:推动中美高能物理合作

20世纪70年代末,中国决定建造高能加速器,此时技术上与先进水平之间的差距很大,面临的困难很多。尽管国内研究者的工作热情很高,但仅凭自己从零开始摸索很难如期完成计划,亟须吸收国外的先进经验和技术,还需要引进我国当时还不能生产的计算机、电子学元器件、测试仪器等。

很显然,中国需要国外有关研究所的帮助。这正是李政道十分关心的另一个问题,他认为,建立中国与美国高能物理学界的合作十分重要。

1972年高能物理研究所成立后,张文裕所长曾率领一个代表团访问美国,想建立合作关系,之后又有几次访美,提出请求帮助,对方也都表示愿意合作。但是,中国没有提出希望合作的具体项目,所以双方的合作一直没有实质性进展。李政道看到这种情况后非常着急,认为必须想办法帮助中国实现与美国有关实验室的合作。

从1978年起,李政道多次向中美两方游说、推动,最终双方取得了共识。终于,1979年初邓小平访问美国期间,在邓小平与美国总统吉米·卡特(Jimmy Carter)签订中美科技合作协定和文化协定的同时,方毅副总理和美国能源部部长施莱辛格(Schlesinger)签订了中美在高能物理领域进行合作的执行协议。

有了协议,李政道立刻建议组织中美高能物理联合委员会,由双方派代表参加,负责整个合作工作,每年召开一次联合委员会会议,在中美两国轮流举办。美方代表为美国能源部主管国家实验室的官员、美国五大国家实验室的所长和李政道;中方代表为中国科学院的领导、高能物理研究所所长和北京正负电子对撞机工程经理等。

1982年3月,第三次中美高能物理联合委员会会议在中国召开。叶铭汉当时还在美国犹他大学访问,他作为中方代表,回国参加了那次会议。此后,一直到1988年的第9次会议,叶铭汉连续参加了7次。

1983 年,叶铭汉及团队赴美考察(后排左一为叶铭汉,前中为谷羽)

每次会议都是先回顾上一年度双方合作的情况,看原定的计划是否已完成,如果未完成,分析原因,然后双方提出下一年度的合作项目。合作项目主要是中方提出要求援助的项目,包括“请进来”和“派出去”。

“请进来”包括将人才、器材、计算机软件“请进来”。第一, 将人才“请进来”。每年中方都会邀请美国高能物理研究领域的高层科研人员来华指导,也包括邀请技师或技术工人来中国,手把手地向中国研究者传授技术。李政道特别强调后者,他认为有很多在研制加速器和北京谱仪中遇到的技术问题,手把手传授有助于更好地掌握,事实证明正是如此。第二,将器材“请进来”。包括研制高能加速器急需的元器件、计算机、测量仪器等。当时,这些器材中有不少还是禁运的,但受益于合作协议,凡是用于高能物理研究的设备就可以“开绿灯”,特批放行。第三,将计算机软件“请进来”。这是极为关键的,但在没有经验时很容易被忽略。此前,苏联在高能物理研究方面常出现各组成部分的研制进展不协调的情况,导致建设进度被严重拖延——在加速器建成时,往往探测器没有完成;探测器完成了,计算机数据分析软件却没有跟上。美国科学家在叶铭汉等开始研制对撞机时,就多次提醒他们:必须及时掌握必要的软件,不要犯苏联曾犯的错误。叶铭汉等非常重视李政道等科学家的建议。受益于中美之间的合作机制,中国适时引进了很多关键软件,使中国科学家在建造一个装置的硬件时,能够配合硬件进展同步编写软件,当硬件完成时,就能用上相应的软件,这样该装置就可以很快投入运行。

1984 年9 月,参观欧洲核子研究中心(右为叶铭汉)

最终,在北京正负电子对撞机和北京谱仪的研制中,对撞机、探测器、计算机分析软件等多个组成部分同时投入运行,没有任何一个环节拖后腿,研制进度十分理想。

叶铭汉简介

叶铭汉,我国著名的实验物理学家,中国工程院院士,为我国核物理事业的发展做出了卓越贡献,是我国低能加速器、低能核反应实验、粒子探测技术和高能物理实验等研究领域的开拓者与持续的推动者。1982 年起主持大型高能物理实验粒子探测装置北京谱仪的研制,是大型科研工程北京正负电子对撞机和北京谱仪的主要科技领导之一,该项目曾荣获国家科学技术进步奖特等奖等奖项,为推动我国高能物理实验基地建设发挥了重要作用。他出生并成长于上海,曾求学西南联合大学,终身受到其叔父、在近代教育史上享有盛名的叶企孙先生影响,致力于科教救国、科技强国,演绎出壮丽多彩的人生华章。

作者简介

田兆运,新华通讯社主任记者。从事我国神舟任务、嫦娥任务等航天高科技领域新闻报道二十余年,注重挖掘报道作品的广度与深度,有多篇作品获奖,是该领域资深记者。

陈沫,北京大学新闻与传播学院博士研究生,北京大学周边传播研究中心副研究员,周边传播研究网主编。

田茗羽,北京大学地球与空间科学学院学生。

本文经授权转载自微信公众号“科学人文在线”,摘编自《叶铭汉传》,田兆运,陈沫,田茗羽著,标题和内容有调整。

 

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