王乃彥[物理學(xué)家] - 個人簡介
王乃彥,福建福州人,物理學(xué)家。
畢業(yè)于北京大學(xué)技術(shù)物理系,中國原子能科學(xué)研究院研究員,中國核學(xué)會理事長。
1935年11月21日,生于福建福州。1956年,畢業(yè)于北京大學(xué)技術(shù)物理系,并被聘入中國科學(xué)院原子能研究所進行研究工作,曾任中國原子能科學(xué)研究院激光與粒子束研究室主任、研究員,核物理研究所所長,中國原子能科學(xué)研究院副院長,后任該院科學(xué)技術(shù)委員會主任;同時擔任中國國家“863”計劃高功率準分子激光研究項目負責人,“863”計劃激光技術(shù)主題專家組和慣性約束聚變主題專家組成員等學(xué)術(shù)職務(wù)。1993年,當選為中國科學(xué)院院士(學(xué)部委員)。
王乃彥[物理學(xué)家] - 家庭背景
王乃彥他的祖父去世很早,父親能由中國當時最高的測量學(xué)堂畢業(yè),全靠姑姑做衣服納鞋底的收入。父親在生活上克勤克儉,在子女的讀書上卻決不吝惜。王乃彥兄妹四個,他排行老三。哥哥上大學(xué)后,姐姐也考取了上海交通大學(xué)。這樣一來使本不富裕的家境更加捉襟見肘。一天深夜,父母親的談話讓還沒睡著的王乃彥聽到了:父親說,我手邊還有一點錢,用它給孩子當學(xué)費吧。這差不多是這個六口之家的家底了。他還記得那時國民黨垮臺后,父親失業(yè),他們家上午和晚上都是稀飯,家里人要分著吃一點點主食。解放后,父親成為福建農(nóng)學(xué)院的教授,哥哥也大學(xué)畢業(yè)。最重要的是待王乃彥上大學(xué)時一切費用都由國家負擔了。
王乃彥[物理學(xué)家] - 求學(xué)經(jīng)歷
王乃彥初中三年級的時候,福州解放了。他從福州三中考到了福州一中,這兩所學(xué)校都是福州最好的。高中時福州一中用的
英語課本是商務(wù)印書館出版的原版英語教科書,價格比較貴。買書成為這個家庭做不到的事情。他清晰地記得,父親在開課前想辦法從別人那里借來了英語課本,將其中要上的課,用筆把單詞一個一個抄下來,而王乃彥就拿著這手抄本去上課。父親對他說,再艱難的日子也得念書。這手抄的課本,1952年王乃彥上大學(xué)時從家?guī)У奖贝螅上У氖呛髞硎淞恕?高中時他用了1年零2個月的時間參加福州市郊區(qū)的土改工作,并且是當時全福州5、6個土改工作一等功臣中的一個,他以最小的年紀和最出色的工作贏得了當時非常缺乏年輕知識人才的福州市委的青睞,他們希望王先生能夠留在市委,事實上,他的很多同學(xué)都做了這樣的選擇。拿不定主意時,他去請教一個人,這個人是他所在的土改工作組的組長孫作青,這位從部隊下來的領(lǐng)導(dǎo)成為他的第一位恩師。
孫告訴他:好好考慮,怎樣選擇都可以。想來想去,他還是決定回到學(xué)校。當然,土改時對能力的鍛煉,影響了王先生后來的人生,這是后話。孫給他本子上的題詞是,好好學(xué)習(xí),帶領(lǐng)青年們,攻克科學(xué)堡壘。回到學(xué)校的時候,高二已經(jīng)開始了,很難想像一年多沒讀書的王乃彥怎樣跟得上進度。
他的數(shù)學(xué)老師徐景賢(后來調(diào)到福州大學(xué)教數(shù)學(xué)),是那種有教育水準又愛自己學(xué)生的好老師。福建省一中在解放前是非常進步有我們地下黨的學(xué)校,剛剛解放后高中生活大概也像改革開放之初,是新舊思想交替,學(xué)生觀念轉(zhuǎn)變的時刻。他們常常白天上課,晚上開會,老師留了作業(yè),學(xué)生自然喊多。老師就讓學(xué)生挑著做幾道,這時,他就從頭到尾每題都做,徐老師心里非常高興,每次都在作業(yè)本上批上:好,非常好。
王乃彥因此得到徐老師的格外照顧。回到學(xué)校最初的日子,每天吃過午飯之后,徐老師都叫王先生到家去補課。福州的天氣很熱,老師拿著扇子一邊扇著一邊講,然后由王先生自己做習(xí)題,這樣的時光持續(xù)了5、6個月,基本上把落下的數(shù)學(xué)課程都補完。就這樣,經(jīng)過徐老師耐心的輔導(dǎo),他的數(shù)學(xué)成績優(yōu)異。
王乃彥的物理老師叫林童雀,物理講得非常深刻。他講牛頓三大定律,王乃彥聽了非常有興趣。那時看了蘇聯(lián)電影《航空之父》,王乃彥很喜歡航空模型,就自學(xué)飛機怎么才能起飛,怎么才會降落,還自己動手裝單管礦石收音機。王乃彥的語文老師也很好,在他的影響下,王乃彥甚至?xí)吃S多普希金的詩。那時王不僅喜歡數(shù)學(xué)、物理、化學(xué),語文等學(xué)科也喜歡。那種學(xué)習(xí)的熱情還體現(xiàn)在他自覺地學(xué)習(xí):高中三年級的時候他就自學(xué)了微積分和大學(xué)普通物理。飛揚的政治理想與探究科學(xué)的熱情完美地結(jié)合在一起。
一天,班主任老師把他叫到辦公室,告訴他,現(xiàn)在他的各科分數(shù),與在學(xué)的同學(xué)比,還是第一名。1952年,他與同班的5個同學(xué)一起考上北大物理系。
在北京大學(xué)的讀書生活讓王乃彥無比愉悅,它是雙重的:既有精神上的也有物質(zhì)上的。1952年全國院系調(diào)整,原北大、清華、燕大三校物理精英合并成新的北京大學(xué)物理系,聚集了饒毓泰、周培源、葉企孫、王竹溪、胡寧、黃昆、褚圣麟、虞福春等一大批中國物理界的領(lǐng)軍人物,使北大物理系成為中國高校中實力最強的物理重鎮(zhèn)。王乃彥幸運地趕上這個最鼎盛的時期。
黃昆老師、虞福春老師、王竹溪老師、胡寧老師當時學(xué)習(xí)蘇聯(lián),讓最好的老師教一年級學(xué)生。黃昆老師教他們普通物理。他給他們講一堂課,要備四堂課的時間。同學(xué)們都說聽黃老師講課就像聽交響樂一樣,那么有節(jié)奏,教室里鴉雀無聲,但是,先生從來不貶低為難學(xué)生,最難的是黃先生出的思考題,目的是為了考察學(xué)生是不是聽懂了他的課。同學(xué)們就猜,黃老師的思考題是從哪來的?到圖書館去找,誰都找不到。黃先生說,千萬別去找了,原來,這些題是黃先生自己出的,并且都事先自己做一遍。他上課就拿一個信封,上面寫著提綱,講課時黑板上寫滿了板書,一點不會錯。先生最精彩的是答疑課,一種形式是學(xué)生提問老師答,還有一種是老師提問學(xué)生答,這是最緊張的。黃先生有一個特點,他很不愿意提一個問題,讓學(xué)生答不出來,有一次,他出個問題,全班同學(xué)都回答不了,他非常沮喪,他說,大概我沒有講清楚,‘同學(xué)們,對不起,這一段我重講’。他一點不責備學(xué)生。無論好的還是差一些的學(xué)生都對黃老師非常尊敬。
1955年,大學(xué)三年級。分專業(yè)的時候,本來要學(xué)無線電電子學(xué)的王乃彥被分配學(xué)習(xí)原子能專業(yè),當時叫北大六組,代號546。大背景是1955年國家作出了建立和發(fā)展中國原子能事業(yè)的戰(zhàn)略決策。從此,中國開始了核工業(yè)建設(shè)和核武器研制的秘密歷程。讓一批大學(xué)生改學(xué)核科學(xué)與核工程專業(yè),充實核工業(yè)研究力量。王乃彥就成為其中最早的一名。1956年大學(xué)畢業(yè)后,王乃彥被分配到原子能研究所的錢三強小組,錢三強先生是他的組長,做中子能譜學(xué)研究。
2006年10月13日,王乃彥作為中國核科學(xué)首屆畢業(yè)生,50年后重返燕園,他們那一屆就有六位同學(xué)成為中國科學(xué)院或工程院的院士。
1952年國家院系調(diào)整后第一年實行國家為高校學(xué)生學(xué)費買單。一到考試時,馬寅初校長就動員各個后勤部門要給學(xué)生們搞好伙食。大學(xué)四年,王乃彥曾感嘆,那是他“吃得最好的時候”。在北大六組時,條件依然很好,冰刀、小提琴放在那里,隨便使用。
王乃彥[物理學(xué)家] - 學(xué)術(shù)生涯
1959年,又一次幸運,降落在王乃彥身上。在原子能所工作的三年中,錢三強先生曾親自去聽王先生大學(xué)畢業(yè)后的第一次學(xué)術(shù)報告,在推薦王先生前往前蘇聯(lián)杜布納聯(lián)合核子研究所工作的事情上也是錢先生拍的板。
杜布納聯(lián)合核子研究所是當年我國和各社會主義國家聯(lián)合興辦的研究所,主要進行核科技等方面的合作與交流,簡稱“聯(lián)合所”。參加的國家有蘇聯(lián)、中國、波蘭、南斯拉夫、羅馬尼亞等12個社會主義國家。1956年秋冬起,中國先后由中國科學(xué)院從全國各地區(qū)選派了130多位科學(xué)家和青年赴聯(lián)合所工作,他們中有王淦昌、張文裕、胡寧、朱洪元、周光召、何祚庥等。王淦昌曾被推舉擔任該所1958-1960年期間的副所長。
第一次把王乃彥的材料寄到聯(lián)合所,竟被退了回來,附言寫的是:請你們派有學(xué)位的人來。錢先生把王乃彥叫到自己辦公室,說,“我們研究了一下,決定還是你去。我又把你的材料寄回去了”。
在錢先生的堅持下,對方同意了。所以,作為第二批人員,年僅24歲的破格獲得資格的
他1959年開始到聯(lián)合所中子物理實驗室工作了6年時間。當時正是王淦昌先生在那里做副所長任屆期滿,準備回國的前夕,王老親自領(lǐng)著他去見當時實驗室主任、諾貝爾獎獲得者弗朗克院士,兩位科學(xué)大師在非常友善的氣氛中對他的工作做了安排。他永遠記得獲得諾獎的室主任的一句話:并不是老師所有講的話都是對的。后來,錢三強去蘇聯(lián)開會參觀王先生所在的實驗室時,問他的室主任,王乃彥工作表現(xiàn)怎么樣?你們滿意不滿意,室主任回答說,“我很滿意,但你們滿意不滿意,最后如何等回國后,你們就知道了!1964年10月,中國第一顆原子彈爆炸成功時,王乃彥他們在蘇聯(lián)得知的消息,非常激動。他們希望回國以后參與其中。由于中蘇關(guān)系破裂,1965年王乃彥及所有在研究所的中國人員全部撤回到國內(nèi)。這使得王先生有機會真正在一線參與第一顆氫彈的科研工作,有機會與王淦昌先生重續(xù)師生緣。這使他高興得不得了。
王先生回國之后的科研是從二機部九院位于青海一個叫金銀灘的地方開始的,著名民歌作曲家王洛賓生活過的地方。這里海拔3500米。王乃彥主要從事核武器實驗中近區(qū)物理測量工作,以便了解武器的性能并在今后得以改進。他們?nèi)蝿?wù)的關(guān)鍵點是要確保找到試爆成功或失敗的真正原因。在實驗部的王先生參加試驗的時候多數(shù)都要承擔回收的任務(wù),要穿著“豬鼻子”一樣的防護服到場地去回收。“我那時候還年輕啊,不知道搬了多少鉛裝!
他把核物理的方法以及數(shù)學(xué)的方法應(yīng)用到核武器測試上,包括能普測量。解決了數(shù)學(xué)計算上的一些困難。這些科
研上的突破,當時是極不容易的,沒有來自國外的任何資料。完全依靠自己的鉆研。有一個細節(jié)頗有意思,70年代以后,為了解決一個時間方面的數(shù)學(xué)問題,王乃彥看了很多書,花了一年多的時間,仍然沒有完全解決,恰巧1978年全國科學(xué)大會召開,王乃彥作為九院6個代表之一帶著這個題目上會了,周光召和于敏也是會議代表。曾經(jīng)作為王先生大學(xué)時輔導(dǎo)老師的周光召數(shù)學(xué)很好,周先生開會期間竟然把最關(guān)鍵的幾步推算出來了!拔艺媾宸蓖跸壬f,F(xiàn)在王先生所有的筆記資料都在九院保密室,這幾張演算紙自己保留了下來。雖然他們身處測試站,回收測試設(shè)備等工作承受著核輻射的危險;雖然他沒有給三個女兒更多生活上的照顧;雖然也有許多政治上的無奈,但在九院工作了15年,先青海后四川的他說,“我一生最美好的時光都奉獻給了那里,那是一段非常美好的記憶!
這期間,王淦昌老師是分管近區(qū)物理測試工作的九院領(lǐng)導(dǎo)。王淦昌先生逝世后,王乃彥寫了很多回憶文章記述他在王老身邊陪王老檢查地下核實驗準備工作的情形,那時王老60多歲,王乃彥30多歲,從蘇聯(lián)杜布納聯(lián)合研究所開始的關(guān)懷到現(xiàn)在的言傳身教,一老一小之間既有師長的喜愛引領(lǐng),也有知音的信任默契。1978年,王淦昌先生帶著王乃彥一起調(diào)到原子能研究院。從此開始了他們研究的新階段:共同從事中國粒子束和氟化氪激光聚變的研究。
“小王,睡得這么晚,還不起床!”每天早晨不到六點,王老就來敲門了,那時他們都住在研究院的宿舍,然后兩人一起從南區(qū)走到北區(qū),這每天半個小時的時光,王老給他講了很多事情,世界觀、經(jīng)歷、感悟。
在王老這種“催得真緊”的強度下,王乃彥他們慣性核聚變小組基本不到一年時間就很快做出了成果。王乃彥說起他們建設(shè)第一臺1兆伏80千安的電子束加速器的過程,從討論到設(shè)計到實施,全部是自己動手,雖然科研條件與現(xiàn)在的遠不能比,但這是中國第一臺低阻抗強流電子束加速器。王老特別高興,立即開展的實驗工作中,他們研究強流電子束和靶相互作用中是否存在由于反常吸收會使吸收系數(shù)比經(jīng)典值大100倍的現(xiàn)象,用五種實驗測量,從不同的角度否定了日本科學(xué)家的結(jié)論,澄清了當時轟動一時的問題。當時世界只有美國和中國的實驗做得最出色,并取得了一致的結(jié)論,實驗結(jié)果引起了國際上的重視,美國圣地亞國家實驗室粒子束聚變計劃負責人來參觀實驗室,王老向其介紹了他們靶上束流的穩(wěn)定性很好,靶上的束斑很小。美國人問王老能否做一下實驗看看,實驗結(jié)果十分理想。王老的日本朋友宮原昭教授也是參觀后要求現(xiàn)場做實驗,看后感到非常高興和驚訝,第二天宮原昭教授在友誼賓館作學(xué)術(shù)報告,稱贊他們實驗中的物理思想,稱贊他們在簡單設(shè)備下的出色成績!熬攀胶鸵话俨剑袊腿毡颈舜吮舜!蓖〞灾形牡倪@位教授在黑板上寫下這樣的字。
1985年,王乃彥在日本名古屋大學(xué)訪問學(xué)習(xí),在不長的一年時間中發(fā)表了5篇文章,1986年,第二屆國際相對論性電子束慣性約束聚變會議在日本長岡舉行。他應(yīng)邀在大會上做特邀報告。
“我們的事業(yè)是被國外封鎖的,要強調(diào)自力更生。”這是王老多次說過的話。“怎么能說你不會呢?不會就去學(xué)嘛!蓖趵系倪@句話王乃彥永遠記得。
王乃彥[物理學(xué)家] - 個人成就
領(lǐng)導(dǎo)和參加了核武器試驗中極其重要的11種近區(qū)物理測試項目,對探測器系統(tǒng)的響應(yīng)函數(shù)、測試數(shù)據(jù)的解卷積的復(fù)原處理等重要問題做了創(chuàng)造性研究,促進了我國核武器設(shè)計和測試技術(shù)的不斷改進。對慣性約束核聚變領(lǐng)域的物理和技術(shù)問題做了系統(tǒng)研究,在高功率脈沖技術(shù)、束流物理和束靶相互作用諸方面取得在國內(nèi)具有開創(chuàng)性的研究成果。在電子束泵浦氟化氪準分子激光的研究中,激光輸出能量達106焦耳,能量抽取效率達國際水平。同時在大面積非箍縮型電子束泵浦技術(shù)、大孔徑氟化氪激光振蕩器、強流束流物理和高功率脈沖技術(shù)等方面建立了鞏固的基礎(chǔ)。
他一天無法睡夠8小時,有人將他稱為“永不停歇的發(fā)動機”,王老樂于接受這個稱號,但是,當別人給他的“原子彈之父”的稱呼,他非常嚴肅地指正說,絕對不能這么說,一顆原子彈的成功引爆,是千千萬萬中國人的共同成果。
1979年年底,王乃彥調(diào)回原子能研究所。第二年年初,日本大阪大學(xué)的核物理學(xué)家稱他們測量出電子束在物質(zhì)里的能量沉積由于存在雙流不穩(wěn)定性而增加了100倍。這個結(jié)論在國際物理學(xué)界引起了轟動。王乃彥說,通俗地說,一旦確實如此,也就意味著,用電子束聚變的方法,幾毫克的氘、氚就能等同于兩百多噸TNT炸藥的爆炸能量,而氘和氚可以輕易從海水中獲得。
1983年起,王乃彥開始用自己的實驗方法進行測試,當時還有很多國家也在做類似測試。他多次實驗證明,日本專家所稱的有100倍是不對的,只有3~5倍。這一研究結(jié)果和美國國立圣地亞實驗室的結(jié)果相符合。中、美的實驗結(jié)果證明了電子束聚變是沒有前途的,完全否定了日本大阪大學(xué)的結(jié)論。原蘇聯(lián)專家來現(xiàn)場察看時,很驚訝地說,“很難想象你們在這樣的設(shè)備和條件下測試出了這樣好的實驗結(jié)果。我們的設(shè)備比你們好得多,也沒有測出這樣好的結(jié)果。”
1986年,第二屆國際相對論性電子束慣性約束聚變會議在日本長岡舉行。他應(yīng)邀在大會上做特邀報告。除了主辦方外,大會懸掛國旗的位置主要和各國科學(xué)家的論文數(shù),也就是研究成果相掛鉤。當他看到自己祖國鮮艷的五星紅旗掛在最中間的位置時,他異常激動和自豪。他說,這是最讓他開心的一次國際會議。