2月14日上午,中共中央、國務(wù)院在北京人民大會堂舉行2011年度國家科學(xué)技術(shù)獎勵大會。中科院高能物理研究所謝家麟院士榮獲2011年度國家最高科學(xué)技術(shù)獎。
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謝家麟,國際著名加速器物理學(xué)家,中國科學(xué)院院士,我國粒子加速器事業(yè)的開拓者和奠基人之一,為我國高能粒子加速器從無到有并躋身世界前沿起到了至關(guān)重要的作用,對我國高能物理實驗基地的建造作出了卓越貢獻(xiàn)。他帶領(lǐng)團(tuán)隊研制成功我國第一臺大科學(xué)裝置——北京正負(fù)電子對撞機(jī);亞洲第一臺自由電子激光裝置;我國第一臺高能量電子直線加速器;世界第一臺以高能電子治療深度腫瘤的加速器和世界第一臺緊湊型新型加速器樣機(jī)。他先后獲國家科技進(jìn)步特等獎、國家科技進(jìn)步二等獎、全國科學(xué)大會獎、中國物理學(xué)會胡剛復(fù)物理獎、何梁何利科技進(jìn)步獎等11項獎勵。
謝家麟1920年生于黑龍江省哈爾濱,1943年畢業(yè)于燕京大學(xué)物理系,1951年在斯坦福大學(xué)獲博士學(xué)位,回國途中受阻。1955年,他沖破重重阻力回國,先后在中國科學(xué)院原子能研究所和高能物理研究所工作,曾任高能所副所長、“八七工程”加速器總設(shè)計師、北京正負(fù)電子對撞機(jī)總設(shè)計師和工程經(jīng)理、粒子加速器學(xué)會理事長、高能物理學(xué)會副理事長、國家863高技術(shù)主題專家組顧問。1980年當(dāng)選為中國科學(xué)院學(xué)部委員(院士)。
謝家麟1955年在美國芝加哥醫(yī)學(xué)中心研制成功世界上第一臺以高能電子治療深度腫瘤的加速器,開拓了高能電子束治癌的全新領(lǐng)域。他擔(dān)任首席物理學(xué)家,優(yōu)化加速器設(shè)計,帶領(lǐng)解決速調(diào)管、加速管等關(guān)鍵技術(shù)問題,控制電子束流滿足對腫瘤照射的需要,并把加速器的穩(wěn)定度提高到醫(yī)用的水平。
1955年他回國開展高能加速器研究,當(dāng)時所需尖端器材受國際封鎖,所需工藝遠(yuǎn)超當(dāng)時國內(nèi)的工業(yè)水平,他從研制基本關(guān)鍵部件做起,在沒有人員派出、引進(jìn)和采購國外器材的條件下,自力更生,奮斗八年,建成我國第一臺高能量電子直線加速器,跨越式地趕上國際先進(jìn)水平。用加速器束流打靶產(chǎn)生的高強(qiáng)度脈沖輻射,模擬核爆來標(biāo)定儀器,為兩彈研制做出重要貢獻(xiàn)。通過該加速器的研制,發(fā)展了大功率速調(diào)管、加速管和微波管等一系列先進(jìn)技術(shù),帶動了我國加速器事業(yè)的發(fā)展,奠定建設(shè)北京正負(fù)電子對撞機(jī)的人才和技術(shù)基礎(chǔ)。
上世紀(jì)80年代,他領(lǐng)導(dǎo)北京正負(fù)電子對撞機(jī)的設(shè)計和建設(shè)。他針對建造中國高能物理加速器的建議,組織數(shù)十次研討,反復(fù)權(quán)衡質(zhì)子打靜止靶和正負(fù)電子對撞兩種裝置的優(yōu)缺點(diǎn),最終確定2.2GeV的正負(fù)電子對撞機(jī)方案。實踐證明這個決策是正確的,使中國高能物理研究迅速趕上世界先進(jìn)水平。他還領(lǐng)導(dǎo)確定了北京正負(fù)電子對撞機(jī)高能物理和同步輻射“一機(jī)兩用”的方案,既為高能物理研究提供實驗裝置,也為同步輻射提供應(yīng)用平臺,同時填補(bǔ)兩項國內(nèi)空白。在方案設(shè)計過程中,他提出“六條”關(guān)鍵原則,成功指導(dǎo)了對撞機(jī)設(shè)計,他和工程指揮部帶領(lǐng)工程團(tuán)隊精心設(shè)計、精心組織、精心研制、精心調(diào)試數(shù)千臺設(shè)備,組織攻關(guān),指導(dǎo)完成速調(diào)管、加速管、能量倍增器、正電子源和高頻腔等加速器關(guān)鍵核心技術(shù)的創(chuàng)新性研制。1988年10月,北京正負(fù)電子對撞機(jī)首次實現(xiàn)正負(fù)電子對撞,宣告建造成功。這是中國高能物理發(fā)展史上的重要里程碑,也創(chuàng)造了國際加速器建設(shè)史上的奇跡,受到國內(nèi)外的廣泛贊譽(yù)。《人民日報》報道這一成就時,稱“這是我國繼原子彈、氫彈爆炸成功、人造衛(wèi)星上天之后,在高科技領(lǐng)域又一重大突破性成就”。北京正負(fù)電子對撞機(jī)性能優(yōu)異,我國從此在τ-粲物理研究領(lǐng)域占據(jù)了國際領(lǐng)先地位。
他擅于把握國際加速器發(fā)展動向,不斷拓展新領(lǐng)域。上世紀(jì)90年代,他提出開展自由電子激光研究的863項目建議,基于國內(nèi)的工業(yè)基礎(chǔ),領(lǐng)導(dǎo)建成亞洲第一臺自由電子激光裝置,研制總投資只是國外同類裝置的十分之一。這是亞洲第一臺產(chǎn)生激光并實現(xiàn)飽和振蕩的裝置,多項技術(shù)指標(biāo)達(dá)到國際先進(jìn)水平,使中國成為繼美國及西歐之后實現(xiàn)紅外自由電子激光飽和振蕩的國家,奠定了我國自由電子激光發(fā)展的基礎(chǔ)。這一重大突破受到國內(nèi)外科技界的廣泛重視,被列入當(dāng)年全國十大科技新聞。北京自由電子激光裝置是集加速器、微波、磁學(xué)、激光、真空、控制等多種尖端技術(shù)的科學(xué)裝置。在裝置建設(shè)中,謝家麟科學(xué)決策,選用經(jīng)過考驗的先進(jìn)技術(shù),制定熱陰極微波電子槍注入器、波蕩器和光學(xué)諧振腔等核心設(shè)備的技術(shù)方案,提出采用“前饋控制”,提高直線加速器的束流穩(wěn)定性,帶領(lǐng)團(tuán)隊成功研制多項先進(jìn)設(shè)備,突破性地解決了關(guān)鍵技術(shù)問題。
低能電子直線加速器應(yīng)用極廣,但結(jié)構(gòu)復(fù)雜、價格高昂、需要較高水平的維護(hù)。2000年,謝家麟突破加速器設(shè)計原理,提出速調(diào)管同時作為微波源和電子源的緊湊型電子直線加速器的創(chuàng)新性構(gòu)想,將電子直線加速器幾十年沿用的三大系統(tǒng)精簡為兩個系統(tǒng),簡化了加速器結(jié)構(gòu),大大降低制造成本。經(jīng)過四年努力,研制成功世界上第一臺緊湊型新型加速器樣機(jī),驗證了設(shè)計理論的可行性,并申請了國家專利。
謝家麟是我國有重要影響的高能加速器發(fā)展戰(zhàn)略專家。他十分重視和關(guān)注我國加速器發(fā)展戰(zhàn)略,多次就中長期發(fā)展規(guī)劃提出重要建議和指導(dǎo)意見,對促進(jìn)我國加速器領(lǐng)域的發(fā)展發(fā)揮了重大作用。
他發(fā)表科研論文40多篇并出版數(shù)部專著,其中《速調(diào)管群聚理論》已成為是我國加速器方面的經(jīng)典著作。他兼任清華大學(xué)等多所大學(xué)、研究所的兼職教授、研究員,培養(yǎng)了一大批加速器技術(shù)專業(yè)人才,為提升了我國加速器教學(xué)與研究水平和相關(guān)技術(shù)在我國科學(xué)工程中的應(yīng)用做出重大貢獻(xiàn)。
謝家麟愛國敬業(yè),求實創(chuàng)新,學(xué)風(fēng)嚴(yán)謹(jǐn),淡泊名利,潛心粒子加速器研究。目前,他仍活躍在加速器科學(xué)技術(shù)研究的前沿,為我國高能物理和加速器事業(yè)的持續(xù)發(fā)展做貢獻(xiàn)。
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