谢家麟：为粒子加速器事业躬耕一生
我就是个普通人，不聪明，也不能干，我能得奖，证明即使资质一般的人，只要努力，就能成功。
——谢家麟
还记得中学课本里描写的“北京正负电子对撞机”吗？这个英文名为BEPC的装置，是我国第一台高能同步加速器，是中国高能物理发展史上极其重要的里程碑，也创造了国际加速器建设史上的奇迹。
什么是电子对撞机？它能用来做什么？简单来说，它是探究物质微观结构的工具。世界是由物质组成的，组成物质微观结构的粒子很小，肉眼看不见，即使是用显微镜也看不见。科学家发现，如果想探索物质的微观结构，就要先把它打碎，而打碎这些物质结构的工具，就是加速器。正负电子对撞机，就是一个产生、加速、储存正负电子并使其对撞的大型加速器，它将正负电子加速到光速，使正负电子在对撞点对撞并产生次级粒子，这些次级粒子成为高能物理研究的对象。作为高能物理、核物理基础研究的手段，加速器是人类认识微观世界的主要方式之一，高能物理及加速器的发展已经成为衡量一个国家科技发展水平的标志之一。
1988年10月16日，BEPC首次实现正负电子对撞，宣告建造成功。《人民日报》在报道这一成就时称：“这是我国继原子弹、氢弹爆炸成功、人造卫星上天之后，在高科技领域又一重大突破性成就。”
中国科学院院士、中科院高能物理研究所原副所长谢家麟获得2011年度国家最高科学技术奖，与建设北京正负电子对撞机密不可分。为纪念谢家麟在粒子加速器科学技术上的卓越贡献，国际天文联合会将一颗国际编号为32928号的小行星正式命名为“谢家麟星”；亚洲未来加速器委员会将国际粒子加速终身成就奖命名为“谢家麟奖”。
1920年8月，谢家麟生于黑龙江省哈尔滨市。初中毕业后，他进入当时北平有名的汇文中学。汇文中学设于地下室的物理实验室教学设备齐全。他的物理教师张佩瑚用英文讲课，条理分明，深入浅出，很能引发学生对物理的兴趣。
那时候谢家麟自觉成绩时好时坏，是个中等生，除喜欢物理课外，业余时间都沉溺于摆弄无线电，从矿石机到单管机，从低频到高频，在提高收音机性能的过程中，他获得极大满足。1937年，卢沟桥事变后，他自制的收音机成为全家了解战事的唯一渠道。
1938年，谢家麟被保送到燕京大学物理系。当时日本人占领北京，谢家麟每次回家，都不得不在日本兵的岗哨前停步。眼看过往的老百姓遭到殴打、搜身，那时的谢家麟除了觉得屈辱，更有了强国图存的念头。
1943年，他与新婚妻子范绪篯，跟着单位辗转于桂林、贵阳、昆明等地，在日本人的炮火中一边转移，一边“度蜜月”。他们的行李箱里，装了半箱准备烧制高压绝缘材料的滑石。
抗战胜利，大儿子刚满4个月，谢家麟就决定赴美留学。那时候他脑子里想的，是“报国”。仅用了9个月，谢家麟就获得了加州理工学院硕士学位。由于对微波物理技术感兴趣，他便产生了转学到斯坦福大学继续学习的想法。
加州理工学院校长、诺奖得主密立根教授在谢家麟转校申请的推荐信中写到，谢家麟是他教过的仅次于袁家骝的优秀中国学生。
在斯坦福大学物理系，谢家麟崭露出过人的才华，曾连续两年综合考试，排名第一。
1950年，谢家麟（前排右一）在斯坦福大学微波与高能物理实验室1GeV电子直线加速器控制台前留影
听到新中国诞生的消息后，谢家麟非常兴奋。毕业之前，他和同学范新弼、张念智考虑回国后如何继续微波方面的研究工作，希望能为祖国的科技发展做些贡献。想到国内缺少实验用的器材，他们写信给时任中国科学院秘书长钱三强，询问是否要带些关键的器材回来。得到领导的支持后，便采购了一批为建立微波电子学实验室所需要的主要器材。
在装箱托运实验器材的过程中，消息泄露引来了联邦调查局（FBI）工作人员。“他们问我是否要回国，我说我的妻子、孩子都在中国，我当然要回去。他们说你回国去后是否愿意为共产党政府工作，我说共产党政府是主张建设国家的，而我留学的目的正是要求得学识来建设祖国。他们听了也就没什么可问的了。”谢家麟后来回忆道。
然而在1951年秋天，谢家麟回国途经檀香山的时候被美国移民局扣留，理由是“根据美国的法律，凡是在美国学的专业和战争有关的人，一律不准出境”。回国受阻，心情郁闷的谢家麟写下一首诗：峭壁夹江一怒流，小舟浮水似奔牛。黄河横渡浑相似，故国山河入梦游。
归国不成，谢家麟留在美国斯坦福大学工作，并接受了一项任务：研制一台医用电子直线加速器，用它产生的高能量电子束流，打入人体内部杀死肿瘤细胞，治疗癌症。经过两年攻关，谢家麟领导的团队于1955年初研制成功世界上第一台以高能电子治疗深度肿瘤的加速器，开拓了高能电子束治癌的全新领域，在美国高能物理界引起轰动。
1955年，谢家麟接到通知说，他可以有两个选择：一是限期离境，二是留在美国当永久居民。谢家麟心想：“我是个中国人，应当给中国做事，因为中国人对中国的建设负有责任。”当年，谢家麟登上了邮轮，开始了回乡之旅。
回国后，谢家麟决心要在新中国研制出亚洲第一台电子直线加速器。当时我国所需尖端器材受国际封锁，所需工艺远超当时国内的工业水平。但谢家麟没有灰心，“我们想吃馒头，但什么都没有，能怎么办？”“从种麦子开始！”谢家麟自问自答，扯着嗓子喊出这句口号。
这位刚过而立之年的留美博士，带领一批年轻人，从画图、打造零件开始做起，为我国最早的电子直线加速器研制工程奠基。初出茅庐的大学生把试验做砸是常有的事，但人们始终没见谢家麟生气过。他不训人，只叫齐了人再把器材的原理仔细梳理一遍，最后撂下一句“咱们再接着做”。
8年后，他们造出了中国第一台电子直线加速器，跨越式地赶上国际先进水平。该加速器建成即投入国防急需，用加速器束流打靶产生的高强度脉冲辐射，模拟核爆来标定仪器，为“两弹”研制作出了重要贡献。通过该加速器的研制，还奠定建设北京正负电子对撞机的人才和技术基础。
在谢家麟等科学家的建议下，1977年，中央批准代号为“八七工程”的50 GeV高能质子加速器建造任务，谢家麟任加速器总设计师。但1980年底国民经济调整，在建的“八七工程”下马。这时候，高能物理学家们急需解决的问题是，如何使用“八七工程”尚未使用的9000万元经费继续进行高能物理实验基地建设。
1979年，谢家麟（右）在美国布鲁克海文国家实验室与克伦特教授（左）讨论加速器设计问题
谢家麟和同事朱洪元在广泛征求多国专家意见后，结合中国实际情况，提出了建造一台能量为2.2GeV正负电子对撞机的方案。在这一关键性的选择中，谢家麟参与组织数十次研讨，反复权衡这两种装置的优缺点，通过深入细致的分析，说服了持不同意见的同志。1981年，有多数国内知名物理学家参加的“香山会议”基本肯定了对撞机方案。
1984年10月，北京正负电子对撞机建设正式破土动工，已年过花甲的谢家麟投入到工程研制建设中。1988年10月，对撞机成功实现对撞，我国几代物理学家的梦想终于实现。
凭借BEPC，中科院高能物理研究所跻身世界八大高能加速器中心。谢家麟写下诗篇抒发跻身科学前沿领域的豪情：“十年磨一剑，锋利不寻常。虽非干莫比，足以抑猖狂。”1990年，BEPC获得国家科技进步特等奖，主要完成人中，谢家麟排名第一，这是对他工作最好的肯定。
当聊起自己学术生涯中“最值得自豪”的事情时，谢家麟总结：“我就是胆子大，什么都不怕！”就是靠这种什么都不怕的劲头，谢家麟带领团队以优异的性能指标完成了国际上认为艰巨的BEPC工程。
他特别强调，科研的敌人是浅尝辄止知难而退。科研工作就是解决困难问题，没有困难就不叫科研，科研工作的根本精神就是创新，没有路可走，自己就得想出一条路。书本知识加上实际经验是创新基础。
1986年6月，高杰考取了谢家麟的博士研究生，开始了他生命中与谢家麟的一段不解之缘。现在已是中科院高能所研究员的高杰表示，在跟从谢先生做研究期间，谢先生对学生精心指导，强调动手能力，“手脑并用”，认为做加速器工程要立足国内条件、不怕困难、善于合作、勇于承担、敢于争先，这些对青年一代都是非常重要的精神财富。
谢家麟告诉年轻人，要相信“天生我才必有用”，要树立坚定的自信。他在2008年出版的自传《没有终点的旅程》中写到：“在人生旅途到站之前，觉得有责任把自己的足迹记录下来，把自己的经历告诉后人。这些可以作为他们人生道路的参考，或许可以增添他们前进的信心和勇气。”
谢家麟与博士王发芽在简易电子直线加速器前
除了勇气，谢家麟说的最多的，就是强烈的兴趣是做研究工作的最大动力，他幸运地从事了一份与自己志趣紧密结合的工作。
“我从小就喜欢自己动手捣鼓些东西。”谢家麟小时候曾偷偷用家里电灯中磁砣的铅砂、爆竹店买来的黑色火药、剥下来的火柴头和旧弹壳成功自制子弹，“射程可能不如进口的原装子弹，效果却没有什么区别”。
这样的“小聪明”总能给生活带来惊喜。冼鼎昌院士曾与谢家麟同住一个单元房。“那时候中午只有一个小时的吃饭时间，但是点燃蜂窝煤就需要半个多钟头，有一天我发现厨房出现了新事物，谢先生用闹钟和电机做了个小装置，到时间炉门自动打开，提前点燃蜂窝煤。”
对物理的浓厚兴趣和扎实的学习经历，让谢家麟成为同事眼中的“工程师”，也让他在当时工艺难以保证制造需要的情况下，敢于拍板决定国际前沿的研究，并一切“因陋就简”，创造奇迹。
半个多世纪，谢家麟的名字一直和加速器“绑”在一起，他为中国加速器事业躬耕一生。在生命的最后岁月中，谢家麟把仅剩的一点精力都留给了粒子加速器。谢家麟曾说，他一生最大的愿望就是做一个对国家、对人民有用的人。
大科学家小故事
谢家麟
（1920.8.8—2016.2.20）
加速器物理及技术专家
中国科学院院士
国家最高科学技术奖获得者
相关链接：
参考资料：
[1]谢家麟. 没有终点的旅程[M], 北京:科学出版社, 2008.
[2]袁贻辰. “白手起家”的科学大师[J]. 北方人, 2016(5):23-25.
[3]高杰. 永远怀念我的老师谢家麟先生[J], 科技导报, 2016, 34(05):107-109.
[4]顾迈男. 北京正负电子对撞机建成前后 [J]. 百年潮, 2012,No.172 04 76-80.
[5]操秀英. 谢家麟: 为高能物理“加速”[N], 科技日报, 2012.2.15.
[6]本文图片来源于老科学家学术成长资料采集工程、中国科学家博物馆（网络版）