王淦昌(1907~1998),中国核物理的开拓者和奠基人之一,中国原子弹、氢弹及核武器研制的主要领导成员,声誉远及海内外,深受世人敬仰。被誉为“中国原子弹之父”、“中国核武器之父”。在长达七十年的科研工作中,为中国核技术的发展作出了卓越贡献。
20世纪30年代初,23岁的王淦昌师从德国柏林大学的迈特纳教授,进行β谱学的项目。在一次报告会上,科斯特斯博士声称贝克和博格博士将钋的α粒子投射到铍—7中,出现一种穿透力极强的射线,经过盖革计数器的测量,他们认为这是一种能量很高的γ射线。王淦昌对此表示怀疑。他认为盖革计数器能够探测粒子的数目,但对其能量和质量的信息并没有太大帮助,这种射线极可能不是高能量的γ射线。王淦昌因此对迈特纳建议:用云雾室来测量这种粒子,因为从云雾径迹的长短和云雾粒子的密度可以了解到此粒子的能量和质量数值。遗憾的是,迈特纳没有采用这个建议。后来,英国的物理学家詹姆斯·查德威克运用计数器、电离室和云雾室重新检测这种射线,发现它是一种中性粒子,质量跟质子类似,他称这种粒子为中子。詹姆斯·查德威克据此获得诺贝尔物理学奖,而王淦昌则与中子擦肩而过。
王淦昌取得博士学位后归国,任职于浙江大学。他提出一种检测中微子的新理论:即利用K电子抓捕的方法,以此证明中微子的存在。这个理论发表在美国的《物理评论》,美国物理学家据此作了试验,检测反应之后粒子反冲的能量。1942年6月,艾伦的《一个中微子存在的实验证据》在《物理评论》上发表,引起国际学界的重视。1947年,王淦昌又发表了一篇发表了《建议探测中微子的几种方法》。1952年,艾伦等人首次检测到单能的反冲核,证实了中微子是存在的。后来,莱因斯等物理学家进行核反应堆试验,终于更精准地确定了中微子。莱因斯也从而获得了诺贝尔物理学奖。
聚变反应也是核反应的一种重要方式。1964年,王淦昌又提出利用激光照射氘,从而产生中子的建议。海水中含有大量的元素,这些都可以用于聚变反应。而一旦实现了这种想法,人类将从根本上解决能源问题。
1978年6月,王淦昌担任二机部副部长,兼任原子能研究所所长。他进一步加强了研究所的学术研究和管理工作,促进了各项研究工作的发展。其中最重要的成绩是改建101实验重水反应堆。此外,他还从美国引进一整套加速器,并开展相应工程。这是50年代以来最重大的一次工程建设,它开创了我国高科技研究的新局面。
王淦昌是我国原子弹、氢弹及核武器研制的主要领导人员,也是我国核武器研究领域的奠基人之一。他在我国科研事业和国防建设方面成就非凡,所以获得一项国家科学技术进步特等奖、两项国家自然科学奖的一等奖等多种奖项。
王淦昌极为关注我国科研技术的发展,尤其是高科技。1986年,他和杨嘉墀、陈芳允、王大珩一起,针对我国高科技发展状况提出许多建议。邓小平对此非常重视,国务院也召集专家听取意见,共同制定了我国高新技术发展技术,即“863计划”,为我国的高新技术发展打开一个新层次。
【在京档案】
1929年,王淦昌毕业于清华大学物理系。1979年成为中共党员,曾担任二机部副部长兼任原子能研究所所长、二机械工业部副院长,中国核学会理事长,九三学社委员会主任,中国科技协会副主席,连任第三、第四、第五、第六届全国人大常委。1998年12月19日因病于北京去世,享年91岁。
周培源:科学泰斗,世代风范
【北京人物】
周培源(1902~1993),我国当代具有世界影响的著名理论物理学家、流体力学家,中国共产党党员。历任北京大学物理系教授、北京大学校长,中国科学院院士。他奠定了我国近代理论物理的基础,并开创了国内力学研究的先河。周培源投身于教育、科研事业近七十年,在相对论等物理理论研究方面有卓著的成果。他还为祖国的高教事业奋斗终生,培养出一大批高科技人才,被誉为“桃李满园的一代宗师”。他作为杰出的社会活动家,积极开展国内外科研交流项目,赢得了广大科技人员由衷的敬仰,被人们赞颂为“科学家的表率和楷模”。
周培源将毕生的精力都奉献给了理论物理学界的两大难题:广义相对论和湍流理论。他孜孜不倦地进行科学实验,为此写出数十篇论文进行论证。经过半个世纪的积累和完善,他关于湍流理论和广义相对论的研究体系已相当完整,并引起国际视野的关注。
1916年,周培源发表了一篇关于广义相对论的论文。他初步证实了广义相对论引力论中存在“坐标有关”的观点,引起了世人的轰动。在中国,研究传播相对论的并不只有周培源一位,夏元等著名物理科学家也曾钻研过这一课题。然而,在钻研爱因斯坦学说之后并得出自己独到理论的,只有周培源一人。
周培源在芝加哥的求学生涯时期,就与广义相对论结下了难解的渊源。此后,他穷尽毕生的精力,始终不放弃对理论物理的研究。皇天不负有心人,他在这个领域终于取得了举世瞩目的成就。
毫无疑问,这个过程是异常艰辛的。周培源一直致力于解开引力场方程的确定解。在引力场的方程中,存在十个二阶的非线性偏微分方程的方程组,另外还有四个非线性偏微分方程组构成的恒等式在这十个方程里。人们称之为比安基恒等式。因此,只有引力方程的话,是得不到这十个引力函数确定的解。
当周培源接触到相对论领域后,他立即对这个难题产生了兴趣,认为只有带入其他的物理条件,才能得到引力函数的确定解。按照这个想法,他在20年代就用带入新的物理条件的方法,成功得到轴对称静态引力场的几个解。30年代时,他又在带入各向同性的条件下,获得了与静态引力场不同的确定解。
同一时期,世界各国的科学家也不甘落后,采取了坐标变换的办法,以便削减引力函数的数量。但是这种方式只得到一种常微分方程的引力场——球对称静态场的确定解,如史瓦西解。除此之外,他们对诸多相关的物理问题仍毫无头绪。采用上述方式去解开引力场方程的那些相对论学者,国际上称他们为“坐标无关论者”。他们认为,坐标在引力论中是没有任何作用的。
当然,周培源并不属于这一阵营。他刚进入引力论的研究领域,就判断坐标有其物理意义。因此,他成为了一名坚定的“坐标有关论者”。为了研究一些特殊的问题,“坐标有关论者”们引进了谐和条件用于解开引力场方程,这一做法源于1919年爱因斯坦的理论。他借用了谐和条件的近似式来解开线性化引力场方程,从而得到引力波的解,证实了引力波是存在的。后来,德·东德对谐和条件作了进一步的修正,使其严格化。郎曲斯在1923年就用这个方法获得了球对称静态场的确定解。
在这个理论的指导下,1979年,周培源把严格化的谐和条件引入引力场方程中。在北京大学的同人们和高能物理所的学生的帮助下,他在十年期间发表了许多论文,阐述了无限平面、无限长杆以及围绕无限长杆做着匀速运动的稳态解和严格化的平面波解。
1939年,在将广义相对论应用于宇宙论的研究里,周培源得出一个结论:如果在均匀性或者各向同性的前提下,宇宙度规能得到简化,使求解的问题不再复杂难解。1987年,周培源和他的学生将谐和条件引入宇宙论,获得了新的解。并且,为了得到宇宙中后移星系辐射光的强度,他们借助引力场的电磁理论来计算,从而证实新后移关系的确与这颗星的质量有关。
【在京档案】
1919年,周培源进入清华学校(今清华大学前身)的中等科。在校期间,他就展示出优异的数学才能,发表了一篇《三等分角法二则》,获得数学教授郑之蕃的称赞。1946年10月,周培源从欧洲返回美国。1947年2月,他带着全家回到上海。1947年4月来到北平(现在的北京),任职于清华大学。新中国成立后,他曾担任清华大学的教务长、校务委员会的副主任,北京大学教务长、副校长及校长等职,并就任中国科学院副院长。
童第周:中国“克隆之父”
【北京人物】
童第周(1902~1979),著名胚胎学家,因其在克隆技术上的贡献而闻名。20世纪生物科学研究的杰出领导者生前曾经担任过动物研究所所长、中国科学院副院长。是中国科学院首批学部委员(后改名为中国科学院院士)。
1930年,童第周自复旦大学毕业之后,便获得了一次出国留学的机会,在哥哥与新婚妻子叶毓芬的全力资助之下,便毅然登上了前往比利时的列车,那一年他刚好28岁。在留学的那段期间,他的导师——达克教授恰好在做青蛙卵子的试验,需将卵子表面的一层薄膜给剥掉。在显微镜下,达克教授同助手们无论如何也无法将那层膜去掉。这时童第周说:“让我试试吧!”于是童第周走到显微镜下用针将卵膜刺了一下,卵立马瘪下去了,当即就剥开了。这个学生所表现出的生物学天分让达克教授感到欣喜万分。1931年的夏天,他带着这位心爱的学生前往非常有名的科研中心法国海滨实验室,这次的任务是要给直径不到0.1毫米的海鞘卵子进行外膜剥离,童第周又一次顺利地完成了,这让云集于此的国际同行钦佩万分。
1934年,童第周凭借优异成绩获得博士学位,并且在科学实验方面取得了引令人瞩目的成绩。达克先生对他说,再等一年,然后写一篇论文,便能够再得一个特别博士。可是童第周想:“要搞工作,就应回到祖国去搞;有了成绩,为何要给别的国家?”于是,童第周便放弃了“特别博士”学位,毅然决然地回到了祖国。回国之后,童第周夫妇一起到国立山东大学(中国海洋大学前身)执教,从此走上了科学报国与科学兴国的道路。
不久,便爆发了抗日战争,国立山东大学面临流亡的处境。当时在香港从事研究的好友曾呈奎曾给童第周发来邀请函,希望他来香港当教授,童第周回信给他说:“我的工作哪都能取材,就不去了。”那个时候战火四处蔓延,童第周带着妻子与儿女于兵荒马乱当中开始了颠沛流离的生活。学校停办之后,于1941年11月,童第周被同济大学聘请。在动荡的日子当中,他在经典胚胎学基础理论研究方面取得了极大的突破,引起国际瞩目。童第周同他的合作者对胚胎发育的极性现象进行了揭示。
1948年,童第周接受美国洛氏基金会的邀请,到耶鲁大学担任客座研究员。1949年,中国解放的前夕,耶鲁大学的高薪挽留被童第周拒绝了,他克服种种阻力,在新中国成立之际,再次回到国立山东大学。
经童第周提议,于1950年,中国科学院于青岛设立了海洋生物研究室,那一年,他48岁。从比利时回国至1934年已有整整十六个年头,最好的年华在动荡不安中过去了,终于在年近半百之际,童第周有了一间安宁的实验室。此后的三十年间,他利用青岛文昌鱼和海鞘以及鱼类作为材料,对胚胎学研究进行了一系列的实验。他对在生物进化中有着重要地位的脊索动物文昌鱼卵子发育的规律进行了系统的研究,精确地对器官预定形成物质的分布图加以绘制,表明了文昌鱼分裂球有着一定的调整能力等,为更进一步地确定文昌鱼在分类学上的地位提供了有利证据。开我国“克隆”技术之先河,他因此也当之无愧成为中国的“克隆之父”。
1951年.童第周担任山东大学副校长。此时,承担着繁重行政以及科研任务的童第周,依然坚持给学生们上课,他不仅向学生传授科学知识,并且其光辉的学术思想、严谨的治学态度和求实的科研作风,深深感染着所有的学生,成为他们一生取之不尽的财富。
【在京档案】
1955年,童第周担任中国科学院学部委员(现称院士)并且任生物地学部副主任。1957年,担任中国科学院海洋生物研究所所长。1960年,中国科学院生物地学部分成地学部与生物学部,此时,他担任生物学部主任并且兼任中国科学院动物研究所研究员。1978年,担任中国科学院副院长。在其将近五十年的科学研究当中,他一直坚持进行实验胚胎学、发育生物学和细胞生物学等方面的研究,为我国实验胚胎学研究的创始人之一。1979年3月30日逝世于北京。
侯德榜:民族化工业先驱
【北京人物】