当中国第一颗原子弹、氢弹爆炸的消息震惊世界时,却很少有人知道为“两弹”研制作出重大贡献的人里,有一位叫
——唐孝威“两弹”核爆的幕后英雄
文·周金品
1998年9月14日,何梁何利基金评选委员会书面通知唐孝威院士:“鉴于您在科学技术方面的突出成就和对我国科技事业的杰出贡献,经专家提名推荐、初审评议和终审评定的严格评选,何梁何利基金评选委员会决定授予您1998年度何梁何利基金科学与技术进步奖,颁发奖励证书和奖金15万港元。”但令人料想不到的是,这项殊荣却被唐孝威谢绝了。他说:“我对一切奖励和奖金都看得很淡,只愿意老老实实为祖国多作贡献!”对此,有人惋惜,但更多的人对这位著名物理学家和中国“两弹”核爆的幕后英雄发出了由衷的赞叹。步入科学的圣殿唐孝威的家乡在江苏无锡。祖父唐文治是现代著名教育家,上海交通大学第一任校长。1937年11月,上海沦陷,年仅6岁的唐孝威随祖父、母亲和两个妹妹逃到桂林,一年后才迁居上海法租界。1939年,唐孝威进入上海南洋模范小学读书,靠奖学金读完了小学,直接升入南洋模范中学。在中学,唐孝威受学生运动的影响,参加了进步学生组织的读书会。一个偶然的机会,他在一位同学那里被《西行漫记》(原名《红星照耀中国》)深深地吸引并萌生了一个信仰:只有共产党才能救中国。1949年2月,唐孝威光荣入党,成为一名“少年布尔什维克”。新中国成立后,唐孝威作为共和国的首届大学生从清华大学物理系毕业,分配到中国科学院近代物理研究所(后改名为原子能研究所)核探测器组工作。当时,核探测器的研究在国内刚刚起步。在著名物理学家戴传曾教授的指导下,唐孝威从仪器的设计、制作、安装,直到调试,都自己动手,闯过了一个个技术上的难关,终于研制成功具有国际水平的气体电离探测器,获得了1956年度的国家自然科学三等奖。当时,我国的地质部门正为寻找核工业的基本原料——铀矿成立了野外勘探队,由于勘探队没人会用新型的射线探测器,唐孝威便被派去与专家们一起到南方的崇山峻岭进行野外勘探。
50年代中期,唐孝威被派往莫斯科杜布纳核子研究所从事高能物理研究。当时,这个研究所已改组为由苏联、中国和东欧等11个国家的科学家参加的联合研究所,拥有100亿电子伏特的质子加速器,是50年代世界上最大的三个高能加速器之一。先期到达杜布纳研究所的中国原子能研究所副所长王淦昌教授,看准了一个研究电子学探测器的实验室,便让唐孝威去经受锻炼。唐孝威在那里潜心研究了三年多,取得了丰富的研究成果,仅在《物理学报》上发表的学术论文就有14篇之多。与代号“596”的工程结缘
1959年6月,国际上政治风云突变。苏联单方面撕毁协定撤走专家,美、英、法等国也对中国在原子科学技术领域实行严密封锁。中国决定“自己动手,从头做起”,把“596”定为我国研制原子弹特大工程的代号。唐孝威奉命从苏联回国参加“596”工程,负责核测试及探测器的研制工作。最初的研究是从缩小尺寸的模拟试验开始的。试验现场设在长城脚下的八达岭一侧。试验时,唐孝威常常在荒山石坡上爬上爬下,检查测试仪器的性能,记录数据;试验一结束,马上又开始下一轮试验的测试准备。如此循环往复转个不停,穿的胶鞋也磨破了好几双。当研制原子弹的工作进入决战阶段时,中央成立了以周恩来为主任,由7位副总理和7位部长参加的15人专门委员会。唐孝威和助手们也随大批科技人员来到青海湖附近的西北研制基地。这里海拔3000多米,高原缺氧,年平均气温为零下4℃。刺骨的寒冷使唐孝威的类风湿脊椎炎频频发作。关键时刻,他的妻子、著名语言学家吕叔湘先生的小女儿吕芳风尘仆仆地从遥远的广州华南师范大学教学岗位调到青海基地工作。在她的精心照料下,唐孝威终于驱散了病魔。
不久,基地进行了一次缩小比例的聚合爆轰试验。唐孝威领导测试组负责中子点火试验的测试任务。这种试验难度极大,因为半点失误都可能导致全部工作报废。唐孝威清醒地意识到:这是原子弹爆炸前的一次关键性试验,如果不能获取准确的数据,整个原子弹研制的计划就要推迟。然而,为了迎接这次试验,他们足足进行了将近两年的试验准备。当爆轰试验总指挥下达点火命令时,整个控制室里的人员都屏住了呼吸。不久,消息传来,向心爆轰波和点火装置完全达到技术指标,中子点火一次试验成功!这次试验的圆满成功,凝聚着邓稼先领导的理论计算组和唐孝威负责的实验测试组全体科研人员的智慧和心血。中子点火成功,给研制原子弹注入了一支兴奋剂。整个基地沸腾起来了!半年之后,基地又进行了第二次试验,这是一次全尺寸的模型爆轰试验,结果,再次取得了成功!当天,张爱萍将军为这次原子弹冷试验成功赋诗祝贺:祁连雪峰耸入云,草原儿女多奇能。
炼丹修道沥肝胆,应时而出惊世闻。在“两弹”巨响的幕后中国首次核爆炸的序幕正式拉开了。中央决定:第一颗原子弹爆炸试验,采取塔爆方式。一
座102米高的铁塔在新疆罗布泊原子弹试验基地矗立了起来。这就是第一个核试验塔。唐孝威和他领导的“热试验”测试组带着全套测试仪器来到了新疆基地。初到戈壁滩,浩瀚的沙漠使人却步。这里看不到水,鸟儿也没有,地面温度高达45℃,有时竟达54℃。但是在试验场上,唐孝威与科研人员连续几天几夜地投入模拟操作,进行各种测试的“预演”。在这段时间里,他们吃住都在临时帐篷里,干累了就到帐篷里打个盹儿,醒来马上又接着干。
塔爆试验是在102米的高塔上进行。这座铁塔无风也有摇摆,遇上8级大风便有1米左右的摆度。进行这种高空作业,需要相当的胆量和勇气。在核爆炸过程中,唐孝威和测试组还要通过各种核辐射数据对核弹内部复杂的核反应过程进行测量和诊断,人们称此为“核诊断”,它是改进核武器性能所必须的测试分析。唐孝威带领测试组的同事率先登上铁塔的塔顶,在原子弹旁边安装测试仪器,又在铁塔附近的掩体内(筑有坚固的水泥墙)安装测试仪器,然后用一根电缆将许多台测试仪器连接起来。一
旦起爆,在仪器被毁前一切有价值的数据将通过电缆输送到掩体里,由接收装置实时记录下来进行速报。
1964年10月16日,总指挥张爱萍将军打电话向周恩来总理报告:“最后安装工作已经结束,请指示。”周总理语气坚定地说:“中央批准起爆时间定在15时,祝你们成功。”14时59分
40秒,主控站操作员按下了启动电钮。10秒钟后,整个系统进入自控状态,计数器倒计时开始。15时整,原子弹准时起爆。顿时,霞光喷发,火球凌空,蘑菇云腾空而起。中国第一颗原子弹爆炸成功了!一年以后,唐孝威等研制原子弹的有功人员,在北京人民大会堂受到周恩来总理的亲切接见。聂荣臻元帅对我国原子弹的研制工作给予了高度评价:“搞原子弹,没有核物理学家和技术专家,你开一个军上去也拿不下来。所以我们要爱护这些国宝,给他们创造好的条件,让他们为祖国多作贡献。”中国原子弹试爆成功的巨大影响还没有散去,唐孝威又投入到氢弹实验的工作中去。当时,由他担任主任的核测试研究室已有一百多人,每年又有一批成绩优秀的大学生被分配到研究室来。为了验证氢弹爆炸原理,唐孝威带领全室科研人员先在青海基地进行“冷试验”,然后又把仪器运到新疆试验场,进行氢弹原理的关键性试验。氢弹试验先以塔爆而不是空投方式进行,目的是取得数据和经验。1966年12月23日,我国成功地进行了一次氢弹爆炸原理试验。在核爆炸的瞬间,唐孝威亲自守在试验记录系统旁,并当场报出关键性的试验数据,成为现场判断和证实我国氢弹爆炸原理成功的第一人。在距首次原子弹试爆两年零八个月后,1967年6月17日,中国成功试爆了第一颗氢弹。诺贝尔奖获得者杨振宁教授兴奋地说:“两弹使中国人的脊梁骨、腰杆子更挺更硬了。”另一位诺贝尔奖获得者丁肇中教授也谈到:“原子弹研制成功,实验方面起的作用非常重要,因为真正困难的是独立解决实验技术问题,所以在研究中国两弹史和介绍中国原子弹研究工作的成就时,应当充分介绍实验方面的贡献。”从原子弹到氢弹,美国用了七年零四个月,前苏联用了四年,英国用了四年零七个月,法国用了八年零四个月,中国只用了两年零八个月。这表明中国的核科技水平已居世界前列。从此,中国迈出了科学技术重新跃起的重要一步。科学的生命在于探索创新十年浩劫过去,春回大地。唐孝威调到刚刚成立的中国科学院高能物理研究所继续从事研究工作。1977年,丁肇中教授应中国科学院高能物理研究所的邀请来北京访问。8月17日,邓小平亲切会见并宴请了丁肇中。
席间,邓小平建议丁肇中帮助中国培训100名物理学家,最后双方达成每年派遣中国科技人员参加西方科技发达国家大规模国际合作实验的协议。根据协议,唐孝威带领中国第一个科学实验小组,于1978年1月到达德国汉堡电子同步加速器研究中心,加入到丁肇中领导的马克·杰(大型探测器的代号)合作实验组工作。
当时,这些来自中国的科学工作者中,只有唐孝威在莫斯科杜布纳核子研究所工作过,具有研制“两弹一星”的工作经验,其他人都是刚从低能物理转过来的“新兵”,不仅从未接触过这里的先进设备,连语言也不通。为了攻克语言障碍,唐孝威带领中国同事,苦学苦练,不到半年就过了关。唐孝威还要求大家牢记祖国嘱托,把探索基本粒子奥秘的硬仗当作磨练自己的机会,多向经验丰富的外国同行学习,在实干中培养自己独立工作的能力。结果,经过刻苦的磨练,大家的科研水平迅速提高。不久,唐孝威发现马克·杰大型探测器中的核心部分——电磁能量器有缺陷,便建议修改设计。当丁肇中把唐孝威的建议在组内宣布后,引起很大争论——大家担心修改设计会影响整体进度。但丁肇中感到唐孝威的意见实在太重要了,最后全组讨论还是一致同意按唐孝威的设计方案开展工作,并以惊人的速度提前完成了新型粒子大型探测装置的安装调试任务。通过试验,他们得到的第一批数据便揭开了新型粒子胶子之谜。消息很快在全世界传开了。
新华社也发布重要消息:“丁肇中教授领导的实验组证实一种新的粒子——胶子存在,我国20多位科学工作者参加了这项实验研究工作。这一重要发现,对于加深人类对物质微观结构的认识具有重大意义。”当有记者请丁肇中谈谈他对参加合作的中国小组的印象时,他回答说:“我的许多很好印象是从唐孝威教授身上开始的。”这段合作经历不禁使我们想起了爱因斯坦的谆谆忠告:“所有重要的科学发现都是在与我们的通常理解之间发生剧烈冲突时诞生的。”科学的生命就在于创新。唐孝威在合作组里的出色工作,博得了美国、德国、荷兰等国科学家的一致赞赏。一些国家以最好的研究条件和生活待遇邀请他去工作,都被他婉言谢绝了。唐孝威一心一意地要报效自己的祖国。唐孝威回国后,立即着手筹建中科院高能物理研究所的物理室。他领导的物理室,在一年里共完成12项科研任务。1983年初,他又亲自筹建了高能所十四室,承担与欧洲核子研究中心由丁肇中领导的L3实验组的科技合作任务。十四室刚成立时,条件差,困难多,缺少办公室,唐孝威带头自己拎着包到处“打游击”,但不管工作多忙,也要亲自参加测试。由十四室研制成功的强子量能器,被源源不断地运往瑞士,受到欧洲核子研究中心各国科学家的一致好评,又一次为祖国赢得了荣誉。“最重要的是抓紧现在”初秋的一天,老一辈生物学家贝时璋院士在中关村遇到唐孝威,语重心长地对他说:“你在物理科学领域做了很多工作,这很好。我认为你仍有潜力可以发挥。你探索了无生命的科学领域后,应该充分利用自己的知识,去探索另一个有生命的科学领域,即生物学领域。这样,你探索的就是整个自然界了。”这一席话,使唐孝威大受启发。于是,唐孝威首先从核技术在医学中的应用开始,冲出了他的第二起跑线。为了适应当代科学领域这种交叉研究的大转折,唐孝威查阅了大量的资料,到中国科技大学研究生院旁听有关课程,向从事医学、心理学、生物学、计算机科学等方面的专家学者求教。1994年11月,国家科委正式批准将“核医学和放射治疗中先进技术的基础研究”项目列入国家“攀登计划”,并聘请唐孝威担任这个项目的首席科学家。加盟这个研究项目的有中科院高能物理所、上海原子核所、兰州近代物理所、北京大学、中国医学科学院阜外医院、肿瘤医院等许多蜚声中外的科研单位。它的目标是为诊断和治疗威胁人类的癌症、心脑血管疾病和脑功能疾病作出贡献。不久前,唐孝威主持项目专家委员会,详细讨论并制定了该研究项目的总体设计,确定了课题设置和工作计划。唐孝威有一句口头禅:“最重要的是抓紧现在。”近年来,他在“了解脑”、“保护脑”和“开发脑”等学科领域中,组织开展了一系列多学科的学术讨论。脑科学是面向21世纪的前沿学科。国家科技部朱丽兰部长明确表示我国跨世纪的脑科学研究要快速启动。现已初步形成了以中国科技大学为中心的脑科学研究基地。唐孝威除了担任脑科学研究中心主任外,还兼任人类前沿科学计划基金国际评委(该组织设在法国)和意大利国家生物医学基金的国际评委。
唐孝威满怀信心地说:“通过脑科学的研究,可以帮助我们发展新的计算技术,对推动信息科学和信息工程研究都具有重大意义。人类在21世纪,将对物理世界、生命世界、思维世界取得综合的、更为深入的认识,中国科技界应当在这些前沿领域作出自己的贡献。”