啟蒙中國核物理科學(xué)的先驅(qū)者首次開設(shè)核物理課程的趙忠堯

今年是我國核物理學(xué)研究的開拓者趙忠堯誕辰110周年。趙忠堯（1902.6.27—1998.5.28）是我國核事業(yè)的先驅(qū)，核科學(xué)教育的開創(chuàng)者。

1902年6月27日，趙忠堯誕生于浙江諸暨的一個(gè)小鄉(xiāng)村里，母親生他時(shí)已46歲，所以趙忠堯個(gè)子瘦小，身體不很健康，他門門功課都非常好，但體育分?jǐn)?shù)老是紅燈高懸。

15歲時(shí)，趙忠堯進(jìn)了諸暨縣立中學(xué)，學(xué)習(xí)成績(jī)優(yōu)秀，畢業(yè)后考取東南大學(xué)化學(xué)系，3年半后提前畢業(yè)。這時(shí)他父親去世，家境困難，他應(yīng)湖州第三師范之聘成了該校理科專任教員，后來成為東南大學(xué)理學(xué)院葉企孫教授的助教，物理學(xué)就成為他的終身專業(yè)。

1925年，清華大學(xué)延聘葉企孫任教，葉企孫把趙忠堯帶到物理系讓他任助教，趙忠堯時(shí)年23歲，他協(xié)助葉企孫創(chuàng)辦了清華物理實(shí)驗(yàn)室。1927年夏，趙忠堯出國留學(xué)進(jìn)入美國加州理工學(xué)院研究部從師諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)得主密立根（R.A.Millikan）。1930年以《硬γ射線通過物質(zhì)時(shí)的吸收系數(shù)》為題獲得博士學(xué)位。他的論文邏輯嚴(yán)密、實(shí)驗(yàn)細(xì)致、分析透徹，被評(píng)為優(yōu)等論文，刊登在1930年5月美國的《國家科學(xué)院院報(bào)》上。

1929—1930年，是二十七八歲的趙忠堯研究工作最有創(chuàng)新的年代。他對(duì)反物質(zhì)現(xiàn)象的研究，使人類歷史上第一次觀察到了直接由反物質(zhì)產(chǎn)生和“湮沒”所造成的現(xiàn)象，被稱之為“正負(fù)電子湮沒效應(yīng)”。人類迄今為止發(fā)現(xiàn)的唯一的反物質(zhì)是正電子，趙忠堯正是第一個(gè)捕捉到正電子的科學(xué)家。

1932年，安德遜在云霧室中觀測(cè)到正電子徑跡，為此榮膺1936年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。他說過，當(dāng)他的同學(xué)趙忠堯的實(shí)驗(yàn)結(jié)果出來的時(shí)候，他正在趙忠堯的隔壁辦公室，當(dāng)時(shí)他就意識(shí)到趙忠堯的實(shí)驗(yàn)結(jié)果已經(jīng)存在著一種人們尚未知道的新物質(zhì)，他的研究是受趙忠堯的啟發(fā)才做的。前諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)委員會(huì)主任愛克斯鵬在1997年撰寫的一篇文章中坦誠地寫道：“我們有一處令人不安的遺漏，在談到有關(guān)重靶上高能（2.65兆伏）γ射線的反常吸收和輻射這個(gè)研究成果時(shí)，沒有提到中國的物理學(xué)家趙忠堯，盡管他是最早發(fā)現(xiàn)硬γ射線反常吸收者之一，趙忠堯在世界物理學(xué)家心中是實(shí)實(shí)在在的諾貝爾獎(jiǎng)得主！”

由此可見，趙忠堯在上個(gè)世紀(jì)30年代初就曾經(jīng)與諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)失之交臂，他沒有像他后來的學(xué)生楊振寧和李政道那么幸運(yùn)——他們?cè)?957年雙雙獲得了諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。

1931年趙忠堯?qū)W成歸國后到清華大學(xué)擔(dān)任物理學(xué)教授，當(dāng)時(shí)葉企孫從理學(xué)院調(diào)任清華大學(xué)校務(wù)委員會(huì)主任，吳有訓(xùn)接任理學(xué)院院長(zhǎng)，趙忠堯曾經(jīng)一度接任物理系主任，他開設(shè)了我國首個(gè)核物理課程，主持建立了我國第一個(gè)核物理實(shí)驗(yàn)室。他和物理系的同事一起，用蓋革計(jì)數(shù)器進(jìn)行γ射線、人工放射性和中子物理的研究，研究結(jié)果有的發(fā)表在《中國物理學(xué)報(bào)》上，也有一些發(fā)表在英國的《自然》雜志上——如《硬γ射線與原子核的相互作用》，以及《Ag、Rh、Br核的中子共振能級(jí)的間距》等。著名物理學(xué)家E.盧瑟福在前一篇論文前加了按語，說這一實(shí)驗(yàn)結(jié)果提供了正負(fù)電子對(duì)產(chǎn)生的又一證據(jù)，并對(duì)趙忠堯回國后能自己動(dòng)手創(chuàng)造條件，繼續(xù)進(jìn)行科學(xué)研究大加贊賞。1937年，抗日戰(zhàn)爭(zhēng)爆發(fā)，趙忠堯先后到云南大學(xué)、西南聯(lián)大和中央大學(xué)任教，給一二年級(jí)的大學(xué)生上過普通物理學(xué)、力學(xué)、電學(xué)等基礎(chǔ)課程。在那種難以想象的艱苦條件下，他除了教學(xué)工作之外，還和張文裕用蓋革密勒計(jì)數(shù)器做了一些宇宙線方面的研究工作。由于在當(dāng)時(shí)的條件下不可能完成這些實(shí)驗(yàn)，他便將實(shí)驗(yàn)方案寫成文章在國外發(fā)表。趙忠堯與他的老師葉企孫一起，培養(yǎng)了一批后來為我國的原子能事業(yè)作出重要貢獻(xiàn)的人才：王淦昌、彭桓武、錢三強(qiáng)、鄧稼先、朱光亞、周光召、程開甲、唐孝威，諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)得主李政道和楊振寧也都曾受業(yè)于趙忠堯。

抗戰(zhàn)勝利后，趙忠堯教授感到非常有必要在國內(nèi)建立設(shè)備較好的核物理實(shí)驗(yàn)室。1946年，他赴比基尼群島參觀美國的原子彈試驗(yàn)，之后又在美國麻省理工學(xué)院、加州理工學(xué)院等處進(jìn)行核物理和宇宙線方面的研究。

1950年趙忠堯沖破重重困難，毅然回到新中國，參與中國科學(xué)院近代物理研究所的創(chuàng)建。利用回國時(shí)帶回的加速器部件和試驗(yàn)設(shè)備，他先后于1955年和1958年建成了我國最早的70萬伏和200萬伏高氣壓型質(zhì)子靜電加速器，為我國核物理、加速器和真空技術(shù)、離子源技術(shù)的研究打下了基礎(chǔ)。以靜電加速器為基礎(chǔ)，趙忠堯教授又主持建立了核物理實(shí)驗(yàn)室，具體領(lǐng)導(dǎo)和參加了核反應(yīng)研究，為開創(chuàng)我國原子核科學(xué)事業(yè)作出重要貢獻(xiàn)。

上世紀(jì)50年代，趙忠堯家住中關(guān)村，周末和節(jié)假日，他就要請(qǐng)研究所里的年輕人來家聚聚，師生融洽，一起切磋學(xué)術(shù)上的問題，有時(shí)也做一些消遣性的游戲，如解九連環(huán)、打橋牌等。

“文革”中，由于曾滯留美國的經(jīng)歷，趙忠堯被戴上“特務(wù)嫌疑”的帽子，關(guān)進(jìn)了牛棚。

進(jìn)入上世紀(jì)70年代，面對(duì)嚴(yán)峻的國際形勢(shì)，中央決定狠抓高科技，加強(qiáng)國防建設(shè)。1973年，高能物理研究所成立，趙忠堯恢復(fù)工作，擔(dān)任副所長(zhǎng)并主管實(shí)驗(yàn)物理部的工作。幾代人為之奮斗的目標(biāo)——在中國建造高能加速器，終于被提上了議事日程。盡管趙忠堯年事已高，但他仍然積極參加了高能實(shí)驗(yàn)基地的建設(shè)以及有關(guān)的學(xué)術(shù)會(huì)議，并帶出了一批青年才俊。

1984年，北京正負(fù)電子對(duì)撞擊機(jī)破土動(dòng)工。1989年以來，一批新的科研成果陸續(xù)問世，這一切蘊(yùn)含了包括趙忠堯在內(nèi)的老一輩科學(xué)家的心血，而此時(shí)，奮戰(zhàn)在科研一線的則是他們培養(yǎng)出來的新一代中青年科學(xué)家。中國第一枚原子彈誕生，第一枚氫彈爆炸，第一艘核潛艇下水，第一個(gè)高能量的正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)問世，第一個(gè)核電站破土動(dòng)工，這些原子能開發(fā)領(lǐng)域的成果，有差不多一半的技術(shù)力量來自趙忠堯和他的學(xué)生們。

新的歷史時(shí)期，趙忠堯盡管年事已高，但因他德高望重，深孚眾望，還是出任了中國物理學(xué)會(huì)名譽(yù)理事長(zhǎng)和中國核學(xué)會(huì)名譽(yù)理事長(zhǎng)。為了表彰他對(duì)我國核物理研究的開拓性貢獻(xiàn)，香港的何梁何利基金會(huì)于1995年向趙忠堯頒發(fā)了“何梁何利基金科學(xué)與技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)”。

獲獎(jiǎng)后，趙忠堯當(dāng)即決定將“何梁何利獎(jiǎng)”的獎(jiǎng)金全部捐贈(zèng)出來，設(shè)立“趙忠堯獎(jiǎng)基金”，以獎(jiǎng)勵(lì)清華大學(xué)、中國科技大學(xué)、東南大學(xué)、北京大學(xué)和云南大學(xué)物理系的優(yōu)秀學(xué)生，激勵(lì)他們?yōu)樽鎳姆睒s富強(qiáng)勤奮學(xué)習(xí)。

趙忠堯?yàn)槿苏薄⒅液?，一生只知兢兢業(yè)業(yè)地為國家工作，所得到的榮譽(yù)和地位與他的成就極不相稱。作為中國核物理研究的開拓者之一，國人對(duì)他所知甚少。

1998年5月28日，當(dāng)趙忠堯以96歲高齡辭別人世時(shí)，遺體告別儀式極其簡(jiǎn)單，媒體也并無太多報(bào)道，這不能不說是中國的遺憾。不過，我相信，歷史終會(huì)記住，中國曾經(jīng)有過這樣一位杰出的物理學(xué)者，一位創(chuàng)造過如此輝煌業(yè)績(jī)的核物理先驅(qū)，一位為我國的物理事業(yè)嘔心瀝血、奉獻(xiàn)了一生的愛國者！

王渝生，理學(xué)博士，教授，博士生導(dǎo)師，國家教育咨詢委員會(huì)委員，中國青少年科技輔導(dǎo)員協(xié)會(huì)副理事長(zhǎng)，原北京市科協(xié)副主席。