盧鶴紱：“中國核能之父”

文／雷冊淵

當(dāng)20世紀(jì)帶著諸如相對論、量子論、信息論和基因論等物理學(xué)巨大成就被載入史冊之時(shí)，一定不會少了這樣一個(gè)中國人的名字，他就是被譽(yù)為“中國核能之父”和“世界上第一個(gè)揭露原子彈秘密的人”的中國科學(xué)院院士、復(fù)旦大學(xué)教授、享譽(yù)世界的核物理學(xué)家——盧鶴紱。

6月7日，為紀(jì)念盧鶴紱誕辰100周年，一尊盧鶴紱銅像佇立在他曾經(jīng)執(zhí)教的復(fù)旦大學(xué)校園內(nèi)。

“中國人在稱原子重量”

祖籍山東省萊州市的盧鶴紱于1914年6月出生在遼寧沈陽的一個(gè)知識分子家庭里。他的父親盧景貴是我國上世紀(jì)早期公派赴美留學(xué)生、交通機(jī)械專家，與少帥張學(xué)良稔熟；母親崔可言曾東渡日本，和秋瑾同在東京女子實(shí)踐學(xué)堂公費(fèi)留學(xué)，后從事教育工作。在家庭的熏陶下，天資聰穎的盧鶴紱從小就對自然科學(xué)產(chǎn)生了濃厚的興趣。1932年，他以優(yōu)異的成績考入燕京大學(xué)理學(xué)院物理系。1936年，大學(xué)畢業(yè)后赴美國明尼蘇達(dá)大學(xué)研究院深造，專攻近代物理學(xué)和原子物理學(xué)。

1937年，攻讀碩士學(xué)位的盧鶴紱在導(dǎo)師的指導(dǎo)下，開展了一項(xiàng)熱鹽離子源發(fā)射性能的研究。然而，當(dāng)時(shí)用來進(jìn)行這項(xiàng)研究的實(shí)驗(yàn)儀器并不完備，盧鶴紱就自己動(dòng)手設(shè)計(jì)制造了一臺180度聚焦型質(zhì)譜儀，并在這臺今天看來頗為簡陋的儀器上開始了他的研究工作。經(jīng)過多次反復(fù)實(shí)驗(yàn)，盧鶴紱在測量鋰7及鋰6離子釋放量的比值時(shí)，發(fā)現(xiàn)此值在不同時(shí)刻不盡相同，從而發(fā)現(xiàn)了“熱鹽離子發(fā)射的同位素效應(yīng)”。緊接著，盧鶴紱又用自己發(fā)明的“時(shí)間積分法”在世界上第一次精確地測得了鋰7和鋰6的天然豐度比為12∶29。

盧鶴紱的這一科研成果甫一問世，就引起了不小的反響。美國《明尼阿波利斯日報(bào)》在頭版顯著位置刊發(fā)了題為“中國人在稱原子重量”的報(bào)道，并配發(fā)了盧鶴紱正在做實(shí)驗(yàn)的照片。

盧鶴紱所做的這一開創(chuàng)性的工作，也一直為國際物理界所公認(rèn)。1953年，著名物理學(xué)家、諾貝爾獎(jiǎng)獲得者雪柯瑞在他主編的《實(shí)驗(yàn)核物理》一書中就明確指出，是盧鶴紱在世界上“首先發(fā)現(xiàn)了熱鹽離子發(fā)射的同位素效應(yīng)”。1958年，英國劍橋大學(xué)沃爾士在其所著的《質(zhì)譜學(xué)》中，專門介紹了盧鶴紱的“時(shí)間積分法”，并認(rèn)為這是一項(xiàng)創(chuàng)舉。另外，盧鶴紱精確測定的鋰7和鋰6豐度比數(shù)值，也被選定為同位素表上的準(zhǔn)確值，被國際同位素表沿用了50多年，直到1990年，美國核數(shù)表引用的還是這一定值。

“世界上第一個(gè)揭露原子彈秘密的人”

20世紀(jì)30年代，原子物理學(xué)是當(dāng)時(shí)最熱門的研究學(xué)科，特別是鈾核裂變現(xiàn)象被發(fā)現(xiàn)以后，如何用特大的質(zhì)譜儀長時(shí)間積累出足夠數(shù)量的鈾核，更成為物理學(xué)界迫切需要解決的難題。1939年，盧鶴紱在獲得碩士學(xué)位后，就把這一課題作為自己攻讀博士學(xué)位的研究目標(biāo)。

經(jīng)過3年刻苦努力，盧鶴紱根據(jù)扇形磁場對入射帶電粒子有聚焦作用的普適原理，設(shè)計(jì)制造了一臺新型60度聚焦的高強(qiáng)度質(zhì)譜儀，并撰寫了名為“新型高強(qiáng)度質(zhì)譜儀及在分離硼同位素上的應(yīng)用”的博士論文。這一研究成果，因被美國政府列為設(shè)計(jì)制造第一批原子彈及原子反應(yīng)堆的絕密資料而被扣發(fā)，直到1950年才以摘要的形式發(fā)表在美國《核科學(xué)文摘》上。

1941年，盧鶴紱回國，戰(zhàn)亂中的中國沒有條件自己開展核物理方面的實(shí)驗(yàn)研究。盧鶴紱為把所學(xué)的知識貢獻(xiàn)給祖國，在教學(xué)之余繼續(xù)進(jìn)行科學(xué)研究，先后發(fā)表了兩篇重要論文。一篇是1944年在國內(nèi)《科學(xué)》雜志上發(fā)表的“重原子核內(nèi)之潛能及其利用”。該文全面闡述了核裂變的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)及有關(guān)理論，并預(yù)言了人類大規(guī)模利用原子能的可能性，被學(xué)界普遍認(rèn)為是“中國科學(xué)家第一個(gè)給中國讀者全面介紹原子能物理知識及其應(yīng)用”的科學(xué)著述。另一篇?jiǎng)t是戰(zhàn)后1947年在《美國物理月刊》上發(fā)表的“關(guān)于原子彈的物理學(xué)”一文。這篇論文詮釋了原子彈機(jī)理的奧秘，并提出了簡單估算原子彈和原子反應(yīng)堆臨界體積的獨(dú)特方法。該文發(fā)表后，旋即在國際物理學(xué)界引起轟動(dòng)，不僅文獻(xiàn)資料被廣泛引用，而且盧鶴紱也被譽(yù)為“世界上第一個(gè)揭露原子彈秘密的人”，從而確立了他成為世界一流原子能物理學(xué)家和“中國核能之父”的歷史地位。

最滿意的成果：“盧鶴紱不可逆性方程”

曾經(jīng)有記者這樣問盧鶴紱：“您認(rèn)為自己最滿意的科研成果是什么？”盧鶴紱毫不猶豫地答道：“盧鶴紱不可逆性方程?！?/p>

新中國成立以后，在黨和政府的關(guān)心和支持下，盧鶴紱的科學(xué)研究得到了長足發(fā)展。一方面，他延續(xù)了之前對于原子核結(jié)構(gòu)的研究：最早提出原子核的殼模型，并得出了核半徑新的計(jì)算公式；進(jìn)行核裂變實(shí)驗(yàn)研究，首次實(shí)現(xiàn)了中國人在本土觀察鈾核裂變的夙愿；發(fā)表我國第一篇描述鈾核裂變的論文《鈾核之自裂》，擴(kuò)充了愛因斯坦的化學(xué)弛豫學(xué)說，以理論和實(shí)踐的雙重開創(chuàng)性對當(dāng)時(shí)我國即將崛起的核能開發(fā)研究和后來的原子能工業(yè)發(fā)展起到了不可磨滅的促進(jìn)作用。另一方面，盧鶴紱還對流體動(dòng)力學(xué)進(jìn)行研究。1950年，他發(fā)表了著名的《容變黏滯性之唯象理論》，首次在世界上推出了“容變弛豫方程”，從而修改擴(kuò)充了已有的經(jīng)典流體動(dòng)力學(xué)方程。1951年，在已有的工作基礎(chǔ)上，盧鶴紱又進(jìn)一步論證了容變黏滯性理論的普適性，進(jìn)而把這一理論的應(yīng)用范圍進(jìn)行了推廣。盧鶴紱取得的這一系列成果，譜寫了流體動(dòng)力學(xué)研究的新篇章。他建立的容變弛豫方程，被物理學(xué)界命名為“盧鶴紱不可逆性方程”，并被列入德國物理百科全書《物理大全》。

20世紀(jì)60年代初，盧鶴紱轉(zhuǎn)向受控?zé)岷朔磻?yīng)研究，主編了我國第一本有關(guān)熱核反應(yīng)的專著《受控?zé)岷朔磻?yīng)》。晚年，盧鶴紱還進(jìn)行了粒子物理學(xué)和宇宙真空場結(jié)構(gòu)方面的研究，出版了名為《哥本哈根學(xué)派量子論考釋》的物理學(xué)著作。

盧鶴紱對物理學(xué)，特別是對核物理學(xué)作出的卓越貢獻(xiàn)，使他成為“世界上第一流的原子能物理學(xué)家”（英國學(xué)者、中國科技史專家李約瑟評語）。盧鶴紱去世后，美國休斯敦大學(xué)和明尼蘇達(dá)大學(xué)均為他樹立銅像，美國檀香山市還把每年的6月15日定為“盧鶴紱日”。

科學(xué)精神：開拓創(chuàng)新，求真務(wù)實(shí)

盧鶴紱在教育戰(zhàn)線上辛勤耕耘60載，為祖國培養(yǎng)了幾代人才，其中包括許多科學(xué)院院士、大學(xué)校長以及一批科技與教育精英，在11位兩彈元?jiǎng)字芯陀?位曾經(jīng)是盧鶴紱的學(xué)生。

“一是有所發(fā)現(xiàn)、有所發(fā)明、有所發(fā)展，最后的目的是開創(chuàng)新領(lǐng)域。二是要老實(shí)，不要虛偽。弄虛作假、故弄玄虛的人都是站不住的。知而告人，告而以實(shí)，仁信也?！边@是盧鶴紱告誡青年科學(xué)工作者的箴言，也是他恪守一生的人生信條。

《現(xiàn)代物理知識》雜志的一位主編曾經(jīng)給盧鶴紱寫信，問到這樣的問題：“為什么諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)與大陸中國人無緣？”盧鶴紱意味深長地說：“開天辟地，創(chuàng)出新領(lǐng)域，自然得之。模仿練習(xí)，細(xì)游舊山河，只能失之?！?/p>

盧鶴紱提倡的是一種開天辟地的首創(chuàng)精神，正是基于這樣的精神，他才能夠自由地遨游在物理學(xué)廣闊的天地里，在不同領(lǐng)域均有建樹。

在復(fù)旦大學(xué)為盧鶴紱慶祝八十大壽的大會上，他曾經(jīng)說：“物理學(xué)不能跟在人家屁股后面跑，應(yīng)當(dāng)創(chuàng)出新的東西來才有意義。不管是大是小，只要是新的。要有所發(fā)現(xiàn)，有所發(fā)明，有所創(chuàng)造，有所前進(jìn)，這是毛主席告訴我們的?！?/p>

在盧鶴紱的學(xué)生們看來，先生除了教給他們知識、培養(yǎng)他們的創(chuàng)新意識，另外一個(gè)很重要的方面便是“德”。

“知而告人，告而以實(shí)，仁信也?！边@是盧鶴紱的座右銘。據(jù)他的學(xué)生撰文回憶：“他無論是談話、開會，還是上課、演講，抑或著書、撰文，無不向聽眾、讀者敞開胸懷，真實(shí)地報(bào)告自己的見解學(xué)識、所知所聞。他沒有不可告人之言，沒有不可告人之事，心地坦蕩，率直無偽，真乃君子之信；他待人至誠，滿腔熱忱，向親朋弟子、向社會大眾無私地亮出自己的知識、見解、智慧、思想，真乃君子之仁……先生是最慈祥、最通達(dá)的嚴(yán)師?！?/p>

盧鶴紱治學(xué)嚴(yán)密，教學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)，對學(xué)生嚴(yán)格要求，批評某些時(shí)弊陋習(xí)相當(dāng)嚴(yán)厲。他的以實(shí)告人，也絕非只是記誦的書本知識，而往往是他對一些問題的深邃見解，是他的治學(xué)經(jīng)驗(yàn)和科學(xué)創(chuàng)造方法。同時(shí)，盧鶴紱還要求學(xué)生仁義而不虛偽、方正而不圓滑。

盧鶴紱的這些言傳身教令許多學(xué)生受益終身。

盧鶴紱之子盧永亮在一篇紀(jì)念文章中說：“父親把物理作為一種信仰，作為他生命的一部分，這也就是后來他成功的基礎(chǔ)。”正是因?yàn)檫@樣的科學(xué)信仰，盧鶴紱的一生，治學(xué)、育人、愛國、奉獻(xiàn)，身體力行，如日之恒，影響了一代又一代科研教育工作者和莘莘學(xué)子。

總結(jié)盧鶴紱之于科學(xué)和世界的影響，也許休斯敦大學(xué)物理系主任愛德華·漢格弗的評價(jià)更為貼切：“更深遠(yuǎn)的是他性格中的正直，以及對人類的關(guān)愛……這是永遠(yuǎn)抹不去的痕跡。盧鶴紱被稱為‘中國核能之父’，但他的目光，具有和平和榮耀的遠(yuǎn)見，不僅僅是對中國人民的，而是對所有人的?！?/p>