永遠懷念我的老師謝家麟先生

新華社記者金立旺2014年5月16日攝

高傑/文 （中國科學院高能物理研究所 研究員）

2016年2月20日8:12分，我的老師，中科院高能物理研究所謝家麟院士與世長辭了。 21日早晨與我的兩位師兄王光偉和裴國璽研究員一同去謝先生家裡，家裡只有師母範先生和家人，再也見不到我們的老師謝先生了。我再一次深深感受到了時空流變的力量，它使人相遇，使人分離。

說起我與謝先生的第一次近距離接觸，還得從1978年入學後不久清華大學工程物系加速器教研組安排學生們到中科院高能物理研究所的參觀活動說起。 那時高能所正在積極開展在昌平籌建的50GeV質子同步回旋加速器（「87工程」）的預製研究工作，實際上文革後恢復招生，清華工物系加速器專業1978年招收的第一個班（85班），也就是為了這個項目進行人才培養和儲備。高能所的接待人員向我們展示了各種低能加速器，實驗室和科研人員辦公室。這次實驗室參觀給我留下最為深刻的印象就是在辦公桌上那一摞一摞、厚厚的、裝訂好的外文期刊雜誌。那種感覺就像是親臨戰場前線一樣，有一種真實感和神聖感，既是一種感性認識，又是一種理性認識。最後，大家來到主樓二層的階梯教室，一位年近花甲、精神矍鑠的老教授身穿那時最標準的四個兜的藍色幹部服在講台上給學生們介紹高能所的研究領域和科研情況，同時還特別詳細地介紹了50GeV質子同步加速器「87工程」項目（直到最近查閱資料我才真正了解到「87」字樣的內在涵義，它與CERN有關，它反映了那個時代中國科學家的內心深處的目標追求）。這位老教授正是我國著名的加速器物理與技術專家及「87工程」項目總設計師謝家麟先生。現在每當我走進高能所主樓二層階梯教室，總能隱約感受近四十年前第一次見到謝先生的情景，只有時空的不同。

在清華的五年大學學習期間，儘管「87工程」在1979年因為經濟調整而下馬，但我從未間斷過對我國未來大型加速器計劃的關注和知識儲備。1983年北京正負電子對撞機BEPC正式開工，鄧小平親自來高能所奠基。1983年是個重要的年份，我的大學畢業論文也是在高能物理研究所完成的。那時，高能所正在根據謝先生和周立農老師等提出的箭耦合駐波加速結構進行樣機研究，我的畢業論文研究內容就是如何精確測量加速腔中的產分布，並給出精確的理論解析公式。謝先生的名字第一次出現在我所研究課題的文章作者里，周立農老師是我在高能所的畢業論文指導教師。

說來也巧，跟我一同在高一參加高考的同學劉寧在清華建築系土木工程專業1983年的大學畢業論文研究內容就涉及BEPC地下土建工程。那時非常羨慕他，能夠直接在與我國大科學裝置正負電子對撞機的相關領域進行研究並做出貢獻。

1983年大學畢業後我考取了清華大學本校研究生，一同考取加速器專業的同班同學還有李德潤，趙振堂，武小瑜，劉國治，陳同，渠志燦，其中李德潤，武小瑜，劉國治和我在同一個宿舍，有不少樂趣。三年的研究生生活過的飛快，1986年6月研究生畢業時我考取了謝家麟先生的博士研究生，從此開始了生命中與謝先生至今30年師生關係的不解之緣。

記得1986年6月第一次以師生關係第一次見到謝先生是在高能所主樓二層右手朝陽的他的辦公室里。除了我想要深入了解的北京正負電子對撞機工程，他向我重點介紹了他正在推動開展的北京自由電子激光項目的情況和目標，並建議我的博士論文重點為用於北京自由電子激光裝置的微波電子槍的理論與實驗研究。

在1986年，基於直線加速器的自由電子激光裝置世界上只有美國的實驗搞成功了。里根時代的「星球大戰」計劃中的天基武器之一就是當時只有美國掌握的基於直線加速器的自由電子激光器。我的研究工作的起點就是從謝先生到美國斯坦福大學直線加速器中心訪問帶回來的一張草圖開始的。記得那時經常到謝先生在中關村的家裡討論問題，從微波技術到陰極材料，從粒子動力學到實驗技術，從alpha分析磁鐵到束流傳輸注入和測量。謝先生從美國洛斯阿拉莫斯國家實驗室(Los Alamos National Laboratory)、美國勞倫斯·利弗摩爾國家實驗室(LawrenceLivermore National Laboratory)及其它國家實驗室邀請的科學家來北京講解自由電子激光原理和加速器物理。我關於尾場引起的束流發射度增長的物理概念和尾場計算方法就是在那時建立和學習的。在這段時間裡，無論是通過謝先生的介紹還是與國外科學家的面對面討論都感到國際視野、國際交流與國際合作的重要性和必要性。謝先生時常對井底之蛙式的狹窄視野的批判對我的思想方法和工作方法都起到了重要的指導性作用，直到今天還時常反思自己是否會有視野狹隘的情況發生。

幾個月過後，工作有了很大進展，這與謝先生制定的正確技術路線有很大關係。在實驗方面，謝先生強調的把東西做出來是最重要的觀點對我產生了很大的影響。我的研究工作除了理論設計，就是畫圖紙，跑材料，找工廠，出差，聯繫合作夥伴，安裝，實驗，失敗，再實驗，再失敗，再實驗。一開始，單晶LaB6陰極沒有就用噴塗的，Re絲燈絲沒有就用鎢絲代替，發現鎢絲與陶瓷隔片發生高溫下的化學反應就改進成不用陶瓷隔片的螺旋錐形燈絲結構，陰極Re筒沒有就用鉬筒代替，磁四極透鏡從王書鴻老師那面質子加速器庫存里借，沒經費研製專用alpha磁鐵，就用高能所工廠剩餘的BEPC-110Q鐵的散矽鋼片製造代替。無論有多難，都要想方設法向前推進才行，這就是謝先生的科研風格。直到現在在我辦公室指導博士生研究時，我總要把他們比作戰士衝鋒作戰，要有一種不怕困難、克服困難的勇往直前、爭取勝利的精神和勇氣。中科院電子所和瀋陽科學儀器廠成了我常要聯繫的地方。在辦公室的製圖版上不斷完成著各種孔徑的法蘭、束管、腔體、陰極結構、alpha磁鐵結構和真空盒設計等，沒有計算機程序幫助的純手工設計和製圖（在清華學習的機械設計課程可幫了我不少忙）。

由於工作進展迅速，加上謝先生的信譽，高能所的北京自由電子激光項目終於被國家定為863項目。對我來說立項之後的日子比以前好過多了。過去由於經費不足東拼西湊的元件現在可以根據要求設計加工了。兩年多過去了，實驗裝置有了模樣。

一天，謝先生領著一對法國夫婦來室里參觀。被告知那位先生是法國國家科研中心直線加速器研究所（Laboratoire de L』Accelerateur Lineair, IN2P3, CNRS。 簡稱LAL)的所長Prof. M. Davier後，我給他們介紹了整個裝置和實驗結果。臨別前，所長對我說：你畢業後可以到法國來。幾個月後該所的加速器物理室的室主任Dr. J. Le Duff也來參觀了。聽完我的解說，他認定我在美國呆過。我的英文水平顯然給他留下了深刻印象。之後很快我就收到了法方的邀請信。這時離我的博士論文答辯還有三四個月。那時候，我的身體不好，由於長期從事輻射試驗受射線的影響，我的白血球降到了兩千多，人感到異常疲勞。但能去LAL這樣一個在世界環形正負電子對撞機發展史上佔有重要地位的研究所學習工作，這是一個很好的機遇，跟夫人商量後還是決定去。世界第一台環形正負電子對撞機AdA就是在法國Orsay的LAL研究所進行的首次成果對撞，之後有建有ACO和DCI兩代環形正負電子對撞機，並為LEP建造了直線注入器LIL。同時，LAL是一個以高能物理為中心的研究所，與CERN有著千絲萬縷的緊密聯繫（CERN也是法國科學政治家首先提出成立的），符合我個人長期以來想往的高能粒子對撞機加速器物理與技術的研究目標與興趣。可以說是謝先生通過LAL的大門把我領入高能物理對撞機加速器物理與技術研究的領域和軌道上來。

1989年４月，我作為訪問學者來到了巴黎法國國家科研中心直線加速器研究所。由於謝先生於1989年10月赴美國布魯海文國家實驗室工作兩年，高能所同意將我的博士學習階段轉到巴黎第十一大學加速器物理與技術專業。我於1992年獲得博士學位，1996年獲得巴黎十一大學大博士(Habilitation àdiriger des Rechereches)，題目就是未來高能正負電子直線對撞機相關加速器物理研究，並於1993年1月1日成為法國國家科研中心的終身研究員。Dr. J.Le Duff是我的法國導師，Prof. M. Davier是我的博士與大博士答辯委員會的主席。1996年在謝先生的推薦下，我接到李政道先生的邀請信回國在CCAST進行了為期3天的未來正負電子直線對撞機研究的報告。1996年至2004年，我的研究領域又轉向環形正負電子對撞機的加速器物理關鍵問題研究，發表了大量文章並建立了許多相關理論，這也為我目前作為加速器召集人之一帶領加速器團隊開展我國科學家在1992年9月提出的大型環形正負電子對撞機（CEPC）CDR設計研究及博士生培養打下了重要得理論基礎。

在法國期間時常被請到所長Prof. M. Davier和室主任Dr. J. Le Duff家裡做客，每每談到我的中國導師謝家麟時他們總是給予最高的評價：一個令人尊敬的學者和前輩、一個具有國際視野和國際合作精神的開創性科學家、一位紳士、一個好朋友。那時，Dr. J.Le Duff是台灣光源的顧問，袁家騮、吳健雄是他的好朋友，也到家裡做過客，他總是說這些東方科學家身上的平和與睿智是他非常欣賞的。他們的這些評價在給我留下了很深的印象同時，也使我從另一個角度更加了解了我的中國導師，謝先生。

謝先生是解放初歷盡曲折從美國學成回到祖國的老一輩歸僑科學家，為我國的電子直線加速器技術和北京正負電子對撞機工程做了奠基性的工作。我回國前，他經常在我有機會去家裡看望他時對我說，呆在國外是「錦上添花」，回國服務是「雪中送炭」。多年來，謝先生回國服務，報效祖國的人生經歷一直是我的學習榜樣，同時，也符合我的人生價值觀。正是擁有這種對國家的責任意識，2004年底，我放棄了法國國家科研中心的終身研究員職位，作為中國科學院「海外傑出人才」引進計劃（百人計劃）的引進人才回到中科院高能所任研究員（中國人事部批准的回國定居專家）並得到2005年度國家傑出青年科學基金資助。臨行前，中國駐法國大使館教育處和全法中國科技工作者協會為我舉行了歡送會。中國駐法教育處的白章德參贊和科技處的王紹琪公參（後任ITER首任中方代表）對我的順利回國都給予了很大的支持和幫助，這些都使我終生難忘。說起當時的選擇，我覺得能夠歸國報國是一件很幸運和幸福的事情，出國是必要的，回國是必然的，回來為國家做事，心理上很踏實，有一種歸屬感和幸福感。

2004年8月國際未來高能粒子加速器委員會決定下一代高能粒子對撞機為超導型直線對撞機，命名為國際直線對撞機（International Linear Collider, ILC）。回國後我立即組織研究所內及國內各方面的力量建立國際合作團隊，開展ILC國際合作。應該說ILC國際合作，機遇非常難得，如不及時抓住，我們與世界先進水平的差距還將拉大。國際上對直線對撞機的研究已經開展了20多年，而我國過去基本在這個研究領域之外，同時，ILC採用的先進的超導加速技術也是我國急需發展的高技術。我本人在法國自1992年以來就從事未來直線對撞機的研究與國際合作，我的回國與我帶領團隊所開展的研究工作是一個絕佳的匹配。雖然在實際工作中會遇到很多困難和問題，但看到研究團隊在進步，博士生、博士後相繼順利畢業，研究工作不斷進展，中國在ILC國際合作中的地位不斷增加，我心裡感到非常踏實和幸福。作為ILC亞洲指導委員會主席，ICFA LCB成員，我知道自己的責任和使命：使中國在世界的科技前沿佔有一席之地。謝先生對國際高能物理前沿的發展狀況十分關注，每當談到國際直線對撞機他總是對中國在未來國際直線對撞機的建造及實驗中的參與程度非常關心，認為中國應該積极參与前沿科學國際合作研究，在我國積極發展先進的超導加速器技術，只有這樣中國才有可能在激烈的國際競爭中爭得主動，並通過國際合作提升自己。

關於未來長遠加速器物理與技術發展，記得2005年3月的某個星期一上午，我接到謝先生的一個電話要我去他的辦公室。到了辦公室，他給我看了2004年底的Nature雜誌上的關於激光等離子體加速實驗的三篇文章。這三篇文章所展示的實驗結果顯示了這一領域的里程碑式的進步和重要機遇。根據謝先生的建議，我作為會議主席T於2005年11月在CCAST舉辦了第一屆激光等離子體加速研討會。在研討會上來自國內外的專家學者聚集一堂，對這一加速器前沿技術在中國的未來發展進行了深入的討論。謝先生作為與會的最年長者，其對科學前沿的高度敏感度給大家留下了深刻的印象。作為會議主席，我深深地感到國內加速器界應積極開展這一前沿技術的研究，特別是應從培養青年一代抓起。在之後的10年里，我的博士生當中有兩位從事激光等離子體加速物理與技術研究，開展了與美國伯克利國家實驗室、九院和中科院物理所的合作研究，成為了高能所第一批在激光等離子體加速前沿技術方面的博士畢業生。目前，激光等離子體加速物理預實驗也成為中科院粒子加速器物理與技術重點實驗室的重要研究內容之一。現在回想起來，感到謝先生對前沿加速器物理與關鍵技術的大力推動實在是太重要了。

自2005年回國後，我作為香山會議申請人成功召開過兩次香山會議（第294次和第464次）。其中，在2012年7月希格斯粒子在LHC強子對撞機成功發現之後，於2013年6月成功召開的第464次「下一代高能正負電子對撞機：現狀與對策」香山會議結論指出：1）中國應積极參与國際直線對撞機ILC的預研，建造和運行。2）周長為50-70km的環形正負電子對撞機（Higgs 工廠，CEPC）及可改造成的50-70TeV質子-質子對撞機（SppC）是我國高能物理界的重要機遇，需要抓緊組織隊伍進行預研。這兩個會議結論對我國高能物理未來發展和世界高能物理髮展格局都將產生重大影響。謝先生非常關注我國科學家提出CEPC-SppC計劃，這符合他一貫看大看遠的戰略風格。謝先生去世前不到一年，還堅持周一上午去辦公室工作半天，並時刻關注著我國粒子加速器的每一點進步和發展。記得在去年的一個周一上午，我去她的辦公室看他，談到未來環形正負電子對撞機(CEPC)的最新設計與科研進展時，謝先生不時地點頭和微笑，眼裡充滿對我國未來高能物理加速器發展的殷切期望。我和導師謝家麟先生有著一致的目標，那就是立足於自己的學科，愛國報國，為國家的崛起努力做事，起到「雪中送炭」的作用。這個目標一代一代地傳承著，好比一根鏈條，一環扣著一環。

今年即將在韓國召開的國際粒子加速器大會（IPAC）上，首次設立了四個冠名獎項，其中第一項就是「謝家麟獎」。今後，這個大會每次在亞洲召開時都會頒發「謝家麟獎」。IPAC（亞洲）這個以謝家麟冠名的獎項，是世界加速器界對謝先生畢生成就的充分肯定。

就在撰寫這篇文章的過程中，我收到日本黑川真一教授的郵件通知，世界上第一位獲得謝家麟獎的獲得者是美國布魯海文國家實驗室（BNL）的Derek Lowenstein 博士，巧合的是Derek Lowenstein 博士正是在80年代初與謝先生共同合作過北京50GeV質子同步加速器項目的老朋友。 非常遺憾謝先生看沒有能夠看到第一位獲獎人Derek Lowenstein 博士的名字。

謝先生儘管離開了我們，但是他做人的浩然正氣、嚴謹的治學精神、和高遠的目標追求將永遠激勵著我們在沒有盡頭的科學之路上不斷前行。

高傑

2016-02-22