開(kāi)拓中國(guó)重離子物理研究新領(lǐng)域
——記2017年度甘肅省科技功臣魏寶文
甘肅日?qǐng)?bào)記者 秦 娜
60年前的那個(gè)初秋，23歲的魏寶文背著簡(jiǎn)單的行囊踏上火車，一路向西。下了火車，經(jīng)過(guò)蘭州大學(xué)、蘭州飯店，終于來(lái)到了那個(gè)夢(mèng)開(kāi)始的地方——中科院近代物理研究所，這一來(lái)，就再也沒(méi)有離開(kāi)過(guò)。從此，魏寶文的個(gè)人命運(yùn)與中國(guó)重離子物理研究緊緊聯(lián)系在一起。
60年間，魏寶文心無(wú)旁騖地致力于推動(dòng)近代物理研究所事業(yè)的發(fā)展，作為重離子加速器的先行者，為我國(guó)重離子科學(xué)和加速器大科學(xué)裝置發(fā)展、人才隊(duì)伍培養(yǎng)，以及重離子科學(xué)與技術(shù)在甘肅的發(fā)展和應(yīng)用作出了重大貢獻(xiàn)，使重離子加速器成為甘肅的一張科技名片。
從風(fēng)華正茂到耄耋之年，從普通科研人員到中國(guó)科學(xué)院院士……改變的是年華、是經(jīng)歷，不變的是對(duì)科研的不懈追求，是報(bào)效國(guó)家的那顆初心。
六十載恪物明理，一甲子汗灑金城。此次，魏寶文被評(píng)為甘肅省科技功臣，是對(duì)國(guó)之棟梁的認(rèn)可和褒獎(jiǎng)，亦是向與魏寶文一樣扎根西部、無(wú)私奉獻(xiàn)的科學(xué)家群體致敬。
到西部去 到國(guó)家最需要的地方建功立業(yè)
1935年，魏寶文出生在河南禹州，他的小學(xué)和初中時(shí)代幾乎都在抗日戰(zhàn)爭(zhēng)和解放戰(zhàn)爭(zhēng)中度過(guò)。讀高中時(shí)中華人民共和國(guó)成立，才算有了穩(wěn)定的學(xué)習(xí)環(huán)境，也就是從那時(shí)起，魏寶文開(kāi)始對(duì)物理產(chǎn)生濃厚的興趣。
1953年魏寶文考入北京大學(xué)物理系，1956年轉(zhuǎn)入新成立不久的技術(shù)物理系，成為國(guó)家培養(yǎng)的第二批核物理專業(yè)的學(xué)生。1957年魏寶文畢業(yè)后被分配到中國(guó)科學(xué)院物理研究所（后改名為原子能研究所），次年調(diào)入剛組建的中國(guó)科學(xué)院蘭州物理研究室（中國(guó)科學(xué)院近代物理研究所前身），師從著名物理學(xué)家楊澄中。
當(dāng)時(shí)，近代物理所正在籌建1.5米回旋加速器。到1962年底，這個(gè)“一五”大科學(xué)裝置的建成讓物理學(xué)界的科研人員為之振奮。作為第一批使用者，此后魏寶文和同事們都在用1.5米回旋加速器“練兵”。
1965年對(duì)魏寶文來(lái)說(shuō)是個(gè)重要的年份。這一年，近代物理所迎來(lái)了第二機(jī)械工業(yè)部下達(dá)的與氫彈研制有關(guān)的1號(hào)和2號(hào)任務(wù)，一個(gè)是氘-氘及氘-氚反應(yīng)截面測(cè)量，一個(gè)是快中子對(duì)鋰6和鋰7的非彈性截面及能譜測(cè)量。當(dāng)時(shí)魏寶文被抽到2號(hào)任務(wù)攻關(guān)團(tuán)隊(duì)中，能參與到這樣重大的任務(wù)中，對(duì)于年輕的魏寶文來(lái)說(shuō)是難得的機(jī)會(huì)，他和大家鉚足了勁兒工作。1970年，任務(wù)圓滿完成。
對(duì)這兩項(xiàng)任務(wù)的完成，當(dāng)時(shí)的核工業(yè)部給予了高度評(píng)價(jià)：為國(guó)內(nèi)核工程研制設(shè)計(jì)提供了熱核材料可靠的第一手?jǐn)?shù)據(jù)；同時(shí)，對(duì)于檢驗(yàn)當(dāng)時(shí)國(guó)外文獻(xiàn)相應(yīng)數(shù)據(jù)的可靠性，澄清存在的某些分歧，也起了很好的作用；從數(shù)據(jù)結(jié)果和測(cè)試技術(shù)來(lái)看，分別達(dá)到了當(dāng)時(shí)的國(guó)際水平和國(guó)內(nèi)先進(jìn)水平。
12年磨一劍 首臺(tái)大型重離子加速器問(wèn)世
重離子加速器是用來(lái)加速比α粒子重的離子加速器，可將大量的重離子加速到很高的速度，高速的重離子形成重離子束。從上世紀(jì)60年代開(kāi)始，隨著重離子加速器的發(fā)展，原子核物理開(kāi)拓了一個(gè)蓬勃發(fā)展的新領(lǐng)域——重離子物理。在原子物理、材料科學(xué)、生命科學(xué)等其他學(xué)科，重離子束也顯示出日益重要的應(yīng)用前景。
彼時(shí)，在經(jīng)過(guò)幾番大討論后，中科院將近代物理所的科研方向確定為低能核物理，并以重離子核物理為主攻方向，同時(shí)開(kāi)展核技術(shù)應(yīng)用研究。
1975年，楊澄中在與魏寶文的一次懇談中，希望魏寶文投身于重離子加速的科研中。正是那次談話為魏寶文的人生和事業(yè)帶來(lái)了新的機(jī)遇，帶他走進(jìn)了重離子加速的世界。
此后，魏寶文承擔(dān)了兩項(xiàng)預(yù)研任務(wù)，即“分離扇回旋加速器離子軌道的非線性效應(yīng)研究”和“重離子束的空間電荷效應(yīng)研究”。在與理論物理學(xué)家羅詩(shī)裕的合作中，不到一年就完成了任務(wù)�；诶碚撗芯砍晒簩毼牡贸隽肆钊苏駣^的結(jié)論：理論站得住腳，我們一定能建造出自己的重離子加速器。
1976年11月，當(dāng)時(shí)的國(guó)家計(jì)委批準(zhǔn)由近代物理所負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)、建造分離扇重離子加速器系統(tǒng)SSC。至此，一項(xiàng)標(biāo)志著我國(guó)核物理研究領(lǐng)域重大進(jìn)展的“7611”工程誕生了。
可當(dāng)工程真正開(kāi)始時(shí)，沒(méi)有技術(shù)積累，缺乏管理經(jīng)驗(yàn)……項(xiàng)目推進(jìn)困難重重。為此，1979年，魏寶文被派往法國(guó)國(guó)家重離子研究中心學(xué)習(xí)。身處異國(guó)他鄉(xiāng)，魏寶文深知此行責(zé)任重大，一刻都不敢松懈，他的勤奮刻苦也贏得了外國(guó)專家的贊許。
回國(guó)后，作為總工程師，魏寶文負(fù)責(zé)起物理總體、技術(shù)把關(guān)、參數(shù)協(xié)調(diào)、磁鐵建造和聯(lián)合調(diào)束的工作。事實(shí)上，從當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)的工業(yè)水平來(lái)看，要建造長(zhǎng)期穩(wěn)定的、空間分布嚴(yán)格對(duì)稱且精度和重復(fù)性都在萬(wàn)分之一量級(jí)的加速離子約束磁場(chǎng)，絕非易事。不但要從材質(zhì)的冶煉入手，甚至連地基的下沉與傾斜、相關(guān)件的選擇等都有極為嚴(yán)格的技術(shù)要求。
統(tǒng)一思想、細(xì)化方案、課題到人、逐個(gè)攻關(guān)……在楊澄中、張恩厚和魏寶文的科學(xué)統(tǒng)籌下，一個(gè)個(gè)圖紙上的創(chuàng)新變成了現(xiàn)實(shí)。
12年磨一劍，1988年12月12日，蘭州重離子加速器成功出束，從而向世界宣告：中國(guó)建成了繼法國(guó)、日本之后第三臺(tái)大型重離子回旋加速器，從此跨入世界重離子加速器研制與應(yīng)用的先進(jìn)行列，為在中國(guó)開(kāi)展中能重離子物理研究創(chuàng)造了條件。這一重大成果獲得1991年中科院科技進(jìn)步特等獎(jiǎng)、1992年國(guó)家科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)。時(shí)至今日，已運(yùn)行30年的蘭州重離子加速器仍是目前國(guó)際上運(yùn)行的三大常溫重離子回旋加速器之一。
魏寶文常說(shuō)，蘭州重離子加速器是三代科研人員智慧和心血的結(jié)晶。而令他遺憾的是，為重離子加速器傾注全部心血的楊澄中先生于1987年去世，沒(méi)能等到加速器建成的那一天……
獨(dú)具慧眼 引領(lǐng)重離子物理學(xué)科創(chuàng)新發(fā)展
近代物理所第二任所長(zhǎng)、中科院蘭州分院院長(zhǎng)、蘭州重離子加速器國(guó)家實(shí)驗(yàn)室首任主任……自上世紀(jì)80年代，魏寶文開(kāi)始擔(dān)任越來(lái)越多的行政職務(wù)。作為科研“掌舵人”，他把更多的精力投入到近代物理所以及整個(gè)學(xué)科的發(fā)展中，一系列前瞻性和戰(zhàn)略性的科研決策，推動(dòng)我國(guó)相關(guān)領(lǐng)域科研水平走在了世界前列。
為提高加速器性能，依托SFC和SSC，魏寶文在1984年就部署開(kāi)展ECR離子源研究工作，利用ECR離子源代替PIG離子源，歷經(jīng)30年的發(fā)展，形成了獨(dú)特體系，引領(lǐng)著國(guó)際強(qiáng)流高電荷態(tài)離子束產(chǎn)生及ECR離子源技術(shù)研究；在新核素合成方面，從1989年起，在魏寶文的組織領(lǐng)導(dǎo)下，近代物理所展開(kāi)新核素合成及其生成機(jī)制、核結(jié)構(gòu)和衰變性質(zhì)研究，在5個(gè)核區(qū)合成20多種新核素，合成了105號(hào)和107號(hào)兩種超重新核素，使我國(guó)在豐質(zhì)子新核素合成研究方向上走到了國(guó)際最前列。
之后，魏寶文將放射性束確定為近物所主要研究方向之一，1997年建成了我國(guó)第一條雙彎放射性束流線，年均運(yùn)行時(shí)間1000小時(shí)，在輕質(zhì)量區(qū)核結(jié)構(gòu)和核反應(yīng)研究方面取得許多重要成果。
這其中，最重要的當(dāng)屬重離子加速器冷卻儲(chǔ)存環(huán)的建設(shè)。早在上世紀(jì)90年代，魏寶文就意識(shí)到必須讓重離子加速再往前走一步，提高束流強(qiáng)度和能量，拓展束流品種，為此他提出在蘭州重離子加速器上續(xù)建冷卻存儲(chǔ)環(huán)的設(shè)想。
魏寶文回憶，當(dāng)時(shí)提出這個(gè)構(gòu)想并沒(méi)有十足把握。在回旋加速器上裝配冷卻存儲(chǔ)環(huán)，當(dāng)時(shí)只有美國(guó)印第安納大學(xué)有先例，但經(jīng)過(guò)考察，發(fā)現(xiàn)那個(gè)裝置不但小，而且只加速輕離子，大型重離子回旋加速器上裝配冷卻存儲(chǔ)環(huán)是否可行仍要打個(gè)問(wèn)號(hào)。
就這樣，魏寶文帶領(lǐng)三名研究生展開(kāi)預(yù)研，不但證明了項(xiàng)目可行性，并組織完成了方案設(shè)計(jì)和立項(xiàng)論證。
2000年，蘭州重離子加速器冷卻儲(chǔ)存環(huán)（HIRFL－CSR）被列為國(guó)家“九五”大科學(xué)工程之一，2008年建成并投運(yùn)，是亞洲最高能量重離子加速器，實(shí)現(xiàn)了從氫到鈾的全離子加速，完成從低中能向高能的跨越，成為國(guó)際一流的重離子科研平臺(tái)。
更讓魏寶文欣慰的是，在工程建設(shè)中，自主研制設(shè)備達(dá)到80％以上，實(shí)現(xiàn)了多項(xiàng)創(chuàng)新和突破。同時(shí)培養(yǎng)和鍛煉了一支優(yōu)秀的青年創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)，創(chuàng)造了極高的性能造價(jià)比。
在基礎(chǔ)研究取得豐碩成果的同時(shí)，在魏寶文的部署下，近代物理所將目光投向了應(yīng)用轉(zhuǎn)化。從上世紀(jì)90年代開(kāi)始，陸續(xù)開(kāi)展了輻照育種、材料輻照效應(yīng)、重離子治癌機(jī)理研究等。目前，重離子腫瘤治療的213例前期臨床試驗(yàn)表明療效顯著，自主設(shè)計(jì)的醫(yī)用重離子加速器獲國(guó)家新產(chǎn)品認(rèn)證，首臺(tái)示范裝置調(diào)試成功，正在檢測(cè)。
當(dāng)好領(lǐng)路人 為年輕科研工作者保駕護(hù)航
作為實(shí)干家，在魏寶文身上，老一輩科學(xué)家那股強(qiáng)烈的責(zé)任感和愛(ài)國(guó)情懷已成為鮮明的時(shí)代烙�。蛔鳛橹餍墓�，在魏寶文的影響下，艱苦奮斗、勇于創(chuàng)新的科研精神代代相傳，鼓舞著一批批年輕人。
即使在經(jīng)濟(jì)困難時(shí)期，魏寶文仍然堅(jiān)持科研工作，經(jīng)常加班到深夜，餓了就隨便“墊”幾口繼續(xù)工作；在重離子加速器的攻堅(jiān)階段，他經(jīng)常和工程技術(shù)人員日夜苦戰(zhàn)，每天熬到深夜才回家，天不亮又出現(xiàn)在工程現(xiàn)場(chǎng)。
魏寶文認(rèn)真嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目蒲袘B(tài)度也給學(xué)生留下了深刻的印象。中科院近代物理所黨委書(shū)記、副所長(zhǎng)、研究員趙紅衛(wèi)回憶，每一次大工程、大項(xiàng)目，魏寶文都要反復(fù)組織召開(kāi)多次討論會(huì)，每次都是直奔主題抓核心，有時(shí)候科研人員出于各種原因繞彎子，說(shuō)不到點(diǎn)子上，魏寶文總是毫不留情面，當(dāng)場(chǎng)指出。在魏寶文的嚴(yán)格要求和影響下，近代物理所上下形成了求真務(wù)實(shí)的科研風(fēng)氣。
對(duì)別人嚴(yán)格，對(duì)自己更不例外。隨著魏寶文擔(dān)任的行政職務(wù)越來(lái)越多，他的個(gè)人時(shí)間也越來(lái)越少。晚上、周末……他把能利用的時(shí)間都利用起來(lái)，讀書(shū)、搞科研……愛(ài)人勸他：都一把年紀(jì)了，何必總苦著自己�？晌簩毼目傉f(shuō)：“人生在世，總要干一番事業(yè)�！�
中國(guó)工程院院士夏佳文，甘肅省領(lǐng)軍人才趙紅衛(wèi)、袁平、原有進(jìn)……如今，魏寶文培養(yǎng)的學(xué)生在專業(yè)領(lǐng)域各有建樹(shù)，個(gè)個(gè)都能獨(dú)當(dāng)一面。
的確，魏寶文深知一支優(yōu)秀的科研隊(duì)伍對(duì)近代物理所、對(duì)國(guó)家的重要性，對(duì)于人才培養(yǎng)他更是不遺余力。1988年，趙紅衛(wèi)考入近代物理所，攻讀研究生，魏寶文直接讓他參與重離子加速器的最后調(diào)束工作，使他快速成長(zhǎng)。“老師關(guān)于科研前沿的把握非常精準(zhǔn)，我讀博士時(shí)老師不但給出三個(gè)方向，還分析了每個(gè)方向的前景和利弊，包括我們的碩士和博士論文他都很認(rèn)真地修改，至今都是我們的榜樣�！壁w紅衛(wèi)說(shuō)。
中科院近代物理所黨委副書(shū)記、紀(jì)委書(shū)記、研究員袁平至今還清楚地記得，剛進(jìn)所里時(shí)，魏寶文就對(duì)他們說(shuō)，年輕人做任何事情都要有自己的想法，要勤思考、敢創(chuàng)新，還鼓勵(lì)年輕人多申請(qǐng)課題，多參與大項(xiàng)目，在項(xiàng)目攻關(guān)中鍛煉自己�！笆聦�(shí)上，我們這支科研隊(duì)伍都是在大項(xiàng)目中鍛煉出來(lái)的，直到現(xiàn)在，老師關(guān)于科學(xué)研究、工程項(xiàng)目管理的理念仍在深深地影響著我。”袁平說(shuō)。
“1990年，我們研究生入學(xué)時(shí)就和剛工作的本科生拿一樣的工資，每月120元，在那個(gè)年代這是別的單位都沒(méi)有的�！敝锌圃航锢硭L(zhǎng)助理、研究員原有進(jìn)回憶，魏寶文關(guān)心年輕人是出了名的，子女就學(xué)、配偶就業(yè)……他總是想盡辦法幫年輕人解決后顧之憂，為年輕人創(chuàng)造條件，讓他們使勁往前沖。
過(guò)去，魏寶文是領(lǐng)路人，帶領(lǐng)這支“國(guó)家隊(duì)”一往直前；現(xiàn)在，他依然是堅(jiān)強(qiáng)后盾，只要國(guó)家需要，他仍義不容辭地貢獻(xiàn)智慧和力量。
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