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一介书生陈佳洱:打开北大通往世界一流大学的门

科普小知识2022-07-13 09:32:08
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他与“两弹一星”和“夏、商、周”测年项目等国家有着密切的联系。他打开了北京大学通向世界一流大学的大门。

一介书生陈佳洱:打开北大通往世界一流大学的门

著名物理学家、中国科学院院士、第三世界科学院院士、北京大学教授陈佳洱。1996年至1999年,他担任北京大学校长,1999年至2003年,他担任国家自然科学基金委员会主任兼党委书记。

一介书生陈佳洱:打开北大通往世界一流大学的门

1953年,朱光亚先生(右)对陈佳洱进行了口试。

一介书生陈佳洱:打开北大通往世界一流大学的门

1964年,他在英国卢瑟福物理研究所做研究。

一介书生陈佳洱:打开北大通往世界一流大学的门

1998年,他陪同美国总统克林顿会见北京大学学生。

一介书生陈佳洱:打开北大通往世界一流大学的门

1998年,陈佳洱在学校骑自行车时遇到了一名记者,把这一幕抛在了脑后。这是那年杂志的封面。

他说他只是一个学者,但他与“两弹一星”、“夏、商、周断代”等国家有着密切的联系。他打开了北京大学通向世界一流大学的大门。在“985工程”之前,他把北京医科大学并入北京大学,说他仍然喜欢教书和带学生。他出生在一个山川动荡的时代,在一个生机勃勃的时代爱上了科学,在一次政治风暴中迷失了方向...命运给了他非凡的天赋、纯粹的向往和温柔的性格,也给了他无数的意外和灾难。

近80岁的陈佳洱成为了一名科学家,梦想成为一名追随父亲脚步的作家。在学习加速器一生之后,他仍然散发着学者的优雅。

谦虚的绅士像玉一样温柔。历经沧桑,我们看不到陈佳洱风霜的痕迹,只有岁月沉淀的谦逊与和平。

近日,北京大学2013年“蔡元培奖”揭晓。北京大学前校长和新中国行政法先驱罗等十位教授获得该奖项。“蔡元培奖”每五年评选一次,被视为北京大学教师的终身成就奖。我们借此机会接近陈佳洱。

神秘的“546号包厢”

通往科学的道路并不平坦,学习也没有尽头。在有限的生命中,在耐心和探索的道路上可能会遇到无数的失败、孤独和困难,这些都源于对科学本身的热情。

有趣的是,陈佳洱对科学的真诚源于他的作家父亲陈伯吹。

年轻时,陈伯吹因生计所迫,没有上大学学习数学。他后悔了。作为一名儿童作家,他以生动的形式将自己对科学的热爱传递给了陈佳洱,比如用舞动的纸人告诉他摩擦电原理。就这样,科学的种子在年轻的陈佳洱心中生根发芽,只为了有一天盛大的开幕式。

父亲是作家,母亲是钢琴家。在这样的家庭氛围中,陈佳洱充分享受知识的乐趣。然而,书籍的强烈气味没能掩盖时代的动荡气氛。

陈佳洱于20世纪30年代出生于上海。在日本侵略者的统治下,他摇摇欲坠,每个人都处于危险之中。作为一个孩子,陈佳洱有一个国家尊严的重要性的个人经验。

新中国成立后不久,16岁的陈佳洱开始了他的大学生涯。他父亲的一些为祖国独立和解放而牺牲的地下朋友热情地建议他去东北老解放区的一所大学参加考试。结果,陈佳洱进入大连大学学习。有趣的是,在那个时候,陈佳洱报纸不是指物理系,而是指电气系。“那时,我对电力感兴趣,我觉得如果国家要在解放后变得强大,就需要发展工业。”

幸运的是,在理工学院学习电学的陈佳洱遇到了刚从英国回来的国际知名光学专家王大珩先生。他在大连大学主持一门普通物理实验课。这门课程因其严格和高难度而闻名。很难得到代表优秀的五分,所以学生们一致认为,无论谁得到王老师的五分,都要请大家吃花生。那学期,陈佳洱三次邀请他的同学吃花生。

王大珩认为,要搞好工程,培养高素质的工程人才,离不开科学。他建议在理工学院设立一个应用物理系,由他担任系主任。今年,陈佳洱是大二学生。是普通物理实验课的“五分”把他送到物理系学习。从此,陈佳洱正式走上了物理研究的道路。1952年,由于全国院系调整,陈佳洱大学和大连大学物理系的学生全部转到东北人民大学(后来的吉林大学)物理系学习。

也许命运更喜欢草蛇和灰线的笔触,仿佛所有的曲折都是命中注定的相遇。陈佳洱考上大学并毕业时,曾两次通过北京大学,但他在“两颗炸弹和一颗星星”的机会中,与北京大学结下了不解之缘。

1955年,**决定实施“两弹一星”战略。一大批杰出的科技工作者献身于国家。今年1月,**作出了在中国建立和发展核科学技术的重大决定。*总理亲自发表了一份关于在北京大学建立中国第一个原子能人才培养基地——物理研究室的文件。当时,胡、、于富春、等一批科学家从全国各地的大学中抽调出来负责筹建。其中有陈佳洱毕业论文指导老师朱光亚教授。不久,陈佳洱也被调到北京大学,协助建设物理实验室。

在研究所成立之初,只有六个人,几乎所有人都是受人尊敬的学术领袖。陈佳洱是唯一的助教,不到21岁。当我第一次到研究室报到时,因为我太年轻,值班副主任于富春教授起初以为陈佳洱是“某个地方来的孩子”。陈佳洱一到研究室,就接到了两项重要任务:第一,为核人才教育基地招生;二是根据教学需要建设实验室,为我国第一批核物理专业学生提供第一轮核物理实验。对于这两项任务,陈佳洱经历了无数个不眠之夜。他甚至在实验室里放了一张床,从早到晚努力工作。他真的很困。他躺了一会儿,醒来后又开始工作。就这样,陈佳洱带着五六个新同事,从零开始,在半年多一点的时间里排出了所有必要的实验,建立了中国第一个核物理实验室。在这里,他给中国第一批核物理专业的学生进行了第一轮核物理实验。从担任实验室主任、加速器教研室主任、部副主任、重离子物理研究所所长到担任研究生院院长、副院长和校长,以及担任国家自然科学基金委员会副主任和主任。尽管他肩负着越来越重的任务,但50多年来他从未离开过北京大学心爱的核物理教学和研究领域。陈佳洱的妻子周伟进教授是北京大学的放射化学家。她有三个儿子,也从事科技工作。

这是陈佳洱在北京大学的第一份工作。但是,由于保密的需要,他不能提及北京大学,只能申报“546信箱”。1958年,“盒子546”正式成为北京大学原子能系,后来改名为技术物理系。那时,陈佳洱有一辆自行车。他骑着车,听着风在耳边吹过,穿过古色古香的四合院,穿过美丽宁静的未名湖,穿过沧桑的古图书馆,从此,他真正进入了颜元的怀抱。

不可磨灭的感觉

1956年,**号召进行一次科学大游行。作为对这一呼吁的回应,陈佳洱决定成为一名加速器,用加速器产生的高能粒子轰击原子核,并改造原子核。

什么是加速器?陈佳洱做了一个非常生动的类比。你的电视机里有一个加速器。为什么电视屏幕上有图像?在电子枪释放电子之后,电子束被电场加速以控制电子束的运动,并且通过电子束描述图像。这个过程是加速的,但能量相对较低,只有几千伏或数万伏。我做的也是加速非常非常小的带电粒子,比如电子和质子。加速器就是加快粒子的速度,比如加快光速,粒子有很多能量,用这些能量做什么?轰击原子核。打破细胞核可以帮助我们理解细胞核的结构,或者让一个细胞核变成另一个更有用的细胞核。所以加速器非常有用。

当时,唯一可用的是从苏联进口的25兆电子伏电子感应加速器,它不仅加速能力小,而且不适合研究核物理。在一个物质资源匮乏、技术落后的时代,对科学和国家的真诚热爱是一种生产力。根据一只猫和一只老虎的照片,陈佳洱组织了一些年轻的教师和学生作为30兆伏电子感应加速器工作。“凭着大家的努力和诸葛亮的精神,三个鞋匠造出了一台30兆伏的电子感应加速器”!

1963年,它是学术界对外开放的一个重要节点。解放后,国家派遣的学者都去苏联或东欧国家学习。这是他们第一次去资本主义国家学习。那一年,中国向英国派出了第一批访问学者,共有四人,两人来自中国科学院,两人来自大学,其中包括陈佳洱。

有机会在英国学习加速器,陈佳洱非常珍惜。当时,困扰这种新型加速器发展的一个主要困难是来自离子源的90%的离子束在中心区域丢失。丢失的粒子在哪里?英国皇家学会的两位著名成员威尔金森和劳森把这个问题交给了陈佳洱。

这个看似有趣的话题的答案并不容易。由于各种不同电荷态的离子都集中在加速器的中心区域,这也是空间电荷效应最严重的地方,并且存在各种非线性有害共振,情况极其复杂,很难开始研究。

为此,他设计了一套差分探针装置,从内到外逐一测量各种离子的轨道,然后结合理论分析和仿真计算,分析各轨道上离子的高频相位和轨道曲率中心的分布,以及*振动宏包络的振幅和频率等。

经过艰苦细致的工作,陈佳洱最终将中心区域的光束传输效率提高了三倍以上。陈佳洱还将这些方法应用于当时正在发展的三次谐波加速,极大地提高了光束传输效率。卢瑟福研究所的同事非常欣赏这位来自中国的科学家,因此陈佳洱被称为“简谐加速度之王”。

在回国前夕的一瞬间,陈佳洱以其卓越的研究能力赢得了外国学者的尊重和认可,也收到了留洋邀请。然而,陈佳洱信守诺言,回到了祖国。

当外国同事问他为什么坚持返回中国时,陈佳洱的回答出人意料地简单:派我来的目的是回来建造一个先进的加速器。既然我已经掌握了等时加速的基本定律,我一定会回到中国。

简单的话是不可磨灭的感情。

从冬天到春天

1966年,陈佳洱回家了。国家科委的基金局给他拨款500万元,用于北京大学的同步回旋加速器项目。正当这位雄心勃勃的科学家准备展示他的才能时,命运再次和他开玩笑说,“*”已经开始,所有的教学和科学研究都已经停止。

曾经让陈佳洱引以为豪并致力于科学事业的东西如今已经变成了一种犯罪。甚至去牛津也成了“黑帮”和“资产阶级反动权威”的证据。因为他是这个部门的负责人,他被贴上“走资派”的标签,因为他说服他的同事撤掉海报,成为“右派”,还因为记者非法拍摄的加速器照片被贴上了间谍的标签。回顾过去,陈佳洱似乎很平静,他淡淡的自嘲中带着一丝苦涩,“反正我有很多帽子”。

在漫长的科学和学习的冬天,陈佳洱搬到了陕西省汉中市北校区科技物理系。它远离城市,靠近秦岭,交通极为不便。在这里,已经瘦弱的陈佳洱不再从事科学研究和教学,而是必须通过体力劳动接受“再教育”,如修建护坡、养猪、修建铁路,甚至搬运100多公斤水泥。在离开北京之前,陈佳洱卖掉了所有关于加速器的书,因为他不知道什么时候才能再次使用它们。

1972年,在*总理的直接干预下,国内基础研究逐步恢复。当时,虽然技术和物理系以核科学为方向,但没有加速器可用。因科学被定罪的陈佳洱,因为科学又回到了加速器研究。他建议开发螺旋波导直线加速器和4.5兆伏静电加速器。

螺旋波导直线加速器是西德法兰克福大学当时刚刚提出的一种新型直线加速器。它采用简单的螺旋谐振腔加速离子,具有体积小、结构简单、适合学校发展的优点。

陈佳洱带领研究团队从螺旋缠绕、高频测试到稳定运行。在当地条件困难的情况下,该团队开发了一种当时在世界上没有经验的新加速器,并根据束聚束理论建造了一个螺旋波导聚束器。在北京师范大学的400千伏高压倍增器上安装后,陈佳洱用8.4瓦的射频功率有效地将350千伏连续氘束聚成1纳秒脉冲束。实验结果完全符合他的群聚理论。

陈佳洱终于等待了科学的春天。

陈佳洱从汉中回到北京是在1978年全国科学大会的前夕。钱三强明确要求陈佳洱返回北京参与低能核物理加速器研究的规划。1979年,北京大学汉中分校被撤销,科技物理系在分离10年后回到北京。

为了弥补失去的十年,陈佳洱专注于射频超导加速器。1964年,斯坦福大学建立了第一个原型射频超导电子直线加速器。虽然其加速电场强度低,运行稳定性差,但陈佳洱看到的是大幅度降低微波功率,提高加速粒子束的平均电流强度和束质量后的发展前景。

1982年,机会终于来了。在杨振宁先生的安排下,陈佳洱去美国参观了正在建造超导重离子直线加速器的纽约西施大学。

在西施大学,陈佳洱将他在束流脉冲方面的研究成果扩展到由加速器束流集中器、高能后切割器、后束流集中器和各种束流传输元件组成的系统,成功地将64MeV的碳离子压缩到100皮秒,达到了当时的国际先进水平。他还为加速器用户编写了一套软件,可以根据用户对加速离子类型和能量的性能要求,由计算机自动控制。操作方便、准确、可靠。当时这是一种非常先进的加速器操作模式,的同事高兴地称之为“陈模式”。

从美国回来后,依靠与海外同行的合作与交流,团队在几年内建成了第一台射频效率达到国际前沿的集成分离环(射频四极场)重离子直线加速器,研制了我国第一台射频超导加速室,并在牛津大学捐赠的2X6 MV串列加速器的基础上,为用户建成了第一台碳-14超高灵敏度质谱仪,为后续国家重大项目“夏、商、周王朝断代工程”做出了重要贡献。

2008年7月,当《物理评论快报》杂志在北京举行50周年庆典时,陈佳洱与西施大学物理系的同事、《物理评论快报》杂志25年前的主编斯普拉斯教授重聚。斯波尔斯教授非常兴奋,他说的第一句话就是“陈的模型现在还在跑”!

今天,随着科学技术的飞速发展,一项技术不能被时代抛弃25年,这可能是对一个科学家最有力的褒奖。

一个你一辈子都离不开的地方。

钱钟书曾经说过,只有中国愿意给科学家高级职位。不幸的是,陈佳洱是一位伟大的科学家,他已经成为一名高级官员。他是物理学家和科学院院士。他是北京大学的校长,也是中国国家自然科学基金的主任。

1996年8月,陈佳洱出任北京大学校长,负责教学、科研和对外交流。从此,“985计划”、百年庆典、北方医疗服务的合并...这些在20世纪90年代对北京大学具有历史意义的事件必然与一个名字——陈佳洱——紧密相连。

"要振兴这门学科,我们必须首先激励人们."百年庆典让陈佳洱感觉到了一个机会。为了鼓舞北京大学的士气,他三次邀请*。

1998年,在周年纪念日的前几天,总书记来到北京大学,他见到陈佳洱的第一句话就是:我是来给北京大学热身的!

百年庆典再次让这所历史悠久的大学熠熠生辉。也是在这个周年纪念日,北京大学正式提出了建设世界一流大学的目标。

“我说过要对得起‘北京大学’这四个字。至少在我目前的任期内,我将能够适应北京大学的地位。”陈佳洱一直引领着北京大学朝着自己的方向前进。

周年纪念一结束,陈佳洱想到的第一件事就是利用这个机会和清华一起建设一所世界级的大学。他找到了时任清华大学校长的王大中,两人一拍即合,签署了一项协议,共同建设一所世界一流大学——八项协议包括相互承认学分、相互聘用教授、共享资源和共同建设物流。在此基础上,他向**提交了在中国实施“985工程”雏形的“建设世界一流大学计划”的建议。

此外,陈佳洱还推动了北京大学和北京医科大学的合并。这一合并是在注重跨学科研究的基础上做出的决定。当陈佳洱担任北京大学校长时,他还决定为理科学生开设中文课程,为文科学生开设计算机课程。他希望通过这样的努力,北京大学的学生将具有更高的人文、科学和文化素质,为国家文化建设和社会发展做出更大的贡献。

陈佳洱当校长时,最常见的说法是北京大学没有小事。他说他是战战兢兢、小心翼翼地就任北京大学校长的。然而,在北京大学数百名教师的推荐名单中,陈佳洱名列第一。

他虔诚地进入圣地,认真地接过重担,坚定地承担起责任。

院长、副校长甚至校长,当别人看到我们生活的日子时,陈佳洱却很冷漠。面对北京大学,他的态度一直是谦逊和真诚的。“我成为北京大学校长是因为机会。这是历史让我肩负的责任,不是因为我自己的能力。”

“如果我有当校长的经验,我认为北京大学的师生应该说是世界上最好的师生之一。作为北大人,这也是我最自豪的地方。”陈佳洱说。

他仍然清楚地记得多年前克林顿访问北京大学时,一个女孩问的一个很棒的问题。当时,克林顿引用胡适的话来解释*的价值。北京大学的女学生在砸地板时反应如何:“我还引用了我们校长蔡元培的话说‘路是相通的,不是相反的;一切都是相互的,而不是相互对立的。个人的*和利益与国家的*和利益是一致的。总统先生,我认为只有那些尊重他人*的人才真正知道什么是*,你不这样认为吗?”

既然他已经辞去了校长的职务,他仍然会不时打电话给他的老朋友、前北京大学党委副书记岳素兰,询问一下北京大学的情况。这似乎是一种不可放弃的复杂和关怀——“这是我一生都不能离开的地方”。

我是一名学者

“小时候,给我印象最深的书是伟人孙中山。这本书说,当孙中山还是个孩子的时候,他问母亲生活的意义是什么。他的母亲回答说,生活就像一场梦,不小心就溜走了。

生活就像一场梦,而陈佳洱一生都在不懈地追求真理。“说实话,我是个学者。我最想做的是教学和研究”。

在学术和工作上,他一丝不苟,具有科学和工程科学家的严谨作风。在他的一生中,他温柔敦厚,充分演绎了中国学者的传统美德。

他是出了名的严肃。陈佳洱多次警告说,学术研究不应浮夸,不应急功近利,不应片面追求文章,不应只追求期刊的声誉,也不应追求英雄。以日本为例,他解释说,日本已经连续获得了几个诺贝尔奖,因为日本不谈论表面的量化,而是谈论真正的贡献。日本科学家小林建是陈佳洱的朋友。他在期刊上发表的文章的影响因子只有1,但他的工作为粒子物理学的发展做出了巨大贡献,并获得了2008年诺贝尔物理学奖。他总是说,“科学事物必须不断地被研究、仔细地测试、推进和扩展。只有通过艰苦的斗争才能取得辉煌的成就。”

尽管陈佳洱已经50多岁了,但他仍在学科前沿探索新的增长点。他指出,强激光驱动的粒子加速可以产生比现有加速结构高几千倍的加速电场,这可能会引发加速器的新一轮革命,他充分鼓励他的前博士生严教授等人对此进行深入研究。

同时,他是出了名的随和。

有人说他是最谦逊的校长。学校一直在流传一个故事,说北京大学的一个地方停电了。陈佳洱得知后非常担心,他去分配室找同事,让他们修理。当被问及他是谁时,他说:我是陈佳洱。工友想了很久,说道:“陈佳洱?不,这就像北京大学前大一新生让副校长季羡林看行李一样经典。

“尊重同事,善于团结不同意见的人,善于调动团队每个成员的积极性。”这是北京大学教授方佳勋的评价。几十年来,陈佳洱一直从事专业基础课“加速器物理基础”的教学。即使在他担任校长和主任的最繁忙的日子里,他也坚持亲自去上课,并且在他遇到会议和出差时必须尽可能地回来。他设立了一个奖励基金,用他获得的所有奖项来奖励该研究所的杰出青年人才,包括何李科学技术进步奖。

2003年底,陈佳洱从国家自然科学基金委员会主任的位置上退下来,回到北京大学。他说像我这样的人成为科学家最快乐的事就是和学生在一起。学生们很活跃,我喜欢和他们交流思想和价值观。

半个多世纪的沧桑是厚重的,但留给陈佳洱的气质是干净平和的。在陈佳洱的口中,那些古老的事件已经过滤掉了灰色的杂质,只留下纯粹的理想、科学和微笑。采访结束时,陈佳洱站了起来,坚持带我们去楼梯,看着我们离开。他颤颤巍巍的身材有些单薄,他的告别演说谦逊而略带羞涩。正如他所说,他只是一个学者,但他的书生气使人们尊敬他。