国之脊梁
——中国院士的科学人生百年
中国科学院学部“科学人生·百年”项目组编著
（节选十三）
三十年投身“加速器”——谢家麟（1920—2016）
1.
谢家麟从小就是个爱动手的孩子。读高中时，正值抗日战争爆发，他动手做了一台短波收音机，让全家人收听抗战的最新消息。大学暑假时，他在一个翻砂厂实习，跟着工人师傅们学习机械制造。大学毕业4年后，谢家麟赴美国留学，一开始是在美国加州理工学院读硕士，毕业后转到斯坦福大学物理系读博士，因为斯坦福大学的教学更偏重实际应用，这正好符合谢家麟爱动手实践的喜好。
到了斯坦福大学后，谢家麟便加盟了大学里的微波实验室（后更名为微波与高能物理实验室），专门研制高能电子直线加速器。
1953年，芝加哥麦卡瑞斯医学中心的一位肿瘤专家来到谢家麟所在的斯坦福实验室寻求帮助，希望实验室能研制一台高能电子束速器，用于治疗肿瘤病人。斯坦福实验室便将谢家麟介绍给了这位专家。
2.
自居里夫人率先使用放射性元素治疗癌症后，通过用加速器产生的射线来杀死癌细胞的治疗手段迅速发展起来。
"目前医院里使用的加速器发射的是一种低能射线。"肿瘤专家说道，"低能射线很容易被人体表面吸收，照射不到隐藏在身体深处的肿瘤细胞。所以，我们现在需要一台能产生高能电子束的加速器。"
可谢家麟学的是微波，他还没有接触过加速器。
"没接触过，那就接触接触，边做边学呗。"喜爱动手实践的谢家麟二话不说，拿着斯坦福大学提供的一根加速管和大功率速调管的部件，便来到了芝加哥。
3.
他先到医疗中心，观察病人是如何接受放射治疗的。
"患者是躺着的，电子束的水平运动要改变为垂直运动。"想到什么，谢家麟就赶紧在笔记本上记下来，"电子束的截面大小不能固定，要能够调节，因为肿瘤的大小不一……""电子束的功率要稳定！尺寸要合适！强度要均匀！"笔记本的最后，谢家麟在这三个终极要求的后面重重地打上了感叹号。
他想了想，又补充了一点："还要能测出安全的辐射剂量及其在人体内的分布！"这句话后面，他也重重地打上了一个感叹号，目的是提醒自己：高能电子束加速器用于人体治疗，不是儿戏，必须慎之又慎！
4.
那就先拿小白鼠做实验。谢家麟用加速器产生的电子束打小白鼠，计算出小白鼠的死亡率，由此推算出治疗病人要用的辐射剂量。
等加速器差不多安装调试好了，要拿病人做实验时，谢家麟又犹豫起来，扭头对助理说："还是先在水中模拟一遍吧。"见助理不解地看着自己，他又补充道："人体的主要成分是水。"
助理这才恍然大悟：人体成分的70％是水，可以用水模仿人体，通过对水中的胶片照射、显影，进行剂量分布的模拟。就这样经过反复测试后，1955年，谢家麟成功研制出世界上第一台使用高能电子束治疗癌症的加速器。一直到20世纪80年代，这种加速器仍在医院运行。
5.
1955年，谢家麟回到祖国。第二年，我国计划上马"两弹"工程，需要一台加速器进行核物理试验，这个任务就交给了谢家麟。
摆在谢家麟面前有两条路：一条是建造一台低能加速器，需要的设备都可以买到，但能量可能无法支撑核物理试验；另一条是研制一台可向高能发展的电子直线加速器，几乎没有能量限制，而且将几台一样的电子直线加速器连接起来，能量可以成倍提高。可研制高能加速器需要的材料当时国内都没有现成的，每一个元件都要从零开始研制设计。
"当年在美国研制治疗癌症的高能电子束加速器时，虽然我也是一无所知，可好歹还有斯坦福大学提供的加速管和速调管。"谢家麟无奈地摊开双手，对实验室里新来的大学生们说，"而我们现在是'一无所知'外加'一无所有'，加速器试验用的元件和装置基本没有。然而，核物理试验需要高能加速器，我们没得选择。"
6.
接着，谢家麟从包里拿出一沓材料和一张照片，举着说："这是一篇英语论文，这是一张高能加速器的照片，这就是我们所有的'种子'，我们要靠这两粒种子，种出一片麦田来。"
说完，谢家麟就拿过一支笔，在白纸上画了起来……这以后，谢家麟每画完一张零件图纸，就拿去工厂铸造。大学生们都觉得谢老师就是个魔法师，从他手里"变"出了一个又一个零件。从一颗螺丝钉到最重要的加速管，都是"魔法师"谢老师从画图纸开始，手把手地教焊工"变"出来的。
中午做饭休息的时候，就是谢老师的加速器辅导课开讲时间。他给那些大学生们挨个补习核物理、电子学、微波技术，搞得因烧饭而不能听课的同学抱怨道："点火烧煤做饭太浪费时间了，少听了谢老师不少课。"
7.
谢老师听到了学生的抱怨，呵呵一笑说："嫌烧饭浪费时间是吧，那我就来改进一下。"
于是谢老师又开始施展他的"魔法"。他环视了一圈实验室，拿过一只小闹钟和一个小电机，一番联动后，一到做饭的时间，煤炉就能自动打开，节省了不少生火的时间。
1964年，谢家麟带领着实验员们，研制出了我国第一台高能直线加速器。这台加速器在我国的"两弹"工程中发挥了重要作用。
时间很快到了20世纪70年代初，英美等先进国家研制成功了用于高能物理研究的加速器——正负电子对撞机，这被誉为加速器的第三次革命。可研制这种正负对撞机需要巨大的投入，当时的中国又经历了多次经济形势的变化，论证、决策不易。经过整整10年的酝酿，1982年，中央终于决定上马正负电子对撞机。当时国内唯一的加速器研制专家谢家麟，义无反顾地接受了这个"金贵"的任务。
8.
这种对撞机加速器就像是爆发力极强的短跑运动员，正负电子要在截面小于1平方毫米的区域内对撞数次，这样的新科技对谢家麟来说，又是一次零的突破。好在已经积累了丰富的经验，从确定对撞机的设计方案到工程进度的跟进，总设计师谢家麟带领大家经过无数次试验，终于在1988年10月，将我国第一台正负电子对撞机成功实现对撞。这是我国继原子弹、氢弹爆炸成功和人造卫星上天后，在高科技领域的又一项重大突破。
从1990年开始运行到2005年，15年间，这台正负电子对撞机已经稳定运行了约8万小时。这无疑是谢家麟加速器研究事业的又一座丰碑。
谢家麟在电子直线加速器前指导工作
稀土世界的“摘星人”——徐光宪（1920—2015）
9.
小时候，徐充宪体弱多病，妈妈常常带他去中药铺抓中药。小光先看到靠墙摆着一排排一人多高的药柜子，药柜子里是密密麻麻的小抽屉，上面贴着中药名。