啟蒙中國核物理科學的先驅者首次開設核物理課程的趙忠堯

今年是我國核物理學研究的開拓者趙忠堯誕辰110周年。趙忠堯（1902.6.27—1998.5.28）是我國核事業的先驅，核科學教育的開創者。

1902年6月27日，趙忠堯誕生于浙江諸暨的一個小鄉村里，母親生他時已46歲，所以趙忠堯個子瘦小，身體不很健康，他門門功課都非常好，但體育分數老是紅燈高懸。

15歲時，趙忠堯進了諸暨縣立中學，學習成績優秀，畢業后考取東南大學化學系，3年半后提前畢業。這時他父親去世，家境困難，他應湖州第三師范之聘成了該校理科專任教員，后來成為東南大學理學院葉企孫教授的助教，物理學就成為他的終身專業。

1925年，清華大學延聘葉企孫任教，葉企孫把趙忠堯帶到物理系讓他任助教，趙忠堯時年23歲，他協助葉企孫創辦了清華物理實驗室。1927年夏，趙忠堯出國留學進入美國加州理工學院研究部從師諾貝爾物理學獎得主密立根（R.A.Millikan）。1930年以《硬γ射線通過物質時的吸收系數》為題獲得博士學位。他的論文邏輯嚴密、實驗細致、分析透徹，被評為優等論文，刊登在1930年5月美國的《國家科學院院報》上。

1929—1930年，是二十七八歲的趙忠堯研究工作最有創新的年代。他對反物質現象的研究，使人類歷史上第一次觀察到了直接由反物質產生和“湮沒”所造成的現象，被稱之為“正負電子湮沒效應”。人類迄今為止發現的唯一的反物質是正電子，趙忠堯正是第一個捕捉到正電子的科學家。

1932年，安德遜在云霧室中觀測到正電子徑跡，為此榮膺1936年諾貝爾物理學獎。他說過，當他的同學趙忠堯的實驗結果出來的時候，他正在趙忠堯的隔壁辦公室，當時他就意識到趙忠堯的實驗結果已經存在著一種人們尚未知道的新物質，他的研究是受趙忠堯的啟發才做的。前諾貝爾物理學獎委員會主任愛克斯鵬在1997年撰寫的一篇文章中坦誠地寫道：“我們有一處令人不安的遺漏，在談到有關重靶上高能（2.65兆伏）γ射線的反常吸收和輻射這個研究成果時，沒有提到中國的物理學家趙忠堯，盡管他是最早發現硬γ射線反常吸收者之一，趙忠堯在世界物理學家心中是實實在在的諾貝爾獎得主！”

由此可見，趙忠堯在上個世紀30年代初就曾經與諾貝爾物理學獎失之交臂，他沒有像他后來的學生楊振寧和李政道那么幸運——他們在1957年雙雙獲得了諾貝爾物理學獎。

1931年趙忠堯學成歸國后到清華大學擔任物理學教授，當時葉企孫從理學院調任清華大學校務委員會主任，吳有訓接任理學院院長，趙忠堯曾經一度接任物理系主任，他開設了我國首個核物理課程，主持建立了我國第一個核物理實驗室。他和物理系的同事一起，用蓋革計數器進行γ射線、人工放射性和中子物理的研究，研究結果有的發表在《中國物理學報》上，也有一些發表在英國的《自然》雜志上——如《硬γ射線與原子核的相互作用》，以及《Ag、Rh、Br核的中子共振能級的間距》等。著名物理學家E.盧瑟福在前一篇論文前加了按語，說這一實驗結果提供了正負電子對產生的又一證據，并對趙忠堯回國后能自己動手創造條件，繼續進行科學研究大加贊賞。1937年，抗日戰爭爆發，趙忠堯先后到云南大學、西南聯大和中央大學任教，給一二年級的大學生上過普通物理學、力學、電學等基礎課程。在那種難以想象的艱苦條件下，他除了教學工作之外，還和張文裕用蓋革密勒計數器做了一些宇宙線方面的研究工作。由于在當時的條件下不可能完成這些實驗，他便將實驗方案寫成文章在國外發表。趙忠堯與他的老師葉企孫一起，培養了一批后來為我國的原子能事業作出重要貢獻的人才：王淦昌、彭桓武、錢三強、鄧稼先、朱光亞、周光召、程開甲、唐孝威，諾貝爾物理學獎得主李政道和楊振寧也都曾受業于趙忠堯。

抗戰勝利后，趙忠堯教授感到非常有必要在國內建立設備較好的核物理實驗室。1946年，他赴比基尼群島參觀美國的原子彈試驗，之后又在美國麻省理工學院、加州理工學院等處進行核物理和宇宙線方面的研究。

1950年趙忠堯沖破重重困難，毅然回到新中國，參與中國科學院近代物理研究所的創建。利用回國時帶回的加速器部件和試驗設備，他先后于1955年和1958年建成了我國最早的70萬伏和200萬伏高氣壓型質子靜電加速器，為我國核物理、加速器和真空技術、離子源技術的研究打下了基礎。以靜電加速器為基礎，趙忠堯教授又主持建立了核物理實驗室，具體領導和參加了核反應研究，為開創我國原子核科學事業作出重要貢獻。

上世紀50年代，趙忠堯家住中關村，周末和節假日，他就要請研究所里的年輕人來家聚聚，師生融洽，一起切磋學術上的問題，有時也做一些消遣性的游戲，如解九連環、打橋牌等。

“文革”中，由于曾滯留美國的經歷，趙忠堯被戴上“特務嫌疑”的帽子，關進了牛棚。

進入上世紀70年代，面對嚴峻的國際形勢，中央決定狠抓高科技，加強國防建設。1973年，高能物理研究所成立，趙忠堯恢復工作，擔任副所長并主管實驗物理部的工作。幾代人為之奮斗的目標——在中國建造高能加速器，終于被提上了議事日程。盡管趙忠堯年事已高，但他仍然積極參加了高能實驗基地的建設以及有關的學術會議，并帶出了一批青年才俊。

1984年，北京正負電子對撞擊機破土動工。1989年以來，一批新的科研成果陸續問世，這一切蘊含了包括趙忠堯在內的老一輩科學家的心血，而此時，奮戰在科研一線的則是他們培養出來的新一代中青年科學家。中國第一枚原子彈誕生，第一枚氫彈爆炸，第一艘核潛艇下水，第一個高能量的正負電子對撞機問世，第一個核電站破土動工，這些原子能開發領域的成果，有差不多一半的技術力量來自趙忠堯和他的學生們。

新的歷史時期，趙忠堯盡管年事已高，但因他德高望重，深孚眾望，還是出任了中國物理學會名譽理事長和中國核學會名譽理事長。為了表彰他對我國核物理研究的開拓性貢獻，香港的何梁何利基金會于1995年向趙忠堯頒發了“何梁何利基金科學與技術進步獎”。

獲獎后，趙忠堯當即決定將“何梁何利獎”的獎金全部捐贈出來，設立“趙忠堯獎基金”，以獎勵清華大學、中國科技大學、東南大學、北京大學和云南大學物理系的優秀學生，激勵他們為祖國的繁榮富強勤奮學習。

趙忠堯為人正直、忠厚，一生只知兢兢業業地為國家工作，所得到的榮譽和地位與他的成就極不相稱。作為中國核物理研究的開拓者之一，國人對他所知甚少。

1998年5月28日，當趙忠堯以96歲高齡辭別人世時，遺體告別儀式極其簡單，媒體也并無太多報道，這不能不說是中國的遺憾。不過，我相信，歷史終會記住，中國曾經有過這樣一位杰出的物理學者，一位創造過如此輝煌業績的核物理先驅，一位為我國的物理事業嘔心瀝血、奉獻了一生的愛國者！

王渝生，理學博士，教授，博士生導師，國家教育咨詢委員會委員，中國青少年科技輔導員協會副理事長，原北京市科協副主席。