魏寶文 重離子加速的先行者

張惠清

上世紀50年代的陽光和土壤造就了一批科研領域中的實干家。他們吃苦耐勞，作風嚴謹，對新中國的科研工作有著強烈的責任感和濃厚的愛國情懷，并為之付出一生的努力。

魏寶文院士就是其中的一位。

魏寶文，核物理學家，中國科學院院士。曾擔任中科院蘭州分院院長和近代物理研究所所長，蘭州重離子加速器國家實驗室主任，研究員。長期從事核物理和加速器物理研究。他完成的9—12MeV中子對鋰的非彈性碰撞截面測量，在峰位區澄清了世界各國數據的分歧；他是我國第一臺大型重離子加速器的主要組建者之一，該加速器于1988年建成，為在我國開展中能重離子物理研究創造了條件；提出了在蘭州重離子加速器上續建冷卻儲存環的計劃，并主持了概念性設計和立項論證。

在中國科學院近代物理研究所見到魏寶文院士時，他坐在辦公桌前聚精會神。雖已即將步入耄耋之年，但魏院士看起來仍然十分硬朗，身材高大，舉止儒雅。他告訴記者，自己目前有一部分時間待在北京，還有一多半時間在蘭州，為所里的活動獻計獻策，同時也參加一些學術會議。

談起他的科研人生，魏院士說，他所做的一切都源于他對物理學的熱愛，對科學孜孜不倦的追求。

“我所成長的年代經歷了抗日戰爭和解放戰爭。讀高中時新中國已經成立，算是有了一個穩定的學習環境。從那時起我逐漸愛上了物理學，愛上了科研工作，一生與其不可分割?！?/p>

不惑之年的機遇

20世紀70年代，對核物理學家來說，是一個充滿期望的年代。

重離子束在核物理中的應用開辟了一系列新的學科領域，國際上一些先進的實驗室先后對原有加速器進行改造，開展重離子物理研究，并做出了一系列成績。一批大型重離子加速器研制計劃相繼提出。人們期盼通過對重離子核反應的觀察，能夠得到更多的關于原子核的信息，對原來的理論框架進行修改或補充。

蘭州重離子加速器就是物理學家楊澄中等人在這樣的發展趨勢下提出來的。

楊澄中是位于蘭州的中國科學院近代物理研究所創始人、中國原子核科學事業的開拓者之一。1958年魏寶文調到蘭州從事核物理研究，師從楊澄中，成為了他的“得意門生”。

魏寶文在楊澄中的悉心指導下勤奮努力，刻苦學習。20世紀60年代初，他完成了伽馬射線和快中子閃爍探測方法研究，在近代物理研究所早期核物理實驗中發揮了重要作用。1963年，他作為蘭州1.5m回旋加速器建成后的第一個使用者，研制出2～9MeV單能中子源，用于重要的國防科研任務。隨后，他又主持完成了9～12MeV中子對鋰-6和鋰-7的非彈性碰撞截面測量，為在峰值區澄清世界各國數據的分歧起了很好的作用，為氫彈的研制提供了中國自己的核數據。70年代初，他還對聚變反應堆材料進行了群截面計算，在此基礎上用快中子輸運理論的Sn方法，對聚變反應堆再生區的中子分布與核發熱進行了研究。

一心撲在核物理研究工作中的他并沒有料到在跨進不惑之年的時候，一次談話竟為他的人生與事業帶來了新的機遇。

1975年春節前的一天晚上，楊澄中邀請魏寶文到家里談話，希望他能夠投身到重離子加速的科研工作中來。

“我能感覺到楊先生當時求賢若渴的心情，在我眼中德高望重的老師、長輩，在那次談話中一直真誠地把我稱做他的朋友”，魏寶文院士回憶，“他當時動員我說，你看美國物理學家勞倫斯，他建造了世界上第一臺回旋加速器，因此獲得了1939年度諾貝爾物理學獎！”

在老一輩科學工作者精神的感召下，四十歲的魏寶文穩步走進了重離子加速的世界。在蘭州重離子加速器的研制工作剛剛起步時，魏寶文承擔了兩項預研任務：“分離扇回旋加速器離子軌道的非線性效應研究”和“重離子束的空間電荷效應研究”。在與理論物理學家羅詩裕同志的合作下，在不到一年的時間內就完成了任務。

這一年年底，在加速器建造方案討論會上，魏寶文報告了他們的研究結果：在我們所要加速的能區內，非線性效應很小，軌道是穩定的；當束流強度為微安級時，空間電荷效應可以忽略不計。

據此，他說出了大家都愿意聽到的一句話：“理論基礎是可靠的，我們一定能建成自己的重離子加速器！”

1976年6月，國家計委、中科院和教育部在北京組織了加速器物理設計審查會。會上，魏寶文代表加速器設計總部作了束流動力學理論計算的報告。當年11月，國家計委批準了蘭州重離子加速器的建造計劃。至此，一項標志著我國核物理研究領域重大進展的“ 7611”工程誕生了。

“7611”工程的誕生，正是魏寶文向核物理研究領域進軍的新起點。

三代人的結晶

工程的最初階段，國內沒有這一方面的技術積累，也缺乏管理經驗。如果不解決，重離子加速的研究便會面臨“瓶頸”。因此，即便是在科研工作最忙的階段，楊澄中還是決定派魏寶文去國外學習先進的科學知識。

1979年6月，魏寶文到法國國家重離子研究中心（GANIL）學習。一踏上異國的土地，他無心觀賞旖旎的風光，便全身心投入了研究工作。出國前，他對自己將要開展的工作進行了極為充分的準備，要解決的問題十分清楚。所以，一到GANIL，很快就進入了角色。他覺得很累，但心里又很充實，因為他沒有辜負祖國的期望。GANIL 的弗赫梅教授曾對楊澄中說：“你們派來的人很有用?！?/p>

“在國外工作，一想到自己是中國人，想到自己肩負的責任，渾身就有使不完的勁兒?！蔽簩毼脑菏空f。

回國后，近物所任命魏寶文為重離子加速器工程總體組組長兼磁鐵組組長。他集中精力對加速器整個系統及各個主要部件的參數和指標進行了全面考察，并主持了被稱為加速器“三大件”之一的磁鐵系統的建造。

他告訴記者：“從當時國內水平來看，要建造長期穩定的，空間分布嚴格對稱的、精度和重復性都在萬分之一量級的加速離子約束磁場，不是一件輕而易舉的事情。不但要從材質的冶煉入手，甚至連地基的下沉與傾斜、相關件如真空室不銹鋼的選擇等都有極為嚴格的技術要求?！?/p>

為了做到萬無一失，魏寶文在葉美玲同志的四分之一模型磁鐵上親自抓了等時場的墊補實驗，取得了可靠的數據。他還請了一位多年從事核物理實驗的物理學家，從物理要求上把關，并組建了磁鐵建造班子。

“這些人在一起常常發生爭論，一方說物理要求太高不現實，另一方說加速束流指標要保證。但是一旦定下來，大伙兒都能心往一處想，勁往一處使?！泵裰饔懻摰膶W術風氣在這里得到充分體現。

與此同時，魏寶文還騰出時間和精力，組織了兩項攻關任務——一項是高精度計算機控制多探頭磁場測量系統的建立，另一項是高穩定大功率直流穩流電源的研制。高精度磁場測量系統的建立，為等時場的建造提供了一雙敏銳的眼睛。在后來的墊補實驗、一扇原型實驗和四扇磁場測量中，都發揮了重要的作用。整個磁鐵系統需要近60臺大小不等的電源，當時在國內找不到合適的生產廠家。國外倒是有，但價格昂貴。長期穩定度為十萬分之一和萬分之一的大功率直流穩流電源的研制成功，滿足了工程的需要，為國家節約了大量外匯。

1988年，蘭州重離子加速器建成，主要指標達到80年代國際先進水平，為在中國開展中能重離子物理研究創造了條件。然而，在這個項目中發揮重要作用的魏寶文并沒有陶醉，他認為，重離子加速器的建成是一個群體的事業，是三代人努力的結晶。

“在這個群體中包括了三代人：老一代的科學家和熱心科學事業的黨政領導，中年一代的科技人員、管理人員和工人師傅，年輕一代的科技人員。作為所長，作為這項大科學工程的總工程師，我想我做的事情可歸納為兩點：第一，把一個個課題分解出來，落實到一個個科技人員的肩上，不漏項；把一個個科技人員的成果，鑲嵌在總體參數的框架上，隨時調整。第二，用學術活動把大家的思想統一起來，用手中的權力掃清科技人員工作中的障礙，并為科技人員的失誤承擔責任?！?/p>

重離子加速器的建成獲得了中國科學院科技進步獎特等獎、國家科技進步獎一等獎。上級領導和國內外科技界的賀電、賀信紛紛飛向近代物理所。而全身心投入這項事業的楊澄中先生卻在1987年去世了，最終沒有等到加速器建成的這一天。魏寶文院士告訴記者，這件事也成為了他心頭永遠的遺憾。

再攀科學高峰

1995年，魏寶文當選為中國科學院院士。他認為，這是對自己過去工作的一種肯定。對共和國的科研工作者來說，愛國主義不是空洞的，是千百年來凝聚中華民族、推動中國發展的偉大精神動力，是每一個有志之士用實際行動去努力攀登科學高峰的展現。

上世紀90年代，魏寶文提出了在蘭州重離子加速器上續建冷卻存儲環的國家大科學工程計劃。

魏院士告訴記者，重離子加速器冷卻儲存環的科學目標是放射性核束物理研究，高離化態原子物理研究，超重元素合成的探索性研究，以及相關交叉學科和重離子束應用研究。

“當時的想法是，讓重離子加速再往前走一步，提高束流強度、束流能量，并拓展束流品種?！?/p>

“在回旋加速器的后邊裝配冷卻存儲環，在美國印第安那大學有一個例子，我專門去看過，但他們是小型裝置，而且只加速輕離子?！毕襁@樣的大型重離子回旋加速器后邊配冷卻存儲環，究竟能不能成？

魏寶文帶領他的三個研究生，“不聲不響”地開始了研究?！爱敯l現理論上走得通之后，我就把近物所的所級領導和各處室領導，以及副研究員以上的科技人員請上，開了三天的近物所學術委員會擴大會議。平時近物所的學術委員會會議大家都會各抒己見，爭論得很激烈，而在這次會議上，大家齊心一致：咱們要干這個事！從這以后，近物所又開始了新的征程。”

蘭州重離子加速器冷卻儲存環（HIRFL-CSR）是國家“九五”大科學工程之一，2007年建成并投入運行，2008年7月通過國家驗收。技術指標達到國際先進水平，獲得2008年度甘肅省科技進步獎一等獎、2009年度中國科學院杰出科技成就獎。

這項工程的建成，是我國高技術領域的一項重大成果，成為國際上繼德國GSI之后又一個大型重離子冷卻儲存環裝置。在工程建設中，科技人員開拓創新、奮力攻關，掌握了主要的核心技術，自主研制的設備達到80%以上，高質量完成了設備安裝和聯合調束，實現了多項創新和突破。

“冷卻儲存環工程培養和鍛煉了一支能打硬仗的優秀青年創新團隊，創造了極高的性能造價比，促進了我國特別是西部相關產業的技術升級，也提高了我國有關科技領域的自主創新能力?！蔽簩毼脑菏空f，“這個項目主要是靠一批優秀的年輕人干的，但我一直肩負著很大的壓力，如果沒有完成，我怎么向國家交代，向我的老師、我的科技界的朋友交代？驗收之后，我大大放松，感覺到肩上的擔子一下子卸了下來。”

“人生在世，為干一番事業”

魏寶文1935年出生于河南省禹州市，并在那里度過了他的童年。1953年他考入北京大學物理系，1956年調入剛成立不久的技術物理系，是新中國培養的第二批核物理專業的學生。1957年畢業，分配到中國科學院物理研究所（后改名為原子能研究所），1958年調到蘭州，從事核物理研究。1975年開始，一直在重離子加速的科研工作中拼搏至今，成為中國重離子加速的先行者。

在科學的世界里，他就象一臺開足馬力的機器，年復一年地高速運轉著，在祖國的肥田沃土上取得了累累碩果，受到了黨和國家的褒獎。可是，他在耕耘中所付出的艱辛卻很少有人知曉。

在三年經濟困難時期，魏寶文仍然鐘情于自己的研究工作，經常加班到深夜。肚子餓了，就跑到街上買個伊拉克蜜棗包子啃上幾口，然后繼續干，他非常感謝他的姐姐當時給他寄了30斤糧票。“文革”開始后，他面臨著挨批的厄運。好在當時他正承擔著一項國防任務，才得以在一間地下室平安度過了三個春秋。晚上在家搞研究工作，一個三斗桌他和孩子各占一頭。有時兩個孩子搶先占了桌子，他就只好把五斗柜利用起來。直到50 歲的時候，他才有了一張屬于自己的寫字臺。

重離子加速器調束的關鍵階段，他經常和工程技術人員日夜苦戰，夜里很晚才回家，天不亮又趕到現場，不知熬過了多少個日日夜夜。當了領導以后，經常忙于開會和各種組織管理工作，看書、搞業務的時間少了，他就把星期天和晚上都利用起來。愛人勸他：“已經一大把年紀了，何必老是苦著自己?！笨伤f：“一個人來到這個世界上，就是為了干一番事業?！?/p>

為了使祖國的核科學事業能盡快發展起來，魏寶文非常重視人才培養工作。他帶研究生，注重教給學生治學的方法，激發他們的創造力，鼓勵他們獨立思考，提高分析問題和解決問題的本領。學業上，他是嚴師；其他方面，他又是學生的益友。學生到他家，他總是熱情招待。他們在一起探討科學，也探討社會和人生。學生們從魏寶文那里，不僅秉承了嚴謹治學的作風，也學到了耿介曠達的品格。

雖然如今魏寶文院士將要步入耄耋之年，但依然在為科研工作盡自己的光和熱。老一輩科研工作者的知識與精神傳承給一批批活躍在科研一線的年輕工作者們，再為祖國的重離子加速科研工作共同譜寫新的篇章。

責任編輯 陳晰