严东生妻子 “科学外交家”严东生 为强子对撞机造“心脏”
诺贝尔奖得主找到他,问:能不能做很大尺寸的闪烁晶体BGO?
他85岁亲自领导科研攻关为对撞机造“心脏”寻“上帝粒子”
尽管中科院领导的工作非常繁重,但严东生也没有放弃自己的科研。从上世纪80年代初起,他带领团队为欧洲核子研究中心(CERN)研制了大量闪烁晶体,谱写了中外科技合作的一段佳话。
1982年,诺贝尔奖得主丁肇中教授在北京找到了严东生。当时,丁肇中在欧洲核子研究中心负责建造大型正负电子对撞机中的一个探测器——L3,他准备采用新型锗酸铋(BGO)闪烁晶体做探测器中的电磁量能器,做高能物理实验研究。
什么是闪烁晶体呢?据介绍,这是一类用人工方法生长的晶体,它在高能粒子的撞击下,会把粒子的动能转变为光能,发出闪光。科学家根据仪器记录下的发光曲线,就能判定高能粒子的性质,进而发现新的粒子。
一见面,丁肇中就问严院长:“你们能不能做闪烁晶体BGO?尺寸要很大很长。 ”严东生当即答应了下来,因为他意识到,参与这项举世瞩目的科学大工程具有重要的科学意义,而他长期领导的中科院上海硅酸盐研究所,在闪烁晶体领域已有了一定积累。
“虽然那时上海硅酸盐所已能培育出BGO晶体,但还只是实验室里长出的小尺寸晶体样品,而丁肇中需要的是12000根大晶体,总重量超过12吨,所以我们投入研制的困难和风险是显而易见的。 ”严先生告诉记者。不过,他并没有退却,而是立即组织硅酸盐所的科研团队进行攻关,开发出一套新的生长工艺,并建立了一条生产流水线。
从这条流水线上输出的“Made inChina”晶体,在与美、法、日等国的竞争中大获全胜,最终拿下了L3探测器所需要的12000根BGO晶体的供应合同。
1994年,欧洲核子中心决定:建造大型强子对撞机(LHC),用它来寻找物质的质量之源——希格斯玻色子,探索宇宙起源的奥秘。如果外号为“上帝粒子”的希格斯玻色子真实存在,那么它会现身于CMS对撞点。想要捕捉到它的踪迹,就需要用数以万计的新型钨酸铅(PWO)闪烁晶体打造出CMS探测器的“心脏”——电磁量能器。
由于此前的成功合作,欧洲核子研究中心又找到了严东生,并得到了肯定的答复。 2003年底,已经85岁高龄的他,仍亲自领导PWO晶体课题组进行攻关。在一次与欧洲核子中心科学家的工作会谈中,这位老人居然在不看书面材料的情况下,准确无误地说出了一连串PWO晶体的性能测试数据,引起了与会者的惊叹。
有段时间,生长PWO晶体用的原料质量不稳定,严老还亲自跑到江苏昆山的原料生产厂,与工厂领导和工人师傅沟通,一起讨论提高原料质量的方案。
2004年,预生产的350根晶体在欧洲核子中心、意大利、美国等地分别进行性能检测,结果显示,“Made inChina”晶体的发光量比俄罗斯提供的高20%-40%,综合性能更佳。 2008年3月,上海硅酸盐研究所向欧洲核子中心成功交付了约5000根高质量的大尺寸PWO闪烁晶体,并被该中心授予晶体奖和工业成就奖。此时,作为项目主持人的严东生已是90岁高龄。
今年7月4日,欧洲核子中心宣布,大型强子对撞机的CMS实验显示,科学家发现了一种非常“像”希格斯玻色子的新粒子,其可信度高达99.99994%。得知这个消息后,严东生的女儿严燕来教授第一时间告诉了父亲。那时,严先生的太太——也已95岁高龄的孙璧媃教授就在他的身旁。这个其乐融融的“科学之家”,分享到了只有科学家才能体验到的莫大快乐。
成功解码
母亲对我的人生影响最大,她的坚韧好强成为我们兄妹六人读书向上的动力
走进严先生的家,记者便感受到了一股浓郁的文化气息。墙上的书画作品,橱柜里的青瓷器皿,还有那些绿意盎然的盆栽,正所谓“室雅何须大”。“你们已采访了几位老科学家? ”严先生一开口,就让记者吃了一惊。这是一位95岁老人的话音吗?标准的普通话,语速和年轻人一样,没有半点老态。在他的讲述下,记者走进了严院士的人生世界。
1918年2月10日,严东生出生在上海。他的父亲毕业于国立北洋大学土木工程系,长期担任京汉铁路局工程师。 “我父亲是个非常勤奋的人,也很清廉。 ”可惜的是,46岁时,他因染上伤寒而英年早逝,那一年,严东生才6岁。
失去父亲后,严东生和他的姊妹、弟弟六人全靠母亲一人抚养。 “对我人生影响最大的亲人,就是我的母亲。她身体不好,却非常坚韧、好强,这种性格深深感染着我,成为我们兄妹六人读书向上的动力。 ”严东生深情地说道。
严先生的母亲朱渊毕业于杭州女子师范学院,是一位知识女性。她身体不好,气管容易破裂,经常咳血。一个病弱女子,要把六个孩子拉扯大,其艰辛可想而知。好在严家和朱家都是有经济实力的家族,在亲戚们的资助下,在严母的悉心教育和人格影响下,严家六个子女都学有所成:大姐严毕业于燕京大学,大弟严东生是两院院士,二弟严机曾任长春汽车厂研究所总工程师,三弟严棠曾任广东中山医学院附属第二医院的院长,四弟严棣是美国密歇根州立大学数学系的终生教授,小妹严杜是北京大学教授。
一个家庭出了这么多人才,可见严母养育有方,操持之勤。
在清华大一不分系,通识教育拓宽了知识面,现在很难想象,那么多大师级人物会为本科生上课
除了母亲和家族“后援团”,严先生还把他的成才归功于中学和大学教育。
从11岁到17岁,他在北京崇德中学住读,这是一所英国教会学校,从那里走出了杨振宁、邓稼先、梁思成等诸多名人。该校的英语、世界历史、地理等课程皆由英国人教授,这种语言环境使严东生在高中时已能通读英文名著,并用英语写长篇文章。 “我的英语和母语说得一样流利,就是那时打下的基础。 ”
崇尚运动,也是崇德中学的一大特色。每天晚自修结束后,严东生都会来到足球场跑步,跑完后就到锅炉房冲个澡,回宿舍睡觉。 “坚持体育锻炼对一个人的成长和健康很重要,从那时至今,我一直保持着每天运动的习惯。 ”多年以后,即便在工作繁重的中科院领导岗位上,严东生也会每周打两次网球。而今,年过九旬的他每天坚持外出散步,或在跑步机上进行慢跑。
中学毕业后,严东生的大伯希望他报考税务学校,今后可以捧个“金饭碗”,但严东生的第一志愿却填了清华大学化学系,因为民族的苦难和落后,已在他的心中刻下了“科学救国”的理想。而化学,是他最喜欢的学科。
“我是1935年进的清华。 ”严先生回忆道,“我们班上有不少后来很有名的学生,如获得国家最高科技奖的叶笃正院士、中国外交部原副部长章文晋、著名美籍华人工程师施铨元。”在这样一个群英荟萃的环境里,严东生接受了一流的高等教育。
吴有训、萨本栋教普通物理,张子高教普通化学,雷海宗教中国通史,萧蘧教经济学,叶公超教高等英语……“如今恐怕很难想象,有这么多大师级人物会为本科生上课。”严东生说,“那时大一不分系,我们接受的是通识教育,拓宽了知识面。 ”
1937年,抗日战争全面爆发后,严东生转入了有美国背景、不受日军控制的燕京大学。在崇尚自由学风的燕大校园,严东生以优异成绩获得硕士学位,并与同班同学孙璧媃坠入爱河,成为了一生的伴侣。
