筚路蓝缕以启山林下句 百廿纪|科技攻坚:筚路蓝缕 以启山林
海淀区某小区里,一位鹤发童颜的老人散步而来。虽早已退休,他依旧坚持每天七点起床,和小区里的其他老人聚在一起打打太极,接着去附近的菜场买菜。回到家里,打开录音机,里面传来京剧铿锵婉转的韵律——听京剧和看中外古典文献,这是他退休后最大的两个爱好。
他过着普通知识分子的退休生活,甚至连邻居都不知道,世界上以他的名字命名了一种氢弹构型。那是除了美国T-U构型外世界上唯一的一种——于敏构型,它见证了近半个世纪前的风云际会。
2014年,于敏被授予国家最高科学技术奖
储备知识、复兴祖国
1944年,于敏考入西南联大工学院电机系,但因对纯粹理论更感兴趣,于1946年转入北大物理系。
1234013,这是于敏在北大的学号。因为常年高挂在成绩排行榜上的第一名,至今许多人的记忆里依然留存着关于这个学号和那位“学神”的传奇记忆。当数学专业同学大都只能拿60分的时候,于敏可以轻松拿到满分。
1949年,新中国成立。那一年,于敏本科毕业,留在了在物理学系攻读研究生并兼任助教。第二年,系里来了个年轻的副教授,刚刚从美国获得博士学位归来,这便是年仅26岁的西南联大校友朱光亚。
新中国成立的消息一传到美国,作为中国留美学生会的主要成员,朱光亚就多次召开座谈会,号召大家放弃个人利益,回去建设祖国。他和华罗庚等人在《致全美中国留学生的一封公开信》中写道:“我们中国要出头的,我们的民族再也不是一个被人侮辱的民族了!我们已经站起来了,回去吧赶快回去吧!亲爱的同学们,祖国在迫切地等待我们!”
在北美地区,这封公开信被广泛传阅,并最终签上了52个青年留学生的名字。已经在各个学术领域崭露头角的热血青年,毅然放弃美国优厚的科研条件,冲破美国当局设置的重重障碍,横跨太平洋,历经艰难回到新中国。
1950年,100多位留美学者乘坐"威尔逊总统号"回国
回国的时候,朱光亚的行李里满载着在国外采购的有关物理实验的材料,他把这些材料一并带到了北大,全身心地投入到物理学的教学工作中。
1950年,朝鲜战争爆发,针对美国要在朝鲜半岛使用原子弹的威胁,朱光亚写了题为《原子弹与原子武器》的文章,说明原子弹的原理及如何防御,并呼吁全世界人民行动起来反对原子战争。这篇文章由北京大学油印后,在校内外广为散发,中央人民广播电台还专门为此到北大采访朱光亚。1952年,朱光亚作为翻译奔赴抗美援朝前线,直接参与了抗美援朝战争。
新中国核物理研究的发展迫在眉睫,朱光亚在北京大学组建了国内第一个核科技高等基地,对外只是称为“北京大学物理研究室”。由于当时核物理研究属于高度保密的项目,朱光亚等人在家人面前,也不能提及自己的工作内容,生活中处处打哑谜。
朱光亚的学生陈佳洱院士在回忆文章中说,“物研室建立之初,只有六个人,主任是胡济民院士,副主任有虞福春教授、朱光亚教授和韩增敏书记,还有卢鹤绂教授和一个助教——就是我。当时没有办公室,就在钱三强先生的办公室办公,房间号码306。在近物所内我们叫‘物理六组’, 对北大我们是‘物理研究室’。那时候对外保密,我对我父亲、对朋友只说我在‘546信箱’工作。”
保密成了他们此生的常态,新中国的核工程大厦,就是这样平地而起。在朱光亚等人的悉心栽培与摸索下,物理研究室第一届99位毕业生中出了6位中科院院士,,成为中国核物理研究的中坚力量。
箭在弦上,不得不发
而此时,于敏已经离开了北大,他因在基础物理研究上展现出来的过人天赋,被时任北大物理学系教授的彭桓武一眼相中,调入中国科学院近代物理研究所,从事于敏最感兴趣的原子能理论研究。但是,人生的再次转折出现在1961年,一次谈话,让于敏在理论研究颠覆期放弃已有的一切,转去做氢弹研究的预研究工作。
1961年初,钱三强把于敏叫到办公室,简单交代说:“经上级批准,决定由你作为副组长,领导和参加氢核理论组,加入氢弹理论的预先研究工作。”原本就是因为喜欢基础理论研究才从工学院转学到物理系的于敏,再一次面临着向应用型研究转变的抉择,但他心里只有一个念头:要为中国争口气。“我过去学的东西都可以抛掉,我一定要全力以赴。”
加入氢弹研究工作的于敏
1960年,苏联专家撤走了,国家经济陷入空前的困难,九所的原子弹研究工作又抽不出人手,钱三强忽然想到还有北大理论研究室的力量可以调用,于是,这一波初出茅庐的北大年轻人就从零基础开始,赶鸭子上架一般的开始了氢弹的研究工作。而就是这帮临时被委以重任的年轻人,最终创造了举世瞩目的中国速度。
与此同时,原子弹的研究工作也进入了关键期。苏联专家撤走后,钱三强紧急调入朱光亚、彭桓武、郭永怀等中生代任副所长,领导原子弹研究工作。
相较于尚有一些基础的原子弹研究,同期进行的氢弹研究几乎没有任何资源,完全属于摸着石头过河。氢弹的研究需要大量计算,当时,计算机95%的时间要给原子弹组使用,氢弹组只能使用5%的时间,于敏就带着手下的组员,人手一把计算尺,硬是靠着手算把数据算了出来。
1964年,罗布泊上空升腾起了一朵蘑菇云,原子弹试爆成功。朱光亚等人从试验现场撤离时,因为情急之中司机驾车走错了路,没按时赶到设在山包之上的观测区。朱光亚还在路上时,试爆已经成功了,他转过身,一眼看到正在向上升腾的蘑菇云时,一向刚强内敛的他一时百感交集,不禁潸然泪下。
1964年,第一颗原子弹试爆成功
在完成原子弹试爆后,九所研究原子弹的主力和于敏等年轻人两股力量合并,共同研究氢弹的爆炸原理。这一次,终于不需要用计算尺手算了,1965年9月,于敏率领部分研究人员,带上被褥、脸盆、计算手册到上海华东计算所,利用该所运算速度为每秒50000次的计算机,完成加强型核航弹的优化设计任务。
当年参与计算工作的蔡少辉老人回忆,由于计算机性能不稳定,机时又很宝贵,不到40岁的于敏在计算机房值大夜班,一摞摞黑色的纸带出来后,他趴在地上看,然后回到宿舍后再坐在铺着稻草的铁床床头,再做进一步分析。几个月下来,他背驼了,头发白了一大片。
在一个深秋的傍晚,于敏在计算所边上的小路散步时,突发奇想,提出了“在结构上避开能量破坏”的想法,这一奇思妙想,最终成为了小组实现技术突破的关键。于敏当即给在北京的邓稼先打了一个电话。
为了保密,于敏使用的是只有他们才能听懂的隐语,暗指氢弹理论研究有了突破——“我们几个人去打了一次猎……打上了一只松鼠。”邓稼先听出是好消息:“你们美美地吃了一餐野味?”“不,现在还不能把它煮熟……要留做标本。……我们有新奇的发现,它身体结构特别,需要做进一步的解剖研究,可是……我们人手不够。”“好,我立即赶到你那里去。”
1967年,中国第一颗氢弹试爆成功。从原子弹到氢弹,美国用了七年四个月,苏联用了四年,英国用四年七个月,法国用了八年,而中国只用了两年八个月。
暴风雨中的坚守
鞠躬尽瘁,死而后已,在祖国最需要的年代,无数北大人以行动践行着自己的千钧一诺。中国传统士的高洁与现代科学精神,铸就了北大人的品格。
在很长的一段时间里,朱光亚、于敏们的贡献作为最高机密是不能言说的。在1988年前,甚至连于敏这个名字都被作为机密封存。当他们从原来的生活中消失,中断一切对外联系的时候,他们在北大的化学系同仁,正在为一种小小的分子日夜不眠。后来,这种分子成为了世界上第一例人工合成牛胰岛素,被载入史册。
1964年初,在邢其毅教授的带领下,北京大学化学系的陆德培、李崇熙、施溥涛、季爱雪和叶蕴华等五位教师奔赴上海有机所,与有机所的研究小组一道工作。1964年夏天,邢其毅又把自己的研究生汤卡罗派到了有机所,共同负责胰岛素A链的合成。整个A链合成组主要由汪猷负责。
徐杰诚后来回忆说:“为了检定每步缩合产物的纯度,每一个中间体都要通过分析、层析、电泳、旋光测定、酶解及氨基酸组成分析,其中任何一项分析指标达不到,都要进一步提纯后再进行分析,力求全部通过。当时我们戏称这叫‘过五关、斩六将’。”
在这种严格要求下,胰岛素工作稳步地向前推进。1965年9月3日,杜雨苍等人再次做了人工A链与人工B链的全合成实验,并把产物放在冰箱里冷冻了14天。9月17日清晨,当杜雨苍从放有冰箱的那个小实验室走出来,手中高举着滴管,人们终于看到了自己为之奋斗了多年的成果——闪闪发光、晶莹透明的全合成牛胰岛素结晶!
经过六年零九个月的努力,中国科学家终于在世界上第一次取得了人工胰岛素结晶。
我国首次合成人工胰岛素
1966年3、4月份,杜雨苍、钮经义、汪猷等人以集体的名义分别用中、英文在《科学通报》和《中国科学》上发表了详细的发现结果。在此期间,借赴华沙参加欧洲生化学会联合会议第三次会议的机会,龚岳亭、邹承鲁、王应睐等人向世界生化同行宣布了中国所取得的这个成果。
人工合成牛胰岛素结晶的成功,为数千万糖尿病患者带来了福音。1969年,新的挑战又一次落到了另一位北大校友的肩上,这一次要解决的是肆虐的疟疾。
行动当然依旧是保密的。1969年,中医研究院接到了代号523的“中草药抗疟”研发任务,年仅39岁的屠呦呦成为了这次研究工作的组长。
小组很快将药物目标锁定为青蒿,然而研发过程并非一帆风顺。1971年,研究工作陷入了低潮,反复提取、筛选过的药物抑制率反而一路走低,甚至让研究人员都开始怀疑青蒿是不是一个错误的选择。
屠呦呦研制青蒿素
陷入困境时,屠呦呦又把目光转向了古文献中,期待从中收获灵感。很快,东晋葛洪的《肘后备急方》进入了她的视线——“青蒿一握,以水二升渍,绞取汁,尽服之。”敏锐的屠呦呦很快意识到,中草药常用的水煎法会不会不适用于青蒿,是不是高温会破坏其中的有效物质老祖宗们才采用了“绞取”这种方式?研究方向马上向低温提取转移,后来提取的药物果然极大地提高了疗效。
跨过了这个坎,青蒿素研究进入了快车道,屠呦呦带着课题组,在1972年11月成功地分离出抗疟有效单体——青蒿素。2015年,因在青蒿素研究上的卓越贡献,屠呦呦被授予诺贝尔医学奖。
屠呦呦的名字来自诗经——“呦呦鹿鸣,食野之蒿。我有嘉宾,德音孔昭。”从起名就与青蒿结下的缘分,最终在艰苦的科研条件下结出了硕果。
新中国成立之初,毛泽东主席曾经这样说:“中国人民有志气,有能力,在不远的将来,赶上并超过世界先进水平。”
历史证明,中国人民是有志气的,北大人是有志气的。让我们记住这些北大前人的名字:
