陳和生是我國(guó)著名粒子物理學(xué)家，中國(guó)科學(xué)院院士、中國(guó)科學(xué)院高能物理研究所研究員，長(zhǎng)期致力于高能實(shí)驗(yàn)物理研究，主持了北京正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)重大改造工程和中國(guó)散裂中子源兩項(xiàng)國(guó)家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。在東莞，有一片土地曾經(jīng)是荔枝林，如今已成為孕育國(guó)家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施的創(chuàng)新高地。跟隨《回家》的腳步，總臺(tái)主持人王寧記錄陳和生院士，重返廣東東莞的動(dòng)人旅程。

八旬院士利用高能物理治療腫瘤 院士陳和生的抗癌黑科技

王寧：硼中子治療中心聽(tīng)說(shuō)是腫瘤患者的希望之地。

陳和生：對(duì)，是一種新的治療方法?；颊咧委熎饋?lái)更方便，費(fèi)用更低。硼中子俘獲治療技術(shù)能夠在細(xì)胞級(jí)別上治療腫瘤。是癌癥細(xì)胞，就滅了，不是就完全不碰。

作為中國(guó)散裂中子源工程總指揮，陳和生院士敏銳地意識(shí)到中子束在癌癥治療領(lǐng)域的潛力，他在2016年率先提出了“科研大裝置+醫(yī)療應(yīng)用”的轉(zhuǎn)化思路。

當(dāng)被問(wèn)及，在腦部無(wú)論有多少腫瘤細(xì)胞，它都能做到百步穿楊，準(zhǔn)確“打擊”嗎？陳和生院士給出了肯定的回答，并表示最多做兩次就能把腫瘤細(xì)胞殺死。

高能物理與日常生活有多近

東莞松山湖畔的中國(guó)散裂中子源是最早落戶粵港澳大灣區(qū)的國(guó)家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施，也是松山湖科學(xué)城的起點(diǎn)。

陳和生院士說(shuō)，散裂中子源的實(shí)驗(yàn)大廳安裝了十多臺(tái)譜儀，巨大的轟鳴來(lái)自各種高功率設(shè)備。當(dāng)一束束比發(fā)絲細(xì)萬(wàn)倍的質(zhì)子束流，在環(huán)形加速器轉(zhuǎn)兩萬(wàn)多圈之后，會(huì)將能量提高20倍，擊中鎢靶產(chǎn)生海量的中子。這些中子能像幽靈般穿透二十厘米厚的鋁合金、陶瓷，或一些生物組織樣品，在遇到材料中的原子時(shí)它們會(huì)“留下痕跡”。這使得接受檢測(cè)的材料猶如做了一次細(xì)致的全面 “CT” 。當(dāng)探測(cè)器記錄下這些散射信號(hào)，計(jì)算機(jī)就能還原出原子排列的三維地圖，讓隱藏在宏觀材料里的微觀秘密無(wú)所遁形。

所以在這座微觀宇宙觀測(cè)站里，接受中子“問(wèn)診”的材料構(gòu)成現(xiàn)代文明的全息圖譜。這里有支撐高鐵穿山越嶺的高鐵車輪，有手機(jī)和手機(jī)信號(hào)基站的芯片，還有從故宮博物院送來(lái)的漢代的竹簡(jiǎn)刻刀。

高鐵飛機(jī)安全的守護(hù)神

在浩瀚的科學(xué)星空中，無(wú)數(shù)人都曾抬頭凝望，追尋宇宙深處的奧秘。然而，陳和生院士卻是將遠(yuǎn)望目光落在腳下的那個(gè)人。

1978年4月，年輕的陳和生在德國(guó)漢堡丁肇中實(shí)驗(yàn)組，首次接觸到正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)?？缛雵?guó)際高能物理前沿研究領(lǐng)域，他開(kāi)始探索物質(zhì)世界的奧秘。

1984年他在美國(guó)麻省理工學(xué)院獲得了物理學(xué)博士學(xué)位，回到高能所工作，他是中國(guó)的第一位博士后。

1998年陳和生被任命為高能所所長(zhǎng)，受中國(guó)科學(xué)院委托，負(fù)責(zé)中國(guó)高能物理和先進(jìn)加速器發(fā)展戰(zhàn)略的制定。他提出了北京正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)重大改造工程的方案。因?yàn)樗J(rèn)識(shí)到，中國(guó)高能物理不僅要研究微觀世界的奧秘，同時(shí)還要肩負(fù)起為國(guó)家科技創(chuàng)新體系提供大型交叉前沿研究平臺(tái)的重任。

2000年7月，國(guó)家科教領(lǐng)導(dǎo)小組同意了中國(guó)科學(xué)院提交的發(fā)展戰(zhàn)略，陳和生帶領(lǐng)高能物理團(tuán)隊(duì)，歷經(jīng)5年艱苦努力，圓滿完成北京正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)重大改造工程，這個(gè)工程的性能提高了100倍，保持和發(fā)展了我國(guó)在相關(guān)領(lǐng)域的國(guó)際領(lǐng)先地位。

而接手國(guó)家急需的散裂中子源大裝置成了陳和生肩上的下一個(gè)重任。

陳和生：這個(gè)裝置非常重要，對(duì)于國(guó)家的戰(zhàn)略需求十分關(guān)鍵，解決了大量的瓶頸問(wèn)題，對(duì)我們國(guó)家非常重要。

研究員 李小虎：我們國(guó)家各種類型的大型的工業(yè)部件的殘余應(yīng)力的測(cè)量，都會(huì)在這個(gè)平臺(tái)上面進(jìn)行，可以承重2噸。我們測(cè)量過(guò)的有商用的飛機(jī)起落架。目前正在給C919的部件研發(fā)測(cè)試。

中國(guó)散裂中子源作為我國(guó)首臺(tái)、世界第四臺(tái)脈沖型散裂中子源，被譽(yù)為是探索微觀世界的“超級(jí)顯微鏡”。這樣一個(gè)國(guó)之重器每年開(kāi)放機(jī)時(shí)超5000小時(shí)，累計(jì)注冊(cè)用戶已經(jīng)超過(guò)了8000人，在這里已完成2000多項(xiàng)實(shí)驗(yàn)課題，它使很多亟待解決的前沿問(wèn)題都能夠迎刃而解，產(chǎn)生了十分重要的成果，為國(guó)家重大戰(zhàn)略需求和基礎(chǔ)研究提供了核心支持。

國(guó)之重器為何建立在荔枝林

在中國(guó)散裂中子源所在的轟鳴建筑群中，卻隱藏著一片碩果累累的百年荔枝古林，它們形成科技與自然“個(gè)性混搭”有機(jī)的組合。

王寧：選這個(gè)地方，是不是因?yàn)槔笾τ幸恍┰⒁馐悄容^喜歡的？

陳和生：當(dāng)時(shí)還沒(méi)有想到，只是從科學(xué)的角度選一個(gè)最合適的地方，因?yàn)榘姓境兄孛?平方米要100噸，所以要求地基非常好，不均勻沉降只能有零點(diǎn)幾毫米。所以從這個(gè)角度我們選擇這個(gè)地方，后來(lái)才知道這個(gè)地方有好的荔枝。

王寧：我覺(jué)得樹(shù)的寓意，就代表著它的根不斷地向下，但是它的枝葉在不斷地向上，其實(shí)很像我們的科學(xué)事業(yè)。

陳和生：我想國(guó)際上最先進(jìn)的散裂中子源和水平村古荔枝園的奇妙融合，會(huì)支撐散裂中子源的發(fā)展。

眼下松山湖畔的這片土地，早已從昔日的荔枝林蛻變?yōu)槌休d科學(xué)夢(mèng)想的溫情所在。這里不只是十多臺(tái)中子譜儀日夜運(yùn)轉(zhuǎn)的科研陣地，更是800多名科技工作者朝夕耕耘的“家園”。從清晨第一縷陽(yáng)光灑向裝置區(qū)，到深夜的最后一組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)出爐，無(wú)數(shù)個(gè)“以實(shí)驗(yàn)室為家”的片段共同編織起了他們的日常。

市民看《新聞聯(lián)播》認(rèn)出科學(xué)家 吃飯偶遇偷偷買單

陳和生院士表示，動(dòng)工時(shí)國(guó)內(nèi)沒(méi)有做強(qiáng)流質(zhì)子加速器的經(jīng)驗(yàn)，也沒(méi)做過(guò)高功率的靶站?！拔覀兊慕?jīng)費(fèi)只有國(guó)外類似裝置的1/3左右，我們必須要做到90%都是國(guó)產(chǎn)化。而且隊(duì)伍很年輕，所以說(shuō)當(dāng)時(shí)壓力非常大?！标惡蜕菏繋ьI(lǐng)團(tuán)隊(duì)在建設(shè)中國(guó)散裂中子源時(shí)面臨多重困難，最終在2017年8月28日打靶成功。

當(dāng)晚，科研團(tuán)隊(duì)外出聚餐慶功，鄰桌東莞普通市民認(rèn)出他們，主動(dòng)買單還夸贊他們是“國(guó)家需要的人才”。這個(gè)故事被中國(guó)散裂中子源總指揮陳和生院士團(tuán)隊(duì)深深銘記，反復(fù)提及，也成為他們背井離鄉(xiāng)、全年無(wú)休，堅(jiān)守實(shí)驗(yàn)室的動(dòng)力。

中國(guó)科學(xué)院高能物理研究所東莞研究部加速器技術(shù)部副主任 張玉亮：這個(gè)事情我記得非常深刻，打靶成功的那天晚上，就想一起去慶祝一下。等我們?nèi)ベI單的時(shí)候，老板告訴我們，旁邊的一個(gè)人給我們買單了，因?yàn)樗麄兛吹健缎侣劼?lián)播》認(rèn)出我們。后來(lái)，老板過(guò)來(lái)敬了我們一杯酒，說(shuō)國(guó)家需要你們這種人才，這件事情對(duì)我觸動(dòng)特別大。原來(lái)我對(duì)東莞的認(rèn)識(shí)可能就是世界工廠，通過(guò)這個(gè)事情讓我看到東莞人對(duì)于科技人才的渴求和尊重。

陳院士雖然已經(jīng)年近八旬，他仍日日?qǐng)?jiān)守在園區(qū)里，年輕的科研人員遇到什么樣的技術(shù)難題都會(huì)向他請(qǐng)教，而他也總是會(huì)用深厚的學(xué)養(yǎng)和實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)去給出一些破解之道。陳院士表示，從散裂中子源落地生根到二期工程的啟動(dòng)，每一步都鐫刻著他的執(zhí)著。因?yàn)椋@里在他眼里已經(jīng)不是暫居的實(shí)驗(yàn)室了，而是他永遠(yuǎn)難以割舍的新家鄉(xiāng)。