中科院院士贺贤土:不学物理,创新很难
9月26日,在日本大阪举行的"国际惯性聚变科学与应用”(IFSA)会议上,颁发了2019年度爱德华·泰勒奖。
我国理论物理学家、中国科学院院士贺贤土荣获殊荣,以表彰他在领导中国惯性约束聚变领域发展,推动国际激光聚变物理和高能量密度物理研究方面做出的重要贡献。
站在领奖台上,贺贤土谦逊地表示,这个奖属于集体,“我只是代表我们国家来领奖”。
贺贤土获颁爱德华·泰勒奖
贺贤土为我国的核武器事业立下了汗马功劳,但由于从事的工作需要保密,人们对他的贡献知之甚少,但人们不会忘记这样一位为祖国、为人类挥洒心血、倾尽智慧的科学家。
1937年,贺贤土出生在浙江镇海一个山清水秀、景色宜人的小镇。从小,贺贤土便对理科知识情有独钟,积攒下来的零花钱基本全花在了买二手书上,甚至在高中时就提前自学了大学物理课程。
1957年,贺贤土顺利考入浙江大学,大学里的所有课程他都喜欢,尤其对基本粒子(场论)中的推导到了近乎着迷的地步。
25岁大学毕业后,贺贤土被分配留校当物理系助教,他对这个安排十分满意,因为可以继续从事自己喜欢的理论物理研究。
然而没过多久,一个通知改变了贺贤土原本平静的生活,也彻底改变了他的人生轨迹。当年11月,贺贤土接到上级通知,他被改分配到北京的“一个重要的国家单位”。然而调令上的措辞十分含糊,谁都不知道贺贤土将会去哪,只知道它十分重要。
面对突如其来的变故,贺贤土没有多想,一心想着国家的召唤,按期到达北京的“神秘部门”报到。经过了多番审查后,1963年3月,贺贤土来到二机部第九研究所报到,他才知道自己要去的部门是从事核武器的理论研究。在这里,他结识了对他影响深远的良师益友。
贺贤土加入核武器研究队伍的时候,距离国家在1964年进行原子弹爆炸的计划只有短短一年多的时间。整个研究所充斥着一片紧张的氛围,来不及稍作休息,贺贤土就立刻投入到上课状态。
贺贤土在九所的第一堂课是彭桓武主讲的课程,他仍旧清晰地记得,彭恒武在讲课过程中,有一位年纪与他差不多大的先生,老是向彭桓武提问题,两个人你来我往,争辩得很厉害。这与贺贤土在大学时期老师讲、学生听的课堂氛围完全不同。
后来贺贤土才得知,那位经常打断彭恒武讲课的先生就是程开甲。从此,贺贤土明白:研究工作原来是要讨论和争辩的。
除了程开甲,王淦昌、彭恒武、周光召、于敏等大科学家都没有门户等级之见,互相之间经常就学术问题争得面红耳赤,私下里关系却依然很融洽。
在这群良师益友陪伴鼓励下,贺贤土踏入了核武器研究门槛。与“战友们”并肩作战,研究所大楼经常“灯火辉煌”,大家都在废寝忘食进行核武器的研制工作。
当时研制核武器的条件非常艰苦,但是为了国家需要,科学家们不得不放弃自己心爱的专业,比如周光召、于敏等科学家在当时已在各自的研究领域中很有成就,都是放弃了自己的专业,投身到核武器的研究当中。
1963年,贺贤土跟随几万人的“大部队”来到位于青海海拔3000米以上的高原。研究人员刚抵达时,可以住人的房子还没有大批量的盖起来,许多人只能睡在土堆垒起来的矮房子或者帐篷里。
高原缺氧的环境令贺贤土吃不好睡不好,但他没有丝毫怨言。就这样,贺贤土跟随几万人的队伍在高原生活了十年之久。
10年间,贺贤土从这些大科学家的身上学到了许多,尤其是从彭恒武身上学习到了抓主要矛盾的思想。
有一次,彭恒武在解一个复杂的微分方程时,先估计方程各项的量级,然后砍掉一些项,最后居然解出来了。他将这种方式称为“粗估”。
比如在研究一个动物时,并不知道这个动物是什么,但却知道这个动物鼻子很长,那答案就显而易见就是大象,别的动物就不需要再研究了。如果不会抓主要矛盾,就会在工作中造成很多不必要的麻烦。
在我国第一颗原子弹爆炸前夕,贺贤土接到了一个重要课题:研究和计算原子弹的过早点火概率问题。这一次,贺贤土正是利用彭恒武抓主要矛盾的思想,用流体力学运动解耦来解决。
1964年10月16日,中国第一颗原子弹爆炸成功,后来又有了氢弹、中子弹,这其中都倾注了贺贤土的大量心血。
贺贤土仍清晰地记得,原子弹爆炸成功以后,新闻报纸发了号外,祖国各地一片欢腾。当科研人员走出研究所时,突然发现研究所门外的黑板上,密密麻麻地写满了研究所附近学校师生们感谢他们的话。
如果说早期的原子弹研制,苏联专家还给了我们一些概念上的启发,在研制氢弹时则没有任何东西可以参考。
在这种情况下,参与科研的科学家们纷纷献计献策,任何人都可以到会议室里的黑板上写出自己心目中的氢弹的样子以及爆炸原理等知识点,大家再聚到一起讨论。
在第一颗氢弹热测试理论研究时,贺贤土也运用抓主要矛盾的方法,建立了多个物埋模型,紧紧绕氢弹原理试验相关物理规律进行研究,并与数学专业的同事一起进行计算机数值模拟,为核爆炸时的物理测量提供了方案和量程。
1966年12月,贺贤土和团队突破了氢弹原理,从原子弹到氢弹,中国只花了两年零两个月的时间。
1966年到1969年间,贺贤土出任第一次地下核试验的物理理论研究设计组组长,这对他来说,是一种压力,更是一种动力。
这段时间内,他和他的团队多次往返北京-青海-新疆,从吐鲁番到马兰的搓板路,翻过天山,成了泥人。一次次艰辛付出,也让他们的研究取得了重大突破。
上世纪七、八十年代,是贺贤土最富有创新力、创造力的时期,也是他人生中最有意义,克服困难最多的时期。
在不断的研究工作中,他慢慢积累了很多的研究经验,研究方法日趋成熟,更重要的是形成了自己的一套思维方法。
除了核武器研究,激光驱动惯性约束聚变(ICF)是贺贤土从事研究工作的另一个重要方向。激光驱动惯性约束聚变是一个非常大的科学工程,它利用激光驱动提供能量,再通过惯性约束的途径发生点火和聚变,当时的世界大国纷纷开展此类研究,以图抢得先机。
我国的ICF基础研究在上个世纪90年代初十分薄弱,被很多西方国家轻视。在王淦昌、于敏、贺贤土等专家的建议下,国家将ICF研究纳入“863计划”。
从1993年到2001年,贺贤土先后担任ICF主题专家组秘书长和第二任首席科学家。在贺贤土等人的领导下,我国在ICF的研究打破了西方国家的封锁,取得了一系列重大成果,目前在我国的ICF研究已经处在世界前沿。
贺贤土获得的2019年爱德华·泰勒奖,正是对他和团队多年来在激光驱动惯性约束聚变和高能量密度物理领域作出的杰出贡献的最大肯定。
在几十年的科研生涯中,贺贤土不断根据国家需求调整研究方向,深入钻研,不懈努力,在每一个研究方向上都获得了突出成就。
截至目前,贺贤土已发表论文数百篇,曾获国家自然科学奖二等奖1项,国家科技进步奖一等、二等奖各1项,部委级科技进步奖8项。2000年获何梁何利基金科学与技术进步奖,2001年获国家“863计划”突出贡献先进个人奖。
2018年9月25日,国际小行星中心发布《小行星通告》,贺贤土获小行星命名殊荣(编号079286 ,Hexiantu贺贤土小行星)。
回顾自己走过的路,贺贤土从一开始就清楚地知道,从事核武器研究,即便做得再出色,也不可能获得诺贝尔奖,但是他却从不后悔。
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