1999年9月18日,在中華人民共和國成立五十周年之際,黨中央、國務院、中央軍委為表彰在我國「兩彈一星」事業中作出突出貢獻的鄧稼先、錢學森、錢三強、王淦昌、周光召、趙九章等23位科技專家,為他們頒發了「兩彈一星功勳獎章」。然而,有一個人的名字雖然不在大名單之列,他的貢獻卻絲毫不亞於這些鼎鼎大名的功勳元老。
這個人的一生充滿了傳奇色彩,他曾與諾貝爾獎失之交臂,卻培養出中國一半的兩彈一星元勳,他的回國之路比錢學森還要艱險,也曾用一個鹹菜罈子裝下了中國核物理事業的根基。他就是中國核物理事業的奠基人——趙忠堯。
憾失諾貝爾獎
1902年,趙忠堯出生於浙江省諸暨縣。其父趙繼是一位頗有名望的醫生,對於這個小兒子,父親寄予厚望,經常以醫德中良善的規訓教育兒子。趙忠堯在《我的回憶》中寫道:「父親早年自學醫道,行醫為生。他看到社會上貧窮落後、貧富不均的現象,常想為國出力,又感知識不足、力不從心。」趙忠堯沒有辜負父親的期望,在學業上發憤圖強,19歲考取了南京高師(今南京大學),而後又入國立東南大學求學。由於成績出色,被著名的物理學家葉企孫看中,邀他加入清華大學助教。
在清華大學,趙忠堯接觸到了當時在中國尚且非常落後的前沿物理科學,一下為他打開了一扇新奇的大門。然而儀器設備的缺失和理論基礎的薄弱也讓他意識到,中國的物理學科依然與國外存在著巨大的差距,只有消除這個差距,中國的物理學科才能真正獲得突破和發展,而追上這個差距的辦法只有出國去求學。
1927年,趙忠堯遠赴美國加州理工大學物理系深造,師從諾貝爾物理學獎獲得者,著名物理學專家密立根教授。兩年後,趙忠堯在研究中發現硬γ射線的高能量光子束,在通過重金屬鉛時出現了「反常吸收」現象,用我們通俗的話來講就是他發現了暗物質存在的證據。1930年,在獲得博士學位後,趙忠堯前往德國哈羅大學物理研究所工作,並再次發現與「異常吸收」同時存在的還有「額外散輻射」。依據這兩次研究發現,他在美國《物理評論》雜誌上發表了題為《硬γ射線的散射》的論文。
這一重大發現震驚了物理界,它意味著趙忠堯成為世界上第一位準確預測正負電子對撞結果的物理學家 。然而當時的美國,學術上的種族歧視之風盛行,他們將論文的時間從1930年惡意篡改為1931年,並以趙忠堯所取得的實驗數據不標準為藉口,刻意貶低他的學術成就。而中國的第一個諾貝爾獎就在這樣毫無根據的爭論與惡意詆毀中與趙忠堯擦肩而過。
同樣在這一年,趙忠堯受邀前往英國劍橋大學著名的卡文迪許實驗室,與原子核大師盧瑟福一起工作了一段時間。但由於高能物理科學的保密性,還有趙忠堯學成之後亟待回國重新構建中國前沿物理學科的願景,年底,他便匆匆辭別盧瑟福回國,回返清華任物理系教授。歸國之後,趙忠堯做的第一件事就是在清華開設了中國第一個核物理課程,並主持建立起中國第一個核物理實驗室。
1932年,安德森因發現正電子徑跡獲得當年的諾貝爾物理學獎。這時候人們才認識到,趙忠堯才是最早觀察到正負電子對產生與湮沒的人,這個物理學領域的至高獎項原本是屬於這個中國人的。
鹹菜罈子裡的秘密
趙忠堯在清華大學任教五年,直到1937年7月7日盧溝橋事變爆發,日本蟄伏多年終於露出了兇惡的獠牙,全面侵華戰爭由此開始。此時身在廬山的蔣介石得到消息後第一反應就是,日本這次明火執仗的行動絕對不是一般的小規模衝突,他對日本的狼子野心早有警惕,這次事變極有可能意味著中國政府和軍隊很難再有退路,然而他還是低估了日軍的長期準備還有複雜的國內形勢。守衛平津的部隊並非他的嫡系,對於他死守北平的作戰部署置若罔聞。二十九軍軍長宋哲元一直在戰和之間搖擺不定,寄希望於對日和談,以及國際方面的調停。從而致使中國軍隊延誤了大好的防禦部署時間,讓日軍輕鬆完成了圍困京津的戰略部署。
7月25日,日軍發動大規模攻勢,準備不足的二十九軍傷亡慘重,且戰且退。短短幾天時間,廊坊、南苑相繼失守。7月29日,北平淪陷。恐慌和驚懼在北平城中蔓延,伴隨著日軍的槍炮轟鳴,大批毀家紓難的人群向南門外湧去,擠進了逃難的隊伍。時任清華大學物理系教授的趙忠堯也在隊伍之中,人群中趙忠堯遇上了幾位學校的同事,便急切地問他們:「那樣東西帶出來沒有?」同事們都無奈地搖了搖頭,趙忠堯的心一下子涼到了腳後跟。呆立片刻後,狠狠跺了跺腳,轉身便開始往回擠。著急出城的人們看到這樣逆行的舉動,滿臉鄙夷地在心中暗嘲「這就是個瘋子」。
傍晚時分,剛剛從五臺山測繪回來的梁思成被日本憲兵隊「請」了去,邀請他加入中日友好親善協會,梁思成斷然拒絕。本以為難逃一死,未想到日軍顧忌傷害一位知名學者會引起國際輿論的譴責,將他放回家中。梁思成即與妻子林徽因連夜打包行李,準備離京南下避難。此時,大門傳來一陣急促的敲門聲,梁思成驚詫萬分,以為日軍突然變了卦,戰戰兢兢開門之後才發現來人竟然是趙忠堯。
來不及寒暄,趙忠堯直接說出了此行的目的。原來讓他急迫萬分的「那樣東西」是鎖在清華實驗室保險柜中的50克鐳,這是趙忠堯當年從英國劍橋大學卡文迪許實驗室歸國時,盧瑟福博士出於對他個人以及中國的好意而秘密贈與的,這種材料在全世界任何一個國家都屬于禁運品。當年,趙忠堯歷盡艱難險阻才終將這50g鐳帶回祖國,如果遺失,必將是中國核物理科學的重大損失,而一旦落入日軍手中,後果更是不堪設想。
梁思成聽罷沒有多言,立馬披上衣服,發動起了自己那輛雪佛蘭小轎車,載著趙忠堯直奔清華園而去。一路上,二人忐忑不已,因為日軍進城後,雖然沒有進行大的掃蕩掠奪,但對於一直是反日宣傳中心的高等學府,尤其是清華北大恨之入骨,明裡暗裡騷擾打劫過好幾次,誰也不知道啥時候就會出現突如其來的危險。果不其然,一路上碰到好幾個日軍的哨卡,好在日本人見他倆開著小轎車,或西裝或長衫一副高級知識分子打扮,並沒有進行阻攔。
進入清華園後,雖然校園已經凌亂不堪,但好在沒有碰到日本人,二人直奔物理實驗室。實驗室已經人去樓空,裡面被日本人翻的一片凌亂,趙忠堯的心涼了半截,好在他終於從一個偽裝的角落裡找到了裝鐳的鉛筒,這才長長出了一口氣。回去的路上,梁思成力邀趙忠堯跟他們全家一起,先去天津,然後坐船到青島,再沿膠濟鐵路往西到鄭州,經武漢最終到長沙。因為蔣介石在北平失陷之前就已經遍邀教育界精英前往廬山開會,為預備可能出現的最危急的情況,決定暫時將北大、清華、南開三所大學南遷,組成國立西南聯合大學,地址就設在當時身處內陸的湖南長沙。只要到了長沙,也就算是真正安全了。
但趙忠堯思忖再三,沒有接受梁思成的邀請,因為他深知自己手中的東西對於國家來說太重要了,這樣走的話難免要經過非常多的盤查關卡。而最危險的地方往往才是最安全的地方,於是他打定主意,把自己裝扮成難民混雜進南下逃難的人群,從日軍的佔領區出去。梁思成沒有辦法,只好先把他送回家。趙忠堯簡單收拾了一下行李,然而看到鉛筒,又犯了難,這個東西要怎麼放才能藏得隱秘?一籌莫展之際,剛好看到母親經常用來醃鹹菜的罈子,靈機一動,先將罈子裡的鹹菜倒出來,放上鉛筒,再把鹹菜疙瘩倒回去封好,然後抱著鹹菜罈子,提著行李趁夜匆匆出了門。
於是南下逃難的隊伍裡多了這麼一位鹹菜罈子從不離手的難民教授。剛開始的路還好走一點,雖然處在日佔區,火車還是通的,可以坐火車。但是火車上也少不了日軍的盤查,趙忠堯碰上過好幾次。日本人見到他抱的罈子,不知道是幹什麼用的,還以為是炸彈,經常讓他打開察看。趙忠堯一邊解釋說這是母親給他醃製的鹹菜,一邊從罈子裡掏出鹹菜疙瘩咬上一口給日本人看。日本人還以為是什麼好吃的,搶過來咬一口結果齁得難受,全部吐了出來,捂著鼻子讓他趕緊蓋上。
還沒出河北,火車就不能走了,因為日軍為了防止國軍北上增援,將前面的鐵路線破壞掉了。趙忠堯只好下火車隨著人流步行往南走,這一走就是一個月的時間。這段時間中,為了躲避日本人的崗哨,他經常晝宿夜行,而且專挑人煙稀少的荒僻小路,一路風餐露宿,行李早已經遺失,但卻緊抱著手中的鹹菜罈子,雙手血痕斑斑也沒有鬆開過。最後,幾乎成為了一個乞丐,一路乞討才終於來到長沙。而當身著破衣爛衫,蓬頭垢面的趙忠堯出現在長沙西南聯大校園的時候,原來的同事們沒有認出他來,差點把他趕走。最後,來到校長梅貽琦的辦公室前,梅貽琦也沒有認出來。趙忠堯顫顫巍巍將鹹菜罈子交到梅貽琦手上,眼含熱淚用沙啞的聲音喊了一句「梅校長」,梅貽琦這才認出這位「乞丐」,一瞬間紅了眼眶。
然而,隨著武漢失守,日軍繼續沿長江西進,矛頭直指長沙,原本安全的內陸都市變成了戰爭的前沿,國民黨政府將臨時陪都遷往重慶,剛剛安定下來的西南聯大則被迫前往西南邊陲的雲南昆明。趙忠堯再次抱起了那個鹹菜罈子,手捧中國核物理事業的基石輾轉湖南廣東來到香港。同行的教授相約進城逛街,只有他一個人守著鹹菜罈子在碼頭倉庫待了七天,不光要擔心日本人的搜查,還要留意碼頭黑幫的打劫和火併。而後他從海路入越南,經海防進廣西,等他來到雲南昆明已經是三個月之後了。我們並不知道這50g鐳究竟釋放著多少的輻射量,趙忠堯卻始終將它捧在胸前形影不離,我們也不知道他這一路上遇到了多少艱難險阻,只知道正是這些知識分子的風骨撐起了中國的脊梁。
萬裡回國路
趙忠堯用鹹菜罈子帶回來的50g鐳因為當時儀器和設備的缺失,並沒有馬上派上用場,不過,在後來趙忠堯與錢學森歷盡艱難險阻回到祖國之後,這珍貴的50g鐳成為了我國高能物理科學的重要基石,也成為我國核物理事業的發展和原子彈研製成功的重要保證。
來到昆明之後,趙忠堯在艱苦的環境下繼續從事著教學工作,後來的兩彈一星功勳中,王淦昌、彭桓武、錢三強、鄧稼先、朱光亞、周光召、程開甲、唐孝威都是他的學生,後來獲得諾貝爾物理學獎的楊振寧和李政道也都曾受業於趙忠堯。然而這一時期,儀器設備的缺失和環境的惡劣制約著核物理學科的研究進度。趙忠堯提議製造一臺小型的迴旋式粒子加速器,然而這種加速器需要用到大量的鋼鐵,當時的抗戰形勢下鋼鐵本來就緊缺,想要買到更是花費不菲,學校根本沒有這麼龐大的資金,教授們的工資別說買鋼鐵,維持生計都有些勉強。無奈之下,師生們只能背著竹簍挨家挨戶收集廢鋼鐵,自己搭建煉鋼爐煉製,然而幾個月的時間才收集了100多公斤,離建造加速器的需求還是相差甚遠,這個計劃也隨之流產。趙忠堯也不得不接受當時的核物理學科只講理論,沒有實驗的局面。
抗戰勝利後的1946年,趙忠堯受南京國民政府委派,飛赴比基尼群島參觀美國的原子彈試驗,之後又在美國麻省理工學院、加州理工學院進行核物理和宇宙射線方面的研究。新中國成立之後的1950年,一直受到美國秘密監視和威脅的趙忠堯與錢學森,鄧稼先一起,決定回歸祖國的懷抱。8月29日,在愛國人士的秘密幫助下,三人登上美國威爾遜總統號輪船啟程回國。然而美國當局在得知三人「出逃」之後,悍然逼停輪船,扣押了趙忠堯和錢學森。錢學森被關進特米那島上的監獄,而趙忠堯則在日本橫濱被美國憲兵拘押到東京的中野美軍監獄。
被拘押的趙忠堯每日飽受美軍的纏問,趙忠堯選擇以不變應萬變,閉緊了口不說話,即便美軍拿槍貼在他耳邊放空槍也沒有從趙忠堯口中問出一個字。而我國外交部門及時將美軍扣押中國科學家的消息散發了出去,引起了世界輿論的廣泛關注,連美國自家的科學界都表示強烈抗議。最終,迫於國際輿論壓力,在被纏問、關押了兩個月之後,美軍只好忍住脾氣將趙忠堯放行。
趙忠堯冒著巨大的風險,把在國外購買的靜電加速器設備器件、以及設計和製造加速器的技術資料帶回了祖國,這才讓中國早在1955年就擁有了第一臺700千電子伏的質子靜電加速器。後來,他又主持研製成功中國第一臺2.5兆電子伏高氣壓質子靜電加速器,推動我國較早地進入核物理研究領域,預備培養起了一大批核物理研究人才,這些都為我國原子彈的爆炸成功打下了堅實的基礎。
1998年,96歲高齡的趙忠堯與世長辭,雖然沒有獲得諾獎,但他卻以一生之力推動了中國高能物理科學的發展,雖然兩彈一星勳章沒有他的名字,但他卻給中國的核物理事業留下了薪薪火種。楊振寧在給他的評價中這樣寫道——「赤忱愛國、忠於科學、樸素無華」。