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中国科学院院士陈佳洱: 徜徉微观世界 成就“加速”人生
来源:青少年科技创新网 时间:2025-12-23

  陈佳洱于1934年出生于上海。1950年他考入大连大学工学院(后更名为大连理工大学)的电机专业。那时,中国科学院院士、中国工程院院士王大珩认为,要培养高素质的工科人才,必须要有理科基础,于是在大连大学工学院里成立了应用物理系,并亲自担任系主任。在王大珩以“高要求”闻名的物理实验课上,陈佳洱拿过3次满分。这也让陈佳洱大二时被选入应用物理系,从此走上了物理研究之路。

  1952年,全国院系大调整,陈佳洱随系转入东北人民大学(以下简称“东北人大”,后更名为吉林大学)学习。在那里,他遇到了“一生的恩师”——朱光亚。

  “朱老师的课讲得非常好。每一堂课都精心准备,讲一堂课要准备一周。”陈佳洱回忆,朱光亚不是讲概念、讲公式,而是像讲故事一样娓娓道来:对某个物理问题世界上有哪些争论,物理大师又是怎么解决的……“我们都特别喜欢听他讲课。”他感慨道。

  朱光亚是陈佳洱的本科毕业论文指导老师。他给陈佳洱出了题——研制探测β放射性粒子的计数管,并要求陈佳洱每周提交查阅文献的笔记。如果陈佳洱理解得不深或者不正确,朱光亚就用红线在笔记上标注出来。当时国内根本没有做计数管需要的一些材料,朱光亚就将从美国带回来的珍贵材料拿给陈佳洱用。

  1955年,中央作出发展中国原子能工业的战略决策,在北京大学成立我国高校中第一个核科学与技术人才培养基地——北京大学物理研究室(以下简称“物理研究室”),专门培养原子能专业人才。同年,朱光亚被调去参与物理研究室组建工作。随后,一纸调令送达东北人大,要求调陈佳洱去北京大学。1955年,21岁的陈佳洱来到北京,成为参与物理研究室组建的6个人中最年轻的一位。

  陈佳洱负责排核物理实验。他记得很清楚,每一个实验都要用计数管,其中研制α计数管最难。α射线射程最短,只能穿透非常薄的薄膜。但这么薄的膜一抽真空,就被大气压压碎了。陈佳洱想了个办法:在β计数管的薄膜上开一个小洞,把更薄的云母膜粘在上面,让α射线通过这个小洞进去。就这样,他们做出了国内第一个α计数管。后来,他们还建立了计数管车间,把八门实验课都摸索着开了起来。

  20世纪50年代末,陈佳洱开始研究加速器。他负责安装调试从苏联引进的25MeV(兆电子伏)电子感应加速器,还参照其技术原理,自主研制出一台能量达到30MeV的电子感应加速器,以满足当时的科研要求。20世纪60年代,陈佳洱去英国留学,参与了当时牛津大学的串列静电加速器安装调试工作。在英国时,陈佳洱常觉得“要争一口气”。英国人总会跟他说:“你回国后,把磁铁拿回去,把变压器拿回去。”他想,我们中国能做出来,但英国人就是不信。

  当时,发展等时性回旋加速器遇到一个困难,离子束从离子源出来以后会衰减近90%。这些离子去哪了?在卢瑟福实验室,陈佳洱接到了解决这一难题的任务。他设计了一个微分探针装置,探测微观空间里离子的运动规律。花了近1年时间,陈佳洱终于搞清楚了离子损失的一个重要原因——越隙共振。

  这种共振,理论层面有人提过,但没有人通过实验证明过。陈佳洱提出了越隙共振的判据,还给出了把越隙共振“治”下去的方法——沿着它滑的方向放置一次谐波,让它往另外一个方向滑,把共振抵消。他的方法将实验室中心区束流传输效率提高到4倍以上。

  1964年10月16日,中国成功爆炸原子弹的消息传到英国,陈佳洱的英国同事大为震惊。确认消息后的陈佳洱高兴得跳了起来!后来他才知道,他的恩师朱光亚在原子弹研制中发挥了重要作用。当年物理研究室培养的学生里,有的还在试验基地担任司令员。

  1966年2月,陈佳洱回国。他本来得到了一笔500万美元的拨款,用于在中国制造当时最先进的等时性回旋加速器。但在那个特殊年代,研究搁浅。1978年3月,中共中央、国务院在北京召开全国科学大会。大会分组讨论时,44岁的陈佳洱看到比自己年长的科学家都充满干劲,心里顿时升起一个念头——要打翻身仗,把错过的时间补回来。

  翻身的第一仗,就是自主设计建造一台电压为4.5MV(兆伏)的静电加速器。为此,陈佳洱和十几位同事常驻上海先锋电机厂,根据物理研究需要,从优化物理参数入手进行物理设计,又系统地对高压电极形状、高压柱结构及各离子光学参量等进行优化,并增加了脉冲化等功能。团队与工人、技术人员密切合作,历时4年多,终于在1983年高质量地建成了4.5MV静电加速器。陈佳洱认为,这是最让他有成就感的加速器之一。该加速器填补了中国乃至亚洲单色中子源在3~7MeV和16~20MeV能量的空白,也是北京大学核物理与核技术国家重点实验室的第一个大型基础设施。

  还有一台加速器,也让陈佳洱觉得很有意义。1985年,牛津大学将陈佳洱曾经调试过的那台2×6MV串列静电加速器送给了北京大学,但要求北京大学必须保证这台加速器能继续运行。科研团队依托它建立了我国第一台面向用户的高精度加速器质谱计,为后来的“夏商周断代工程”作出了重要贡献。

  1996年,陈佳洱与北京大学的情感羁绊更深了一步——他被任命为北京大学校长。当校长后,陈佳洱还是坚持给学生上课。他认为,只有上课,才能知道老师在想什么,学生在想什么。

  “教育,最重要的是立德树人;科学,最重要的是实践创新。只有坚持立德树人,才能培养出搞科学的人啊。”陈佳洱强调,“科学家一定要履行好教学职责。”

  (《科技日报》)


  陈佳洱于1934年出生于上海。1950年他考入大连大学工学院(后更名为大连理工大学)的电机专业。那时,中国科学院院士、中国工程院院士王大珩认为,要培养高素质的工科人才,必须要有理科基础,于是在大连大学工学院里成立了应用物理系,并亲自担任系主任。在王大珩以“高要求”闻名的物理实验课上,陈佳洱拿过3次满分。这也让陈佳洱大二时被选入应用物理系,从此走上了物理研究之路。

  1952年,全国院系大调整,陈佳洱随系转入东北人民大学(以下简称“东北人大”,后更名为吉林大学)学习。在那里,他遇到了“一生的恩师”——朱光亚。

  “朱老师的课讲得非常好。每一堂课都精心准备,讲一堂课要准备一周。”陈佳洱回忆,朱光亚不是讲概念、讲公式,而是像讲故事一样娓娓道来:对某个物理问题世界上有哪些争论,物理大师又是怎么解决的……“我们都特别喜欢听他讲课。”他感慨道。

  朱光亚是陈佳洱的本科毕业论文指导老师。他给陈佳洱出了题——研制探测β放射性粒子的计数管,并要求陈佳洱每周提交查阅文献的笔记。如果陈佳洱理解得不深或者不正确,朱光亚就用红线在笔记上标注出来。当时国内根本没有做计数管需要的一些材料,朱光亚就将从美国带回来的珍贵材料拿给陈佳洱用。

  1955年,中央作出发展中国原子能工业的战略决策,在北京大学成立我国高校中第一个核科学与技术人才培养基地——北京大学物理研究室(以下简称“物理研究室”),专门培养原子能专业人才。同年,朱光亚被调去参与物理研究室组建工作。随后,一纸调令送达东北人大,要求调陈佳洱去北京大学。1955年,21岁的陈佳洱来到北京,成为参与物理研究室组建的6个人中最年轻的一位。

  陈佳洱负责排核物理实验。他记得很清楚,每一个实验都要用计数管,其中研制α计数管最难。α射线射程最短,只能穿透非常薄的薄膜。但这么薄的膜一抽真空,就被大气压压碎了。陈佳洱想了个办法:在β计数管的薄膜上开一个小洞,把更薄的云母膜粘在上面,让α射线通过这个小洞进去。就这样,他们做出了国内第一个α计数管。后来,他们还建立了计数管车间,把八门实验课都摸索着开了起来。

  20世纪50年代末,陈佳洱开始研究加速器。他负责安装调试从苏联引进的25MeV(兆电子伏)电子感应加速器,还参照其技术原理,自主研制出一台能量达到30MeV的电子感应加速器,以满足当时的科研要求。20世纪60年代,陈佳洱去英国留学,参与了当时牛津大学的串列静电加速器安装调试工作。在英国时,陈佳洱常觉得“要争一口气”。英国人总会跟他说:“你回国后,把磁铁拿回去,把变压器拿回去。”他想,我们中国能做出来,但英国人就是不信。

  当时,发展等时性回旋加速器遇到一个困难,离子束从离子源出来以后会衰减近90%。这些离子去哪了?在卢瑟福实验室,陈佳洱接到了解决这一难题的任务。他设计了一个微分探针装置,探测微观空间里离子的运动规律。花了近1年时间,陈佳洱终于搞清楚了离子损失的一个重要原因——越隙共振。

  这种共振,理论层面有人提过,但没有人通过实验证明过。陈佳洱提出了越隙共振的判据,还给出了把越隙共振“治”下去的方法——沿着它滑的方向放置一次谐波,让它往另外一个方向滑,把共振抵消。他的方法将实验室中心区束流传输效率提高到4倍以上。

  1964年10月16日,中国成功爆炸原子弹的消息传到英国,陈佳洱的英国同事大为震惊。确认消息后的陈佳洱高兴得跳了起来!后来他才知道,他的恩师朱光亚在原子弹研制中发挥了重要作用。当年物理研究室培养的学生里,有的还在试验基地担任司令员。

  1966年2月,陈佳洱回国。他本来得到了一笔500万美元的拨款,用于在中国制造当时最先进的等时性回旋加速器。但在那个特殊年代,研究搁浅。1978年3月,中共中央、国务院在北京召开全国科学大会。大会分组讨论时,44岁的陈佳洱看到比自己年长的科学家都充满干劲,心里顿时升起一个念头——要打翻身仗,把错过的时间补回来。

  翻身的第一仗,就是自主设计建造一台电压为4.5MV(兆伏)的静电加速器。为此,陈佳洱和十几位同事常驻上海先锋电机厂,根据物理研究需要,从优化物理参数入手进行物理设计,又系统地对高压电极形状、高压柱结构及各离子光学参量等进行优化,并增加了脉冲化等功能。团队与工人、技术人员密切合作,历时4年多,终于在1983年高质量地建成了4.5MV静电加速器。陈佳洱认为,这是最让他有成就感的加速器之一。该加速器填补了中国乃至亚洲单色中子源在3~7MeV和16~20MeV能量的空白,也是北京大学核物理与核技术国家重点实验室的第一个大型基础设施。

  还有一台加速器,也让陈佳洱觉得很有意义。1985年,牛津大学将陈佳洱曾经调试过的那台2×6MV串列静电加速器送给了北京大学,但要求北京大学必须保证这台加速器能继续运行。科研团队依托它建立了我国第一台面向用户的高精度加速器质谱计,为后来的“夏商周断代工程”作出了重要贡献。

  1996年,陈佳洱与北京大学的情感羁绊更深了一步——他被任命为北京大学校长。当校长后,陈佳洱还是坚持给学生上课。他认为,只有上课,才能知道老师在想什么,学生在想什么。

  “教育,最重要的是立德树人;科学,最重要的是实践创新。只有坚持立德树人,才能培养出搞科学的人啊。”陈佳洱强调,“科学家一定要履行好教学职责。”

  (《科技日报》)