回家丨从荔枝林到科学城:陈和生院士的科研“家园”之路

2025-08-25

陈和生是我国著名粒子物理学家,中国科学院院士、中国科学院高能物理研究所研究员。他长期投身高能实验物理研究,主持了北京正负电子对撞机重大改造工程和中国散裂中子源两项国家重大科技基础设施建设。在东莞,曾经的一片荔枝林,如今已成为孕育国家重大科技基础设施的创新高地。跟随《回家》的脚步,总台主持人王宁记录了陈和生院士重返广东东莞的动人旅程。


八旬院士利用高能物理治疗肿瘤 院士陈和生的抗癌黑科技


王宁:硼中子治疗中心听说是肿瘤患者的希望之地。


陈和生:对,这是一种新的治疗方法。患者治疗更方便,费用更低。硼中子俘获治疗技术能在细胞级别上治疗肿瘤,是癌细胞就消灭,不是则完全不触碰。


作为中国散裂中子源工程总指挥,陈和生院士敏锐察觉到中子束在癌症治疗领域的潜力。2016年,他率先提出了“科研大装置 + 医疗应用”的转化思路。


当被问到,在脑部无论有多少肿瘤细胞,该技术都能准确“打击”吗?陈和生院士给出肯定答复,并表示最多做两次就能杀死肿瘤细胞。


高能物理与日常生活有多近


东莞松山湖畔的中国散裂中子源,是最早落户粤港澳大湾区的国家重大科技基础设施,也是松山湖科学城的起点。


陈和生院士介绍,散裂中子源的实验大厅安装了十多台谱仪,巨大的轰鸣来自各种高功率设备。当一束束比发丝细万倍的质子束流,在环形加速器转两万多圈后,能量会提高20倍,击中钨靶产生海量中子。这些中子能像幽灵般穿透二十厘米厚的铝合金、陶瓷或一些生物组织样品,遇到材料中的原子时会“留下痕迹”。这让接受检测的材料如同做了一次细致的全面“CT”。当探测器记录下这些散射信号,计算机就能还原出原子排列的三维地图,让隐藏在宏观材料里的微观秘密无所遁形。


所以在这座微观宇宙观测站里,接受中子“问诊”的材料构成了现代文明的全息图谱。这里有支撑高铁穿山越岭的高铁车轮,有手机和手机信号基站的芯片,还有从故宫博物院送来的汉代的竹简刻刀。


高铁飞机安全的守护神


在浩瀚的科学星空中,很多人都曾抬头追寻宇宙深处的奥秘,而陈和生院士却将目光落在脚下。


1978年4月,年轻的陈和生在德国汉堡丁肇中实验组,首次接触正负电子对撞机,由此跨入国际高能物理前沿研究领域,开始探索物质世界的奥秘。1984年,他在美国麻省理工学院获得物理学博士学位后回到高能所工作,他是中国的第一位博士后。1998年,陈和生被任命为高能所所长,受中国科学院委托,负责中国高能物理和先进加速器发展战略的制定。他提出了北京正负电子对撞机重大改造工程的方案,因为他认识到,中国高能物理不仅要研究微观世界的奥秘,还要为国家科技创新体系提供大型交叉前沿研究平台。2000年7月,国家科教领导小组同意了中国科学院提交的发展战略,陈和生带领高能物理团队,历经5年艰苦努力,圆满完成北京正负电子对撞机重大改造工程,该工程性能提高了100倍,保持和发展了我国在相关领域的国际领先地位。


随后,接手国家急需的散裂中子源大装置成了陈和生肩上的下一个重任。


陈和生:这个装置非常重要,对国家的战略需求十分关键,解决了大量的瓶颈问题,对我们国家意义重大。


研究员 李小虎:我们国家各种类型的大型工业部件的残余应力测量,都会在这个平台上进行,它可以承重2吨。我们测量过商用飞机起落架,目前正在为C919的部件研发测试。


中国散裂中子源作为我国首台、世界第四台脉冲型散裂中子源,被誉为探索微观世界的“超级显微镜”。这个国之重器每年开放机时超5000小时,累计注册用户已超过8000人,在这里已完成2000多项实验课题,使很多亟待解决的前沿问题迎刃而解,产生了十分重要的成果,为国家重大战略需求和基础研究提供了核心支持。


国之重器为何建立在荔枝林


在中国散裂中子源所在的轰鸣建筑群中,隐藏着一片硕果累累的百年荔枝古林,形成了科技与自然“个性混搭”的有机组合。


王宁:选这个地方,是不是因为荔枝有一些寓意是您比较喜欢的?


陈和生:当时没想到寓意,只是从科学角度选最合适的地方。因为靶站承重每1平方米要100吨,要求地基非常好,不均匀沉降只能有零点几毫米。所以从这个角度选了这里,后来才知道这里有好的荔枝。


王宁:我觉得树的寓意,代表着它的根不断向下,枝叶不断向上,很像我们的科学事业。


陈和生:我想国际上最先进的散裂中子源和水平村古荔枝园的奇妙融合,会支撑散裂中子源的发展。


如今,松山湖畔的这片土地,早已从昔日的荔枝林蜕变为承载科学梦想的温情之地。这里不仅是十多台中子谱仪日夜运转的科研阵地,更是800多名科技工作者朝夕耕耘的“家园”。从清晨第一缕阳光洒向装置区,到深夜的最后一组实验数据出炉,无数个“以实验室为家”的片段构成了他们的日常。


市民看《新闻联播》认出科学家 吃饭偶遇偷偷买单


陈和生院士表示,动工时国内没有做强流质子加速器的经验,也没做过高功率的靶站。“我们的经费只有国外类似装置的1/3左右,必须要做到90%都是国产化,而且队伍很年轻,所以当时压力非常大。”陈和生院士带领团队在建设中国散裂中子源时面临多重困难,最终在2017年8月28日打靶成功。


当晚,科研团队外出聚餐庆功,邻桌东莞普通市民认出他们,主动买单还夸赞他们是“国家需要的人才”。这个故事被中国散裂中子源总指挥陈和生院士团队深深铭记,反复提及,也成为他们背井离乡、全年无休,坚守实验室的动力。


中国科学院高能物理研究所东莞研究部加速器技术部副主任 张玉亮:这个事情我记得非常深刻,打靶成功的那天晚上,大家想一起庆祝。等去买单时,老板告诉我们,旁边有人给我们买了单,因为他们看《新闻联播》认出了我们。后来,老板过来敬了我们一杯酒,说国家需要我们这种人才,这件事对我触动特别大。原来我对东莞的认识可能就是世界工厂,通过这件事让我看到东莞人对科技人才的渴求和尊重。


陈院士虽已年近八旬,仍日日坚守在园区。年轻的科研人员遇到技术难题都会向他请教,他总会用深厚的学养和实战经验给出破解之道。陈院士说,从散裂中子源落地生根到二期工程启动,每一步都凝聚着他的执着。因为,这里在他眼中已不是暂居的实验室,而是永远难以割舍的新家乡。

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