開拓中國重離子物理研究新領域——記2017年度甘肅省科技功臣魏寶文
60年前的那個初秋，23歲的魏寶文背著簡單的行囊踏上火車，一路向西。下了火車，經過蘭州大學、蘭州飯店，終於來到了那個夢開始的地方——中科院近代物理研究所，這一來，就再也沒有離開過。從此，魏寶文的個人命運與中國重離子物理研究緊緊聯繫在一起。
60年間，魏寶文心無旁騖地致力於推動近代物理研究所事業的發展，作為重離子加速器的先行者，為我國重離子科學和加速器大科學裝置發展、人才隊伍培養，以及重離子科學與技術在甘肅的發展和應用作出了重大貢獻，使重離子加速器成為甘肅的一張科技名片。
從風華正茂到耄耋之年，從普通科研人員到中國科學院院士……改變的是年華、是經歷，不變的是對科研的不懈追求，是報效國家的那顆初心。
六十載恪物明理，一甲子汗灑金城。此次，魏寶文被評為甘肅省科技功臣，是對國之棟樑的認可和褒獎，亦是向與魏寶文一樣紮根西部、無私奉獻的科學家群體致敬。
到西部去 到國家最需要的地方建功立業
1935年，魏寶文出生在河南禹州，他的小學和初中時代幾乎都在抗日戰爭和解放戰爭中度過。讀高中時中華人民共和國成立，才算有了穩定的學習環境，也就是從那時起，魏寶文開始對物理產生濃厚的興趣。
1953年魏寶文考入北京大學物理系，1956年轉入新成立不久的技術物理系，成為國家培養的第二批核物理專業的學生。1957年魏寶文畢業後被分配到中國科學院物理研究所（後改名為原子能研究所），次年調入剛組建的中國科學院蘭州物理研究室（中國科學院近代物理研究所前身），師從著名物理學家楊澄中。
當時，近代物理所正在籌建1.5米回旋加速器。到1962年底，這個「一五」大科學裝置的建成讓物理學界的科研人員為之振奮。作為第一批使用者，此後魏寶文和同事們都在用1.5米回旋加速器「練兵」。
1965年對魏寶文來說是個重要的年份。這一年，近代物理所迎來了第二機械工業部下達的與氫彈研製有關的1號和2號任務，一個是氘-氘及氘-氚反應截面測量，一個是快中子對鋰6和鋰7的非彈性截面及能譜測量。當時魏寶文被抽到2號任務攻關團隊中，能參與到這樣重大的任務中，對於年輕的魏寶文來說是難得的機會，他和大家鉚足了勁兒工作。1970年，任務圓滿完成。
對這兩項任務的完成，當時的核工業部給予了高度評價：為國內核工程研製設計提供了熱核材料可靠的第一手數據；同時，對於檢驗當時國外文獻相應數據的可靠性，澄清存在的某些分歧，也起了很好的作用；從數據結果和測試技術來看，分別達到了當時的國際水平和國內先進水平。
12年磨一劍 首台大型重離子加速器問世
重離子加速器是用來加速比α粒子重的離子加速器，可將大量的重離子加速到很高的速度，高速的重離子形成重離子束。從上世紀60年代開始，隨著重離子加速器的發展，原子核物理開拓了一個蓬勃發展的新領域——重離子物理。在原子物理、材料科學、生命科學等其他學科，重離子束也顯示出日益重要的應用前景。
彼時，在經過幾番大討論後，中科院將近代物理所的科研方向確定為低能核物理，並以重離子核物理為主攻方向，同時開展核技術應用研究。
1975年，楊澄中在與魏寶文的一次懇談中，希望魏寶文投身於重離子加速的科研中。正是那次談話為魏寶文的人生和事業帶來了新的機遇，帶他走進了重離子加速的世界。
此後，魏寶文承擔了兩項預研任務，即「分離扇回旋加速器離子軌道的非線性效應研究」和「重離子束的空間電荷效應研究」。在與理論物理學家羅詩裕的合作中，不到一年就完成了任務。基於理論研究成果，魏寶文得出了令人振奮的結論：理論站得住腳，我們一定能建造出自己的重離子加速器。
1976年11月，當時的國家計委批准由近代物理所負責設計、建造分離扇重離子加速器系統SSC。至此，一項標誌著我國核物理研究領域重大進展的「7611」工程誕生了。
可當工程真正開始時，沒有技術積累，缺乏管理經驗……項目推進困難重重。為此，1979年，魏寶文被派往法國國家重離子研究中心學習。身處異國他鄉，魏寶文深知此行責任重大，一刻都不敢鬆懈，他的勤奮刻苦也贏得了外國專家的讚許。
回國後，作為總工程師，魏寶文負責起物理總體、技術把關、參數協調、磁鐵建造和聯合調束的工作。事實上，從當時國內的工業水平來看，要建造長期穩定的、空間分布嚴格對稱且精度和重複性都在萬分之一量級的加速離子約束磁場，絕非易事。不但要從材質的冶煉入手，甚至連地基的下沉與傾斜、相關件的選擇等都有極為嚴格的技術要求。
統一思想、細化方案、課題到人、逐個攻關……在楊澄中、張恩厚和魏寶文的科學統籌下，一個個圖紙上的創新變成了現實。
12年磨一劍，1988年12月12日，蘭州重離子加速器成功出束，從而向世界宣告：中國建成了繼法國、日本之後第三台大型重離子回旋加速器，從此跨入世界重離子加速器研製與應用的先進行列，為在中國開展中能重離子物理研究創造了條件。這一重大成果獲得1991年中科院科技進步特等獎、1992年國家科技進步一等獎。時至今日，已運行30年的蘭州重離子加速器仍是目前國際上運行的三大常溫重離子回旋加速器之一。
魏寶文常說，蘭州重離子加速器是三代科研人員智慧和心血的結晶。而令他遺憾的是，為重離子加速器傾注全部心血的楊澄中先生於1987年去世，沒能等到加速器建成的那一天……
獨具慧眼 引領重離子物理學科創新發展
近代物理所第二任所長、中科院蘭州分院院長、蘭州重離子加速器國家實驗室首任主任……自上世紀80年代，魏寶文開始擔任越來越多的行政職務。作為科研「掌舵人」，他把更多的精力投入到近代物理所以及整個學科的發展中，一系列前瞻性和戰略性的科研決策，推動我國相關領域科研水平走在了世界前列。
為提高加速器性能，依託SFC和SSC，魏寶文在1984年就部署開展ECR離子源研究工作，利用ECR離子源代替PIG離子源，歷經30年的發展，形成了獨特體系，引領著國際強流高電荷態離子束產生及ECR離子源技術研究；在新核素合成方面，從1989年起，在魏寶文的組織領導下，近代物理所展開新核素合成及其生成機制、核結構和衰變性質研究，在5個核區合成20多種新核素，合成了105號和107號兩種超重新核素，使我國在豐質子新核素合成研究方向上走到了國際最前列。
之後，魏寶文將放射性束確定為近物所主要研究方向之一，1997年建成了我國第一條雙彎放射性束流線，年均運行時間1000小時，在輕質量區核結構和核反應研究方面取得許多重要成果。
這其中，最重要的當屬重離子加速器冷卻儲存環的建設。早在上世紀90年代，魏寶文就意識到必須讓重離子加速再往前走一步，提高束流強度和能量，拓展束流品種，為此他提出在蘭州重離子加速器上續建冷卻存儲環的設想。
魏寶文回憶，當時提出這個構想並沒有十足把握。在回旋加速器上裝配冷卻存儲環，當時只有美國印第安納大學有先例，但經過考察，發現那個裝置不但小，而且只加速輕離子，大型重離子回旋加速器上裝配冷卻存儲環是否可行仍要打個問號。
就這樣，魏寶文帶領三名研究生展開預研，不但證明了項目可行性，並組織完成了方案設計和立項論證。
2000年，蘭州重離子加速器冷卻儲存環（HIRFL－CSR）被列為國家「九五」大科學工程之一，2008年建成並投運，是亞洲最高能量重離子加速器，實現了從氫到鈾的全離子加速，完成從低中能向高能的跨越，成為國際一流的重離子科研平台。
更讓魏寶文欣慰的是，在工程建設中，自主研製設備達到80％以上，實現了多項創新和突破。同時培養和鍛煉了一支優秀的青年創新團隊，創造了極高的性能造價比。
在基礎研究取得豐碩成果的同時，在魏寶文的部署下，近代物理所將目光投向了應用轉化。從上世紀90年代開始，陸續開展了輻照育種、材料輻照效應、重離子治癌機理研究等。目前，重離子腫瘤治療的213例前期臨床試驗表明療效顯著，自主設計的醫用重離子加速器獲國家新產品認證，首台示範裝置調試成功，正在檢測。
當好領路人 為年輕科研工作者保駕護航
作為實幹家，在魏寶文身上，老一輩科學家那股強烈的責任感和愛國情懷已成為鮮明的時代烙印；作為主心骨，在魏寶文的影響下，艱苦奮鬥、勇於創新的科研精神代代相傳，鼓舞著一批批年輕人。
即使在經濟困難時期，魏寶文仍然堅持科研工作，經常加班到深夜，餓了就隨便「墊」幾口繼續工作；在重離子加速器的攻堅階段，他經常和工程技術人員日夜苦戰，每天熬到深夜才回家，天不亮又出現在工程現場。
魏寶文認真嚴謹的科研態度也給學生留下了深刻的印象。中科院近代物理所黨委書記、副所長、研究員趙紅衛回憶，每一次大工程、大項目，魏寶文都要反覆組織召開多次討論會，每次都是直奔主題抓核心，有時候科研人員出於各種原因繞彎子，說不到點子上，魏寶文總是毫不留情面，當場指出。在魏寶文的嚴格要求和影響下，近代物理所上下形成了求真務實的科研風氣。
對別人嚴格，對自己更不例外。隨著魏寶文擔任的行政職務越來越多，他的個人時間也越來越少。晚上、周末……他把能利用的時間都利用起來，讀書、搞科研……愛人勸他：都一把年紀了，何必總苦著自己。可魏寶文總說：「人生在世，總要干一番事業。」
中國工程院院士夏佳文，甘肅省領軍人才趙紅衛、袁平、原有進……如今，魏寶文培養的學生在專業領域各有建樹，個個都能獨當一面。
的確，魏寶文深知一支優秀的科研隊伍對近代物理所、對國家的重要性，對於人才培養他更是不遺餘力。1988年，趙紅衛考入近代物理所，攻讀研究生，魏寶文直接讓他參與重離子加速器的最後調束工作，使他快速成長。「老師關於科研前沿的把握非常精準，我讀博士時老師不但給出三個方向，還分析了每個方向的前景和利弊，包括我們的碩士和博士論文他都很認真地修改，至今都是我們的榜樣。」趙紅衛說。
中科院近代物理所黨委副書記、紀委書記、研究員袁平至今還清楚地記得，剛進所里時，魏寶文就對他們說，年輕人做任何事情都要有自己的想法，要勤思考、敢創新，還鼓勵年輕人多申請課題，多參與大項目，在項目攻關中鍛煉自己。「事實上，我們這支科研隊伍都是在大項目中鍛鍊出來的，直到現在，老師關於科學研究、工程項目管理的理念仍在深深地影響著我。」袁平說。
「1990年，我們研究生入學時就和剛工作的本科生拿一樣的工資，每月120元，在那個年代這是別的單位都沒有的。」中科院近代物理所所長助理、研究員原有進回憶，魏寶文關心年輕人是出了名的，子女就學、配偶就業……他總是想盡辦法幫年輕人解決後顧之憂，為年輕人創造條件，讓他們使勁往前沖。
過去，魏寶文是領路人，帶領這支「國家隊」一往直前；現在，他依然是堅強後盾，只要國家需要，他仍義不容辭地貢獻智慧和力量。
來源： 甘肅日報
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