編者按：1950年的春末，被譽為中國物理學研究“開山祖師”的吳有訓從上海趕赴北京，擔任方才成立的中國科學院近代物理研究所所長。40余年后，一名留學歸來的后生只身步入已更名的中國科學院高能物理研究所（以下簡稱“高能物理研究所”），在這個靜謐的院子里，以一腔熱血書寫著吳有訓為中國核物理鋪開的未竟篇章。
當吳有訓先生1973年逝世之時，出生于山東的魏龍方才8歲，或許彼時他也不曾想到，自己將來會成為吳先生的后生，進入高能物理研究所；不曾想過會成為高能物理研究所研究員、黨委書記，擔任中國科學院大學（以下簡稱“國科大”）核科學與技術學院副院長、崗位教授，沿著核技術應用這條路一直走下去。
2022年，中國物理學會決定將“吳有訓獎”授予魏龍，以表彰其在核技術、核成像及其應用研究，以及在材料電子結構及微觀缺陷研究方面作出的成果。這份跨越半個世紀的認可和肯定，終于在今天交到了魏龍身上。
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從望塵莫及到望其項背
數(shù)十年來，中國核物理及核技術領域取得了翻天覆地的變化，在這之中不乏魏龍的身影。國內(nèi)首臺慢正電子強束流裝置、首臺動物PET掃描儀、首臺動物SPECT-CT掃描儀、首臺乳腺專用PET掃描儀，國際首臺動物活體能譜顯微CT系統(tǒng)、首臺加速器CT巖石力學實驗系統(tǒng)，等等，這些國內(nèi)外首屈一指的成就都由魏龍帶領團隊取得。他們研制的精密無損檢測設備被用于掃描三星堆等遺跡文物，他們研制的射線成像設備和探測儀器被用來做核燃料檢測和礦物勘查。
與物理學結緣，還要從40多年前，魏龍?zhí)みM蘭州大學物理系時講起。
始建于1946年的蘭州大學物理系具有相當雄厚的師資力量，曾為新中國培養(yǎng)了一大批物理學方面的人才。學業(yè)成績優(yōu)異的魏龍順利獲得了首批推免生資格，得以在蘭州大學完成本碩連讀。對于他來說，那段時光是充實而平淡的。
1988年，取得碩士學位后留校任教的魏龍被公派前往日本筑波大學深造。彼時中國已經(jīng)完成了“兩彈一星”的發(fā)射，中國的國防科技也屹立于世界強國之林。當時，“學好數(shù)理化，走遍天下都不怕”的思想流行全國，國家、學校、家長都非常重視數(shù)理類學科，然而，在筑波大學，魏龍仍然深刻感受到，中國在物理學及工程技術領域同其他國家有著巨大差距。
“那時，我們的研究水平只是能勉強跟上。”魏龍回憶起前往日本筑波大學留學訪問之前的經(jīng)歷，一個細節(jié)讓他印象深刻，“過去，學術交流都靠紙質(zhì)文獻，然而，對于很多高校來說，直接購買外文期刊很難。一本期刊往往要被多次傳閱，很多前沿領域的成果和想法，國內(nèi)都要比國外晚幾個月才能接觸到。”
在留學期間，魏龍利用各種機會，如饑似渴地學習最前沿領域的知識，“現(xiàn)在的年輕人或許很難體會，互聯(lián)網(wǎng)帶來了多么巨大的便利，尤其是在科研領域。”魏龍說道，“依靠互聯(lián)網(wǎng)，現(xiàn)在能夠?qū)崟r進行學術交流，再也不必等待論文漂洋過海了。”
有趣的是，互聯(lián)網(wǎng)就是誕生在高能物理研究的襁褓之中，無論國內(nèi)國外。1988年歐洲核子中心實現(xiàn)了北美同歐洲的工作站交互，同樣的信息溝通架構很快在各個高能物理機構之間架設起來，同樣在建設粒子對撞機的高能物理研究所也趕了一波時髦，在所內(nèi)組建了一臺網(wǎng)絡工作站。
“那時候電子郵件開始流行，且跨國通訊免費，所以我就順勢學習了怎么使用。”魏龍當時使用的還是筑波大學搭建的名為SAKURA的網(wǎng)絡工作站，而這一工作站現(xiàn)在已經(jīng)升級為著名的大型Zengaku系統(tǒng)。“當時國內(nèi)能使用電子郵件的只有高能物理研究所的北京正負電子對撞機實驗室，也只有為數(shù)不多的人在使用，對許多海外學子來說，正負電子對撞機國家實驗室是非常‘高大上’的單位！北京正負電子對撞機在國際上知名度頗高，而且并不僅局限于高能物理領域，其影響力的提升也得益于電子郵件把它的名聲傳播了出去。”
魏龍回國之后，在中關村的高能物理研究所核技術應用研究部繼續(xù)工作，那里有價格昂貴的VAX工作站可以隨意使用，這個條件對于當時的國內(nèi)實驗室來說是不多見的。感受到互聯(lián)網(wǎng)的便捷性，也意識到互聯(lián)網(wǎng)潛力的魏龍又陸續(xù)搭建了基于個人計算機的服務器，其中就有他在中關村的高能物理研究所應用部搭建的郵件服務器（域名為ihepa.ac.cn，以區(qū)別于高能所本部的域名ihep.ac.cn）。“那時候上網(wǎng)還需要電話撥號，電子郵件從國外先匯入高能所的服務器，用戶再撥號到高能所上網(wǎng)收取電子郵件。所以我進入IT（信息技術）領域可是相當早了。”魏龍笑著說道，“要是不搞物理，轉行在中關村從事計算機相關工作，可能會賺很多錢。不過仔細想來，我的興趣是物理，一旦喜歡上了就不再改變。”事實上，魏龍搭建這些工作站，主要目的還是為了方便科研工作，而他當時最感興趣的，便是正電子湮沒譜學相關的研究，而高能物理研究所正是當時國內(nèi)正電子譜學研究領域的“老大哥”單位。
“高能物理研究所是一個學術氛圍非常自由的單位，有非常大的包容性。一些新的想法，總能得到重視，如果想法合適也總能得到支持。”當時魏龍便有一個想法，就是基于北京正負電子對撞機的電子直線加速器，或者利用北京自由電子激光裝置的電子直線加速器，來建立一臺我們國家自己的強束流慢正電子裝置，提高我們的材料微觀結構表征技術水平，這個想法也得到國內(nèi)正電子學界一些重要單位，包括清華大學、中國原子能科學研究院、北京航空航天大學等的認可和鼓勵。高能物理研究所經(jīng)過技術論證，及時給予了實驗場地和經(jīng)費上的大力支持。
這對當時剛回國的年輕人來說是非常難得的，即使在國外，這樣的大型裝置項目也需要由資深科學家領銜才能得以實施。強束流慢正電子裝置的建立可謂高能物理所為推動正電子譜學研究做的一件大事。
無論國外有沒有，我們都要有
千禧年之際，時任攀登計劃項目——“核醫(yī)學和放射治療中先進技術的基礎研究”首席科學家唐孝威院士建議魏龍著重關注一下PET技術，“因為我的研究內(nèi)容涉及正電子的相關測量分析技術，而PET技術剛好需要這部分知識。”魏龍說道。
所謂PET技術，是正電子發(fā)射斷層掃描技術的簡稱，這是一種利用正電子湮沒光子的輻射特性，應用于核醫(yī)學臨床檢查的成像技術，也是一種用解剖形態(tài)方式進行功能、代謝和受體成像的技術。PET技術跟傳統(tǒng)醫(yī)學使用的CT（電子計算機斷層掃描）技術完全不同，CT技術是一種結構成像，可以得到掃描位置的骨骼、肌肉和血管的細節(jié)結構圖像；而PET技術是一種功能成像，在進行PET檢查的時候需要為待檢測體注射放射性示蹤劑，這些藥物會參與生命活動并在生物體內(nèi)衰變釋放出正電子，然后依靠影像掃描儀就可以檢測出各個部位或器官的正電子湮沒光子輻射強度分布圖像，進而研究它們的新陳代謝過程，可以對疾病進行早期診斷，發(fā)現(xiàn)腫瘤等疾病。
這項技術在上世紀50年代便已有理論基礎，1961年美國布魯克海文國家實驗室的詹姆斯·羅伯遜就和同事們建成了世界上第一臺PET掃描設備，到了70年代末這項技術在歐美就已經(jīng)被廣泛應用于核醫(yī)學領域了，2000年由大衛(wèi)·湯森和羅納德·納特發(fā)明的PET-CT掃描儀更是被《時代周刊》評選為年度醫(yī)學發(fā)明。
上世紀80年代，高能物理研究所的趙永界研究員也曾在PET設備上投入了大量精力，并且完成了第一臺能夠?qū)崿F(xiàn)PET原理的設備，這臺設備還曾在中日友好醫(yī)院進行了一系列的實驗。然而受當時國內(nèi)大環(huán)境的影響，對于這項技術的重視程度并不夠高，同時也沒有足夠多的人力、物力來投入后續(xù)的研究，因此PET技術的進一步研究就被擱置了，直到本世紀初唐孝威院士找到了魏龍。“那時我還在進行正電子作為探針的材料微觀缺陷研究，利用正電子探針對材料的微觀缺陷進行分析。雖然有些技術摸索，但都是很零星的，得到唐先生鼓勵之后，課題組才正式投入到PET技術工程領域中來。”這一研究方向得到了研究所領導的大力支持，并對其給予了長期穩(wěn)定的扶持以期發(fā)展。
那是一個奮起直追的時代，中國科研在眾多領域都經(jīng)歷了一個從落后脫節(jié)到望其項背，直至逆風反超的過程，但實現(xiàn)反超的背后卻是無數(shù)科研人員的堅持和努力。“在攻堅PET掃描儀的時候我還年輕，體力也好，能熬夜。”回憶起開發(fā)第一臺PET設備時的夜晚，魏龍不禁感慨，“基本上晚上一加班，就加到天亮了。”高能物理研究所不遠處的玉泉路地鐵站出口有一家烤鴨店，通宵后的清晨，魏龍常帶著學生們一起去吃早餐。“那家店的早餐相當美味，吃完早餐，大家本來說要回去休息，結果一有人說想接著干，大伙兒就又都上工了。”夜以繼日的拼搏之下，不到3年時間，魏龍就帶領團隊完成了國內(nèi)首臺高分辨動物PET系統(tǒng)，隨后又連續(xù)攻克技術難關，取得了更多國內(nèi)首臺的成果。
當?shù)谝慌_PET掃描儀被“攢”出來的時候，最欣喜若狂的除了魏龍，還有北京協(xié)和醫(yī)院的王世真院士。被譽為“中國核醫(yī)學之父”的王世真曾在1998年帶領19名院士建立了國內(nèi)第一個PET中心。但是有了機構，沒有設備卻是萬萬不行的。“一來國外的PET設備還不能夠滿足商用，二來國內(nèi)的經(jīng)濟水平還有外匯儲備都跟不上，畢竟PET設備那時候可以說是天價，一個研究所或者高校買這樣一臺設備是不現(xiàn)實的。”魏龍解釋道，“所以當王世真先生聽說我們‘攢’出來第一臺動物用PET設備的時候，他是相當興奮的。”作為為數(shù)不多親身使用過PET設備的專家，王世真的評價在魏龍心里舉足輕重。
空口無憑，王世真決定親自前往高能物理研究所，看一看這臺設備——小型正電子斷層掃描儀——究竟如何。“王先生來的時候，穿著長款西裝上衣，戴了一頂寬檐兒禮帽，手中還握著一柄拐杖。”如此正式著裝，更增加了魏龍及同事們對王世真先生的敬仰。在小型正電子斷層掃描儀的專家驗收報告中，王世真給予了極高的評價：“該設備的關鍵技術指標達到了國際同類設備的先進水平。尤其是，采用的特殊光導技術的探測器處于國際領先水平。”
然而，剛建成的設備，就像一個呱呱墜地的嬰兒，魏龍團隊對其愛不釋手；但他也深知，讓設備物盡其用也是必要的。隨后，這臺小型正電子斷層掃描儀被積極投入到相關實驗研究當中“服役”多年，在協(xié)和醫(yī)院王世真先生的實驗室中也安置了一段時間。雖然不是一臺大型設備，但還是受到很多老科學家的關心、關注和鼓勵。“從另一個角度來說，那是當時國內(nèi)唯一一臺動物PET設備，還是非常稀奇的。”魏龍說道，“這臺設備至今還可以正常使用，可以進行一些需要PET檢測的生物研究。”
眾多國內(nèi)首創(chuàng)、世界首創(chuàng)的背后，是難以計數(shù)的困難、失敗與“卡脖子”。“失敗很多，困難也很多，而且有些教訓很是慘痛。”后來參與PET設備研制的國科大研究生導師、高能物理研究所副研究員王英杰說道，彼時他還只是一名博士生，“魏老師這么執(zhí)著于建造‘首臺’設備是有原因的，他真的經(jīng)歷了太多。”王英杰舉了個例子，在組裝PET設備過程中，光電倍增管這一器件是必須的，然而當時國內(nèi)制造的光電倍增管性能不高，只能從日本進口。
“那時這些精密器件幾乎完全依賴進口，而一般我們都拿不到最好的‘貨’。”王英杰苦笑了一下，“如果只買一支，光電倍增管我們測試結果總是好的，但如果一次購買幾百幾千支，并且需要它們性能一致的時候，就很容易出問題了。而且國外廠家總是要求我們在簽訂最終用戶協(xié)議時注明產(chǎn)品用途。”也正因為這樣的原因，魏龍對于技術“卡脖子”一事總是看得很重。“他經(jīng)歷過這些事，他知道有些事情即使現(xiàn)在沒有發(fā)生，如果不加防備，以后早晚是要吃虧的。”王英杰回想起魏龍這些年的諸多首創(chuàng)經(jīng)歷，不禁感慨：“所以說，國外有的，老魏要在國內(nèi)做一臺；國外沒有的，即使失敗他也要去試一試。”
癡迷新技術，喜歡和學生在一起
從1995年進入高能物理研究所從事科學研究，魏龍至今已經(jīng)培養(yǎng)了包括50余名博士的一大批青年學者，如今，很多學生也與他一樣，已經(jīng)成為博士生導師，他總說喜歡和學生在一起工作、交流。
嚴謹?shù)怀翋?，是魏龍團隊的一貫氛圍。在課題組里，他被學生們稱為“老魏”或是“魏老”。“魏老”也常常被學生安排“干活兒”。博士生潘維燕熱心活潑，常會輔助做一些學生工作。“導師要幫學生處理一些課程審批等事務，考慮到魏老比較忙，我把每一步給列好，然后告訴魏老他先干啥，再干啥，魏老總是很配合。”潘維燕說，“在魏老的團隊里，老師、領導和學生之間沒有所謂上下級關系，魏老雖然很忙，但我們想跟他聊啥都能聊，除了學習，還有生活、找女朋友等，他有時候還會給我們建議。”
魏龍被學生們當做“家人”，私下里，學生們在朋友圈曬貓、曬美食、曬生活，從不“屏蔽”魏龍。“我的學生鄒藝滑板技術特別好。”魏龍回憶著，“疫情開始之后，她整天在朋友圈曬貓曬吃的?？伤蒲猩系故且稽c兒沒落下，我每次問她‘某某工作搞完沒’，回復一定是已經(jīng)完成了。”同鄒藝是好友的韓笑柔，在大學三年級參加高能物理所組織的夏令營時一眼相中了魏龍，從此一入師門便是六年有余，現(xiàn)在已經(jīng)是組里的博士后大師姐了。她還身兼魏龍的乒乓球老師，“老魏”一有機會就會向她請教技術，切磋球技。
“我支持學生們多做一些課外活動。我們那時候條件不允許，學校的文化活動不是很多。”研究生階段時，魏龍擔任過學校研究生會的外聯(lián)部長，他的工作就是周末學校辦舞會時，保證音響不出問題，用他的話來說，就是“搞技術活兒”。
“我對團隊的學生一視同仁，不管是不是我的學生。”魏龍還記得，王英杰讀博時的導師并非是自己，但魏龍覺得他踏實認真、有學術潛力，興趣著重點也一致，有時對他的指導甚至超過了自己的學生，王英杰也不負所望，如今成為團隊中的科研骨干。
魏龍曾被授予“中國科學院朱李月華優(yōu)秀教師獎”和“中國科學院優(yōu)秀導師獎”，以表彰其在培養(yǎng)學生方面所作出的貢獻。秉持著“不放棄一個人才”的培養(yǎng)理念，魏龍在團隊建設和人才培養(yǎng)方面，逐漸形成了一支在正電子譜學領域和射線成像領域具有國際前沿水平的科研骨干隊伍，研究方向包括正電子譜學方法、射線成像方法、探測器技術、成像核電子學等。這支團隊在核儀器設備的核心部件開發(fā)、整機系統(tǒng)研制、應用技術研究等方面取得了一系列成果并獲得一批知識產(chǎn)權授權。
除了在高能物理研究所與國科大的職務，魏龍還擔任了國家原子能機構核技術（核探測與核成像）研發(fā)中心主任以及北京市射線成像技術與裝備工程研發(fā)中心的主任。身兼多職的他即便日夜操勞，也一定要每年給國科大的學生開設一門課程，同剛進入國科大的科研“新兵蛋子”們見上一面。他每年在核科學與技術學院開設核心課程《輻射成像原理與技術》，還為新生們講授《工程倫理-核能》。
高能物理研究所與國科大玉泉路校區(qū)前后一墻之隔，為了吸引更多優(yōu)秀的國科大本科生參與高能物理科研工作，在科研人員們的辦公室還是比較緊張的情況下，魏龍給研究所建議，高能物理研究所多學科大樓專門批出半層樓作為實踐基地，給國科大本科生使用。這個建議得到了研究所的支持。“我們真的非常歡迎國科大的本科生，能夠來到高能物理研究所的多學科大樓，利用這些科教融合資源。”魏龍說道。
之所以如此專注于培養(yǎng)人才，是因為在魏龍心中，那份因為前沿科學技術受人所限帶來的危機感始終無法消散。“很多技術我們甚至被卡在了‘腳脖子’上！”魏龍表示，高端設備的自主可控始終是他最關心的事情。高能所的濟南研究部已經(jīng)正式投入運行。在這里，“核醫(yī)學影像”“工業(yè)精密檢測”和“輻射安全監(jiān)測”等研究方向的相關技術成果，其產(chǎn)業(yè)化“最后一公里”將被打通。
在魏龍辦公室的一面墻上，張貼著濟南研究部的俯瞰效果圖。魏龍時常駐足在前，心中擘畫著這場激烈的“卡脖子”技術攻堅戰(zhàn)發(fā)展藍圖——他堅信，勝利就在不久的將來。
記者手記：
“我走了，你們就能放開聊天了。”“我們不都是當面‘吐槽’你嘛！”這是魏龍把記者帶到他的學生面前時，他同王英杰的一段對話。如老友之間的“戲謔”，卻盡顯兩人之親密。談起學生，魏龍總是滿臉驕傲和自豪。在前往實驗室的路上，我們遇上了魏龍現(xiàn)在的學生向宇，他充滿自豪地向記者介紹：“這小子可真是不得了，剛發(fā)表的一篇文章，很受領域內(nèi)專家重視。人家已經(jīng)快編寫完了的一本書，一看到他的文章發(fā)表，馬上聯(lián)系我們要把這篇論文擴充加進去。”魏龍還是個堅定的實用主義者，他墊高顯示器和電腦機箱用的是撿回來洗干凈的板磚……
魏龍在采訪中，曾提及以往腿部骨折的經(jīng)歷，他卻對傷痛只字不提，反而將當時拍攝的腿部X光圖片放入課件，作為實例來給學生講解X射線的成像原理。也許正是這樣的氛圍，才使得整個團隊都能凝聚在一起，攻克難關。
無數(shù)個靜謐的夜晚，魏龍辦公室徹夜未熄的日光燈一直引領著團隊前進的方向。中國科研實現(xiàn)的一次次趕超、一次次見招拆招，掰開那一雙雙卡脖子的手，背后都是這些科研工作者夜以繼日揮灑的汗水，每每想到這些便不由為之動容。(作者系國科大記者團成員)
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