王大中 傾情一生為核能

聶容止

“年輕的時(shí)候，我們曾喊出用我們的雙手來開辟祖國原子能事業(yè)的春天的誓言，我一直在踐行這樣一個誓言，努力做得更多、做得更好。”

2021年11月3日上午，2020年度國家科學(xué)技術(shù)獎勵大會在北京人民大會堂隆重召開。中國科學(xué)院院士，國際著名核能科學(xué)家、教育家，清華大學(xué)原校長王大中獲國家最高科學(xué)技術(shù)獎。

隨后，王大中與夫人高祖瑛決定將國家和學(xué)校的全部獎勵金捐贈清華大學(xué)教育基金會，設(shè)立“王大中獎學(xué)金”，以鼓勵后學(xué)奮進(jìn)努力、成才報(bào)國。

這位已86歲的老人，在先進(jìn)核能技術(shù)研發(fā)領(lǐng)域辛勤耕耘幾十年，帶領(lǐng)清華核能研究團(tuán)隊(duì)以提高核能的安全性為主要學(xué)術(shù)理念，讓中國擁有了世界上最先進(jìn)的高溫氣冷堆核電站技術(shù)，走出了我國以固有安全為主要特征的先進(jìn)核能技術(shù)從跟跑、并跑到領(lǐng)跑世界的成功之路。

對于這份沉甸甸的榮譽(yù)，王大中說：“它屬于集體，屬于所有知難而進(jìn)、眾志成城的‘200號’人，也屬于所有愛國奉獻(xiàn)、努力拼搏的科技工作者。”

擇一事 終一生

1935年3月2日，王大中出生在河北省昌黎縣一個普通家庭。彼時(shí)，正值國難當(dāng)頭，兵荒馬亂，年幼的王大中隨父母遷居天津生活，南開中學(xué)是他從小向往的名校。

但不巧的是，1947年王大中小學(xué)畢業(yè)時(shí)，因天降大雨錯過了南開中學(xué)的報(bào)名時(shí)間，只好先進(jìn)入別的中學(xué)讀書。1949年3月，他聽聞南開中學(xué)招插班生，馬上報(bào)考并獲得錄取。后來，王大中回憶道：“我在南開中學(xué)度過了人生最難忘、最珍貴的時(shí)光。母校嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)風(fēng)、老師誨人不倦的教導(dǎo)，讓我受到嚴(yán)格訓(xùn)練，明確了人生志向，選擇了獻(xiàn)身祖國科技事業(yè)的道路。”

1953年，王大中以優(yōu)異的成績考入了清華大學(xué)機(jī)械系。不久之后，他看到了一個講述蘇聯(lián)第一個原子能發(fā)電站——奧布靈斯克核電站的紀(jì)錄片。盡管它的功率只有5000千瓦，但在那厚厚的混凝土墻和自動開啟的大鑄鐵門后面的原子反應(yīng)堆，還是給王大中留下了深刻的印象。為什么原子核裂變能釋放出巨大的能量？核裂變鏈?zhǔn)椒磻?yīng)是怎么發(fā)生和控制的？一個個問題浮上心頭，王大中想要探個究竟。

很快，機(jī)會就來了。1955年，我國做出開發(fā)核能的戰(zhàn)略部署。1956年，為了發(fā)展原子能事業(yè)，清華大學(xué)成立了工程物理系，從電機(jī)、機(jī)械、動能等專業(yè)中抽調(diào)了若干名成績優(yōu)異的學(xué)生，其中就有當(dāng)時(shí)正在機(jī)械系讀大二的王大中。到高年級分專業(yè)時(shí)，他選擇了反應(yīng)堆工程專業(yè)，成為我國第一批反應(yīng)堆專業(yè)的學(xué)生。

“那時(shí)候，核反應(yīng)堆在我們國家還是一個‘短腿’。”王大中回憶道，“我希望畢業(yè)之后能在這個領(lǐng)域?yàn)閲易饕恍┴暙I(xiàn)。”

1958年，清華大學(xué)瞄準(zhǔn)國家戰(zhàn)略需求，向上級提出建議，自行設(shè)計(jì)和建造一座功率為2000千瓦的屏蔽試驗(yàn)反應(yīng)堆，并以此為依托建設(shè)我國核能事業(yè)急需的教學(xué)、科研、生產(chǎn)三結(jié)合基地，工程代號“200號”。“200號”后來成為這個基地以及清華大學(xué)核研院的代號，也是清華核能研究的搖籃。

這一方案得到國家批準(zhǔn)，一群平均年齡僅23歲半的清華師生擔(dān)起了建堆的重任，剛剛畢業(yè)留校工作的王大中就是其中一員。

1960年，他們來到燕山腳下開啟了艱難的建堆之路。當(dāng)時(shí)，全球核能發(fā)展才剛起步，各國對核反應(yīng)堆的研究把控得非常嚴(yán)密。中國可以說是一窮二白，一切都是從零開始，唯一可參考的資料，就是蘇聯(lián)的一張圖紙。

對于一群沒有留過學(xué)、沒有出過國、從未見過反應(yīng)堆的年輕人而言，如何自力更生發(fā)展自己的核力量？擺在他們面前的無疑是一座大山。“200號”團(tuán)隊(duì)發(fā)出了錚錚誓言：“建堆報(bào)國！”“用我們的雙手開創(chuàng)祖國原子能事業(yè)的春天！”

王大中后來回憶：“我們的創(chuàng)新必須立足于自身、立足于原創(chuàng)，過程可能是艱苦的，但這是必由之路。”

一句誓言，便是一生踐行。

“當(dāng)時(shí)的工作條件很差，吃住都在馬棚里。在基建處師傅的帶領(lǐng)下，學(xué)生們干勁十足，不怕嚴(yán)寒，日夜奮戰(zhàn)。”領(lǐng)導(dǎo)了反應(yīng)堆廠址選擇和論證工作的清華工程物理系反應(yīng)堆工程教研組原主任呂應(yīng)中回憶說。

當(dāng)時(shí)的“200號”還流傳著“二兩坡”的說法：從清華園到虎峪村要先坐火車，再走5公里山路。師生們笑稱那段山路為“二兩坡”——爬一次坡能消化二兩饅頭。

然而，所有這些不利因素都沒能阻止創(chuàng)業(yè)者的腳步。1964年的秋天，王大中和同伴們迎來了豐收的季節(jié)。17個供應(yīng)系統(tǒng)，數(shù)千個機(jī)器零部件，幾百臺儀器設(shè)備，20萬米管線……我國第一座自行設(shè)計(jì)建造的核反應(yīng)堆——清華大學(xué)屏蔽試驗(yàn)反應(yīng)堆成功啟動，順利達(dá)到臨界運(yùn)行。

王大中回憶：“在整個建堆的過程當(dāng)中，（我）經(jīng)歷了很多次改行，但是這些改行對我后來的學(xué)術(shù)生涯都有很大的鍛煉和幫助。”

作為青年學(xué)子中的佼佼者，從反應(yīng)堆物理設(shè)計(jì)到零功率反應(yīng)堆物理實(shí)驗(yàn)，再到反應(yīng)堆熱工水力學(xué)設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn);從做模型、挖地基、搬磚頭到調(diào)試運(yùn)行，王大中在實(shí)戰(zhàn)中經(jīng)受了業(yè)務(wù)能力、組織能力和心理素質(zhì)的全面鍛煉，逐漸成長為具有工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和戰(zhàn)略思維的領(lǐng)頭人，讓他的一生與我國的核能事業(yè)緊密交織在了一起。

“科研如登山，過程充滿困難、挫折和風(fēng)險(xiǎn)。克服這種困難需要有悟性、勇氣和韌勁。”王大中表示，“科研工作是崇高的事業(yè)，值得用一輩子去追求和奮斗。”

“跳起來摘果子”

1980年秋，45歲的王大中獲得德國洪堡獎學(xué)金資助，赴德國進(jìn)修。他先在弗賴堡的歌德學(xué)院學(xué)了4個月德語，次年1月進(jìn)入聯(lián)邦德國于利希核研究中心，師從蘇爾登教授。

這個超齡學(xué)生，很快就給“球床堆之父”蘇爾登帶來了驚喜。

王大中選擇當(dāng)時(shí)最前沿的“模塊式高溫氣冷堆”方向，1981年提出了雙區(qū)球床堆的新概念——環(huán)形堆芯模塊式高溫氣冷堆，將單堆功率從20萬千瓦提高到50萬千瓦。他的研究成果《一種在嚴(yán)重事故下具有安全自穩(wěn)定性的球床核反應(yīng)堆》在蘇爾登的積極推薦下，獲得德國發(fā)明專利，并同時(shí)獲得美國和日本專利。德國媒體報(bào)道這項(xiàng)成果時(shí)稱：中國人實(shí)現(xiàn)了一個奇跡。

1982年9月，僅僅用了2年時(shí)間，王大中不僅學(xué)會了一門陌生的語言，而且還獲得了聯(lián)邦德國亞琛工業(yè)大學(xué)自然科學(xué)博士學(xué)位。

正當(dāng)王大中全身心投入到先進(jìn)核反應(yīng)堆技術(shù)研究的時(shí)候，國際上卻出現(xiàn)了重大的核事故。1979年美國三哩島核電站發(fā)生堆芯熔化事故，世界核能事業(yè)陷入低谷。1986年，又發(fā)生了震驚世界的蘇聯(lián)切爾諾貝利嚴(yán)重核事故。這些事故讓王大中意識到安全性是核能發(fā)展的生命線。

核能的發(fā)現(xiàn)不僅給人類帶來了清潔高效的新能源，也給世界帶來了極具摧毀力的武器、帶來了核事故的風(fēng)險(xiǎn)。如何保證核能安全利用，一直是一個世界性難題。

事實(shí)上，早在1956年，美國核科學(xué)家愛德華·泰勒就指出：要使公眾接受核能，反應(yīng)堆的安全必須是“固有安全的”，這是核能安全的最高目標(biāo)。他提出：只有抽出所有控制棒而堆芯不熔毀，設(shè)計(jì)才是足夠安全的。但這只是一個夢想，在實(shí)際核能技術(shù)上一直未能實(shí)現(xiàn)。

王大中說：“我始終有一個理念，覺得對于核能來說，對于核能利用來說，它的生命線就是安全。所以將來必須把安全始終放在第一位，而這個第一位除了人以外，其實(shí)必須要有新的技術(shù)創(chuàng)新。”

這種固有安全就是不用外部操作，僅靠自然物理規(guī)律，核反應(yīng)堆本身就能夠趨向安全狀態(tài)。說起來簡單，但要做到這一點(diǎn)，懂行的人都知道有多難。直到20世紀(jì)80年代，仍沒有人真正造出過一座不會熔毀的反應(yīng)堆。

“王院士是戰(zhàn)略科學(xué)家。”清華大學(xué)核研院院長張作義說。20世紀(jì)80年代初，世界各國研究反應(yīng)堆還沒有聚焦在安全性上。但王大中就已經(jīng)瞄準(zhǔn)了固有安全，將重點(diǎn)放在模塊式高溫氣冷堆研究上。

王大中認(rèn)為，科研目標(biāo)要“跳起來摘果子”，設(shè)法使自己跳得高一些，但也要夠得著，把勇于創(chuàng)新與務(wù)實(shí)求真做到完美結(jié)合。“跳起來的意思就是說你要隨便就摸到了那等于是你沒有創(chuàng)造性，跳起來摸高的意思是你一定要出一些新東西。”

1985年，王大中接過了核能技術(shù)研究所所長的擔(dān)子，成為“200號”新的掌舵人。這一年，他有兩個動作備受矚目：主持國家“七五”重點(diǎn)科技攻關(guān)項(xiàng)目“5兆瓦低溫核供熱堆研究”、布局高溫氣冷堆的關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)及試驗(yàn)。

1989年，5兆瓦低溫核供熱堆研發(fā)建成并臨界成功，投入功率運(yùn)行。這是世界上首座一體化自然循環(huán)水冷堆，也是世界上首次采用新型水力驅(qū)動控制棒的反應(yīng)堆，具有良好的非能動安全性。毫不夸張地說，它成為了世界先進(jìn)核能研發(fā)史上一個重要的里程碑。

“該堆充分利用了非能動安全設(shè)計(jì)，具有非常高的安全裕度，達(dá)到了很高的可靠性和可利用率。”國際原子能機(jī)構(gòu)評價(jià)道，“這是中國對世界核能的重要貢獻(xiàn)。”

之后，在國家“863”計(jì)劃的支持下，王大中帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)又開始全力投入到10兆瓦模塊式球床高溫氣冷堆的關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)及實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證中。在世界核能發(fā)展最低潮的時(shí)期，他做出了研究方向的戰(zhàn)略性選擇，明確了未來30年的技術(shù)發(fā)展路線。

王大中認(rèn)為，戰(zhàn)略的眼光往往源自長期積累和深入思考，也來自集體的智慧。做好任何一件事業(yè)，都要心無旁騖、專心致志，很多靈感恰恰是來自長期堅(jiān)持。

王大中帶領(lǐng)研究團(tuán)隊(duì)用10多年的時(shí)間完成研究、設(shè)計(jì)，建成了具有固有安全特性的10兆瓦模塊式球床高溫氣冷實(shí)驗(yàn)反應(yīng)堆，2003年并網(wǎng)發(fā)電成功。中國的工業(yè)規(guī)模固有安全反應(yīng)堆技術(shù)，由此達(dá)到了世界領(lǐng)先水平。

這又是一次“從0到1”的突破。國際原子能機(jī)構(gòu)組織了全世界的核能和高溫氣冷堆的專家，親眼驗(yàn)證了這個堆的固有安全性。

如今，我國以固有安全為主要特征的先進(jìn)核能技術(shù)研究正沿著王大中曾經(jīng)設(shè)計(jì)規(guī)劃的目標(biāo)，從無到有，走到了領(lǐng)跑世界的前沿。

2021年9月12日9時(shí)35分，山東石島灣高溫氣冷堆核電站示范工程的機(jī)組首次達(dá)到臨界狀態(tài)，正式進(jìn)入持續(xù)核反應(yīng)狀態(tài)，2021年12月20日送電成功。

這座由清華大學(xué)與華能集團(tuán)、中核集團(tuán)共同研發(fā)建設(shè)的全球首個球床模塊式高溫氣冷堆示范電站是全球首個并網(wǎng)發(fā)電的模塊式高溫氣冷堆核電項(xiàng)目。它標(biāo)志著我國成為世界少數(shù)幾個掌握第四代核電技術(shù)的國家之一。

“我國這項(xiàng)重大科研成果從理論到實(shí)驗(yàn)，再到應(yīng)用，王大中院士作出了極為重要的貢獻(xiàn)。”清華大學(xué)核研院研究人員說。

這是王大中親身經(jīng)歷的第四座反應(yīng)堆，他的學(xué)生張作義被任命為重大專項(xiàng)總設(shè)計(jì)師。美國核學(xué)會前主席、麻省理工學(xué)院安德魯·卡達(dá)克教授曾于2014年來到現(xiàn)場，參觀了正在建設(shè)的高溫氣冷堆示范工程后感嘆：“中國毫無疑問是全球高溫氣冷堆的領(lǐng)跑者，而且在未來很長一段時(shí)間，中國將繼續(xù)引領(lǐng)世界。”

從核能領(lǐng)域的“跟跑者”到“領(lǐng)跑者”，凝聚了王大中等清華大學(xué)核研院數(shù)百名科學(xué)家的心血。王大中說：“為了建成高溫堆，許多同志從青年干到中年，從中年干到退休，他們幾乎把畢生精力都貢獻(xiàn)給了研究與開發(fā)高溫堆的事業(yè)。正是這種持之以恒、數(shù)十年磨一劍的精神才是我們實(shí)現(xiàn)自主創(chuàng)新的制勝法寶。”

行勝于言

1994年1月，王大中被任命為清華大學(xué)校長，開啟了另一段精彩人生。

他帶領(lǐng)學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)班子提出了“綜合性、研究型、開放式”的辦學(xué)思路，目的是把清華大學(xué)創(chuàng)建成世界一流大學(xué)。他秉持著“發(fā)展工科優(yōu)勢，加速理科、人文社會學(xué)科和經(jīng)濟(jì)管理學(xué)科的發(fā)展，力爭在生命科學(xué)和醫(yī)學(xué)方面有所突破”的辦學(xué)思路，為清華鋪就了蒸蒸日上的寬廣道路。

在王大中任校長期間，清華恢復(fù)了“自強(qiáng)不息、厚德載物”的校訓(xùn)，凝練出“愛國奉獻(xiàn)、追求卓越”的優(yōu)良傳統(tǒng)，倡導(dǎo)“嚴(yán)謹(jǐn)為學(xué)、誠信為人”。他還邀請了楊振寧等學(xué)術(shù)大師來到清華任教，開闊了清華的國際化視野，帶動了優(yōu)秀學(xué)術(shù)的凝聚力。

王大中因認(rèn)真務(wù)實(shí)、寬厚謙和而備受師生們的愛戴。在清華園，很多師生都親切地稱他為“大中校長”。他歸納出清華創(chuàng)建世界一流大學(xué)的三個要素：大師、大樓和大學(xué)精神。其中，大師體現(xiàn)辦學(xué)水準(zhǔn)，大樓代表辦學(xué)基礎(chǔ)設(shè)施，大學(xué)精神則是“大學(xué)的靈魂和動力”。

作為一校之長，他曾把厚重的國外大學(xué)的信息資料一本本帶回學(xué)校;也曾把收集到的厚厚一疊新年賀卡交給清華大學(xué)新聞中心供他們參考;他會在上下班路上，倚著自行車聽普通教師向他反映系里的工作情況;也會在清晨6點(diǎn)多到圖書館調(diào)研，幫助學(xué)生們解決早晨進(jìn)館擁擠等問題……

清華至今還流傳著“一張?jiān)杵薄钡墓适拢?0世紀(jì)90年代末，由于基礎(chǔ)設(shè)施相對滯后，學(xué)生洗澡擁擠的現(xiàn)象日益凸顯。一位清華學(xué)生給校長信箱寫信，說同學(xué)們要送校長一張?jiān)杵保埿ｉL共進(jìn)澡堂。有的人覺得，這只是戲言。但王大中得知后，很快帶著副校長以及規(guī)劃、財(cái)務(wù)等部門負(fù)責(zé)人走進(jìn)澡堂，現(xiàn)場辦公，當(dāng)即決定對學(xué)生澡堂分批改建和擴(kuò)建。不到一年，清華浴室改擴(kuò)建工程相繼完成。

清華新聞網(wǎng)如是評價(jià)王大中：在工作局面看似忙亂的時(shí)候，他以清醒的思路和有序的安排把握住前進(jìn)的方向。和他在一起，清華人強(qiáng)烈地感到：作為一校之長，他在前面拉自己，在后面推自己，他鼓勵大家跳躍、奔跑，去摘取更誘人的果實(shí)。

2003年，王大中離任。當(dāng)年畢業(yè)季，清華畢業(yè)班學(xué)生強(qiáng)烈要求和已經(jīng)離任的王大中合影。學(xué)校相關(guān)部門應(yīng)畢業(yè)生的要求發(fā)出通知后，很短時(shí)間就有168個班級近5000人報(bào)名。

在獲得國家最高科學(xué)技術(shù)獎后，王大中將國家和學(xué)校的全部獎金捐贈給清華大學(xué)教育基金會時(shí)，他表示，這次將獎金捐贈給學(xué)校以獎勵那些刻苦讀書、勇攀科技高峰的同學(xué)，也希望能夠激勵更多同學(xué)腳踏實(shí)地、行勝于言，用自己的實(shí)際行動來服務(wù)國家、貢獻(xiàn)社會。

回首來路，從60多年前踏入核能領(lǐng)域的那一刻起，王大中就與祖國的核能事業(yè)緊緊交織在一起。面向未來，86歲的他初心不變：“科技事業(yè)是一項(xiàng)崇高的事業(yè)，值得一輩子去追求和奮斗。”

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