中外科学家发明家丛书:劳伦斯-第3部分

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其强度要比用质子轰击的大得多。当诺贝尔奖获得者玻尔听说氘核在分裂8　

种元素的过程中的应用时，欢呼“这是令人不可思议的进步。昨天的梦想今　

天已经实现了”。　

　　　　　1933年秋季，劳伦斯忙于改进他的加速器，他要鉴定或查实他的有关氘　

核崩裂为具有相同射程的质子和中子的假设，并确定正确的中子质量。正当　

他忙于解决这个问题的时候，布鲁塞尔索尔维科学委员会邀请他参加索尔维　

会议。这个委员会的成员都是世界一流的科学家，如爱因斯坦、玻尔、德释　

等。劳伦斯开始简直不敢相信这是真的。学校师生都劝劳伦斯参加，因为这　

是“仅次于诺贝尔奖金的荣誉”。　

　　　　　为了给索尔维会议准备更多的资料，劳伦斯加紧了工作。他用300万电　

子伏氘核轰击各种靶而且束流的强度也增加了。他在回旋加速器附近安置了　

一个小的旧的云室，通过这个云室，无论是反冲计数器或放大器所得的结果　

全部证实了劳伦斯的假设，无论是什么元素做靶情况都是如此。强大的中子　

束，以及反冲中子和反中子也被观察到了。劳伦斯的观点是正确的。威力强　

大的中子辐射使人们对实验者的生理效应担心，但劳伦斯觉得这对医学方面　

可能具有相当重要的意义，他告诫他的“孩子们”要小心。　

　　　　　1934年2月24日，劳伦斯读到了一篇法国居里奥一居里夫妇写的一篇　

文章，他们用α粒子轰击硼而发生了感生放射性。劳伦斯跑到实验室，调整　

仪器，将靶轮转向碳，并将计数器的电路接上，此靶受轰击5分钟之后，回　

旋加速器关掉了，打开了计数器。这时计数器喀呖喀呖地响起来。他读完文　

章还不到半小时，便观察到放射性。放射性一直是存在的，辐射实验室在几　

个月之前就能将它发现，只是要把盖革计数器放进去。他们为此而懊恼不已。　

　　　　　当他用中子使10多种元素具有放射性时，他又用同样的方法对氘核进行　

了试验，发现钠也能具有有益处的放射性。他立刻就想到了在医学上应用的　

可能性。他给《物理评论》的编辑写了一封信，答应写一篇关于放射性钠的　

详细的论文。“对于我们来说，长时间地停止实验工作来写东西是困难的，　


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但是我坚持认为，应该写点什么，而且要在这方面树立榜样。实验一完成就　

停止工作，开始写作。”他写道。　

　　　　　劳伦斯的实践表明，放射性钠和其他放射性同位素对医学很有价值。他　

努力使这些当时只能用加速器制造的同位素为其他学科所利用。他从没失去　

当年对医学的兴趣，而且对辐射在医学方面的应用抱着坚定的信心。利用辐　

射实验室的成果制造X光机已用于治疗癌症，他本人已被指定为科罗克癌症　

研究所的研究顾问。　

　　　　　1934年4月，劳伦斯成为（美国）全国科学院最年轻的院士。　

　　　　　1935年初劳伦斯提出了当束流从室里引出时用直接辐射治疗癌的可能　

性。这年夏天，他利用弟弟约翰固车祸受伤的机会让约翰测量安全系数，并　

研究将中子用于治疗的可能性。他认为中子束比X射线束扩散的少。放射性　

同位素也许可以“钩到癌细胞上，从内部照射它”。斯通认为他的意见有现　

实意义，这一点后来在某些类型的癌上得到了证实。　

　　　　　1936年1月，劳伦斯来到著名的哈佛大学访问。哈佛校长提出优厚的条　

件聘请劳伦斯，但是劳伦斯已离不开在伯克利的同事、朋友及他的实验室，　

经过再三考虑，他决定留在伯克利。校方也作出决定：辐射实验室成为物理　

系的一个正式的独立单位，由劳伦斯任主任，并任命一个副主任，一个秘书　

和一个机械师，增加实验室的研究经费。　

　　　　　1936年3月28日，伯克利辐射实验室，1100万电子伏的α粒子产生出　

来了。只有已知的自然界最稀有的α粒子才能达到这么大的能量。在全国科　

学院和物理学会4月份在华盛顿举行的会议上，劳伦斯和密执安大学的詹姆　

斯·科克报告了这个成果和第一次把一种元素转变成了黄金的事实。虽然用　

以转变成黄金的元素是铂而不是贱金属——千百年来炼金术士都在企图把贱　

金属变成黄金——但在元素的转变中，这个变化毕竟是达到了最高峰。　

　　　　　在这些会议上，劳伦斯被一些热心提问的人包围起来。那些冷嘲热讽者　

已失去了他们的优势。许多人要求去实验室参观，而更多的人则要求用回旋　

加速器束流或中子辐射线来进行各种项目的研究。整个夏天实验室忙得不亦　

乐乎。许多著名科学家前来参观访问。　


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　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　四、伯克利辐射实验室主任　



　　　　　劳伦斯又着手进行几项设计：把回旋加速器的直径加大10英寸，增加射　

频功率，扩大冷却储备量，并把如斯内尔式真空阀门靶子室这样一些改进结　

合起来，允许迅速更换靶而不使真空受损；还设计了一个绰号叫“猪鼻子”　

的抽空管将束流导离磁场，使其不受回旋加速器的磁力和其它各种力的作　

用。回旋加速器的强大辐射使人议论纷纷。劳伦斯要求每个工作人员都要佩　

带劳里森式验电器，以便检查遭受照射的情况。他的弟弟约翰也带着成群的、　

身上长着癌瘤的老鼠来到这个负担已经过重的实验室进行中子辐射试验。　

　　　　　在辐射实验被正式确定为物理系的独立活动单位之前，它是相当独立的　

了。这里的人都是学校的尖子，每人佩带一把钥匙。劳伦斯身边的人与其称　

　“助手”不如称“朋友”。很多科学家感叹这种“独一无二的令人叹服的通　

力合作”。1936—1937年这段时间，劳伦斯的辐射实验室除副主任库克塞外，　

还包括6个研究员，8个副研究员，8个副研究员助理，一个技术助理员，一　

个机械师和一个秘书。他们都在勒孔特大厦三楼的大办公室里工作。他们当　

中，有的来自英国，有的来自加拿大，有的来自意大利。劳伦斯自己有一点　

时间就用在实验室里，如果他有时候呆在家里的话，那不是由于生病而遵从　

医生的嘱咐，就是因为来了客人或需要处理一些个人的事情。在他的带动下，　

全体人员都很勤奋，几乎每个晚上实验室都有人加班，有时则是全体人员。　

劳伦斯对他的“小伙子们”，以及对他们的恋爱问题都是很关心的，他经常　

对他们提出好心的劝告。在某种意义上来说，工作人员的妻子也是这个实验　

室家庭的组成部分。由于实验室的男工作人员都工作到很晚，所以人们常常　

称他们的妻子“回旋加速器寡妇”。　

　　　　　研究生们普遍认为杂志俱乐部举办的会议是劳伦斯所作出的重大贡献之　

一。来这里的人，不论是教授、学生，都不拘礼节，无拘无束地交谈任何问　

题。有些知识渊博、造诣很高的科学家有时会在辩论中驳倒劳伦斯的观点，　

尽管如此，劳伦斯往往是对的。奥本海默同劳伦斯争论时常常处于优势。但　

不管是否符合逻辑，结果却往往是劳伦斯没有错。这主要在于劳伦斯具有超　

凡的直觉，尽管他经常不能把他所了解到的合乎客观实际的东西很好地表达　

出来。　

　　　　　实验室还经常举办联谊会以活跃气氛。劳伦斯经常讲一些关于定时参加　

体育活动有什么好处的话。他在触身法橄榄球比赛和网球比赛中是一把好　

手。他后来又买了一艘游艇，他们以后经常坐上这艘游艇到旧金山海湾附近　

航行。　

　　　　　劳伦斯一直注意给予他手下的年轻人应有的名誉。他拒绝在发表论文时　

把他的名字加进去；在集体写作的论文上，他也不同意把他的名字排在第一　

位，而是主张按字母的顺序排列。　

　　　　　实验室的人员在离开这个集体的时候，总要带上点儿遗憾的心情。但是，　

由于他们分赴各地，这个集体的某些精神又被他们带到了其他各处的实验室　

去。劳伦斯的既定方针是：要使每一个人都尽可能地获得最好的机会来发展　

他们各自的才能。他常常把手下的人推荐到合适的工作岗位上去，尽管他不　

大舍得把实验室的优秀人员放走。回旋加速器的理论也因此广为传播。这个　

小组成员相互之间的团结以及他们同实验室的联系，都是非常坚强和牢固　

的。　


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　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　五、38岁的诺贝尔奖获得者　



　　　　　1937年5月，克罗克辐射实验室动土兴建。实验室的“巨型”回旋加速　

器图样，经过反复研究与讨论，直到原有的加速器扩建完毕，并检验了可能　

用于克罗克机器上的改进措施之后，才确定下来。然后安装了27英寸真空室　

和扩大了锥形极端和37英寸室。经实验，8月22日强度超出所有仪表的刻　

度，超过了100微安。37英寸加速器成功了。　

　　　　　但是劳伦斯不得不再次离开实验室去外地进行预定的讲演，离开前，他　

对有关新的加速器和实验室的一些意见和建议进行了检查、提问和解释。他　

到纽约接受了1931年以来第一个研究公司科学奖。仪式结束后他被实业界人　

士包围，他们都想更多地了解他的工作和计划。6月份他先后接受了史蒂文　

斯理工学院、普林斯顿大学与耶鲁大学的名誉科学博士学位。随后，在纽约　

州罗切斯特的秋季会议上，全国科学院授予劳伦斯康斯托克奖，该奖为表彰　

　“过去5年内在电、磁或辐射能方面的最重要的发现”而设立。康斯托克奖　

是全国科学院的最高荣誉，至少要每隔5年才授奖一次。在美国，一般人认　

为这种奖在声誉上仅次于诺贝尔奖。过去，全国科学院曾有不少人在多次会　

上嘲笑回旋加速器这一设想。因劳伦斯提出高能的概念而怀疑他神智不正　

常。现在这个高能已经实现了，而且这个能量还要增高！　

　　　　　劳伦斯对授奖的反应丝毫也没有采取“还是我对了吧”的态度。他经常　

强调：“在科学界，必要的谦虚性格与卓越的才智同等重要。”在表示感谢　

之后，劳伦斯还称赞了他的“杰出的学生”。　

　　　　　在东部期间，劳伦斯寻求每一个可能给予支持的途径。他先后拜访了华　

盛顿国家癌症咨询委员会和洛克菲勒基金会有关负责人，获得财经支持以进　

行回旋加速器和实验室的改进工作。　

　　　　　11月，劳伦斯获得皇家协会休斯奖章，这是他1937年获得的第7个崇　

高的荣誉。　

　　　　　劳伦斯的成就已获得权威性的认可，各地实验室、大学纷纷要求安装回　

旋加速器。这一年，经过大学生物学家的实验，证明放射性磷可被鸡的白血　

球有选择地吸收，约翰在多次实验之后开始把放射性磷用于白血病患者。许　

多科学家研究了放射性物质如钠、氯、钙、钾、碘等对人体的作用。从回旋　

加速器中得到的许多放射性物质的使用，使英国著名生理学家　A。V。希尔预　

言：历史将证明，人造放射性物质将像显微镜对生物学那样重要，因为有了　

这种物质，生物学家可以看见生物系统的单个原子并追踪其活动。　

　　　　　放射性物质的需要如此之大，生产这种物质又要花那么多时间，以致在　

回旋加速器的时间分配方面，物理学家常常觉得遭到了歧视。但是劳伦斯坚　

持生物医学工作是首要的。他对物理学家说，虽然核的探索很有价值，但决　

不可能把它置于任何可能导致减轻病痛和延缓或消灭可怕疾病的研究之上。　

物理学家应以使得进行这样的研究成为可能而感到自豪。　

　　　　　1939年3月，60英寸回旋加速器装配完毕，6月7日，得到了束流强度　

80微安的1700万电子伏的氘核束，在内部的威尔逊试探针上获得了更大的　

电流。阿尔法粒子能量达到了3200万电子伏，相当于一吨以上镭的能量。世　

界上能量最大的60英寸回旋加速器成功了！6月30日，这一加速器用轰击　

铁的办法产生了第一个放射性同位素。11月20日，第一个癌症病人在克罗　

克辐射实验室的够标准的治疗室里接受放射性同位素中子疗法。　


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　　　　　劳伦斯当时写道：“我埋头搞新的回旋加速器，几乎忘掉一切。这些加　

速