未雨绸缪

广大中国知识分子都是爱国的，他们渴望通过自己的努力，使祖国和人民不再遭受帝国主义的侵略和压迫。他们在认识到原子弹的巨大威力后，大多希望中国也能早日拥有原子弹。抗战胜利后，中国的核物理学家们很快就发现因为各方面的条件限制，中国不可能在短期内研制出原子弹。他们决定先从事相关的研究工作，努力掌握各种有助于研制原子弹的知识，同时想方设法积累研究资料、购买仪器设备。

1945年10月，核物理学家吴有训出任国立中央大学校长。他当时密切关注着核物理的最近发展，应邀先后在昆明和重庆做了两场有上千人参加的介绍原子弹的科普报告。1946年中央大学从重庆搬回南京后，吴有训在校内主持建立了原子核研究室。与此同时，中央大学还和中央研究院合作，在南京九华山下建造中国第一个原子能研究实验基地。当时为了保密，双方给联合发展原子能研究的计划取了个代号——“数理化中山计划”。当时，蒋介石对研制原子弹还比较热心，因此国民政府很快就拨给“数理化中山计划”一笔外汇，其中包括购买核物理研究设备的5万美元经费。 这笔经费后来发挥了重要作用。

在广岛原子弹爆炸前，中央研究院并不重视核物理研究。1946年夏，中央研究院物理研究所所长丁燮林辞职，随后由中央研究院总干事萨本栋兼任代理所长。当时萨本栋和吴有训是楼上楼下的邻居，都对研制原子弹感兴趣。“数理化中山计划”正是他们多次协商和共同推动的结果。萨本栋呼吁在中央研究院设立近代物理研究所，专门从事原子能和微波研究，但是没有得到蒋介石的批准。同年10月，萨本栋在《国立中央研究院第二届第三次年会总干事报告》中提到此事：“此次战争，世界科学发明一日千里，尤以超短波无线电侦察器及原子能武器震惊寰宇。我国跻于世界领导国家之林，应以急起直追。本院为国家最高学术之研究机关，尤属责无旁贷。经签呈蒋主席请设置近代物理研究所专司其事。奉代电‘近代物理研究所可先筹划设计、暂时缓办’。”

虽然蒋介石否决了在中央研究院设立“近代物理研究所”的提议，但是萨本栋并没有因此放弃推动中国核物理研究的努力。他转而对中央研究院物理研究所的研究计划作出重大调整，增加了原子核物理和电子学两个研究方向，并把原子核物理学作为重点研究领域中的重中之重。中央研究院物理研究所于1947年8月22日制订的年度计划书中提出购买回旋加速器和同步加速器及配套器材。购买这些科研设备和器材需要50万美元，大大超出国民政府愿意支付的范围，因此该计划最终也流产了。

1946年7月，美国在太平洋上的比基尼环礁进行代号为“十字路口行动”的核试验（包括7月1日代号为“Able”的空中核试验及7月25日代号为“Baker”的水下核试验），以测试原子弹对水面舰艇的打击威力。为了向二战中的盟友炫耀武力，美国政府提前邀请中国、英国、法国、苏联等国派代表参观这次核试验。国民政府外交部长王世杰建议由教育部和军政部各派一名代表参加。5月2日，教育部部长兼中央研究院代理院长朱家骅发电报给萨本栋，建议派丁燮林或赵忠尧代表教育部前往。因为丁燮林正准备辞职，所以中央研究院最终推荐赵忠尧前往参观这次核试验。

赵忠尧是我国著名的物理学家，是我国原子核物理、中子物理、加速器和宇宙线研究的先驱者和奠基人之一。他于1927年前往美国加州理工学院，师从诺贝尔奖获得者罗伯特·密立根教授，并于1930年获得博士学位。1931年回国后，赵忠尧在清华大学开设我国第一门核物理课程，主持建立我国第一个核物理实验室。全面抗战爆发后，他先后任云南大学、西南联合大学教授。20世纪三四十年代，赵忠尧倾心培养出王淦昌、彭桓武、钱三强、杨振宁、李政道、朱光亚、邓稼先、周光召等一批卓越的核物理人才。抗战胜利后，吴有训在中央大学新设了核物理课程，还聘请赵忠尧担任了物理系主任。

参观完这次规模空前的核试验后，赵忠尧顺便到美国访问了一些核物理实验室，了解美国核物理研究的最新进展，并争取在那里做短期研究。他首先到加州大学拜访回旋加速器的发明者欧内斯特·劳伦斯，想在辐射实验室工作。劳伦斯本来答应安排赵忠尧在辐射实验室工作，不料美国原子能委员会开始禁止外籍科学家在其所属的核物理实验室内工作，赵忠尧被迫转而前往麻省理工学院寻找机会。

赵忠尧刚在麻省理工学院安顿下来，就接到萨本栋通过中国驻美大使馆转交给他的两笔汇款。第一笔是5万美元，就是国民政府给“数理化中山计划”的拨款。萨本栋委托赵忠尧用这笔钱替中央研究院在美国购买一些核物理实验设备。第二笔钱是7万美元，萨本栋委托赵忠尧代管，用来购买其他科研器材。赵忠尧深知萨本栋说服国民政府拨款5万美元用于购置核物理实验设备已经实属不易，但是这点钱远远不够。

夏末秋初的波士顿气候宜人，清朗的夜空中繁星点点，赵忠尧在临时租住的寓所中却愁得辗转难眠。这些日子在美国的所见所闻，使赵忠尧愈发思念远隔重洋的祖国，愈发渴望把最先进的核物理实验设备带回祖国。他最后下定决心，要充分调研，货比三家，把这笔极其有限的采购经费用在刀刃上。

根据近20年的研究经验，赵忠尧认为，静电加速器是中国开展核物理研究最急需的设备。当时美国已经开始着手建造数十亿电子伏特的静电加速器，但是这显然超出中国的财力范围。可是就算只订购一台完整的200万电子伏特静电加速器，也要至少40万美元，而他只有5万美元采购经费。在权衡利弊后，赵忠尧决定自行设计一台尺寸较小但结构比较先进的静电加速器。既然经费不足，在美国就只采购国内买不到的器材和定制国内无法加工的部件。

当时有朋友劝他，难得来美国一次，何不趁机多做些研究工作，争取多出成果，不要在采购静电加速器上花费太多的时间和精力。赵忠尧感谢朋友的好意，但是他认为祖国的强大比个人的荣誉更重要。他愿意为了发展中国的核物理实验研究，牺牲个人的学术事业发展。

为了自行设计加速器的主要部件，赵忠尧需要尽可能详细地参考样机。他最初想参考麻省理工学院物理系正在组装的质子静电加速器，但因意外未果。赵忠尧转而求助于同样拥有静电加速器的麻省理工学院电机系，结果得到了该系静电加速器实验室主任约翰·特朗普的热情帮助。于是，赵忠尧根据特朗普提供的资料开始设计一台200万电子伏特的高压型质子静电加速器。赵忠尧还在实验室学习了封接加速管的技术。不久之后，实验室有一台旧的大气型高压静电加速器要拆除，特朗普对赵忠尧说：“你们刚刚开始造加速器，也许可以利用它做初步试验。” 特朗普随后设法把这台旧加速器当作废料转让给了赵忠尧。新中国后来建造70万电子伏特静电加速器时就使用了这台旧加速器中的绝缘柱。

在麻省理工学院电机系的静电加速器实验室工作几个月后，赵忠尧于1947年春转到位于华盛顿的卡内基地磁研究所工作。这个研究所有两台质子静电加速器，还有一台回旋加速器。所长图夫对赵忠尧很友好，为他研究加速器的结构提供了很多便利。赵忠尧在这里遇到了即将回国的物理学家毕德显，于是劝说他推迟半年回国，帮助自己完成静电加速器的设计。毕德显在美国一家无线电公司的实验室工作过，有丰富的实践经验，因此在设计加速器的电子线路方面弥补了赵忠尧的不足。他们还联名请示萨本栋，从代管的7万美元中提取2万，用于购买制造加速器所需的电子器材和其他核物理实验器材。

在完成静电加速器的机械设计后，赵忠尧在华盛顿地区找不到工厂来加工关键零部件。于是，赵忠尧在1947年冬又回到麻省理工学院，一方面在物理系的宇宙射线实验室进行研究工作，另一方面四处奔波，想办法解决静电加速器的加工问题。实验室主任罗西对赵忠尧很热情，专门派一个无线电技师为他焊接了8套用于核物理实验的电子线路。

赵忠尧很快发现，要在工厂较多的波士顿找到合适的加工厂也不是一件容易的事情。静电加速器的机械部件都是专用的，每种用量都不大，对加工精度的要求却很高。技术水平高的工厂业务很忙，通常不愿意接受这种费时费力、金额又小的订单。个别技术水平高的工厂愿意接受订单，但是开出高价，赵忠尧承受不起。他辗转打听，四处奔走，有时一天要跑十几处地方，终于联系到一家开价较为合理的制造飞机零件的工厂。赵忠尧请这家工厂制造了静电加速器的运转部分、绝缘柱和电极。他还在其他工厂定制了包括加速管绝缘圈在内的非金属器材。

设计、制造和购买核物理实验设备花费了赵忠尧整整两年时间。赵忠尧这两年的生活费由中央研究院实报实销，实际上没有工资。除了12万美元的购置经费外，他身边只有回国的航空旅费和头三个月参观核试验结余的出差费。 为了换取学习和咨询的机会，赵忠尧在上述几个实验室和研究所都是义务劳动。他的义务劳动也换来了一些代制的电子学仪器和其他零星器材，节约了购置核物理实验设备的开支。

旅美期间，赵忠尧为了节约生活开支，在吃住行等方面能省则省。1947年4月1日，教育部部长兼中央研究院代理院长朱家骅给赵忠尧的回信既肯定了他在美国的工作成效，也反映了他在美国的生活窘境。信中说：“邀毕德显自行设计、制图、配置，以有限之经费成就较大之仪器，遥念贤劳，至为钦慰，在美监造仪器之生活费用，自应筹汇，惟申请结购需时，拟请台端及毕德显先生在设备购置费项下暂各支取美金一千元，作为监造期内之生活费用，一埃奉准结购即行汇划归垫。”

1948年底，赵忠尧完成了在美国订购静电加速器零部件和其他器材的工作。他原来预计此时可以回国，但国内局势急剧变化，中国人民解放军节节胜利，国民党军队屡战屡败，国民政府风雨飘摇。赵忠尧感到不如待局势平稳之后，再回国参加和平建设。除此之外，他考虑到自己对于加速器上的实验没有什么经验，因此决定在美国再留些时间，多学些必要的实验技术，以备随时回国。十余年前赵忠尧曾在加州理工学院攻读博士学位，有不少师友，因此经过协商，他很快就来到加州理工学院，从事短期研究工作。这时，加州理工学院有两台中等大小的静电加速器，具备研究核反应所需要的重粒子和β谱仪，正适合初学者借鉴。赵忠尧在加州理工学院的开洛辐射实验室工作了近两年。

故地重游，赵忠尧思绪万千。1929年他和英、德的几位物理学家同时独立地发现了当硬γ射线 通过重元素 时，除了康普顿散射和光电效应引起的吸收外，还存在着反常吸收。为进一步研究反常吸收机制，他开展了硬γ射线散射的研究，并首先观察到硬γ射线在铅中还会产生一种特殊辐射。这些结果先后发表在《硬γ射线的吸收系数》和《硬γ射线散射》的论文中。赵忠尧的这些工作，是正电子发现的先驱。1932年，赵忠尧的同学卡尔·D. 安德森在威尔逊云雾室中观测到宇宙线中的正电子径迹后，人们才认识到他发现的“反常吸收”实际上是硬γ射线在物质中产生电子对的效应；而他发现的“特殊辐射”实际上是首次观察到正负电子对的湮灭辐射。1936年，安德森因为发现正电子径迹荣获诺贝尔物理学奖。当时很多人为赵忠尧与诺贝尔奖擦肩而过感到惋惜，但是他对个人得失并不在意，只是为没能替祖国争光感到遗憾。现在祖国解放在即，中国核物理研究的春天即将到来，赵忠尧精神振奋，深感重任在肩，只想抓紧时间做好准备工作。

1949年，赵忠尧开始做回国的准备工作。在他看来，最重要的是那批花了几年心血定制的静电加速器部件与核物理实验器材。不巧的是，赵忠尧起先联系的是一个国民党官僚资本经营的轮船公司，货已经存到了他们联系的仓库里。为了将器材运回新中国，必须设法将其转到别的运输公司。赵忠尧利用1949—1950年初中美之间短暂的通航时期，设法将货取出来，重新联系了一个轮船公司，办理托运回新中国的手续。没想到，联邦调查局盯上了这批仪器设备，怀疑它们将被用于研制原子弹。他们不但派人私自到运输公司开箱检查，还到加州理工学院去调查。幸好，加州理工学院回答问题的杜蒙德教授告诉他们这些器材与研制原子弹毫无关系，只能用来做普通的物理研究。联邦调查局探员对此将信将疑，于是胡乱扣押了少数器材，包括赵忠尧从麻省理工学院宇宙射线实验室获得的八套电子线路中的四套。 最终成功运回中国大陆的静电加速器部件和核物理实验器材共有大小三十余箱。

在中国研制原子弹的过程中，钱三强发挥了巨大的作用。钱三强1936年从清华大学本科毕业，1937年到巴黎大学镭学研究所居里实验室攻读博士学位，1940年获得法国国家博士学位，1946年获得法国科学院亨利·德巴微物理学奖，1947年任法国国家科学研究中心研究员、研究导师。听说美国研制出原子弹后，钱三强非常激动。此时此刻，他身在法国，心却已经飞回中国。虽然钱三强希望中国也能早日研制出原子弹，但是他知道以中国当时的条件必须先从准备工作开始做起。

二战结束后，暂时留在法国继续从事核物理研究的钱三强非常关注中国的核物理研究动向。当时清华大学、北京大学、北平研究院、中央研究院、中央大学竞相邀请钱三强回国主持核物理研究，纷纷给他发去电报、信件、聘书，并给他汇寄回国路费。钱三强一时间难以选择。1947年2月1日，他致函梅贻琦校长，建议母校清华大学建立一个原子核物理研究中心。清华大学很快就同意了钱三强的建议，并准备拨款5万美元作为建设原子核物理研究中心的起步经费。眼看清华大学这么支持自己的建议，钱三强最终决定接受母校的聘任。

当时除了清华大学外，北京大学也在积极筹备开展核物理研究。早在1946年3月，北京大学原理学院院长兼物理系主任饶毓泰就致函即将就任北京大学校长的胡适，建议北大物理系未来把重点放在原子核物理研究上。他还建议胡适亲自求见美国总统，为中国科学教育事业的发展谋求援助。 当时饶毓泰和胡适都在美国。1947年春夏之交，胡适致函国防部长白崇禧和参谋总长陈诚，建议在北京大学集中全国一流的核物理科学家，并由军方下拨50万美元科研经费，用于专门研究原子能理论和技术，同时培养青年学者，以便将来用于研制原子弹。结果此事没有下文。

钱三强婉拒了胡适邀请他到北京大学任职的好意，同时认识到中国发展核物理研究比美国更需要集中力量，于是向胡适建议由北京大学、清华大学和北平研究院联合建立原子核物理研究中心。梅贻琦、清华大学物理系首任系主任和理学院首任院长叶企孙也支持由清华大学、北京大学和北平研究院联合在北平建设一个原子核物理研究中心，并建议由三方联合向国民政府申请外汇（为期三年，每年9万美元），用于购置科研设备。 北平研究院和北京大学先后响应。三方对此事一度信心十足，经过媒体发酵很快就形成了舆论声势，结果却让美国政府盯上了钱三强。

钱三强的回国决定让导师弗雷德里克·约里奥-居里感到有些意外。约里奥-居里认为当时中国正处在战乱中，钱三强回国后不可能顺利开展科研工作。他希望钱三强在巴黎再工作一段时间，在科学上取得更大的成就。钱三强满怀深情地对导师说：“我同样想到了这些，也舍不得离开这里。我的科学生涯，是在您和伊蕾娜夫人指导下开始的，我永远不会忘记这一点。但同样，我从来也没有忘记我的祖国，现在我的国家很落后，正需要发展科学技术，我想应该尽早回去为祖国效力。”约里奥-居里是法国共产党党员，也是一位进步科学家。他明白钱三强的良苦用心，于是转变了态度。伊蕾娜·约里奥-居里在临别前送给钱三强一句话：“要为科学服务，科学要为人民服务。”

1948年5月2日，钱三强携妻子何泽慧抱着襁褓中的女儿，谢绝了朋友们的挽留，从法国马赛乘船启程东返。经过漫长的海上航行，他们于6月10日回到祖国，下榻于北平研究院上海镭学研究所。不料美国驻中国大使馆在幕后捣鬼，钱三强的行李被海关扣在上海两个多月，使他无法及时北上到清华大学就职。因为钱三强的导师约里奥-居里是共产党员，钱三强在法国留学期间也表现得比较进步，所以美国政府怀疑他也是共产党员。

当时冷战已经爆发，美国政府不希望内战前景未卜的中国发展原子能技术，更不希望看到由钱三强这个有亲共嫌疑的科学家来主持中国的核物理研究机构。中国共产党万一打败了国民党，就会接收国民政府的核物理研究计划成果。为了垄断核武器，更为了避免中国共产党获得核武器，美国大使馆于1948年7月19日发函给中央研究院总干事萨本栋，打探这方面的消息。此后，美国大使馆一等秘书卡尔·勃林格又多次到中央研究院当面向萨本栋询问。对此，萨本栋不得不敷衍说：“这一煽动性消息已起起落落了很长时间。” 与此同时，萨本栋多次发电报、致函给梅贻琦和胡适，告诫他们低调行事。

美国驻中国大使馆盯上钱三强也与一次记者采访有关。6月11日，萨本栋代表朱家骅到上海迎接和宴请钱三强，并邀请钱三强夫妇到南京讲学。钱三强抵达南京后，有记者提问：“美国已经研制成功了原子弹，今日的中国有条件研究核物理吗？”钱三强回答：“原子弹并不像人们想象的那样神秘，但它却要消耗惊人的财力和人力。以目前中国所具备的财力和人力，可以培养人才并着手研究工作。希望政府和社会各界力量，对本国科学家能够有个正确认识，使其尽其所能。” 钱三强通过媒体公开呼吁国民政府组织科学家研制原子弹难免使美国大使馆紧张起来。

8月3日，梅贻琦派叶企孙到上海当面催钱三强北上赴任。叶企孙向钱三强介绍了需要他北上主持工作的紧急性和重要性，还详细说明了清华大学、北京大学、北平研究院联合开展原子核物理研究一事的进展。8月6日，梅贻琦再次发电报催钱三强北上。几天后，钱三强终于得以北上受聘为清华大学物理系教授。8月中旬，钱三强和清华大学教务长周培源、叶企孙商议如何利用中美基金委员会的款项在清华大学筹建一个原子核物理研究机构。因为多种原因，这个计划没能实现。

1948年9月10日，北平研究院正式将镭学研究所改组为原子学研究所，钱三强应邀兼任所长。北平研究院成立原子学研究所一事早在1945年10月已有定论，美国大使馆也不好说什么。这是当时中国学术界排除美国政府干扰开展核物理研究的最佳方案。北平研究院原子学研究所成立时，全职员工只有研究员何泽慧、助理研究员杨光中、技术员黄静仪、技工白国梁、工人毕会文这5个人。为了增强研究力量，钱三强设法聘请清华大学物理系的同学、留学英国的理论物理学家彭桓武兼任该所研究员。

彭桓武和钱三强一样，也是放弃国外优越的工作和生活条件，选择回来报效祖国的。1985年年初，一个记者问彭桓武：“当年为什么回国？”彭桓武对记者说：“你这个问题的提法不对！你应该说为什么不回国。回国不需要理由，不回国才需要理由！学成归国是每一个海外学子应该做的，学成而不回国报效国家才需要说说为什么不回来！我是中国人，我有责任利用自己的所学之长来建设国家，使她强盛起来，不再受列强的欺负。”

当时原子学研究所严重缺乏仪器设备，第一年的科研经费只够买十几只真空管。钱三强与何泽慧不得不到北平天桥旧货市场买来一台旧机床，自己动手制作一些简单的科研仪器。对于原子学研究所的困境，北平研究院院长李书华看在眼里，急在心里。但是巧妇难为无米之炊，原子学研究所急需添置中子源，需用一克镭，国际价格约为15万美元。1948年9月至10月，北平研究院向美国公司订购的少量原子学科研仪器，总价仅有一千多美元。 因为人财物皆缺，北平研究院原子学研究所的科研工作举步维艰。

为了解决原子核物理研究的困境，钱三强在1948年秋冬之际先后向梅贻琦、胡适和李书华求援，希望能够集中国内分散的研究力量，并统筹科研经费加快开展科研工作，结果都无功而返。因为既得不到国民政府的经费支持，又受到美国政府的持续打压，三方合作之事早已成为过眼烟云，自立门户、各自为政重新成为主流意见。梅贻琦、胡适和李书华虽然支持钱三强的建议，却因为没钱，都无能为力。在内外交困中，三方联合建设北平原子核物理研究中心的计划无果而终。不久之后，在平津战役的隆隆炮声中，钱三强找了个借口谢绝坐飞机撤往南京，留在北平迎接解放。

在南京解放前夕，中央研究院物理研究所设立了原子核物理实验室，但是只有吴有训、赵忠尧（在美国）、李寿柟等5名科研人员。新中国成立前夕，留在大陆的原子核科学高级研究人员只有10人左右，还分散在各处，至于设备，连一台小型加速器都没有。 旧中国虽然有优秀的科学人才，但是在反动政府的腐败统治下，他们没有必要的条件开展核物理研究工作。

当时很多中国科学家虽然不以核物理为主要研究方向，但是同样非常关注核物理的发展。著名空气动力学家和火箭导弹专家钱学森在获悉美国对日本实施核打击后，在第一时间敏锐地意识到原子弹的出现将引发新的军事革命，为了不再遭受帝国主义的侵略，中国必须拥有原子弹。他希望通过公开渠道，尽可能多地获取美国研制原子弹的技术资料，然后带回中国，帮助中国研制原子弹。从广岛核爆炸的次日起，钱学森就开始收集关于原子能技术的英文剪报，共积累了6本753页。他搜集的相关剪报，除了涉及原子弹技术中的核裂变外，还涉及氢弹技术中的核聚变，既有新闻报道，也有科普宣传，还有很多照片和示意图。虽然这些资料都是零碎的、孤立的，但是长期积累下来就变得比较全面和系统了。

在广泛收集原子能技术资料的基础上，钱学森深入研究原子能的和平利用问题。1945年底，他在参与编写题为《迈向新高度》的系列报告的第七卷第五节时探讨了飞机动力装置使用原子能的可能性，并设想了一种以铀-235为发电燃料的核动力推进方案。此后，钱学森在美国又发表了《原子能》《利用核能的火箭及其他热力喷气发动机——关于多孔反应堆材料利用的一般讨论》《热核电站》三篇论文。1956年11月在钱学森返回中国一年多后，美国《大众机械》杂志在《跟上原子的步伐》一文中说：“加州理工学院的钱学森博士经过计算认为，一座小型核聚变发电厂的发电量至少是美国1954年发电总量的五倍。”

1955年钱学森回国后，有一次中国科学院邀请他作报告。听众以为钱学森会讲导弹技术，不料他却讲核技术与核武器。那次钱学森谈了如何实现受控热核反应，还分析了研制核动力飞机和核动力潜艇的必要性。几十年后，很多听众对他当时的精彩报告记忆犹新。钱学森正因为既是导弹技术权威，又懂原子弹技术，所以后来才会被中共中央任命为中国“两弹结合”试验的技术总负责人，并在技术协调方面发挥了不可替代的作用。“两弹结合”试验成功后，很多核专家认为，钱学森站在核领域之上看核技术，有些问题比身处核领域的人看得还清楚。由此可见，钱学森旅美期间未雨绸缪积累的原子能技术知识在“两弹一星”工程中发挥了重要作用。

从抗战胜利到1949年初，在经历了一系列挫折后，广大中国先进知识分子都认识到，中国在国民党领导下不可能研制出原子弹。眼看解放战争胜利在即，他们都把中国早日拥有原子弹的希望寄托在即将夺取全国政权的共产党身上。 S/+l/9w1XA6lkL73qQMTUIm+ivqw6XZqINYpACP6oKaKZeVMypqBEsoMRNOqTgp1