王大中 中國科學(xué)院院士，國際著名核能科學(xué)家,、教育家,。歷任清華大學(xué)核能所研究室主任、所長,，核研院院長,、總工程師，清華大學(xué)校長等職務(wù),。他領(lǐng)導(dǎo)清華大學(xué)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,，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,。
他主持研究、設(shè)計(jì),、建造,、運(yùn)行成功世界上第一座5兆瓦殼式一體化低溫核供熱堆；主持研發(fā)建成了世界第一座具有固有安全特征的模塊式10兆瓦高溫氣冷實(shí)驗(yàn)堆,，并積極推動以上兩種先進(jìn)反應(yīng)堆技術(shù)的應(yīng)用,。曾先后以第一完成人身份獲得國家科技進(jìn)步獎一等獎兩次、國家教委科技進(jìn)步特等獎,、何梁何利科學(xué)與技術(shù)進(jìn)步獎,、國家級教學(xué)成果特等獎、全國“五一勞動獎?wù)隆钡榷囗?xiàng)榮譽(yù),。
60年來,，作為核能技術(shù)領(lǐng)軍人物，王大中殫精竭慮,、嘔心瀝血,，他參與設(shè)計(jì)建造的3個(gè)核反應(yīng)堆，見證了我國核能事業(yè)從小到大,、從弱到強(qiáng)的奮斗之路,。
1克鈾235徹底裂變能釋放相當(dāng)于2.9噸標(biāo)準(zhǔn)煤的能量，那一個(gè)能讓鈾235實(shí)現(xiàn)徹底裂變的核能專家,，釋放的“能量”又有多大,？
11月3日,，獲得2020年度國家最高科學(xué)技術(shù)獎的國際著名核能科學(xué)家、實(shí)現(xiàn)我國反應(yīng)堆固有安全的帶頭人王大中院士給出了答案,。
王大中曾說,，他幾十年的科研生涯主要就是建了3個(gè)核反應(yīng)堆。
從上世紀(jì)60年代新中國首座自行設(shè)計(jì)與建造的屏蔽試驗(yàn)反應(yīng)堆,，到90年代一體化自然循環(huán)核供熱堆,，再到新世紀(jì)模塊式球床高溫氣冷堆，這3個(gè)堆極大地推動了我國核能科技的發(fā)展,。
它們記錄了王大中從初出茅廬的青年科研人員到核能技術(shù)領(lǐng)軍人物的成長軌跡,，更見證了我國核能事業(yè)從小到大、從弱到強(qiáng)的奮斗之路,。
給“球形堆之父”的驚喜
在近期廣受好評的國家“十三五”科技創(chuàng)新成就展上,，全球首個(gè)第四代核電——華能石島灣高溫氣冷堆核電站示范工程備受關(guān)注。
此前的9月12日,，該示范工程1號反應(yīng)堆首次達(dá)到臨界狀態(tài),，機(jī)組正式開啟帶核功率運(yùn)行。
當(dāng)天,，86歲的王大中在他的學(xué)生,、清華大學(xué)核能與新能源技術(shù)研究院（以下簡稱清華核研院）院長張作義的陪同下見證了這一重要時(shí)刻。
近兩年他已很少去外地出差,，但這次,，他說，他一定得去,。
“核電技術(shù)一定要實(shí)現(xiàn)反應(yīng)堆固有安全,。”他再次強(qiáng)調(diào)了35年前就認(rèn)定的方向,。
時(shí)間給出了當(dāng)年那一重要決策最好的答案,。
35年前，切爾諾貝利核電站發(fā)生爆炸,，但他堅(jiān)信,，核電一定會成為非常重要的清潔能源，而具有固有安全性的模塊式球床高溫氣冷堆將會成為未來核能發(fā)展的重要方向之一,。
王大中并非盲目自信,，他堅(jiān)持的底氣來自更早幾年關(guān)于核電安全的思考、研究和謀劃,。
事實(shí)上,，早在1979年，美國三哩島壓水堆核電站發(fā)生堆芯熔化事件,，就給全球敲響了核安全的警鐘,。王大中也是在此時(shí)意識到,，安全是核能發(fā)展的生命線，未來核電技術(shù)發(fā)展必須抓住這一主要矛盾,。
幸運(yùn)的是,，時(shí)代和祖國給了王大中求解這個(gè)主要矛盾的機(jī)遇。
1980年,，中國開啟改革開放新時(shí)代,，一大批有為有志青年走出去，學(xué)習(xí)各領(lǐng)域先進(jìn)知識,。優(yōu)秀的王大中在德國洪堡獎學(xué)金的資助下,，前往于利希研究中心反應(yīng)堆研究所進(jìn)修，師從球床高溫氣冷堆創(chuàng)始人蘇爾登教授,。
當(dāng)蘇爾登教授將4個(gè)研究課題擺在他面前時(shí),，他選擇了“模塊式高溫氣冷堆的設(shè)計(jì)研究”。
彼時(shí),，模塊式高溫堆還只是德國科學(xué)家剛剛提出的一個(gè)新概念,，其核心是要使反應(yīng)堆具有“固有安全性”，從根本上杜絕發(fā)生堆芯熔毀的可能,。
選擇一個(gè)新概念作為研究方向,，顯示了王大中的遠(yuǎn)見卓識和魄力。
“他的這種戰(zhàn)略眼光有時(shí)候近乎神奇,?！睆堊髁x如此評價(jià)他的恩師，“2000年后,，模塊式高溫氣冷堆才被國際核能界公認(rèn)為第四代先進(jìn)核能技術(shù)的代表，而老師在此前十幾年就認(rèn)定了這個(gè)方向,?！?/p>
但要將概念變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)，卻是困難重重,。
王大中創(chuàng)造性提出“雙區(qū)球床堆”方案,，在堆芯中央構(gòu)建一個(gè)石墨球區(qū)，以降低堆芯熱點(diǎn)溫度,，從而在保持模塊式高溫堆優(yōu)異安全性能的前提下,，大幅提升單堆設(shè)計(jì)功率。
當(dāng)他將這一方案和驗(yàn)算結(jié)果交給蘇爾登教授時(shí),，這位“球形堆之父”驚喜地說：“過去認(rèn)為單堆功率提高10%就很不容易了,，現(xiàn)在你的設(shè)計(jì)方案可實(shí)現(xiàn)大幅度提高，這是很了不起的,，這種環(huán)形堆應(yīng)該申請專利,?！?/p>
僅用5個(gè)月的時(shí)間，王大中就完成了環(huán)形堆的初步概念設(shè)計(jì),。他以此工作為基礎(chǔ)完成的博士論文,，以“全優(yōu)”成績通過論文答辯，僅用一年多時(shí)間就獲得亞琛工業(yè)大學(xué)自然科學(xué)博士學(xué)位,，被當(dāng)?shù)貓?bào)紙?jiān)u價(jià)為“中國人創(chuàng)造的一個(gè)奇跡”,。
讓我國高溫氣冷堆領(lǐng)跑世界
在世界核能發(fā)展最低潮時(shí)期，王大中跟蹤國際高溫堆發(fā)展前沿,，做出了3個(gè)重大戰(zhàn)略性選擇：一是模塊式球床高溫氣冷堆堆型,；二是從小規(guī)模實(shí)驗(yàn)堆到全尺寸工業(yè)示范電站的發(fā)展路線；三是在核心關(guān)鍵技術(shù)上堅(jiān)持自主創(chuàng)新的原則,。這3個(gè)重大選擇對中國乃至世界高溫氣冷堆技術(shù)發(fā)展產(chǎn)生了重要影響,，明確了我國高溫氣冷堆之后30年的技術(shù)發(fā)展路線。
在王大中等人的力推下,，在國家863計(jì)劃的支持下,，清華核研院開始了10兆瓦模塊式球床高溫氣冷堆的研發(fā)。
球形核燃料元件,、燃料球流動特性,、氦技術(shù)及氦設(shè)備……在陸續(xù)突破8項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)后，1992年,，國務(wù)院批準(zhǔn)立項(xiàng),，在清華核研院建一座10兆瓦高溫氣冷實(shí)驗(yàn)堆。
8年后,，高溫氣冷實(shí)驗(yàn)堆建成臨界,，又在兩年多后并網(wǎng)發(fā)電。
這是世界上首座模塊式球床高溫氣冷堆,，它的建成標(biāo)志著我國掌握了該堆型的關(guān)鍵核心技術(shù),，形成了擁有我國自主知識產(chǎn)權(quán)的設(shè)計(jì)技術(shù)，并取得了系列重要創(chuàng)新成果,。
王大中沒有就此止步,。
他又一次站在國家戰(zhàn)略需求的角度，按照“堅(jiān)持核心關(guān)鍵技術(shù)自主創(chuàng)新”的既定方針,，提出要實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)反應(yīng)堆向工業(yè)規(guī)模原型堆的跨越,，實(shí)現(xiàn)我國先進(jìn)核能技術(shù)的跨越發(fā)展。
2006年“大型先進(jìn)壓水堆及高溫氣冷堆核電站”被列為國家16個(gè)科技重大專項(xiàng)之一,，高溫氣冷堆核電站是其中一個(gè)分項(xiàng),，其核心工程目標(biāo)和標(biāo)志性成果，是在山東榮成建設(shè)一座電功率為200兆瓦的高溫氣冷堆核電站示范工程，為發(fā)展第四代核電技術(shù)奠定基礎(chǔ),。
這是世界首座工業(yè)規(guī)模的模塊式高溫氣冷堆核電站,，工程規(guī)模相當(dāng)于我國首座秦山30萬千瓦核電機(jī)組。
“跳起摸高”的創(chuàng)新定位
1989年11月3日,，在首都西北郊巍峨的燕山腳下,，清華核研院一座新落成的乳白色建筑物內(nèi)，指示控制棒位的熒光屏閃閃發(fā)光,，經(jīng)過放大的中子計(jì)數(shù)器嗒嗒作響,，人們在屏息靜氣地等待著一個(gè)時(shí)刻的到來。
16時(shí)53分,，主控制室各種儀表都顯示出反應(yīng)堆已達(dá)到首次臨界,，一位中年人激動地宣布：“5兆瓦低溫核供熱堆首次臨界運(yùn)行成功?！?/p>
1985年,，王大中主持國家“七五”重點(diǎn)科技攻關(guān)項(xiàng)目“5兆瓦低溫核供熱堆研究”。
在總體方案的選擇上,，在實(shí)現(xiàn)反應(yīng)堆安全的前提下,，既要實(shí)現(xiàn)核能供熱的目標(biāo)，又要深謀遠(yuǎn)慮地把握反應(yīng)堆技術(shù)的發(fā)展方向,，他帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)花費(fèi)了近一年時(shí)間進(jìn)行論證,，其間專程帶隊(duì)去歐洲考察，著重調(diào)研了德國西門子的一體化殼式供熱堆和瑞典的池式供熱堆,，經(jīng)過反復(fù)研究和論證,，最后確定選擇殼式一體化自然循環(huán)水冷堆，并計(jì)劃先建設(shè)一座5兆瓦低溫核供熱堆,，以掌握其核心技術(shù),。
實(shí)踐證明，這個(gè)方案的選擇具有很強(qiáng)的技術(shù)前瞻性,。一體化自然循環(huán)已成為21世紀(jì)以來國際上小型輕水核反應(yīng)堆發(fā)展的主要技術(shù)方向之一,，在小型核能發(fā)電、熱電聯(lián)產(chǎn),、核能供熱、海水淡化等方面有著廣闊的應(yīng)用前景,。
從立項(xiàng)報(bào)告到設(shè)計(jì)方案,，從實(shí)驗(yàn)現(xiàn)場到建設(shè)工地，他全程負(fù)責(zé),，親力親為,。
5兆瓦低溫核供熱堆于1986年開工，1989年建成并首次臨界成功，投入功率運(yùn)行,。隨后3個(gè)冬季供熱運(yùn)行累計(jì)8174小時(shí),，供熱可利用率達(dá)到99%。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,。
“要善于把握技術(shù)發(fā)展方向，選好技術(shù)方案和項(xiàng)目目標(biāo),，在目標(biāo)定位上要‘跳起來摘果子’,，如果目標(biāo)過高或過低，只能無功而返或達(dá)不到預(yù)期成果,?！蓖醮笾腥蘸罂偨Y(jié)，“跳起來摘得著”才是適度的高標(biāo)準(zhǔn),，設(shè)法使自己跳得高一些,，達(dá)到一個(gè)高度后，再瞄準(zhǔn)新的高度,，才能實(shí)現(xiàn)勇于創(chuàng)新與務(wù)實(shí)求真的結(jié)合,。
來自“200號”的磨煉
知易行難。將勇于創(chuàng)新與務(wù)實(shí)求真完美結(jié)合,，也正是張作義最佩服老師的地方,。
“他強(qiáng)調(diào)在開放合作背景下謀創(chuàng)新，但任何時(shí)候都不忘將關(guān)鍵核心技術(shù)牢牢掌握在自己手里,，這其實(shí)需要極大的決心和魄力,，以及堅(jiān)韌不拔的毅力?！睆堊髁x說,。
以10兆瓦高溫氣冷堆中的核燃料球?yàn)槔瑢@一關(guān)鍵技術(shù),，當(dāng)時(shí)有人提出購買國外早期研究文檔,。王大中在多方調(diào)研論證后強(qiáng)調(diào)，必須自己研發(fā),。
10兆瓦堆采用球形燃料元件,，全堆裝2萬多個(gè)燃料球，每個(gè)球包含有8000個(gè)直徑小于1毫米的包覆顆粒,，每個(gè)顆粒內(nèi)有0.5毫米鈾芯和三層熱解炭及一層碳化硅的包覆層,，每爐一次制備500萬個(gè)顆粒，不合格率要小于十萬分之二,。
在近10年的攻關(guān)后,，王大中帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)最后批量生產(chǎn)出2萬多個(gè)燃料球，其質(zhì)量達(dá)到國際先進(jìn)水平。
“攻克核心技術(shù)要經(jīng)歷多次失敗,，不可能一蹴而就,，這是一個(gè)‘十年磨一劍’的長期積累過程，既需要有知難而進(jìn)的勇氣,，又需要有鍥而不舍的韌勁,。”王大中曾說,。
“如果當(dāng)時(shí)我們用了別人的技術(shù),，很難有今天的先進(jìn)性和世界最大規(guī)模批量生產(chǎn)的能力?！睆堊髁x感嘆,。
王大中的堅(jiān)持和知難而進(jìn)淬煉于新中國首座自行設(shè)計(jì)與建造的屏蔽實(shí)驗(yàn)反應(yīng)堆。
1956年清華大學(xué)成立了工程物理系,，這是國家為培養(yǎng)原子能科學(xué)技術(shù)人才而成立的第一個(gè)核工程系,。該系的首批學(xué)生全是從其他院系抽調(diào)過來的精英。
剛在機(jī)械系讀完二年級的王大中被調(diào)入這個(gè)新的系,。雖然王大中日后戲稱,，這次轉(zhuǎn)讀工程物理系是“身不由己”，但隨后選擇核反應(yīng)堆專業(yè)確是心之所向,。
對核反應(yīng)堆完全不了解的王大中對一件事印象深刻,。他看過一個(gè)介紹蘇聯(lián)第一個(gè)原子能發(fā)電站的紀(jì)錄片，盡管那座核電站功率只有5000千瓦,，但原子核裂變釋放出的巨大能量,，以及那厚厚的混凝土墻和自動開啟的鐵門后面的原子爐，給他留下了強(qiáng)烈而深刻的印象,。
“鏈?zhǔn)搅炎兪窃鯓影l(fā)生的,，是怎樣被控制的，能量又是怎樣傳出和利用的,？正是這種好奇心驅(qū)動著我選擇了核反應(yīng)堆專業(yè),。”王大中說,。
鼎鼎大名的清華核研院在核行業(yè)內(nèi)和清華校內(nèi)被稱為“200號”,，這也是核研院建院初期在校內(nèi)的工程編號?！?00號”最初因一座功率為2000千瓦的屏蔽試驗(yàn)反應(yīng)堆而建,。
1960年，京郊昌平的虎峪山區(qū),，一群平均年齡不到23歲的清華師生，開啟了艱難的建堆之路，王大中也是其中之一,，彼時(shí),，他從工程物理系畢業(yè)留校才2年。
當(dāng)年屏蔽試驗(yàn)反應(yīng)堆建設(shè)條件之艱苦自不必多說,，人員吃住都在馬棚里,，那里還流傳著一個(gè)“二兩坡”的笑談：從清華園到虎峪村要先坐火車，再走十里山路,。師生們開玩笑稱那段山路為“二兩坡”——爬一次坡能消化二兩饅頭,。
更難的是科研上的硬骨頭?！爱?dāng)時(shí)反應(yīng)堆這門課程并沒有教材,，只能從實(shí)踐中摸索?！蓖醮笾性貞?，而且各國對反應(yīng)堆的研究保密，我們誰也沒有見過反應(yīng)堆,，擺在面前的只有蘇聯(lián)的不完整圖紙,。
17個(gè)供應(yīng)系統(tǒng)，數(shù)千個(gè)機(jī)器零部件,，幾百臺儀器設(shè)備,，20萬米管線，屏蔽試驗(yàn)反應(yīng)堆的設(shè)計(jì)和建造對于當(dāng)時(shí)一窮二白的新中國來說,，其難度可想而知,。
但高喊“用我們的雙手開創(chuàng)祖國原子能事業(yè)的春天”的年輕人們硬是扛過來了。
1964年秋天,，“200號”迎來了豐收的季節(jié),。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)堆成功建成,。
作為其中的骨干成員,，王大中和同事、同學(xué)們從做工程模型開始,，了解反應(yīng)堆結(jié)構(gòu)和系統(tǒng),。他們從“馬糞紙”模型做起，再到“三合板”,、玻璃模型,，逐漸搞清楚反應(yīng)堆堆芯、各種工藝系統(tǒng)和建筑結(jié)構(gòu),。他還負(fù)責(zé)籌建了反應(yīng)堆熱工水力學(xué)實(shí)驗(yàn)室,。來之不易的成功讓王大中深刻體會到攻克難關(guān)的喜悅和意義,。
始終保有嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的作風(fēng)
選定方向后，除了實(shí)事求是,、按科學(xué)規(guī)律辦事,，嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的作風(fēng)也是成功的關(guān)鍵。
對王大中來說,，同樣如此,。
王大中嚴(yán)謹(jǐn)為學(xué)、一絲不茍的治學(xué)態(tài)度影響了一大批年輕人,。他曾經(jīng)的博士生石磊現(xiàn)在已經(jīng)是清華大學(xué)核研院副院長,。
他記得，彼時(shí),，王大中還是清華大學(xué)的校長,，工作非常繁忙?！暗钱?dāng)他修改完我的博士論文后,，找我一章一節(jié)、一段一句仔細(xì)討論時(shí),，望著滿篇標(biāo)有王老師修改痕跡的論文,，聽著王老師耐心的講解，我深受觸動,?！笔谡f，老師連他文字標(biāo)點(diǎn),、圖標(biāo)符號的錯(cuò)誤,，都一一指了出來。
在工作中,，王大中既讓人看到他的大手筆,，也讓人體會到他對細(xì)微處的關(guān)注：他曾經(jīng)把厚重的國外大學(xué)的信息資料一本本帶回學(xué)校；也曾經(jīng)收集了厚厚一疊新年賀卡交給清華大學(xué)新聞中心,，希望他們也能把清華的新年賀卡設(shè)計(jì)得更典雅一些,，而清華后勤搞房屋裝修的職工更是對他在色彩和格調(diào)上的高標(biāo)準(zhǔn)頗有體會。
王大中除了具備老一輩科學(xué)家生活簡樸,、淡泊名利等可貴特質(zhì),，同時(shí)也多才多藝、樂觀開朗,。
他曾是學(xué)生舞蹈隊(duì)的主力,，難度很高的鄂爾多斯舞跳得極其出色。10年前的清華百年校慶晚會上,，王大中與清華舞蹈隊(duì)新老舞蹈隊(duì)員共跳鄂爾多斯舞的場景讓他的學(xué)生們印象深刻,。
女兒王奕眼中的王大中則更生動有趣：“小的時(shí)候,，他教我學(xué)騎自行車，夏天帶我到山里的水庫教我學(xué)游泳,，冬天在清華荷花池教我溜冰,，記得有一年還帶著我做了各式各樣新穎的賀年卡。爸爸總是鼓勵(lì)我勇于去嘗試新鮮的事物,。”
無論是作為科研團(tuán)隊(duì)帶頭人,，還是一校之長,，王大中對事業(yè)盡心盡責(zé)，慮遠(yuǎn)謀近,、嘔心瀝血,，始終保有強(qiáng)烈的責(zé)任意識和擔(dān)當(dāng)精神，他的遠(yuǎn)見卓識,、崇高品格贏得了廣大師生和業(yè)界的高度贊譽(yù),。青年學(xué)生們親切地稱他為“一位真正讓人尊敬的慈祥長者”“一位務(wù)實(shí)而嚴(yán)謹(jǐn)?shù)恼贫嫒恕薄耙粋€(gè)稱職且兼愛的校長”，在他們眼中,，王大中“永遠(yuǎn)是清華人的榜樣”,。
編輯：李華山
