圖① 周永茂在莫斯科動力學(xué)院進修核能。
圖② 周永茂日夜加班趕制核潛艇堆本體構(gòu)造圖。
圖③ 周永茂在微堆上進行中子活化分析。
93歲的中國工程院院士周永茂仍在上班。
以前，他都是上午去中國中原對外工程有限公司的辦公室辦公。近年來，他腿腳越發(fā)不便，在食堂就餐時怕跌倒，就改成了吃過午飯再去公司，然后工作到下午4點半。
周永茂每天要看好幾種報紙、閱讀文獻，偶爾和人開會。由于必須借助放大鏡閱讀，因此他的桌上放了不同倍率的放大鏡，有5倍、10倍、30倍的，有固定的，有手拿的。
3個小時的采訪中，他時而激情澎湃，講述核能的無限應(yīng)用潛力;時而憂心忡忡，直言中子俘獲療法的現(xiàn)狀有待改進。
從核潛艇到高通量反應(yīng)堆，從微堆到醫(yī)院中子輻照裝置，從被動接受國家任務(wù)到主動蹚一條難走的路，周永茂的科研生涯一直圍繞核展開。
轉(zhuǎn)行核物理研究
1955年，中國核工業(yè)起步。錢三強先生到全國高校遴選優(yōu)秀畢業(yè)生，為核事業(yè)充實人才。上海交通大學(xué)的10名應(yīng)屆畢業(yè)生入選，機械制造專業(yè)的周永茂，就是其中之一。
周永茂從上海到了北京，來到位于中關(guān)村的中國科學(xué)院物理研究所(1958年改名為中國科學(xué)院原子能研究所)。不過，剛到的時候，他心里也隱隱犯嘀咕，不知道機械專業(yè)能為核物理學(xué)做些什么。
在歡迎會后，錢三強特意把學(xué)機械和電機的年輕人單獨叫到一個房間，開了個座談會。周永茂記得，他們進去的時候，錢三強的夫人何澤慧就在邊上削蘋果。“我們那時也不認識何澤慧，她削好蘋果給我們，我們就吃。”
錢三強開門見山，說很高興能有搞工程的學(xué)生來這里。他問：“現(xiàn)在普通的電機軸承，1分鐘轉(zhuǎn)幾次?”同學(xué)們答：“1500轉(zhuǎn)或者3000轉(zhuǎn)。”錢三強接著說：“分離鈾-235同位素的離心機軸承1分鐘要轉(zhuǎn)幾萬次，需要你們承擔這個任務(wù)!”
原本迷迷糊糊的“外行人”周永茂，此后迅速投入原子能事業(yè)中。工作越深入，他越理解核能的發(fā)展需要工程技術(shù)和物理化學(xué)人員密切配合。
1956年，經(jīng)過嚴格選拔，周永茂被選派去蘇聯(lián)進修。
來到蘇聯(lián)后，周永茂將全部時間投入到學(xué)習(xí)中。語言不通，專業(yè)不同，但在1年時間里，在莫斯科動力學(xué)院核動力裝置專修班，周永茂修完了熱傳導(dǎo)學(xué)、物質(zhì)結(jié)構(gòu)學(xué)、中子物理學(xué)與堆物理計算等10門課程。在蘇聯(lián)期間，他還在世界上第一個5000千瓦核電站實習(xí)了1個月，并去了杜布納聯(lián)合核子研究所參觀。
蘇聯(lián)的進修經(jīng)歷，讓年輕的周永茂認識到，核能的應(yīng)用潛力無限。他也就此確立了一生的規(guī)劃——投入核事業(yè)，投入這個在中國剛剛起步卻充滿生機的事業(yè)!
設(shè)計核潛艇反應(yīng)堆
從蘇聯(lián)回國后，周永茂進入中國科學(xué)院原子能研究所工作。1958年，他接受了一項絕密任務(wù)——設(shè)計核潛艇核反應(yīng)堆。
興奮和不安的情緒，交織在周永茂心頭：如此重大的任務(wù)，能參與進來，無比光榮;但心里沒底，潛艇是怎么回事都不清楚，更何況核潛艇。
“雖然有困難，但我相信都能逐步解決。只不過有的困難解決得快一些，有的解決得慢一些。”沒有老師指導(dǎo)，沒有經(jīng)驗可借鑒，周永茂記得，他大部分時間都在中國科學(xué)院原子能研究所的圖書館找微縮膠卷。
“這就是我的學(xué)習(xí)方式。”周永茂比出一個方格的大小。縮微膠卷上，記載著有關(guān)部門搜集到的和核潛艇有關(guān)的知識。那時，他拿著放大鏡，在膠卷中慢慢尋找，仔細琢磨。
“越看越有味道，核潛艇其實就是船艇加核動力反應(yīng)堆。”當時，美國推出了一艘核動力商船，雖然沒有具體參數(shù)和細節(jié)，但是能知道它的大概模樣。“這給了我們一些啟發(fā)。”周永茂說。
不過，當時中國的工業(yè)生產(chǎn)能力有限，不可能照搬美國“小溫差大流量”的設(shè)計。周永茂解釋，溫差，指的是反應(yīng)堆內(nèi)的進水溫度與出水溫度之間的差異。“小溫差大流量”方案對水泵要求太高，基于當時中國的工業(yè)生產(chǎn)水平，這種水泵制造起來相當困難。
所以，他們又參考蘇聯(lián)“列寧”號原子能破冰船，采用“大溫差小流量”設(shè)計。周永茂作為設(shè)計組組長，確立了“雙流程堆芯方案”。
這一方案，在我國第一代核潛艇中一直沿用。
“這是一個笨辦法。”周永茂坦言。為了實現(xiàn)大溫差，冷卻劑要在反應(yīng)堆中來回循環(huán)兩次。但循環(huán)兩次，就帶來了更多技術(shù)上的困難。一旦出現(xiàn)紕漏，就是重大事故。
周永茂自認，那是一個有風(fēng)險的設(shè)計，一個沒有辦法的辦法。但從設(shè)計到制造，每一個單位在每一個環(huán)節(jié)都嚴謹細致，全心全意投入，保障了方案的成功。
在設(shè)計核潛艇時，還有一段對周永茂來說是“極限挑戰(zhàn)”的經(jīng)歷。
那是1958年9月中旬。1個多月后，中方要派海軍代表團訪問蘇聯(lián)，希望屆時拿出一個核潛艇的談判提綱。
當時的核動力設(shè)計組負責人趙仁愷找到周永茂，要他1個半月內(nèi)完成核動力裝置反應(yīng)堆構(gòu)造全圖設(shè)計，并撰寫簡要說明書。
趙仁愷給周永茂安排了一間畫圖室，里面有一張長條桌子。每天除了吃飯和基本的休息，周永茂的全部時間，都在那間畫圖室度過。
臨近國慶，每天晚上，窗戶外都傳來喜慶的音樂。熱鬧是別人的，他只能與參考書籍、筆、尺和橡皮做伴，沒日沒夜地計算、畫圖。
10月7日清晨，周永茂完成圖紙后睡得迷迷糊糊，聽到有人敲門。他本不想理會，但敲門聲越來越響。
打開門一看，是趙仁愷。周永茂指了指桌子說：“反應(yīng)堆的圖已經(jīng)畫好了，就在那兒。”
此時距周永茂接到任務(wù)，僅過去了3個多星期。這是周永茂畫的第一張核反應(yīng)堆全圖，也是我國第一張壓水堆圖紙。
趙仁愷看了圖，覺得不錯，讓周永茂繼續(xù)睡。“我從7號早上一直睡到8號晚上，中間沒有醒，也沒有吃飯。”周永茂說，他太累了。
鉆研中子俘獲療法
1963年，周永茂離開潛艇核動力設(shè)計組。此后，他接受了一系列新任務(wù)：20世紀70年代，作為主要技術(shù)負責人之一，參與設(shè)計我國高通量工程試驗反應(yīng)堆;80年代，主持研制成功具有自主知識產(chǎn)權(quán)的民用微型堆;90年代，承擔中國援助阿爾及利亞建造重水研究堆工程的技術(shù)管理工作……
對于國家任務(wù)，周永茂總是盡心盡力。進入人生的下半場后，他選擇了繼續(xù)“奔波折騰”，投入到醫(yī)院中子照射器的研究中。
“這個項目，比我搞哪個國家科研項目都費勁!”這位90多歲的老人手一揮，語氣略帶無奈。
早在1955年，在周永茂還對核能沒有那么清晰認知的時候，就曾被安排觀看了電影《居里夫人》。
那部電影給周永茂留下了很深的印象。
電影里，居里夫人因為長期從事放射性物質(zhì)鐳的研究，手上的皮膚發(fā)生潰爛。她的先生居里說：“如果射線能破壞好的皮膚，那能不能也破壞惡變的組織?”
這句話，是一個引子，也是一個伏筆。幾十年后從事醫(yī)院中子照射器的研究，周永茂回答的就是“射線能否破壞惡變組織”之問。
20世紀90年代起，中子俘獲療法(以下簡稱“BNCT”)在一些發(fā)達國家和地區(qū)得到發(fā)展。這一療法的基本原理，是給患者注射一種易于被癌細胞吸收的含硼特殊化合物，當化合物聚集到癌細胞中后，再用中子束進行照射，與進入癌細胞的硼發(fā)生反應(yīng)，將其殺滅。該療法具有靶向性強、精確度高、癌細胞殺傷效率高，同時又不損害正常細胞的特點。
同一時期，在查閱文獻了解到BNCT后，周永茂一頭扎進了這一領(lǐng)域。他想研制中國人自己的硼中子俘獲療法專用核裝置，為老百姓做些事情。
不過，這不是國家項目。為了尋求資金與合作，周永茂奔走呼吁，也曾四處碰壁。后來，還是一家民營企業(yè)入局，解了資金之困。
周永茂還多次為BNCT裝置自掏腰包。2000年，周永茂獲得何梁何利基金科學(xué)與技術(shù)進步獎，有20萬港幣獎金，夠他為全家換一間寬敞點的房子。但周永茂還是把獎金全部貢獻給了BNCT裝置：一部分請人計算醫(yī)院中子照射器束出口強度，另一部分請日本有經(jīng)驗的專家來華提供咨詢。
2010年，周永茂終于牽頭開發(fā)出我國大陸首臺具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的醫(yī)院中子照射器;2014年，這臺照射器迎來了首位患者——湖南司機老吳。
老吳的左腳長了黑色素瘤，那時已經(jīng)無法行走。若用傳統(tǒng)療法，必須截肢。
患者就醫(yī)的中南大學(xué)湘雅三醫(yī)院，正是和周永茂共同開展BNCT研究的合作單位。經(jīng)過嚴格審核和評估，老吳成為中國第一個接受醫(yī)院中子照射器治療黑色素瘤的志愿者。
老吳接受中子照射治療時，周永茂全程在場。
3個月后，老吳再次來到北京，走、跳、跑，一如常人。周永茂告訴記者，看到老吳重新走路，是他科研生涯中最有成就感的一幕。
但費了大量心血建成的醫(yī)院中子照射器，在投運的10年間僅試治了3例癌癥患者。在這一照射器的管理運行機制上，還存在諸多難題。
而全國的BNCT發(fā)展情況，和國際上相比也依然滯后。“我國的BNCT研究，現(xiàn)在就是一盤散沙。”周永茂直言，國外的BNCT項目都是在國家統(tǒng)籌規(guī)劃下進行，但我國仍處于“放任自流”的狀態(tài)。
講到這時，雖然采訪已經(jīng)進行了兩個多小時，但周永茂沒有感到疲憊，繼續(xù)懇切而鄭重地說道：“我想請你們記者呼吁，請有關(guān)方面重視此事!”
周永茂強調(diào)，BNCT研究應(yīng)納入國家科技發(fā)展規(guī)劃。這是一樁涉及人民健康的大事，需要醫(yī)院主導(dǎo)運作，更需要國家資金投入，對核行業(yè)加以引領(lǐng)。
BNCT的未來，是掛在周永茂心頭的一塊重石。他盼望著重石落地的那一天。
受訪者供圖
