中外科学家发明家丛书:劳伦斯-第3章
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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
速器超过了我原来的希望。”
1939年1月，弗里希和迈特纳阐明了原子裂变的机理：用中子轰击铀，
使铀分裂成两个较轻的元素，同时释放出在通常情况下使这两个元素结合在
一起的巨大能量。这一消息引起轰动。此时，劳伦斯的助手艾贝尔森已有好
几个星期被铀在中子轰击后放出来的X射线弄得困惑不解，他认为这种X射
线是来自超铀元素，实际正是来自原子分裂释放出来的巨大能量。当劳伦斯
指出“核能有实用价值之日可能并不那么遥远了”之时，德国科学家发现了
裂变，西拉德证实裂变过程中产生中子，并且很可能导致爆炸性链式反应。
越来越多的科学家开始担心德国法西斯会利用这种发现，使之成为大规
模破坏的手段。这一年9月1日，德国入侵波兰，第二次世界大战爆发。
1939年11月9日，因为劳伦斯发明和发展了回旋加速器以及藉此获得
的成果，特别是有关人工放射性的成果，他获得当年的诺贝尔物理奖。他成
为加利福尼亚州而且是国家支持的大学里第一个获得诺贝尔奖的人。当时他
只有38岁。
由于战争原因，劳伦斯不能去瑞典接受奖状和奖章。由瑞典驻美大使转
交。1940年2月29日，惠勒大厅内举行了隆重的颁奖仪式。劳伦斯接受奖
章的讲话简短、谦逊，他把成就归功于过去和现在的合作者，归功于大学和
校外的合作者。
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六、参与曼哈顿工程
当大家都在欣赏“巨大”的60英寸加速器的200吨重磁体时，劳伦斯已
在着手研究184英寸的加速器，他在给加州大学校长斯普劳尔的备忘录中指
出：“回旋加速器所打开的境界非常宽广……，只有等我们越过了一亿电子
伏这个界限之后，我们才能知道前面还有什么宝藏，毫无疑问，前面肯定是
有宝藏的……，宇宙线的存在已经使每一个物理学家都深信这一点……，能
够探索原子里面所储藏的无限能量……。”
劳伦斯为筹款四方奔走，他的成就和决心获得了人们的信任和赞许，卡
内基基金会为他拨款115万美元，他同时得到校方的大力支持，磁极面直径
为184英寸的加速器在加紧制造。然而一向不过问政治的劳伦斯开始关心欧
洲发生的事情以及蕴含于裂变中的破坏力量的可能性。如果德国制成了裂变
炸弹，他们就能控制世界。心地善良的科学家们都希望能够证明这样的武器
是无法制造出来的。这种武器一旦制成，它的力量将比目前已知任何种类的
爆炸大千万倍，而从这种爆炸中所发出的辐射则更加是毁灭性的。劳伦斯清
醒地意识到这种裂变炸弹是可以研制出来的，美国必须赶在德国之前研制出
来，纳粹的战争机器只能用武力才能制止。
德国科学家正在对铀进行广泛的研究。迁居美国的德国科学家西拉德动
员了爱因斯坦联名致信罗斯福总统，使总统认识到核可能带来的严重问题，
美国政府随后成立了秘密的铀委员会，该委员会过于强调保密，工作进展迟
缓。
1940年6月，英法军队在敦刻尔克大撤退，挪威和法国相继投降。罗斯
福总统批准成立了以万尼尔·布什为主席的国防研究委员会。该委员会对铀
委员会及其他附属委员会都有管辖权。布什要劳伦斯参加国防研究委员会工
作，劳伦斯立即宣誓就职。他的第一项工作是帮助研制一种警报设备，以帮
助英国对付德军频繁的破坏性轰击及入侵的威胁，英国科学家提供了一个新
型秘密“磁控管”蓝图。最初想让劳伦斯主持这项工作，但他认为加快 184
英寸回旋加速器的工作更加重要。他推荐让李·杜布里奇当主任，他从自己
手下让出麦克米伦和阿尔瓦雷斯这样的人才给予帮助。雷达实验室设在麻省
理工学院，从此，劳伦斯经常奔走于伯克利和麻省理工学院两地给予指导，
伯克利的工作在紧张进行，尽管他经常不在那里，但他的实验室各项工作都
进行得很好。在辐射实验室，西博格继续进行着超铀元素的研究工作。他发
现了后来证明是94号元素的同位素。劳伦斯推测94号元素很有可能裂变，
并用中子与铀…238来产生。如果这个推测成立，那建造一个反应堆就成为当
务之急了。他为此和布什、康普顿等进行了讨论，决定让由西格雷与西博格
的小组一起研究93号元素和94号元素的慢中子裂变问题。
劳伦斯不断地奔波，他的繁忙的日程和巨大的责任，加上他过于频繁的
感冒，使一些科学家很关心。他们建立了一个特别的大学基金。劳伦斯可以
从这个基金中随意支取需要的款项用于实验室的计划以及为了国防问题而进
行旅行。这样的一种基金将大大便利他的工作，并可以节省时间。
1941年2月，西博格等鉴定了94号元素（被称为钚）的一种同位素。
劳伦斯继续督促加快进行反应堆工程，以使94号元素可以从普遍的铀和中子
中大量生产。这样，那种吃力地将铀同位素进行分离的工作就可以是不必要
的了。在西博格一西格雷小组表明了钚通过慢中子进行裂变的情况之后，劳
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伦斯提议说，如果有足够的钚，有可能产生快中子链式反应。
劳伦斯越来越对铀委员会的工作进展速度感到不满。很多人对铀委员会
动作迟缓感到不安。布什于是任命劳伦斯为铀委员会主席的临时私人顾问。
6月，劳伦斯到哈佛大学接受他的第七个荣誉学位。他借此会见了总统
科学顾问布什和政府高级科学顾问科南特，他指出，约里奥一居里在巴黎的
和玻尔在哥本哈根的回旋加速器都落入了纳粹之手，德国人正在进行原子反
应堆的研究工作。如果采用钚制造武器是可能的。如果德国人首先制成，纳
粹就可能统治世界，或者毁灭世界。布什随后会见了总统。罗斯福下令成立
了科学研究与发展局。国防研究委员会附属于它。布什为主席，铀委员会成
为S－1科，科南特在这个科里代表布什；劳伦斯则被指派为这个处的成员。
英国正在加紧裂变弹 （即原子弹）的研制工作，但他们力不从心，只得
催促美国加紧这项工作。为了获得英国铀委员会活动的第一手详细资料，劳
伦斯会见了短期来美的奥利芬特，而奥利芬特来美正是要通过劳伦斯促使美
国加紧原子弹研制工作。他认为，如果让劳伦斯处理铀问题，一定会有结果
的。
劳伦斯打电话给康普顿，提出必须加紧研制原子弹，他坚持说可以用钚，
也可以用铀…235制造武器。并指出生产钚的办法。康普顿向上司报告说，劳
伦斯有一个制造原子弹的合理计划。没有别的科学家做过这样的保证，也没
有别的人愿意把自己的名誉和自己的实验室都押在这个没有经过证实的假设
上。康普顿后来说：“战争时期的整个原子计划，要大大归功于劳伦斯的主
动精神和干劲。……他对成功的信心以及他不允许有任何障碍阻挡计划的进
展，这些都鼓舞了所有的原子研究人员。”
9月，劳伦斯抓住到芝加哥大学参加授学位典礼的机会，直接向科南特
汇报。他汇报了与奥里芬特的谈话，他再次强调制造原子弹的现实性和紧迫
性。科南特一开始反应冷淡。由于他事先已收到了不少的反面报告，使他感
到应该停止支持核武器研究作为战时的研究课题。然而科南特被说动了，他
说：“欧内斯特，你说你相信这些裂变炸弹如此重要，你自己是不是已经下
定决心，在今后几年内把全部精力都投到这项事业中，使它们能制造出来
呢？”劳伦斯听了大吃一惊。他半张着嘴呆坐在那里，这是一个很严肃的有
关个人前途的决定。但他只犹豫了一小会儿就毅然说：“如果你告诉我这是
我的工作，我会干的！”
这次谈话后，科南特派出一个小组去英国考察，随后与布什会见了罗斯
福总统，总统给
