從學(xué)習(xí)機(jī)械制造到轉(zhuǎn)向原子能研究，從核潛艇反應(yīng)堆設(shè)計(jì)到核燃料和元件考驗(yàn)，他時(shí)刻響應(yīng)祖國(guó)的召喚，努力實(shí)現(xiàn)科研領(lǐng)域的跨越；從服務(wù)于祖國(guó)的核武事業(yè)到領(lǐng)銜引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)試驗(yàn)性核反應(yīng)堆，從加入致力于核科學(xué)基礎(chǔ)和應(yīng)用研究的科研院所到任職于中國(guó)核工業(yè)集團(tuán)對(duì)外工程公司，他適時(shí)轉(zhuǎn)換角色，不斷開(kāi)拓事業(yè)和人生的新境界。

臨近古稀之年，他再次華麗轉(zhuǎn)身，全身心投入醫(yī)用核微堆建設(shè)和應(yīng)用研究，為人類(lèi)抗癌事業(yè)孜孜以求，研制出世界首個(gè)“醫(yī)院中子照射器”，使中國(guó)在硼中子俘獲療法領(lǐng)域大步跨入國(guó)際先進(jìn)行列。老驥伏櫪，志在千里，一生為“核”的他，仿佛實(shí)現(xiàn)了科研生涯的裂變，獲得超凡能量，讓88歲的耄耋之年迸發(fā)出科研的青春與熱情，放射出璀璨的生命光華。

他就是中國(guó)工程院院士、核反應(yīng)堆工程專(zhuān)家周永茂。

冬日一個(gè)陽(yáng)光明媚的午后，北京西直門(mén)外大街首建金融中心大廈六層的一間會(huì)議室，我們與周永茂相對(duì)而坐，傾聽(tīng)他約一個(gè)甲子勤奮攀登的科研故事，感受他科技報(bào)國(guó)的熾熱情懷。

填補(bǔ)空白 期待推廣

“你們上午實(shí)地進(jìn)行了探訪，可以看到，它使用的是名副其實(shí)的微堆，體積很小，結(jié)構(gòu)很簡(jiǎn)單。更重要的是，堆芯核燃料濃縮鈾的濃度只有12.43%，可以確保安全。在醫(yī)院找個(gè)安放的空間很方便，完全有條件成為門(mén)診治療項(xiàng)目。”一落座，周永茂就詢(xún)問(wèn)起本報(bào)前沿科創(chuàng)調(diào)研組一行當(dāng)日上午探訪“醫(yī)院中子照射器”的情況，并饒有興致地闡釋起其特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)。“醫(yī)院中子照射器”是周永茂最近十多年的心血之作。為此，他不僅費(fèi)盡心力，而且把所得的香港何梁何利科學(xué)與技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)獎(jiǎng)金全部拿出來(lái)做起步研究費(fèi)用。

“您當(dāng)初為什么下這么大決心，志在必得？”對(duì)此，周永茂回答說(shuō)，核能如果利用好，就是造福人類(lèi)的天使，不僅可以為人類(lèi)提供豐富的能源，而且為癌癥治療開(kāi)辟了路徑。從居里夫人發(fā)現(xiàn)放射療性及其后的種種應(yīng)用開(kāi)始，核醫(yī)療特別是硼中子俘獲療法在一些發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)發(fā)展突飛猛進(jìn)。中國(guó)每年癌癥發(fā)病率較高，但是此前一直沒(méi)有專(zhuān)門(mén)用于硼中子俘獲療法的核裝置，他作為核反應(yīng)堆工程專(zhuān)家，多年來(lái)致力于微型反應(yīng)堆研究，有技術(shù)能力、有責(zé)任為國(guó)人在此領(lǐng)域做出貢獻(xiàn)。

周永茂研究發(fā)現(xiàn)，國(guó)外中子源是幾百到上萬(wàn)千瓦功率的大中型核反應(yīng)堆，用于臨床治療很不便。他憑借多年微堆研究經(jīng)驗(yàn)，下決心不僅要研制出中國(guó)自己的硼中子俘獲療法核裝置，而且要體積小、造價(jià)低、操作方便，可供醫(yī)院臨床使用，使中子俘獲療法惠及普通患者。經(jīng)過(guò)十余年艱苦奮斗，在包括中國(guó)工程院院士、時(shí)任天壇醫(yī)院院長(zhǎng)王忠誠(chéng)等十多位院士的鼎力支持下，一座30千瓦功率、具備兩條治療中子束、配設(shè)現(xiàn)代分析儀器的“醫(yī)院中子照射器”終于在2010年建成，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白，并于2012年摘得中國(guó)核能行業(yè)協(xié)會(huì)科學(xué)技術(shù)一等獎(jiǎng)，2013年獲評(píng)“中國(guó)十大核科技進(jìn)展”之一。

回顧“醫(yī)院中子照射器”研制和實(shí)驗(yàn)之路，周永茂感慨其中的艱難，在缺少有關(guān)方面統(tǒng)籌協(xié)調(diào)和支持的情況下，他只有積極爭(zhēng)取科學(xué)界的支持和襄助，進(jìn)行跨學(xué)科、跨行業(yè)的合作和攻關(guān)，充分利用自己多年在業(yè)內(nèi)的影響力，千方百計(jì)調(diào)動(dòng)和整合資源。此外，他還要克服資金不足的困難，自掏腰包無(wú)疑是杯水車(chē)薪，為此，他只得四處尋求支持。“有志者事竟成，國(guó)家衛(wèi)生健康委前不久進(jìn)行調(diào)查發(fā)現(xiàn)，中國(guó)不僅有了用于硼中子俘獲療法的自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的核裝置，而且實(shí)現(xiàn)小型化并已用于臨床實(shí)驗(yàn)了。”周永茂自豪地說(shuō)。

對(duì)“醫(yī)院中子照射器”的臨床實(shí)驗(yàn)情況，周永茂坦言有喜有憂(yōu)：喜的是，從到目前為止進(jìn)行的幾例惡性黑色素瘤患者臨床治療來(lái)看，效果都非常好；憂(yōu)的是，獲正式運(yùn)營(yíng)許可以來(lái)約5年間，僅治療數(shù)例，距離其發(fā)揮應(yīng)有的效能相差太遠(yuǎn)，也嚴(yán)重制約該領(lǐng)域進(jìn)一步創(chuàng)新發(fā)展。“期待國(guó)家衛(wèi)健委能盡快制訂并出臺(tái)有關(guān)以硼中子俘獲療法抗擊癌癥領(lǐng)域的總體規(guī)劃，推動(dòng)相關(guān)技術(shù)和裝置臨床應(yīng)用，滿(mǎn)足患者的需求。中國(guó)在核技術(shù)和醫(yī)療水平方面整體實(shí)力雄厚，只要統(tǒng)籌安排、協(xié)調(diào)推進(jìn)，我認(rèn)為5年內(nèi)，就可以實(shí)現(xiàn)領(lǐng)跑。”周永茂信心十足地說(shuō)。

鐘情微堆 國(guó)際領(lǐng)先

周永茂對(duì)中國(guó)硼中子俘獲療法治療癌癥技術(shù)的信心，在很大程度上來(lái)自對(duì)中國(guó)小型核堆技術(shù)水平的認(rèn)知。“醫(yī)院中子照射器”應(yīng)用的就是微堆技術(shù)，而中國(guó)微堆技術(shù)在國(guó)際上處于公認(rèn)的領(lǐng)先地位，以周永茂為代表的中國(guó)核能專(zhuān)家經(jīng)過(guò)多年努力，不僅在國(guó)內(nèi)建成系列微堆，而且在國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)中勝出，產(chǎn)品打入海外市場(chǎng)。

對(duì)于中國(guó)微堆技術(shù)取得國(guó)際領(lǐng)先地位的原因，周永茂的解釋是，一方面是被逼出來(lái)的，另一方面得益于一些中國(guó)核能專(zhuān)家研究重點(diǎn)轉(zhuǎn)向微堆。他解釋說(shuō)，上世紀(jì)80年代，中國(guó)受制于經(jīng)濟(jì)實(shí)力等方面的因素，不得不放棄一些大型核能項(xiàng)目的研究和建設(shè)，轉(zhuǎn)而研究微堆，他本人當(dāng)時(shí)就受命領(lǐng)銜微堆研制工作。通過(guò)對(duì)比，他發(fā)現(xiàn)，所謂微堆就是自己之前設(shè)計(jì)的高通量工程試驗(yàn)堆的縮小版，建設(shè)這類(lèi)反應(yīng)堆對(duì)他而言沒(méi)有困難。于是，他帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)開(kāi)始微堆建設(shè)。令他沒(méi)想到的是，他們的微堆建設(shè)工作引起了時(shí)任國(guó)際原子能機(jī)構(gòu)總干事布利克斯的關(guān)注，施工期間，布利克斯曾3次來(lái)華親臨現(xiàn)場(chǎng)查看并給予熱情鼓勵(lì)。

1984年，周永茂主持研制成功具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)、固有安全性、無(wú)人照料運(yùn)行的民用微堆。該堆之后實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，在國(guó)內(nèi)建了4座。憑借優(yōu)異的性能和技術(shù)創(chuàng)新，該型微堆榮獲1987年國(guó)家科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)。周永茂榮獲國(guó)家級(jí)有突出貢獻(xiàn)中青年專(zhuān)家稱(chēng)號(hào)，摘得2000年何梁何利科學(xué)與技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)。

“我們還實(shí)現(xiàn)每年出口一個(gè)微堆，連續(xù)出口5年。中國(guó)微堆贏得了國(guó)際口碑。”周永茂回憶說(shuō)。

在微堆建設(shè)過(guò)程中，周永茂不知不覺(jué)地深深?lèi)?ài)上了它。他說(shuō)，微堆有大型堆諸多不可比擬的優(yōu)點(diǎn)，比如固有安全特性、建設(shè)周期短、資金投入少等。但是他同時(shí)強(qiáng)調(diào)，微堆建設(shè)要解決好一個(gè)問(wèn)題，那就是必須把濃縮鈾的濃度降到足夠低，確保安全。“布利克斯之所以特別關(guān)注我們當(dāng)時(shí)進(jìn)行的微堆建設(shè)，可能是因?yàn)閲?guó)際原子能機(jī)構(gòu)注意到微堆在民用方面的獨(dú)特價(jià)值和優(yōu)勢(shì)，想深入了解中國(guó)在此領(lǐng)域的技術(shù)水平。”周永茂說(shuō)。

“醫(yī)院中子照射器”是中國(guó)微堆發(fā)展的一個(gè)里程碑，成功實(shí)現(xiàn)了一系列技術(shù)突破，而大幅降低反應(yīng)堆濃縮鈾的濃度至12.43%即是其中之一，為大規(guī)模應(yīng)用和推廣奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

響應(yīng)召喚 奉獻(xiàn)核武

如果說(shuō)從事民用微堆研發(fā)和建設(shè)，致力于“醫(yī)院中子照射器”研制、應(yīng)用和推廣是周永茂出于個(gè)人科研興趣的主動(dòng)選擇，那么從事核潛艇研制則是其響應(yīng)祖國(guó)召喚、無(wú)條件服從國(guó)家需要的結(jié)果。 1958年，在黨中央批準(zhǔn)了核潛艇研制工作后，周永茂所在的研究所有3名科技人員被挑選組成調(diào)研組，參與核潛艇的早期調(diào)研與設(shè)計(jì)，而他就是其中之一，由此成為中國(guó)第一批研制核潛艇的科技人員。

1958年11月，中國(guó)海軍方面組織了一個(gè)出訪蘇聯(lián)的代表團(tuán)，爭(zhēng)取該國(guó)在核潛艇研制方面給予支持。8月，周永茂接到命令，在1個(gè)月內(nèi)為代表團(tuán)準(zhǔn)備好核潛艇設(shè)計(jì)圖紙。雖然中國(guó)此前從未涉足核潛艇領(lǐng)域，沒(méi)有任何可供參考的資料，但周永茂硬是憑著之前留蘇時(shí)完成小型沸水堆核電站的畢業(yè)設(shè)計(jì)的一些記憶，如期完成了任務(wù)。

代表團(tuán)訪蘇回國(guó)后，有關(guān)方面確定了“大溫差、小流量”的核潛艇雙流程堆芯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。雖然中國(guó)三年經(jīng)濟(jì)困難時(shí)期，核潛艇項(xiàng)目一度“下馬”，但周永茂心里卻不曾放下，堅(jiān)持研究。1965年，核潛艇項(xiàng)目重新啟動(dòng)，1970年，中國(guó)自己研制的第一艘核潛艇成功下水。“我們研制的第一代核潛艇服役了很長(zhǎng)時(shí)間，直到近兩年才被第二代核潛艇替代。”周永茂說(shuō)。

“亞洲第一堆”——49-3高通量反應(yīng)堆是中國(guó)核能領(lǐng)域的一座豐碑，周永茂功不可沒(méi)。被委以重任后，他二話(huà)沒(méi)說(shuō)，帶著120人的工程設(shè)計(jì)隊(duì)伍奔赴四川。1971年3月，工程正式破土動(dòng)工，在條件十分艱苦的“大三線(xiàn)”，他們開(kāi)始了建設(shè)工作。由于長(zhǎng)時(shí)間、高強(qiáng)度、高壓力工作，周永茂的身體亮起了紅燈。“我在四川搞高通量反應(yīng)堆奮戰(zhàn)多年，每天工作都很緊張，勞動(dòng)強(qiáng)度很大，身體終于吃不消了，心臟出了問(wèn)題。”周永茂回憶說(shuō)。不得已，他只得返回北京。功成不必在我，1979年12月，49-3高通量反應(yīng)堆達(dá)到首次物理臨界，1981年12月，該項(xiàng)目通過(guò)了國(guó)家驗(yàn)收并正式投入運(yùn)營(yíng)，“亞洲第一堆”由此載入中國(guó)核工業(yè)發(fā)展史。

如果從開(kāi)始參與核潛艇研制算起，周永茂從事核能事業(yè)已約60年。彈指一揮間，一個(gè)甲子歲月悄然流逝，中國(guó)大地歷經(jīng)滄桑巨變，而他依然堅(jiān)守著那顆為國(guó)為民的初心。今天，他正奮戰(zhàn)在用核能抗擊癌癥的國(guó)際科技最前沿，一身戎裝，風(fēng)雨兼程。

人物小傳

周永茂，1931年出生，核反應(yīng)堆工程專(zhuān)家。浙江省寧波市鎮(zhèn)海區(qū)人。1955年畢業(yè)于上海國(guó)立交通大學(xué)。畢業(yè)后進(jìn)入北京中科院物理所（現(xiàn)名為中國(guó)原子能科學(xué)研究院），長(zhǎng)期在科研第一線(xiàn)從事設(shè)計(jì)、研究和建設(shè)工作。

周永茂參與首座核潛艇反應(yīng)堆的設(shè)計(jì)，為中國(guó)第一代核潛艇選定了雙流程堆芯方案。之后受命組建中國(guó)首個(gè)核燃料元件試驗(yàn)研究組，開(kāi)展了包括金屬鈾芯在內(nèi)的多種堆用元件考驗(yàn)。國(guó)防工業(yè)大三線(xiàn)建設(shè)時(shí)期，周永茂帶隊(duì)進(jìn)入四川，協(xié)助完成中國(guó)首座高通量試驗(yàn)堆的設(shè)計(jì)與建造。改革開(kāi)放后，他主持開(kāi)發(fā)出微型中子源反應(yīng)堆，轉(zhuǎn)向民用微堆領(lǐng)域。

本世紀(jì)初，周永茂主持開(kāi)發(fā)中國(guó)首座中子俘獲療法專(zhuān)用的新型核裝置——醫(yī)院中子照射器，之后實(shí)施了中國(guó)首例黑色素瘤患者的臨床試治。周永茂曾獲得全國(guó)科學(xué)大會(huì)獎(jiǎng)、何梁何利基金2000年度科學(xué)與技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)，兩次獲得國(guó)家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)。1995年，他當(dāng)選為中國(guó)工程院院士。

鏈接

硼中子俘獲療法（BNCT）

硼中子俘獲療法（BNCT）是一種選擇性殺傷腫瘤細(xì)胞的二元放療靶向治癌新技術(shù)。其原理是：為患者注射硼化合物攜帶劑，可裂變的硼元素選擇性富集于腫瘤細(xì)胞，受到中子束照射后發(fā)生俘獲反應(yīng)，釋放出能量高、射程短的相關(guān)粒子和離子，從而精確破壞單個(gè)腫瘤細(xì)胞，對(duì)相鄰的正常細(xì)胞損傷較小。

1936年，一位美國(guó)科學(xué)家首先提出中子俘獲療法（NCT）原理，為BNCT治療癌癥提供了理論基礎(chǔ)。目前，日本、美國(guó)等的BNCT技術(shù)都進(jìn)入臨床水平，但其所用中子源均為幾百到上萬(wàn)千瓦功率的大中型核反應(yīng)堆，難推廣到醫(yī)院實(shí)施。而中國(guó)開(kāi)發(fā)的“醫(yī)院中子照射器”體積小、功率低、造價(jià)低、操作方便且安全性強(qiáng)，是世界首臺(tái)專(zhuān)為BNCT提供中子源的核裝置，適合醫(yī)院使用。