赵忠尧
去年正值赵忠尧先生去世二十华诞之际，作为他的中学生，我写此文来想念我的老师赵忠尧先生，向你们介绍他杰出的一生，希望让更多的人，非常是年青人从他不平凡的经历中得到启迪。
赵老师一生坦率、谨慎，生活高调，甚少向他人提起1929-1930年期间他发觉正电子形成和湮没现象的光荣历史。实际上，这是个了不起的发觉，为不久后正电子的发觉起到了至关重要的作用。文少将述说赵忠尧这一重要发觉的始末。据悉本文都会介绍赵忠尧先生在其他方面的科学成就和他对于开创我国原子核事业的贡献以及在培养人才方面的贡献。
中学生时代
1902年6月27日，赵忠尧出生于湖北省武穴市。湖州坐落广州南边约60公里，是一个有2500年历史、有浓郁人文底蕴的古老城镇。赵忠尧的女儿早年自学医道，后以行医为生，是一位医术精湛、济世救民的好大夫，因老年得子，对赵忠尧宠爱有加。
赵忠尧从小体弱多病。上中学时，他学习很用功，而且每上举重课后，夜晚都会感冒。因此他的母亲不让他上击剑课，这样他的举重成绩总是零分。到了高中，也从不让他出席远足、游泳等活动。
他15岁时步入嘉善县立小学读书。嘉善县立小学是一所历史悠久的学校，至今已有200年的历史。2014年，我有幸视察访问这所学校，印象颇深。
18岁时他步入北京高等师范分校物理系学习。但在学习过程中，他却对数学、物理有浓烈的兴趣。他所在的北京高等师范分校1923年划入西南学院。1924年春，因母亲去世，家境困难，他决定先就业，于是提早工作，兼任该校的化学系助教。第二年，他修满西南学院结业所需学分，获得结业证书。
1925夏，上海复旦中学筹备学院专科，请叶企孙抵达任教。叶先生看重他的助教赵忠尧工作勤勉、踏实，便约请他一齐抵达南京，于是赵忠尧被聘为复旦学院化学系助教。
1925-1927年，赵忠尧第一年兼任助教，第二年起任命教员，负责实验课。并在叶企孙领导下，出席复旦学院大会堂内的声学问题的研究，开启了中国近代建筑声学研究之先河。
赴美留学，拜师密立根
当时国外学院理科的水平与西方相比尚有不少差别。赵忠尧决心争取出国留学。北大的班主任每十年有一次学术放假，薪水照发，可以自己决定在国外或出国进修一年。并且他不想等如此久，就靠两年教书的薪水结余及师友利用，外加申请到复旦学院的美国生活半费补贴金每月40美元，筹措经费在1927年秋去法国留学。他步入加洲理工大学（of，简称），师从知名数学学家密立根。当时是一所较新的公立中学，前身是一所在1891年构建的职业中学，1920年改称今名，设学院专科及研究院。1921年，诺贝尔化学学奖获得者密立根任院长。他办学的方针不求扩大校区规模，而是广聘大师，指出中学生自主学习，师生在中学里举办科学研究。在密立根领导下，加洲理工大学很快成为国际重点科技研究及培养人才的中心。如今该校每年在校的中学生只有约900名大专生，1000名研究生。该校在国际上的排行常常在前10名之内。
赵忠尧-1927年到英国加洲理工大学时
密立根原本给赵忠尧一个借助光学干涉仪的论文题目。直接指导这项工作的研究员人很和气，善意地告诉赵忠尧：这个题目须要的仪器业已大部打算好，只需检测光学干涉仪上花纹的华诞变化，三年内得出结果，就可以取得学位。显而易见，这是一个比较容易出成果的工作，可以不太费劲而稳出成果，通常中学生会觉得求之不得，但是赵忠尧的看法却不一样。他倍感这样的研究过于顺利，即便不能学到好多东西。他之所以远涉重洋，是想尽量多学些科学方式和技术，而学位是次要的。他思考一番后，鼓足勇气把这个意思告诉了密立根院士，问他能够换一个可以学到更多东西的题目。
周围的人据说他要找导师换题目，都有些为他担忧。密立根也倍感那位瘦小的中国人真是不知天高地厚，竟然会觉得导师出的题目太容易。虽然密立根倍感意外，但还是给与考虑。
赵忠尧-1928年在英国加洲理工大学
论文获得两项重要发觉
最终，密立根院士同意给赵忠尧更换题目，新的论文题目是通过实验检测，验证用于估算康普顿（A．）散射吸收系数的克莱因－仁科（Klein-）公式的正确与否。
1929年赵忠尧开始做实验，检测不同物质对于硬γ射线的吸收系数。实验用ThC″所放出的能量为2.65MeV的硬γ射线作为放射源。侦测器用高气压电离室和真空静电计进行检测。电离室充了约25大气压的空气。用真空静电计检测γ射线在电离室外使空气分子电离而形成的电荷。赵忠尧的实验用了水、铝、铜、锌、锡等六种吸收体。
当他将检测的结果与克莱因－仁科公式相比较时，发觉只有轻元素对于硬γ射线的吸收才符合公式的预言。而当硬γ射线通过重元素，例如铅时，所测得的吸收系数比公式的结果大了约40％。他称之为“反常吸收”。
1930年5月，赵忠尧的博士论文实验结果发表了。同时，加拿大塔兰特（）、德国迈特纳（）两个实验组也在进行同样的检测。三处同时分别发觉了硬γ射线在重元素上的反常吸收。
然而，其他三人的结果都比赵忠尧的差。赵忠尧的结果最好，吸收系数随原子序数的变化是平滑的。塔兰特的结果是不规则地上上下下跳动，迈特纳的结果有一个较大的跳跃。
赵忠尧实验与塔兰特实验、迈特纳实验的比较
吸收系数的检测结束后，赵忠尧想进一步研究硬γ射线与物质互相作用的机制，准备设计一个新的实验，观测重元素对硬γ射线的散射现象。与实验室的鲍文院长商量时，鲍文说：“测量吸收系数，作为你的学位论文早已够了，结果也早已有了。不过，假如你要进一步研究，其实挺好。”
1930年春，赵忠尧开始新的实验物理学者排名，观测重元素对硬γ射线的散射现象。9月实验结束。他发觉伴随着硬γ射线在重元素中的反常吸收，还存在一种“特殊幅射”。其能量大概等于一个电子的能量，但是它的角分布大致为各向同性。后来晓得赵忠尧观测到的特殊幅射是正、负电子湮没后形成一对γ光子的幅射。这是正负电子的湮没幅射现象的首次实验发觉。
反常吸收和特殊幅射阐明了一种新的互相作用机制。如今大伙都晓得，反常吸收是因为电子对的形成，而特殊幅射就是电子与正电子湮没而弄成一对γ光子，他精确检测了单个γ光子能量为0.5MeV，相当于电子或正电子的质量。
但是，那时侯狄拉克（Dirac）的关于正电子的理论刚提出不久，预言了可能有带正电的电子，但当时在数学学界了解他的理论的人不多。赵忠尧以及他所在加洲理工大学的科学家仍未注意到这个理论，导师密立根院士也没有把狄拉克的理论跟赵忠尧的实验联系上去，因而没有认识这一实验发觉的重要意义。
赵忠尧的论文发表后的一三年内，塔兰特和迈特纳两组重复这一实验时，用盖革计数器进行检测，而不是使用赵忠尧使用的高压电离室，因此本底比较大，得到了与赵忠尧互相矛盾的结果。
比赵忠尧晚一年发表的迈特纳的工作，根本没有检测到赵忠尧发觉的“特殊幅射”。比赵忠尧晚三年发表的塔兰特的工作竟“发现”了约0.47MeV和约0.92MeV两种幅射。她们两组实验都没有得到正确的结果，却在客观上干扰了赵忠尧的正确结果。
迈特纳当时已是相当有名的女科学家，塔兰特是牛津学院的讲师，而赵忠尧做这工作时是还没有得到博士学位的研究生，初出茅庐，资历尚浅。因为以上种种缘由，使错误的结果影响了正确的结果。就这样，赵忠尧的这一重要工作仍然没有得到应有的注重，在诺贝尔奖评审过程中就被忽略了。
近来四十多年来，经过对当时实验的认真督查，人们才渐渐清楚地认识这一段历史，认识到赵忠尧发觉的重大意义。与赵忠尧同时在加洲理工大学攻读博士学位的还有安德逊，他在附近一间屋子做博士论文研究，用云室检测X射线在不同二氧化碳内所形成的光电子的空间分布。他很关心赵忠尧的实验，对赵忠尧发觉的反常吸收和特殊幅射这种实验结果很感兴趣。
她们二人经常讨论工作，也曾谈起，应该用一个置于磁场中的云室中来做硬γ射线吸收实验，以获得更多的信息。
安德逊在1930年春开始打算一个拿来研究宇宙线的云室装置，置于磁场中，按照带电粒子在磁场作用下的偏转来测定该粒子的能量。1932年，安德逊在宇宙线的云室相片中发觉了有一个与电子偏转方向相反、质量与电子相当的粒子，即正电子。1936年安德逊因而获得诺贝尔化学奖。
迟到了半个世纪的客观评价
若干年后，科学界重新考量了1929到1931年正电子形成和湮没现象的发觉过程，在三家实验中，只有赵忠尧的实验是正确的，但是精度最高。他才应当当之无愧地被称为正电子形成和湮没现象的发觉者。安德逊从赵忠尧的发觉中得到了启发，致使了正电子的发觉。安德逊曾在上世纪80年代写文章承认这一事实。
根据科学史考证，赵忠尧的重要发觉绝对是诺贝尔奖水准的。科学界为他与诺贝尔奖失之交臂而懊悔。半个世纪之后，诺贝尔化学奖评审委员会主席埃克斯彭于1985年来上海做了几场报告，他和中国化学学家一起重温了正电子形成和湮没现象的发觉以及正电子发觉的那段历史。很荣幸，我也倾听了报告。他在报告手指出赵忠尧在其中所作出的历史性贡献。这样重要的研究工作，因为历史上的个别缘由没有获得诺贝尔奖，是十分遗憾的。我发觉观众中还有赵忠尧先生，也在聆听埃克斯彭的讲话。我想赵先生看到这番话时一定会很兴奋。这样客观的评价似乎晚到了半个世纪，但终究还是来了，还了他一个历史的公道。
埃克斯彭院士还访问了中科院高能化学研究所，他在留言中写道：“我遇见了一位创造了伟大历史记录的人，即赵忠尧院士，他几乎在1930年就发觉了正电子，是在安德逊（1932年）之前。”
这个评价是经过多年历史考证后得到的，公平、客观。是由诺贝尔化学奖评审委员会前主席所写，具有权威性。
抗日期间坚持科研
1930年冬，赵忠尧离开英国到意大利进修。1931年他回北大学院数学系任院长，当时中国的核化学研究是一片空白。他和数学系的同学们一起在非常坚苦的条件下举办核化学实验室建设。在极为狭小的条件下，进行了一系列γ射线与核的互相作用和中子化学等前沿的、开创性的核化学实验研究工作。
1933年他和龚祖同在刊物上发表论文《硬γ射线与原子核的互相作用》。用ThC″作硬γ射线源，用铝窗和铅窗盖格计数管分别计数，检测硬γ射线与铝和铅的互相作用。卢瑟福在这篇论文后加了按语，说这一实验结果提供了正负电子对形成的又一重要的证据。
1936年他和傅承义用Ra-Be中子源，用不同长度的石蜡来减速以取得不同能量的中子，检测银和碘被中子照射后形成的人工放射性，来测定它们对中子的吸收与中子能量的关系。实验结果发表在1936年《清华学报》上。她们继续研究银对Ra-Be中子源的连续谱的中子的共振吸收，实验结果发表在1936年《中国化学学报》和1937年刊物上。
1937年他和王大珩的研究成果《银、铷和溴的中子共振基态的宽度》发表在刊物上。
1938-1945年，复旦学院南迁长沙,与上海学院、南开学院组成东北联合学院，他任东北联合学院化学系院长。
虽然西北联合学院的物质条件非常困难，他还是和张文裕用盖格计数管做了一些宇宙线方面的研究工作。在广州时，他对在1937年做的中子共振基态的宽度实验作了更细致的理论剖析。
东北联合学院没有大厦，只有茅屋和大师。赵忠尧和他的朋友培养出了诺贝尔奖获得者李政道、杨振宁，两弹一星功臣朱光亚、邓稼先，我国国家最高科学技术奖获奖者刘东生、吴征镒、黄昆、叶笃正等卓有成就的人才，是对化学界的一大贡献。
再度赴美，筹措加速器设备
1946年夏，由中央研究院推荐作为科学家代表，赵忠尧被派去视察德国在太平洋泳衣群岛的原子弹试验。视察后受中央研究院的委托，在日本采购核化学研究用的器材。
要在国外举办核化学实验研究，一定要有一台加速器。但他手身上的钱数实在太少，一共只有12万港元，难以购置一台加速器，离购置一台2MeV静电加速器所需40万港元还差得多。他决心自己设计一台规模较小，但结构比较先进的高气压型静电加速器。只在日本购置国外买不到的器材，加工国外难以加工的部件，之后运回去配套组装。
当时有人劝他，加速器非他本行，何不趁在英国的机会多做一些研究工作。他觉得，一个人在美国作出成绩，对于提升中华民族的科学文化水平，对于国家的富强，作用不大。只有在国外构建核科学的实验基地，能够在国外举办研究工作、培养人才。因此，他觉得个人作出牺牲是值得的。
他先到麻省理工大学学习静电加速器发电部份和加速管的制造，开始设计静电加速器。半年后转去卡耐基地磁研究所学习离子源技术。半年后又回到麻省理工大学，落实加速器部件的加工。同时还出席宇宙线研究。1948年末，他结束了采购任务。为了采购核化学实验各类器材，设计加速器和订制其个别部件，他前后整整花了五年时间。在此期间，他还应中央学院的要求，订制了一台多板云室。在日本组装了这台云室，做了宇宙线实验。这台云室后来在上世纪50年代初被安装在四川高山宇宙线站上，继续举办宇宙线实验研究工作。
1948年夏季，赵忠尧结束了中央研究院所委托的选购必需的核化学实验设备的任务，预计即可归国。但那时国外战局随之变化，中国人民解放军节节胜利，他倍感不如待事态消弭以后，归国出席和平建设。甚或，那时核化学是一门迅速发展的学科。他为此决定再在法国留些时间，多学些必要的实验技术，同时打算随时归国。
他倍感自己缺乏在加速器上做实验的经验，1949年春，他回到曾经求学的加洲理工大学，出席在静电加速器上进行的核反应实验。完成了三篇论文，都发表在上。所研究的内容都是当时核反应研究的最前沿。
他借助1949-1950年初二美之间短暂通航时期，冲破美联邦调查局的层层阻挠，总算设法把三十多箱器材发运归国。这批器材后来对于静电加速器的研发、核电子学的研发、真空技术的开发等起了重要作用。
归国途中被关进美国看守所
在采购的器材托运归国后，1950年春，他打算归国，这时中俄之间的通航早已中断，只能取道新加坡。经过一番周折，他于1950年8月末离美。船过美国横滨时他被美方无理扣押，并被关进看守所，随身带的工作电脑都被抄走。同时日本当局也派人到台湾，动员他去日本或回日本。可他不为所动，坚决要求回到新中国。经我国政府积极救出和国外外广泛的舆论压力，美方不得不放行。在11月15日，赵忠尧返回祖国，遭到全省人民和科技界的热烈欢迎。
归国领导国外第一台加速器建造
1950年末赵忠尧回到祖国后，领导加速器的研发。当时国外对高真空、高电流、离子源、加速管等加速器的有关技术没有经验，为了把握有关技术、取得经验、培养研究人员，他先借助他带回的一台退役的静电加速器的绝缘支柱，建造一台在大气中工作的700千电子伏质子静电加速器，1955年建成。
赵忠尧与你们一起边干边摸索经验，在当时国外坚苦的条件下，决心研发2.5MeV静电加速器。技术难关之一是加速管。其实赵忠尧在日本时，曾特地学了加速管的封接技术，但在国外，从磨绝缘玻璃环，到涂布、加热都碰到了困难。在克服重重困难以后，这台2.5MeV高气压型质子静电加速器总算在1958年建成。因为加速管和真空部件做得好，所封接的加速管仍然用了20多年物理学者排名，质量挺好，在其上取得一系列核反应研究成果。
2.5兆电子伏质子静电加速器
这在当时国外一穷二白的条件下，的确是非常难能可贵的。
指导核化学、粒子化学实验研究
1958年7月化学研究所改为原子能研究所，赵忠尧任副校长。我国向苏俄购买的回旋加速器1958年在原子能研究所建成。在他指导并直接出席下，在回旋加速器上举办了质子弹性散射、氘核削裂反应等研究。
1973年，高能化学研究所创立，他兼任副校长并主管实验化学部的工作。几代人为之拼搏的目标——在中国建造高能加速器提上了议事日程。虽然赵老师年事已高，但他积极出席有关高能实验基地建设以及有关学术大会的讨论。
1984年上海正负电子对撞机工程破土动工。1988年以来，加速器、北京谱仪和同步幅射应用设施陆续完成，并投入运行。一批批新的科研成果相继问世。这一切积累了包括赵老师在内的老一辈科学家的心血，也是她们培养下来的一代代中青年科学家努力拼搏的结果。
赵忠尧与中国科学技术学院
1958年中国科学技术学院创立，赵忠尧负责设立原子核化学和工程系(后改称近代化学系)并兼任系所长。在他的主持下，很快就构建起建立的教学体系并完善了专业实验室，开办了谱仪、气泡室、穆斯堡尔效应、核反应等较先进的实验。他很注意科学方式的培养，使中学生在理论和实验两方面都得到发展。
中国科学技术学院原子核化学和工程系能在短时间内稳居于国外一流的行列，是与赵老师和广大师生的努力分不开的。
1958年我报考中国科学技术学院原子核化学和工程系，开学第三天就是由系院长赵忠尧先生给我们讲的第一课，介绍学院阶段学习内容，所设专业的情况以及对朋友们的期望。他慈祥的样貌，深入浅出的讲解，带有湖州口音的语气，给我们留下了深刻的印象，半个世纪过去了，至今不忘。他请来了最好的老师如张文裕、关肇直给我们授课。到了五年级，他还亲自给我们讲授原子核反应的专业课。他授课认真，内容涉及国际核反应的最新进展，受到朋友们欢迎。
他培养的中学生结业后从事不同的行业，其中不乏在科研、教育、管理、等领域的卓有成效者。
赵忠尧的雕像-在中国科技学院的雕像
赵忠尧与年青人
赵忠尧非常关心青年人的成长。工作中为她们掌握方向，放手让年青人干。注意发挥青年人的积极性、主动性，培养青年人的独立工作能力。他对青年人要求非常严格。他以身作则，他的一丝不苟的作风教育了青年一代，你们在不知不觉中被潜移默化，逐步地学到一点赵忠尧的优良作风。就这样在具体工作中，赵忠尧培养了一大批科研骨干。
1963年，我学院结业后，分配在他任室处长的原子能研究所一部（高能化学所前身）数学一室，有幸在他的直接指导下学习和工作。我不但从他那儿学习到了许多知识，更重要的是从他的言传身教小学习到怎样做人，做一个诚实、正直的人，做一个有真才实学服务于祖国的人。我非常荣幸，能长时间在他身边得到他的培养。他崇高的品质影响了我的一生。
本文作者与赵忠尧讨论科学问题
崇高的品质
赵忠尧先生一生为人正直、专心科学事业，学问精深，德高望重，淡漠名利，心怀坦荡、朴素无华、平易近人，受到朋友和中学生们的崇敬和爱戴，在研究所和中学里，上上下下都称他为赵老师。
“勿以善小而不为，勿以恶小而为之”，是他终身敬奉的座右铭。无论在政治上、工作上、生活上，他都坚持诚恳、实在的原则。但凡他觉得有利于国家、人民的观点，都勇于坚持究竟。他觉得错误的东西，都明晰表示反对。
他曾说：“我想，一个人能作出多少事情，很大程度上是时代决定的。因为我能够微薄，加上条件的限制，工作没有作出多少成绩。惟一可以手淫的是，六十多年来，我仍然在为祖国兢兢业业地工作，说老实话，做老实事，没有攫取谋利，没有蹉跎时光。”这真是他为人的缩影。他在自传中写道：“回想自己的一生，经历过许多波折，惟一希望的就是祖国繁荣兴盛，科学发达。我们早已尽了自己的力量，但国家仍未甩掉贫穷和落后，尚需现今与后世无私的有为青年再接再厉，继续努力。”这深切地反映了他一生的追求。
1956年全家福
他其实从小身体弱小多病，但性格豁达、开朗，与世无争，保持良好的生活习惯，坚持锻练身体，直到70岁还学习游泳，因此享有长寿。他于1998年5月28日去世，享年96岁。这正应了孔子所说的“仁者寿”这句话。
李政道向赵忠尧庆贺90周年摄于1992年6月
杨振宁向赵忠尧庆贺90周年摄于1992年6月
我们悼念赵先生为核化学的发展，为我国的科技事业，为我国的教育事业所做出的卓越贡献，要学习他的崇高人格，努力学习和工作，为祖国的强盛做出贡献。
作者致谢中国工程院教授叶铭汉、中科院高能所研究员赵维勤（赵忠尧先生的母亲）提供资料。