“院士口述·大国底气背后的故事”
原标题：
周永茂：从核潜艇到核医疗的硬“核”人生
科技日报记者 张盖伦 陈瑜 吴叶凡
93岁的中国工程院院士周永茂仍在上班。
以前，他都是上午去中国中原对外工程有限公司的办公室办公。近年来，他腿脚越发不便，在食堂就餐时怕跌倒，就改成了吃过午饭再去公司，然后工作到下午4点半。
周永茂每天要看好几种报纸、阅读文献，偶尔和人开会。由于必须借助放大镜阅读，因此他的桌上放了不同倍率的放大镜，有5倍、10倍、30倍的，有固定的，有手拿的。
3个小时的采访中，他时而激情澎湃，讲述核能的无限应用潜力；时而忧心忡忡，直言中子俘获疗法的现状有待改进。
从核潜艇到高通量反应堆，从微堆到医院中子辐照装置，从被动接受国家任务到主动蹚一条难走的路，周永茂的科研生涯一直围绕核展开。
转行核物理研究
1955年，中国核工业起步。钱三强先生到全国高校遴选优秀毕业生，为核事业充实人才。上海交通大学的10名应届毕业生入选，机械制造专业的周永茂，就是其中之一。
周永茂从上海到了北京，来到位于中关村的中国科学院物理研究所（1958年改名为中国科学院原子能研究所）。不过，刚到的时候，他心里也隐隐犯嘀咕，不知道机械专业能为核物理学做些什么。
在欢迎会后，钱三强特意把学机械和电机的年轻人单独叫到一个房间，开了个座谈会。周永茂记得，他们进去的时候，钱三强的夫人何泽慧就在边上削苹果。“我们那时也不认识何泽慧，她削好苹果给我们，我们就吃。”
钱三强开门见山，说很高兴能有搞工程的学生来这里。他问：“现在普通的电机轴承，1分钟转几次？”同学们答：“1500转或者3000转。”钱三强接着说：“分离铀-235同位素的离心机轴承1分钟要转几万次，需要你们承担这个任务！”
原本迷迷糊糊的“外行人”周永茂，此后迅速投入原子能事业中。工作越深入，他越理解核能的发展需要工程技术和物理化学人员密切配合。
1956年，经过严格选拔，周永茂被选派去苏联进修。
来到苏联后，周永茂将全部时间投入到学习中。语言不通，专业不同，但在1年时间里，在莫斯科动力学院核动力装置专修班，周永茂修完了热传导学、物质结构学、中子物理学与堆物理计算等10门课程。在苏联期间，他还在世界上第一个5000千瓦核电站实习了1个月，并去了杜布纳联合核子研究所参观。
苏联的进修经历，让年轻的周永茂认识到，核能的应用潜力无限。他也就此确立了一生的规划——投入核事业，投入这个在中国刚刚起步却充满生机的事业！
设计核潜艇反应堆
从苏联回国后，周永茂进入中国科学院原子能研究所工作。1958年，他接受了一项绝密任务——设计核潜艇核反应堆。
兴奋和不安的情绪，交织在周永茂心头：如此重大的任务，能参与进来，无比光荣；但心里没底，潜艇是怎么回事都不清楚，更何况核潜艇。
“虽然有困难，但我相信都能逐步解决。只不过有的困难解决得快一些，有的解决得慢一些。”没有老师指导，没有经验可借鉴，周永茂记得，他大部分时间都在中国科学院原子能研究所的图书馆找微缩胶卷。
“这就是我的学习方式。”周永茂比出一个方格的大小。缩微胶卷上，记载着有关部门搜集到的和核潜艇有关的知识。那时，他拿着放大镜，在胶卷中慢慢寻找，仔细琢磨。
“越看越有味道，核潜艇其实就是船艇加核动力反应堆。”当时，美国推出了一艘核动力商船，虽然没有具体参数和细节，但是能知道它的大概模样。“这给了我们一些启发。”周永茂说。
不过，当时中国的工业生产能力有限，不可能照搬美国“小温差大流量”的设计。周永茂解释，温差，指的是反应堆内的进水温度与出水温度之间的差异。“小温差大流量”方案对水泵要求太高，基于当时中国的工业生产水平，这种水泵制造起来相当困难。
所以，他们又参考苏联“列宁”号原子能破冰船，采用“大温差小流量”设计。周永茂作为设计组组长，确立了“双流程堆芯方案”。
这一方案，在我国第一代核潜艇中一直沿用。
“这是一个笨办法。”周永茂坦言。为了实现大温差，冷却剂要在反应堆中来回循环两次。但循环两次，就带来了更多技术上的困难。一旦出现纰漏，就是重大事故。
周永茂自认，那是一个有风险的设计，一个没有办法的办法。但从设计到制造，每一个单位在每一个环节都严谨细致，全心全意投入，保障了方案的成功。
在设计核潜艇时，还有一段对周永茂来说是“极限挑战”的经历。
那是1958年9月中旬。1个多月后，中方要派海军代表团访问苏联，希望届时拿出一个核潜艇的谈判提纲。
当时的核动力设计组负责人赵仁恺找到周永茂，要他1个半月内完成核动力装置反应堆构造全图设计，并撰写简要说明书。
赵仁恺给周永茂安排了一间画图室，里面有一张长条桌子。每天除了吃饭和基本的休息，周永茂的全部时间，都在那间画图室度过。
临近国庆，每天晚上，窗户外都传来喜庆的音乐。热闹是别人的，他只能与参考书籍、笔、尺和橡皮做伴，没日没夜地计算、画图。
10月7日清晨，周永茂完成图纸后睡得迷迷糊糊，听到有人敲门。他本不想理会，但敲门声越来越响。
打开门一看，是赵仁恺。周永茂指了指桌子说：“反应堆的图已经画好了，就在那儿。”
此时距周永茂接到任务，仅过去了3个多星期。这是周永茂画的第一张核反应堆全图，也是我国第一张压水堆图纸。
赵仁恺看了图，觉得不错，让周永茂继续睡。“我从7号早上一直睡到8号晚上，中间没有醒，也没有吃饭。”周永茂说，他太累了。
钻研中子俘获疗法
1963年，周永茂离开潜艇核动力设计组。此后，他接受了一系列新任务：20世纪70年代，作为主要技术负责人之一，参与设计我国高通量工程试验反应堆；80年代，主持研制成功具有自主知识产权的民用微型堆；90年代，承担中国援助阿尔及利亚建造重水研究堆工程的技术管理工作……
对于国家任务，周永茂总是尽心尽力。进入人生的下半场后，他选择了继续“奔波折腾”，投入到医院中子照射器的研究中。
“这个项目，比我搞哪个国家科研项目都费劲！”这位90多岁的老人手一挥，语气略带无奈。
早在1955年，在周永茂还对核能没有那么清晰认知的时候，就曾被安排观看了电影《居里夫人》。
那部电影给周永茂留下了很深的印象。
电影里，居里夫人因为长期从事放射性物质镭的研究，手上的皮肤发生溃烂。她的先生居里说：“如果射线能破坏好的皮肤，那能不能也破坏恶变的组织？”
这句话，是一个引子，也是一个伏笔。几十年后从事医院中子照射器的研究，周永茂回答的就是“射线能否破坏恶变组织”之问。
20世纪90年代起，中子俘获疗法（以下简称“BNCT”）在一些发达国家和地区得到发展。这一疗法的基本原理，是给患者注射一种易于被癌细胞吸收的含硼特殊化合物，当化合物聚集到癌细胞中后，再用中子束进行照射，与进入癌细胞的硼发生反应，将其杀灭。该疗法具有靶向性强、精确度高、癌细胞杀伤效率高，同时又不损害正常细胞的特点。
同一时期，在查阅文献了解到BNCT后，周永茂一头扎进了这一领域。他想研制中国人自己的硼中子俘获疗法专用核装置，为老百姓做些事情。
不过，这不是国家项目。为了寻求资金与合作，周永茂奔走呼吁，也曾四处碰壁。后来，还是一家民营企业入局，解了资金之困。
周永茂还多次为BNCT装置自掏腰包。2000年，周永茂获得何梁何利基金科学与技术进步奖，有20万港币奖金，够他为全家换一间宽敞点的房子。但周永茂还是把奖金全部贡献给了BNCT装置：一部分请人计算医院中子照射器束出口强度，另一部分请日本有经验的专家来华提供咨询。
2010年，周永茂终于牵头开发出我国大陆首台具有完全自主知识产权的医院中子照射器；2014年，这台照射器迎来了首位患者——湖南司机老吴。
老吴的左脚长了黑色素瘤，那时已经无法行走。若用传统疗法，必须截肢。
患者就医的中南大学湘雅三医院，正是和周永茂共同开展BNCT研究的合作单位。经过严格审核和评估，老吴成为中国第一个接受医院中子照射器治疗黑色素瘤的志愿者。
老吴接受中子照射治疗时，周永茂全程在场。
3个月后，老吴再次来到北京，走、跳、跑，一如常人。周永茂告诉记者，看到老吴重新走路，是他科研生涯中最有成就感的一幕。
但费了大量心血建成的医院中子照射器，在投运的10年间仅试治了3例癌症患者。在这一照射器的管理运行机制上，还存在诸多难题。
而全国的BNCT发展情况，和国际上相比也依然滞后。“我国的BNCT研究，现在就是一盘散沙。”周永茂直言，国外的BNCT项目都是在国家统筹规划下进行，但我国仍处于“放任自流”的状态。
讲到这时，虽然采访已经进行了两个多小时，但周永茂没有感到疲惫，继续恳切而郑重地说道：“我想请你们记者呼吁，请有关方面重视此事！”
周永茂强调，BNCT研究应纳入国家科技发展规划。这是一桩涉及人民健康的大事，需要医院主导运作，更需要国家资金投入，对核行业加以引领。
BNCT的未来，是挂在周永茂心头的一块重石。他盼望着重石落地的那一天。
来源：科技日报