更新时间：2024-09-21 13:27
冼鼎昌，男，汉族，1935年8月15日出生，广东省广州市人，1956年毕业于北京大学物理系，1962年在丹麦尼玻尔研究所任博士后，1991年当选为中国科学院院士，现为高能物理研究所研究员。他的一生致力于同步辐射研究，1989年“BEPC工程”获国家科学技术进步奖特等奖；2002年获何梁何利基金奖物理学奖。2014年4月7日，在北京逝世，享年79岁。
冼鼎昌，1935年8月15日生于广州市的一个医生世家，祖父是中医，父母亲都是西医。冼鼎昌兄弟姐妹6人，他排行第四。日本侵华后，他随父母亲辗转逃难到湛江市，一直到抗战胜利后才回到广州市。他的父亲冼家齐是广东省最早的医科大学——广东公医的毕业生，毕业后当了几年附属医院的医生，当年廖仲恺遇刺被送入该院，他是值班医生，亲手抢救，怎奈送来时廖仲恺伤势过重，当即死去。冼鼎昌从记事起，印象里的父亲总是在工作，不是在诊所里就是在外出诊。父亲对病人十分认真负责，人缘极好，不过留给子女的时间太少了。
1946年，冼鼎昌考入广州的广州市培正中学，这是一所相当有特色的教会学校，是中国的教友在晚清时创办的，校舍、设备和师资都相当好。国文老师中，既有前清的秀才，也有胡适的弟子；两位物理老师是交通大学和浙江大学的毕业生；英语老师是《大公报》驻伦敦的记者，萧乾的后任。老师好是一个方面，难得的是老师的讲课不是采取满堂灌的方法。有一次物理小考，有一道选做题初看起来似乎超出于课堂讲授的范围，但是冼鼎昌和另一位同学用不同的方法做出来了，老师把他们的解法在课堂上加以评述和比较，并强调应当把学过的知识加以引申应用，这种启发他一直铭记在心。在学校里，他从来不是一个死读书的学生，他是住校生，考试前在住校生中点蜡烛开夜车之风很盛，而且夜读时间越长越为同学们称道，但他从来不以为然，认为学习主要之点在于掌握好的学习方法、提高学习效率而不是单纯增加时间。
1952年冼鼎昌考入北京大学物理系。那年高校的院系调整结束，清华大学、燕京等校物理系的名教授集中到北大，黄昆讲普通物理、王竹溪讲热力学和统计力学、胡宁讲电动力学、杨立铭讲量子力学、褚圣麟和虞福春讲近代物理。这样的名师阵容是空前的，加上在学期间，没有大的全国性政治运动，上足了4年的课，这种条件在北大来说也是罕有的。1952年入学的同学的业务素质是很好的，后来有6名同届同学成为中国科学院院士和中国工程院院士。他们在校时经常讨论和争论，有时甚至很激烈。在这样的教学气氛中，冼鼎昌细心地观察和学习老师的特长，吸取同学的长处。这种学习气氛和环境为他的成长打下了厚实的基础。
1955年初，由于国家发展原子能事业需要大量人才，由钱三强为团长组成代表团到苏联考察在大学中有关的专业教育和原子能研究院所。回来后国家决定在北京大学成立一个专门培养原子能科技人才的机构，对外称物理研究室（后来改名中国科学技术大学物理系），由胡济民教授任主任，当年招生。第一届学生共97人，是从全国各大学物理系选出的优秀三年级学生，这是新中国自己培养的第一批核物理专业的学生，冼鼎昌就是其中的一名。该研究室的授课老师都是从各大学抽调来的最杰出的核物理专家，有朱光亚、虞福春、卢鹤绂等教授。经物理研究室一年的培养，给冼鼎昌在核物理的理论与实验两方面打下了良好的基础。
1956年冼鼎昌从北京大学毕业后到中国科学院近代物理研究所，师从朱洪元作粒子物理学的理论研究。1958年苏联伊戈尔·塔姆院士来访，介绍了美国科学家费恩曼和默里·盖尔曼提出的弱相互作用新理论。冼鼎昌随朱洪元在这个理论的框架上系统地研究了K介子和超子的衰变产物的角分布、μ-介子在质子上的辐射俘获等弱相互作用过程，取得了科学研究的最初的经验。后一研究题目是在塔姆来访作报告后提问时冼鼎昌提出来讨论的，由此可以看到他勤于思考，开始具备把问题变成研究题目的能力。当年夏天，他作为朱洪元的助教在青岛市举办的粒子物理及核物理讲习班上讲费米子的二次量子化理论。在1959年出国之前，他已经在朱洪元指导下做了3年的研究工作，认识到掌握熟练的计算技巧固然重要，但更重要的是要提高对科学问题的正确的判断能力，朱洪元严谨的工作作风和锲而不舍的追求真知的精神是他毕生学习的榜样。
1959年冼鼎昌到苏联联合核子研究所工作，一直到1964年回国，中间曾在1962年到丹麦哥本哈根的尼·玻尔研究所工作了一年。此期间主要从事粒子物理学中的唯象分析、散射振幅的解析性质、色散关系应用、π-π相互作用和对称性等方面的研究。回国之后，他一直继续粒子理论的研究。1965年作为一名主要助手协助朱洪元进行“层子模型”的研究。“文化大革命”后期，与中山大学李华钟、郭硕鸿合作开展了经典规范场理论的研究，推动了此领域的研究在国内的开展。他于1980-1981年出国访问，在纽约州立大学（石溪）理论物理研究所任研究员，访问了纽约城市大学和费米国立实验室。他1982年应聘到布鲁塞尔自由大学物理系，开展了格点规范场理论的研究。他在粒子物理学理论方面工作到1984年，后因国家的需要，转行到同步辐射光源及应用这个领域，领导建成中国第一个同步辐射装置，开展了在这个装置上的应用研究，并在此领域工作至今。
冼鼎昌在科学刊物上发表论文180余篇，内容从粒子物理、规范场理论、固体物理、光声光谱、矿物学、自由电子激光、同步辐射装置建造、实验条件数值计算到广义相对论等方面的问题，反映了他对科学广泛的兴趣和勇于探索的精神。冼鼎昌于1991年当选为中国科学院数理学部委员（院士），2002年当选为发展中国家科学院院士院士。曾任中国物理学会同步辐射委员会主任（1995-2000）、《中国物理C》主编（1986-1994）、1995年被选为中国晶体学会的副理事长。他是全国政协第九届和第十届委员。
1956-1959年任中科院原子能所实习研究员。1959-1961年任苏联杜布纳联合核子研究所初级研究员。1962年 丹麦尼·玻尔研究所博士后。1963-1964年任杜布纳联合核子研究所中级研究员。1964-1978年先后在中科院原子能所、中国科学院高能物理研究所任助理研究员。1979年丹麦尼·玻尔研究所及欧洲核子研究中心（CERN）访问学者。1980-1981年在纽约州立大学（石溪）理论物理研究所任研究员。1981-1982年任布鲁塞尔自由大学物理系客座研究员。1982-1985年任中科院高能所副研究员、研究员。1985-1990年任中科院高能所同步辐射实验室主任，负责同步辐射装置的建造。1988-1993年任意大利国际理论物理中心高级研究员。1986-1994年任《中国物理C》（科学出版社）主编。1990年任博士生导师，开展同步辐射应用研究。1990-1991年任东京大学固体所客座教授。1991年当选为中国科学院院士。1994年任奥地利大学原子研究所客座教授。1995-2000年任中国物理学会同步辐射委员会主任。2001年领导建造同步辐射生物大分子晶体结构研究平台。2002年当选为第三世界科学院院士。
强作用研究
1959年冼鼎昌到苏联联合核子研究所，在马尔科夫（A.Markov）通讯院士（后为院士、苏联科学院秘书长）的小组里做研究工作。交给他的第一件研究工作是估算在联合所的当时能量为最高的10GeV加速器上能够产生的各种新重子的截面。这是强作用过程，对他来说是新的领域。他很快用统计模型做了估算，为实验物理学家提供参考。在粒子散射过程的试验数据分析中，分波法是常用的手段，关键是判断需要计入的分波数，在终态只有2个或3个粒子时有成熟的规范，但在高能实验中终态往往有3个以上的粒子，如何判断，是一个有待解决的问题。冼鼎昌提出了一种方法来解决这个问题，引起了实验家的重视。在这个方法中的一个“副产品”是提出了一种计算反应过程中终态有多个粒子产生时的相对论不变相空间的方法，这个方法在估计高能过程中多粒子产生的截面很有用。后来从文献中知道，当时在世界上另外还有几个独立提出这个方法的人，这个方法至今还是高能物理中的一个标准的方法。
冼鼎昌在苏联做的另一领域的工作是研究强相互作用的对称性。当时的实验状态处于粒子大发现时期，粒子数目不断增加，比德米特里·门捷列夫提出周期表时的元素数目还要多，很难想像它们都是“基本”粒子。20世纪60年代初国际上提出了SU（3）对称性，它在粒子的分类上看来很成功，冼鼎昌和合作者把SU（3）对称性推广到超核系统，预言了一些很奇异的超核，引起了实验家的注意。在这之后，他和合作者又把S矩阵的解析性质和S矩阵的对称性质结合起来，通过复变函数中的菲拉格曼—林德洛夫（Phragmén-Lindelff）定理，得到不同的粒子反应过程在高能量下的一系列渐近关系。这时冼鼎昌对电磁过程和弱过程产生了浓厚的兴趣，为了弄清楚在联合所的高能物理实验室里做这类工作的可行性，他和合作者计算了杜布纳加速器作为高能光子源和中微子源的强度，虽然结果并不乐观，但是这种设计实验、估计实验条件的理论工作对他日后从事同步辐射装置建造和开展同步辐射应用大有好处。
1962年丹麦尼尔斯·玻尔领导的哥本哈根大学理论物理研究所邀请冼鼎昌去做博士后研究，在那里他从事散射振幅解析性和对称性模型的研究，与小玻尔（A.Bohr）及格拉肖（S.Glashow）结下长期的友谊。奥格·玻尔和他在丹麦最后一次的谈话大部分内容是关于新建立的DNA结构，面对玻尔书房里的双螺旋模型，冼鼎昌对玻尔所讲的内容大部不懂，没想到40年后他自己的工作也跑到和生物大分子交叉的领域中了。在杜布纳和在哥本哈根的研究所，冼鼎昌工作勤奋，谦虚好学，思维敏捷，和同事相处很好，他十分注意充分利用国外的有利条件，吸取师友们的长处。他至今还常向学生强调交流、讨论甚至争论的重要性，回忆他在这段时期内从马尔可夫、朱洪元、周光召、小玻尔、格拉肖等师友得到的启发和帮助。那年在哥本哈根理论物理研究所里有一个关于色散关系的系统讲座，小玻尔虽是搞原子核理论的，但对色散关系发生了兴趣，从头到尾去听了这个讲座，不但认真记笔记，讲座完毕后还花时间写了总结。在此过程中他们时有交流讨论，冼鼎昌得以详细观察一个杰出科学家的思维过程，从中得到不少教益。
同步辐射研究
1984年秋，冼鼎昌转入同步辐射应用的领域。80年代初，国家决定在北京高能物理所建造一台正负电子对撞机，对撞机是为高能物理实验研究用的，它在运行时有一种极其宝贵的副产品——同步辐射。同步辐射最初被认为是妨碍加速器提高能量的祸害，是不受欢迎的。后来经过一段时间的研究，科学家逐渐认识到，同步辐射的出现为广大的科学技术学科带来前所未有的新机遇，大大促进了科技前沿的发展，是一个革命性的新光源。在世界上，凡是有条件的国家无不在大力建造同步辐射设备和发展同步辐射的应用。因此，在80年代建造北京正负电子对撞机（BEPC）时，国家便制订了一机两用（高能物理实验、同步辐射应用）的建造方针。到1984年，在BEPC项目中，加速器和高能实验谱仪的建造已经在进行，而同步辐射部分还没有落实，连负责人也没有落实，原因大约是同步辐射牵涉面太广，而责任又太大的缘故。
1985年夏天，冼鼎昌正式担任同步辐射项目的主任，也正式开始把自己朝一个“大杂家”的方向改去。要改，就要学，不但自己学，还要让更多的同事和他一起学，因为他意识到，必须通过建造过程，培养出一批能在建成后在同步辐射应用发展上起作用的骨干。冼鼎昌坚持一面学、一面讲，不但自己讲，还请进外单位的专家讲，请国外来访的专家讲，每个星期都不间断。有的人不理解，说工程任务都那么忙，哪来那么大的闲心来讲课听课！事实证明冼鼎昌是对的，几年过去，他们实验室培养出来一支能干的年轻人队伍，挑起了建成后实验室开放发展的重任，他们的学习交流组织YES Club（青年工程师与科学家俱乐部），不但在中国科学院高能物理研究所里很出名，而且在中国科学院里也有点名气，这是后话。总之，几年下来，冼鼎昌的确把自己变成了一个杂家，初步的光束线的设计也可以做，单色器也可以领着学生去设计、去加工、去安装、去调试，插入件的课程也可以讲，甚至连储存环里的电子运动对光源的影响也讲过。有人说冼鼎昌有讲课的癖好，其实他是用讲课来强迫自己学习。
1990年初，第一条光束线和扭摆器都安装就位，调试的时刻到了，全实验室的工作人员都跑来看扭摆器的调试。储存环的电流运行了，扭摆器的磁场加上了，光闸打开了，但是荧光屏上没有光！一时间实验厅里的空气似乎都凝结了，大家心里都产生了疑问。冼鼎昌要来一个计算器，定下心来快速做了必要的计算，一切都清楚了：在磁场不够强的时候同步光斑是太偏了，根本不能从光闸出来；如果继续增强磁场，同步光会从荧光屏的一边出现，慢慢移到中心，磁场再增强时光斑会移到荧光屏的另一边，最后移出荧光屏，这是扭摆器里电子轨道随着磁场变化的结果。调试的结果确是如此，但又出现了新的问题：原来预期的一个光斑实际上出现了3个，而且大小和亮度都不同！冼鼎昌要来加速器直线段里扭摆器上下游的安装图，经过计算，多出来的光斑是分别从插入件的上游及下游的弯转磁铁来的，所以一大一小，真正来自扭摆器的光斑却是3个中最不亮的那一个。后来用X光探测器的检查结果确是如此：在荧光屏上那两个亮的光斑基本上不含X光，而不亮的那个X光的通量却很大，表明它的确是从扭摆器出来的。
同步辐射装置赶上与正负电子对撞机、高能粒子探测谱仪一起通过了国家验收，中国成为第一个建成同步辐射装置的发展中国家。BEPC的建成，设备本身固然大大促进了中国科技的发展，更为重要的，是通过这个项目培养出一支优秀的、有实践经验的加速器、高能粒子探测谱仪和同步辐射设施的专家队伍，这是中国科技界的一笔十分宝贵的财富。冼鼎昌是得到国家科技进步特等奖项目“BEPC”的获奖者之一。
1978 年“非尼尔斯·亨利克·阿贝尔规范场的磁单极解——同步球对称规范场解”的研究获全国科学大会奖；1982年“经典规范场理论研究”工作获国家自然科学奖三等奖；同年，作为“层子模型”研究工作的主要助手，获国家自然科学奖二等奖；1988年“格点规范理论”的研究获科学院三等奖；1989年“BEPC工程”获国家科学技术进步奖特等奖；2002年获何梁何利基金奖物理学奖。
冼鼎昌曾兼任《中国物理C》主编，中国晶体学会副理事长，中国高能物理学会理事，布鲁塞尔自由大学物理系、东京大学物理系、奥地利大学原子研究所的客座教授，中国人民政治协商会议第九届、第十届全国委员会委员，中国民主促进会第九届、第十届中央委员会委员，联合国科教文组织国际大科学委员会成员，日本SPring-8同步辐射光源国际顾问委员会成员等社会职务。
冼鼎昌热爱音乐，也从未放弃音乐。在丹麦哥本哈根的尼尔斯·玻尔研究所工作时，恰巧尼尔斯·玻尔（1922年诺贝尔物理学奖获奖者）和他的儿子阿格·玻尔的夫人也热爱音乐，老玻尔擅长弹钢琴，小玻尔的夫人擅长吹长笛。冼鼎昌和他们因音乐结缘，成了很好的朋友。
冼鼎昌在科研工作上的一个特点是从不停步。上世纪90年代后期，他致力于推动同步辐射在中国生物大分子结构的应用。世界上同步辐射专用于生物大分子结构研究的可行性研究是在80年代初开始的。虽然长期以来，世界各大同步辐射中心生物学用户不是主流，但是情况正在急剧变化。冼鼎昌认识到同步辐射是生物大分子晶体结构研究极为有力的手段，便全力为在北京同步辐射装置上建造专用于生物大分子结构研究的光束线及试验站奔走呼吁。在新世纪开始时，随着人类基因组测序的基本完成，下一步就是弄清基因的全部产物的结构及功能，这将是进一步了解生命系统的关键一步。蛋白质的功能取决于它的结构，因此蛋白质三维结构的测定是结构基因组学研究中最重要的工作之一，科学家首先要面对的是空前大量的蛋白质结构的分析。
“非尼尔斯·亨利克·阿贝尔规范场的磁单极解——同步球对称规范场解”的研究获1978年全国科学大会奖；“经典规范场理论研究”工作获1982年国家自然科学奖三等奖；“格点规范理论中展开法，动力学方程和B函数”的研究获1988年中国科学院三等奖；“北京正负电子对撞机工程”项目中获1989年国家科学技术进步奖特等奖；2002年获何梁何利基金奖物理学奖。
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