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苍井空qvod 痛别“两弹一星”功勋周光召先生|院士|反恐|王淦昌|李政谈|核物理|彭桓武|国防部门|特种军队|好意思国国防部
发布日期:2024-10-07 11:59    点击次数:113

苍井空qvod 痛别“两弹一星”功勋周光召先生|院士|反恐|王淦昌|李政谈|核物理|彭桓武|国防部门|特种军队|好意思国国防部

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新华社北京8月18日电 中国共产党的优秀党员,赤心的共产主张战士,特出的科学家,中国科学院资深院士,中国科学院原院长、党组通知,中国科学时期协会名誉主席、原主席,第九届寰宇东谈主民代表大会常务委员会副委员长周光召同道,因病于2024年8月17日22时55分在北京毕命,享年95岁。咱们千里悼惜念这位中国科技界特出的魁首。

周光召先生是享誉外洋的表面物理学家,我国两弹元勋和国度科技引导者。早在苏联杜布纳汇注核子研究所职责时,他就在粒子物理限度作念出了要紧成立。归国后更为国度的富强和蕃昌作念出了特出孝敬。尤其在担任中国物理学会理事长和中国科学院院长时间,他为我国物理学研究和栽种的发展作念出了不懈奋力。多年来,周光召先生以他膏腴的学识、出众的才华、忘我奉献的科学精神和统揽全局的策略眼神,投身于我国表面物理学栽种、研究,国防和国度科技建筑等功绩。他在科学上作念出的特出成立,为国防功绩创建的功标青史,为科技界作念出的弘大孝敬,为培育东谈主才部队和推动自主立异付出的奋力,经久值得咱们敬仰;他严谨的学风、求真的立场、谦卑的派头、顾全大局的胸怀、奖掖后进的全心,经久值得咱们学习。

敬送先生!先生千古!

周光召对表面物理和原子能功绩的孝敬

| 作家:吴岳良 刘金岩

本文选自《物理》2019年第5期

周光召先生是外洋闻明表面物理学家,在中国核火器表面联想和东谈主才培养方面施展了要紧作用,同期亦然中华东谈主民共和国矫正敞开以后科技功绩发展的引导者。本文旨在挑剔周光召在表面物理方面的孝敬,重心先容其在杜布纳汇注原子核研究所职责时间的基本粒子表面研究,突出重返表面物理学界后在凝华态和统计物理、量子场论和粒子物理等方面的职责。

周光召1951 年毕业于清华大学物理系,随后转入北京大学物理系,在彭桓武指导下研究基本粒子物理与量子场论。周光召研究生毕业论文与原子核能级问题关联,波及双力程核子力问题[1]。他最初利用双力程位能计较2H ,3H ,3He ,4He原子核的结合能,以及中子对奸险质子的散射。计较舍弃裸露结合能值有随核子数A 高潮过快的趋势。为惩办该问题,周光召继续研究介子场的三膂力位能,通过计较赝标介子赝向矢量耦合中的三膂力商量,其能否解释3H,3He,4He 原子核的结合能问题[2]。研究生毕业后,周光召留北京大学任教,先后担任讲师和副栽种。

1 杜布纳汇注原子核研究所(1957—1961)

1957 岁首,北京大学栽种胡宁保举周光召赴苏联杜布纳汇注原子核研究所1)从事高能物理、粒子物理等方面基础研究(图1)。汇注所主要基于苏联科学院原子核问题研究所同步回旋加快器(可将质子加快到0.68 GeV)和苏联科学院电物理研究室的同步稳相加快器(可将质子加快到10 GeV)建立而成,下设高能粒子研究室、原子核问题研究室、表面物理研究室和中子物理研究室2)。其竖立的辩论旨在保证汇注研究所所属成员国科学家开展并交流核物理表面和实验研究舍弃, 促进核物理学发展。同期与苏联之外的核物理研究机构保抓辩论并寻找新的核能利用可能性[3]。

图1 (a)汇注原子核研究所成员国政府全权代表会议(1956.3.26),图片引自Joint Institutefor Nuclear Researc-Yesterday, Today, Tomorrow;(b)汇注原子核研究所主楼

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中国政府自1956 年至1965 年先后共顶住约140 位科学家在汇注所职责,共交纳会费约3308 万卢布,折合东谈主民币约1.116 亿元。中国顶住的表面物理学家包括胡宁、朱洪元、周光召、何祚庥、冼鼎昌等;实验物理学家包括王淦昌、丁大钊、吕敏等。汇注所强保养论研究结合实验。表面物理学研究室的苏方成员皆与一个实验组密切辩论。中方科学家效仿苏方成员,主动与王淦昌提醒的实验组辩论。简直每天晚上召开学术商量会,讲述最新学习、研究进展。果真体会表面奈何辩论试验。

周光召在汇注所表面物理研究室职责时期为1957 年1 月24 日至1961 年2 月20 日(图2)3)。此时的粒子物理学发展正阅历一场长远变革的前沿发展。物理学家正陷于奈那儿理实验上发现弥远新粒子的逆境。他们时时提倡新意见或新模子对新粒子进行分类并寻求粒子之间的关系。周光召充分利用杜布纳故意的学术环境,表面研究紧密结合实验,学术舍弃颇丰,共发表33 篇学术论文4)。具体职责回来如下:

图2 周光召先生(二排右2)在杜布纳汇注原子核研究所职责时间参加学术商量会,前排左起:汇注所长处布洛欣采夫院士(Dmitry Blokhintsev),高能粒子研究室主任维克斯勒通信院士(Vladimir I. Veksler)、周光召在汇注所的导师马尔可夫院士(Moisey Markov)

(1)暄和粒子的极化和自旋问题——建立极化粒子反馈的相对论性表面,引入相对论性螺旋散射振幅意见和相应的数学描画。[4—6]

周光召到杜布纳职责之初便运转暄和超碎屑H4Λ 和K介子的自旋和宇称。为适应分析高能散射振幅和Regge 表面需要,他与团结者M. I. Shirokov5)于1958 年引入相对论性自旋算符,给出有质地粒子随便自旋态的相对论性描画。1959 年,周光召基于群表面关节孤苦将上述表面实践到无质地粒子(如光子、中微子)情形。简直同期,M. Jacob和G.C.Wick也暄和近似问题,提倡螺旋度(helicity)意见,建立系统的螺旋性表面[7]。随后,这套表面世俗应用于基本粒子的表面研究和高能物理实验的物理分析。

(2)利用超子衰变历程研究粒子—反粒子不合称性——完善一个波实时期反演和电荷共轭破缺的要紧定理,即CPT 保抓不变,当T 反演不守恒,粒子、反粒子衰变到不同态的分支比不同,尽管它们总的衰变宽度保抓不变。[8,9]

1956 年,杨振宁和李政谈提倡弱互相作用宇称不守恒表面。随后,物理学家运转怀疑C、CP和T 是否守恒。1958 年,S. Okubo 利用弱互相作用低阶近似表面得出可利用实验测量Σ+和衰变分支比,分支比不同则标明电荷共轭不变性或时期反演不变性破裂[10]。周光召随后评释Okubo的关节具有普适性。他还指出测量Σ粒子突出反粒子(最浅易的情况是测量Σ-和衰变)的角关联也不错得到电荷共轭和时期反演变换不变性的信息。1964 年, J. Cronin 和V. Fitch 发现K介子弱衰变中的CP破裂,取得1980年诺贝尔物理学奖。

(3)赝矢量流部分守恒的早期研究者之一——利用更通俗和了了的关节评释赝矢量流部分守恒定律,被合计是强子限度的要紧职责之一。[11]

弱作用宇称不守恒表面的提倡促使粒子物理学家深入研究弱作用实质。1958 年,费曼(R. Feynman)和盖尔曼(M. Gell-Mann)[12]与苏达珊(E.C. G. Sudarshan)和马尔萨克(R. E. Marshak)[13]两组表面物理学家简直同期给出弱作用普适体式,即费米作用具有V-A体式(V和A分离默示矢量和轴矢量)且由中间矢量玻色子传递,为弱电长入表面发伸开导谈路。另外,他们的职责中还包含矢量流守恒(Vector Current Conservation,CVC)念念想。1960 年,盖尔曼、费曼与利威(M. Levy)团结研究其时与实验恰当较好的戈德伯格—特里曼(Goldberger—Treiman)关系。所谓戈德伯格—特里曼关系,指的是π 介子衰变常数、β 衰变轴矢量耦合常数及强互相作用耦合常数间的关系式,即:gfπ=mgA,其中fπ为π-介子衰变常数,gA为β衰变轴矢量耦合常数,g 为强互相作用耦合常数。为解释戈德伯格—特里曼关系的胜利,盖尔曼等东谈主提倡轴矢流部分守恒(Partial Conservation of Axial Current,PCAC)念念想,即轴矢量流散度不为零,正比于π场。简直同期,周光召也意志到解释戈德伯格—特里曼关系的要紧性。他于1960 年孤苦发表题为《对于轴矢量流和重子与介子的轻子衰变》论文。论文利用特定矩阵元的解析性质标明对于π→μ + ν 衰变的戈德伯格—特里曼关系,不异适用于更广一类的强互相作用。而在这之前,费曼、盖尔曼和利威评释此关系仅适用于具有赝标量耦合的日常赝标量表面。周光召在该职责中利用团结关节处理超子和K介子的轻子衰变。因此,周光召被世界公合计PCAC表面的奠基东谈主之一。由戈德伯格—特里曼关系得出的PCAC假定与CVC相对应。PCAC、CVC以及盖尔曼在夸克模子基础上提倡的流代数,使粒子物理学家从头暄和在色散关系繁盛时期衰颓失态的量子场论关节,对构建弱互相作用和电磁互相作用的措施表面具有要紧启发道理,促使格拉肖(S.Glashow)、萨拉姆(A.Salam)、温伯格(S.Weinberg)提倡电弱长入表面。

除上述3 项要紧职责外,周光召在杜布纳时间的职责还波及到利用超子—核子碰撞研究π-Λ和π-Σ 互相作用;利用色散关系表面研究光核反馈以及介子和重子的散射历程,π-K介子系统可能的对称性和|ΔI = 1/2|采用定章,等等。这些学术舍弃引起外洋物理学界的世俗暄和。

对于周光召在杜布纳的职责,杨振宁先生这么评价[14]:

“周光召在杜布纳职责的时期是多产的,他在苏联《实验与表面物理》杂志上发表了好多著作。其时我在好意思国研究了他的这些论文,尤其是他对于赝矢量流部分守恒的职责。他在好意思国被合计是杜布纳汇注原子核研究所最特出的年青科学家。”

李政谈先生也有过近似评价[15]:

“周光召是世界有名表面物理学家。20 世纪70 年代在和他碰面之前,我就仍是知谈他在20 世纪50 年代末的许多要紧职责。他的职责得到外洋科学界的高度评价。另外他的著作时时皆写的深入和通俗。”

2 核火器表面联想时期(1961—1979)

20 世纪60 年代初,粒子物理学科发展飞速。此时亦然周光召从事科研职责最具创造力时期。他的大大皆职责皆紧随外洋粒子物理学前沿发展,与盖尔曼、南部阳一郎(Y. Nambu)、费曼等活跃在前沿的一批特出物理学家的暄和点疏导(盖尔曼和南部恰是因在此时期作念出的关联特出职责,其后分离取得诺贝尔物理学奖)。可是,当得知中国原枪弹研制需要东谈主才后,周光召带头主动请缨,决定立即归国。1961 年2 月底,周光召归国担任二机部九院表面部第一副主任,与彭桓武、邓稼先等一批科学家沿路,干预中国原枪弹研究中枢部门。从周光召曾在苏联《实验与表面物理》杂志上发表的著作可知,在1961 年2 月27 日招引投出两篇论文后,他便放下手中总计研究职责苍井空qvod,扬弃我方深爱的表面物理和有望取得冲突的高能粒子物理前沿研究,回到北京参与到原枪弹的研制职责中。以至于1961 年5 月18 日投送到《实验与表面物理》杂志上发表的另外两篇论文,是由他的团结者整理后投稿的,致使连他我方皆不知谈。尔后近二十年,周光召一直遮掩耳目,住手在学术期刊发表学术论文。

周光召归国前,中国的原枪弹研制曾一度堕入逆境。表面计较标明,火药爆炸后在内爆历程中产生的压力老是小于在原枪弹联想初期苏联群众留住的素质模子框图。中国科学家历时一年多,阅历9 次繁琐计较后如故得不到与苏联群众一致的数据。彭桓武请周光召复查之前的计较数据。周光召仔细地搜检9 次计较舍弃后合计计较莫得问题,怀疑苏联群众数据的可靠性。他从火药能量利用率入部属手,求出火药所作念出的最大功,从表面上评释用特征线法所作念计较舍弃的正确性,从而评释苏联群众数据是不正确的,扫尾了近一年的争论,使得中国原枪弹研制继续上前鼓励。随后,中国科学家缓缓取得原枪弹爆炸历程的了了物理律例,原枪弹联想职责得以全面伸开,于1963 年底交出包括结构、尺寸和材料的表面联想模子,然后经过工程联想、部件加工、实验室中各样冷测验、安装拼装、核安装运往测验场进行热测验。1964 年10 月16 日,中国第一颗原枪弹爆炸胜利。之前鲜有东谈主知谈,周光召在原枪弹表面联想中施展的重要作用。正如畴昔在周光召提醒下参与核火器研制职责的孙清和在他2009 年撰写的一篇回忆著作中写到:“现时看来,若是莫得1961 年的周光召归国参加我国核火器的表面研究,咱们的第一颗原枪弹的进度,可能要推迟至少1—2 年,致使2—3 年。”6)孙清和还额外强调:“从历史的角度及我个东谈主的亲历看,我国核火器研制历史充分评释了周光召在我国第一颗原枪弹表面冲突,研制与实验历程中的作用是无东谈主替代的。他为了我国国防功绩而作念出了死心他正本深爱的物理专科,以至于可能丢掉世界诺贝尔奖亦然值得的。”

原枪弹爆炸后,周光召等东谈主随即开展对氢弹道理的攻关。1965 年夏,周光召举办一系列讲述会,进展氢弹结构和爆炸道理,招引多位表面部科研东谈主员参与商量。其时,负责原枪弹和氢弹表面联想的彭桓武联想了三套氢弹研制决策,分离由周光召、黄祖洽和于敏负责。彭桓武曾回忆说,原则上三套氢弹研制决策在道理上皆是合理可行的,黄祖洽负责的决策试验上是一个保底的决策。终末,于敏提醒的研究小组率先达成了其中的一个氢弹联想道理。在明确氢弹联想道理之后,表面部科研东谈主员很快地会通沿路,完善氢弹表面模子并进行紧密的物理联想。于是,在冲突原枪弹后两年两个月时期内,又冲突氢弹道理,取得中国核火器研制中的又一个里程碑式舍弃。1967年6月17日,中国第一颗氢弹空投测验胜利。

“两弹”研制时间,周光召在多个学科和研究限度禁受边学边研究边应用的姿色,施展多学科交叉会通上风,关联的学科和研究限度包括:高温高密度物理、爆炸力学、流膂力学、中子物理学、等离子物理和计较力学等。周光召膏腴的常识和超凡的身手为中国原子能功绩的发展起到了要紧作用。

周光召还在全面鼓励我国第一代核火器的火器化表面职责和核火器袖珍化的表面研究以考取二代核火器袖珍化职责的开展作念出了特出的孝敬。

3 重返表面物理学界(1978—1987)

“两弹”研制任务扫尾后,周光召缓缓将职责转到他深爱的表面物理研究。20 世纪70 年代初,他运转研读与强互相作用渐近目田性质、超对称表面、措施表面、拓扑、微扰论和重整化关联的最新文件。由于万古期无法径直在科学研究的前沿职责,为了尽快赶上科学前沿的发展,周光召把我方作为“小学生”,从查阅最新发表的研究舍弃和描画新近进展的综述著作学起,再不停跟踪研究的源泉,由此很快了解和老到近二十年表面物理的发展,并在短时期内便又走在学术前沿。尽管不久以后便运转担负越来越繁难的引导职责(1983—1990 年担任中国科学院表面物理研究所长处、1984 年担任中国科学院副院长),周光召对科研职责涓滴莫得懈怠,挤出休息时期和假期并提醒我国年青一代的表面物理学家,站在表面物理前沿不停拼搏,并取得多项有要紧外洋影响的研究舍弃,得到国表里学者广泛看重。正如他一再强调的,表面物理唯一生界第一,莫得第二。直到1987 年他担任中国科学院院长后,只好又一次扬弃他深爱的表面物理功绩。

在统计物理方面,他先期与苏肇冰运转闭路格林函数研究7)。后又邀请于渌和郝柏林参与这项职责。“四东谈主研究小组”将闭路格林函数用于研究动态临界景观和无序系统,额外是自旋玻璃表面,发表了一系列研究论文。周光召基本构建了通盘表面框架,包括生成泛函、费曼章程、非微扰计较和输运方程等[16]。他意志到闭路不错长入描画均衡与非均衡态的表面,施展个东谈主安静愚弄量子场论表面器具的专长,很快构建起新表面框架,给出一个界说在闭合时期回路上的旅途积分和相应的生成泛函默示,使有用拉氏量包含系统的非均衡态(或均衡态)统计信息。周光召不兴隆于表面体式自己,更戒备惩办具体问题。除激光、等离子体这些典型的非均衡系统外,他额外细心到其时刚发展起来的动态临界景观表面,尤其是临界景观中长波涨落很要紧。“四东谈主研究小组”很快发现闭路是描画这类景观的一个当然的表面框架,序参量和守恒量不错长入描画,并通过Ward—Takahashi 恒等式径直辩论起来。其时得到世俗应用的包含非对易性的Martin—Siggia—Rose 经典场论,被评释是闭路格林函数的所谓超玻色极限(场量子相等多而成为静电场)。此外,他们在研究历程中初次发现正则通顺和耗散分离可通过广义郎之万方程实总计矩阵的反对称和对称部分来表述。

1978—1989 年间,周光召、苏肇冰、郝柏林和于渌完成“对于非平揣度子统计的闭路格林函数”研究,发表了一系列有要紧影响的学术论文。此项研究1999 年获中国科学院当然科学奖一等奖和2001 年国度当然科学奖二等奖(长入描画均衡与非均衡系统的格林函数表面研究)(图3)。同期,2000 年好意思国ISI(Institute for Scientific Information,ISI)研究所还为周光召、苏肇冰、郝柏林和于渌1985 年发表在外洋综述杂志上的长篇著作“均衡态与非均衡态体式的长入”[17]颁发了1981—1998 年度经典论文奖。这篇论文已成为物理学界的经典援用文件。

图3 周光召获1989 年国度当然科学二等奖(量子场论大领域性质的研究)和2001 年国度当然科学二等奖(长入描画均衡与非均衡体系的格林函数表面研究)

在量子场论和粒子物理方面,周光召除了与戴元本、阿马蒂(Daniele Amati)等国表里闻明科学家开展团结交流外,在1983—1987 年间组织一批中后生科研东谈主员开展量子场论大领域性质的研究[18]。较深入研究量子场论的举座拓扑性质,对措施场表面突出有用作用表面,额外是辩论量子反常的大领域拓扑性质研究方面,在外洋上最初得到措施不变有用作用“量子反常”项的正确体式和存在要求;2n 维空间的非阿贝尔反常、2n+1维陈—Simons 示性类与2n+2 维量子反常之间的辩论,2n 维非阿贝尔反常的举座体式;实践了陈—Simons 示性类,得到了广义陈—Simons 示性类和超度公式的一般体式突出浅易推导和物理当用,并进行措施群的上同调分析。此项研究取得了1987 年中科院首要科技舍弃奖和1989 年国度当然科学奖二等奖(量子场论大领域性质的研究)。

1980 年9 月,周光召应邀去好意思国弗吉尼亚大学(The University of Virginia)和加州大学(University of California)任客座栽种,受到好意思国物理学界宽宥,他被外洋同业视为中国表面物理学界的代表东谈主物。有名高能物理学家、好意思国物理学会前主席马夏克(R. Marshak)栽种为宽宥周光召来访,特地为他在弗吉尼亚理工学院(Virginia Polytechnic Institute and State University, Virginia Tech)举办了以弱互相作用为题的学术会议,许多外洋有名物理学家包括李政谈和杨振宁等多名诺贝尔物理学奖取得者赶赴参加会议。会议时间,多位物理学家默示闲适促进中好意思科学团结。周光召借机促成了中国粹者赴好意思学术交流况兼匡助中国物理学会收复了在外洋组织中的地位。1981 年9月,完成好意思国造访辩论后,周光召受邀赴欧洲核子研究中心(European Organization for Nuclear Research,CERN)造访、担任研究员。

周光召一直暄和弱互相作用的唯象学研究,尤其是与基本对称性破缺关联的物理景观。他一直强调对称性在物理学中的要紧性,合计“对称性和对称破缺是世界长入性和各样性的根源”。1984 年,周光召研究顶夸克质地和K介子衰变历程中径直CP破裂的关联[19]。在其时高能物理学界广泛合计顶夸克质地应小于传递弱互相作用的W玻色子质地,包括日本特地建造的寻找顶夸克的加快器其能量亦然低于W玻色子质地,而周光召指导研究生预言顶夸克质地应可重于W玻色子质地,不然需要第四代夸克的存在[20]。1995 年,在北京召开第17 届外洋轻子—光子外洋会议,这是中国初次举办高能物理限度大型的要紧学术会议。周光召作为大会主席主抓开幕式并发表要紧语言。会后,他念念考其时高能物剪发展的热门问题,包括CP 破裂、质地发祥、中微子物理、超对称表面、大长入表面的奸险唯象等,并研讨在引导岗亭上退下来后继续进行前沿研究。而他我方并莫欢喜象,从引导岗亭上退下来后,刚从头回到表面物理前沿开展研究[21—24],又一次需要他战胜党和国度的安排,走上新的引导岗亭,再一次扬弃他深爱的表面物理和高能粒子物理前沿研究。

4 结语

作为一位享誉世界的表面物理学家、中国科技界的零碎引导东谈主,周光召先生以他好意思丽的爱国情操、膏腴的学术造诣、严谨的科学派头、永久的策略眼神以及对国防和科学功绩的特出孝敬,赢得了学术界的高度评价和尊敬。值此周先生从事科学功绩65 周年之际,咱们谨以这篇著作,抒发对先生的崇高敬意,并祝贺他90 华诞祯祥如意!

致谢俄罗斯科学院科技史研究所圣彼得堡分所Diana Saveljeva副研究员及杜布纳汇注原子核研究所Alexey Zhemchugov博士协助征集府上;中国科学院当然科学史研究所王芳副研究员翻译俄文府上。在此,向以上群众谨致诚恳感恩!

1) 1956 年3 月,经苏联政府倡议,在莫斯科举行由苏联、中国、阿尔巴尼亚、保加利亚、匈牙利、德意志民主共和国、朝鲜、蒙古、波兰、罗马尼亚和捷克斯洛伐克代表参加的,对于竖立汇注原子核研究所问题外洋会议。3 月26 日,上述11 国签署《对于竖立汇注原子核研究所的决定》。同庚9 月,汇注原子核研究所肃肃竖立。同期,越南东谈主民共和国加入汇注所。

2) 4个研究室的主任分离为:维克斯勒通信院士(Vladimir Iosifovich Veksler,1907—1966)、契列波夫栽种(Venedikt Dzhelepov,1913—1999)、包果留波夫院士(Nikolay Nikolayevich Bogolyubov,1909—1992)和弗兰克通信院士(Ilya Mikhailovich Frank,1908—1990)。中国科学院档案:档案号1957-02-012-05:对于参加汇注原子核研究所的讲述。

3) 杜布纳汇注原子核研究所档案。

4) 这些学术论文简直由他一个东谈主孤苦约略以他为主完成。其中29 篇发表在苏联《实验与表面物理》(Journal of Experimental and Theoretical Physics),4 篇发表在欧洲《核物理》(Nuclear Physics)。

5) M.I. Shirokov(Михаил Иванович Широков,1929—2010)1952 年毕业于莫斯科国立大学核物理专科。随后接踵在苏联科学院电子物理实验室马尔可夫(М.А.Маркова)院士小组和杜布纳汇注原子核研究所职责。

6) 孙清和(1936— )时任第二炮兵第一研究所研究员,2001 年3 月授衔文职将军。

7)“闭路”一词发祥于1965 年诺贝尔物理学奖取得者施温格(J. Schwinger),他提倡了正、负两支回路构成闭合时期回路的想法。

参考文件

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[16] 徐冠华主编. 咱们结实的光召同道:周光召科学念念想科学精神论集. 见:于禄. 周光召治学点滴. 科学出书社. 2019. p315

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开头:新华社、中国物理学会期刊网

剪辑:wnkwef

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