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蔡詩東 編輯 蔡詩東(1938年5月—1996年6月20日),物理學家,福建東山人。1960年畢業於台灣東海大學物理系,1969年在美國普林斯頓大學獲等離子體物理博士學位後,先後在美國加州大學聖地亞哥分校任講師、助理物理學家和馬里蘭大學助理教授,中國科學院物理研究所研究員。1973年蔡世東先生學成回國,1995年當選為中國科學院院士。蔡詩東在等離子體物理理論研究的若干重要前沿領域作出了多方面、系統性、創造性的貢獻,被國際同行學者認為是世界上這一領域有影響的科學家之一。1996年6月20日因患肝癌醫治無效而與世長逝,享年58歲。

中文名 蔡詩東 國 籍 中國 民 族 漢族 出生地 福建東山島 出生日期 1938年5月1日(農曆) 逝世日期 1996年6月20日 職 業 物理學家 畢業院校 美國普林斯頓大學 主要成就 等離子體基礎理論方面的重要研究 熱核聚變等離子體方面的理論研究 享 年 58歲 病逝原因 肝癌 目錄 1 生平簡要 ▪ 早年輾轉 ▪ 赴美深造 ▪ 學成回國 ▪ 英年早逝 2 治學精神 3 主要論著 4 學術成就 ▪ 等離子體基礎理論研究 ▪ 熱核聚變等離子體理論研究 ▪ 其他研究 5 年譜簡編


生平簡要 編輯



早年輾轉 蔡詩東1938年5月出生於福建東山島。其時,正值抗日戰爭。 父親蔡學正先生於當地擔任公職,清廉本份。數月後,舉家移居上海,全家靠父親經營小雜糧店為生。一家六口同居一室,生活清苦,但父母仍讓蔡詩東上學讀書。他讀到小學三年級時,即抗戰勝利後的1946年,隨家遷居台灣,就讀於安慶國民小學。 1950年他以首名成績畢業,考入台灣名校台南第一中學。他讀書認真聰明,心思細密,理想執著。熱愛數理科目,一心鑽研,不以學好學校課本為滿足,常在課餘自修大學教程。蔡詩東在小學中學讀書期間就刻苦好學、勤奮上進, 這與他父母從小給他的身教和言教有關。他父親恬靜好讀,涉獵中外書籍;母親則常以自己成長的經驗啟發孩子,督促子女。 1956年蔡詩東高中畢業,適逢楊振寧和李政道因推翻宇稱守恆定律而獲得諾貝爾獎,這對他影響很大,他以楊李兩位教授作榜樣,立志要對科學做出貢獻,在事業上要有成就。他便選定研究物理學作為終身奮鬥目標,考入東海大學物理系。他是東海大學物理系第二屆畢業生。在大學期間,他剃着光頭,穿着樸素,不多言語,不抽煙,不喝酒,不跳舞,文雅風趣,愛打橋牌,喜看武俠小說。在讀書方面,他特別重視邏輯思考和從原點出發的創新。他喜歡推演高等數學和物理學原理,而且常常耐心演練。這種磨練為日後理論物理的研究打下了紮實深厚的根基。他求知慾很強,不滿足課堂所學,他不斷研讀海外研究所的資料,豐富自己的科學知識,東海大學的外籍教授對他十分賞識,主動給予幫助。 1960年,蔡詩東從東海大學物理系畢業後,便作為預備軍官服役一年(1960-1961),此後便一直在東海大學物理系任助教。



赴美深造 1963年,他獲得全額獎學金赴美國新罕布什爾州達特茅斯大學(Dartmouth college)攻讀超流物理碩士學位。1965年獲得碩士學位後,他得到普林斯頓大學的研究獎學金,在普林斯頓大學(Princeton university)的天體物理科學系(Department of Astrophysical Sciences)攻讀等離子體物理博士學位。導師是著名的等離子體物理學家T. Stix 教授。蔡詩東的博士論文課題是關於漂移波方面的研究。他的這篇博士論文很有創造性,成了研究漂移波的重要文獻之一。在攻讀博士學位期間,Stix教授對他的學生們所交的作業中,總是先要批閱蔡詩東的作業,他欣賞蔡詩東的答案不僅正確,而且解法巧妙。在與蔡詩東的合作研究中,他認為蔡詩東的數學演算能力和物理學的創造性非常突出,能很快拿出新招解決難題,而且精力充沛。 1969年蔡詩東獲得了等離子體物理學博士學位。在1969年至1973年期間,他先在美國加州大學任助理研究物理學家(Assistant Research Physicist),後又在美國馬里蘭大學任研究員(Research Fellow)。



學成回國 1971年,美國政府公然把早先侵占的位於中國東海的釣魚島和琉球群島交給日本,從而激怒了全球的華人。在美國的華人學生和學者們掀起了聲勢浩大的反美保釣運動,蔡詩東和他的夫人曹俊喜都積極地參加了示威遊行活動,這一活動進一步激發了不同背景的華人學生和學者對祖國的認同感。在這期間,他所敬仰的楊政寧、任之恭等教授回國觀光,返美後給華人留美學生講述了令他們激動的見聞,從此他深知祖國在建設,祖國需要各方面的建設人才。蔡詩東熱愛祖國悠久的歷史和文化。所有這些都促使他嚮往祖國的願望越來越強烈。

蔡詩東 1973年,馬里蘭大學物理科學研究所正在為他辦理助理教授的任命手續時(在此之前,他是博士後研究員), 他放棄了這個工作機會和優裕的生活條件,他和他的夫人毅然回到了自己的祖國。回國後,他一直在中國科學院物理研究所從事等離子體理論研究工作。他先後晉升為副研究員和研究員及擔任等離子體理論研究組組長、等離子體學術小組組長、所學術委員會委員等職務。1985年起,一直擔任中國等離子體研究會的主席。1985年後,他先後被聘為復旦大學、福州大學、大連理工大學、華中理工大學等校的兼職教授。1986年起,被選為中國人民政治協商委員會(科技組)委員。1987年至1988年任中國高等科技中心(世界實驗室)特別成員。1988年起連任亞非等離子體培訓協會副主席。1991年,美國物理學會授予他高級會員(APS Fellow)稱號。1992年被授予國家級有突出貢獻中青年專家稱號。1995年5月,被選為亞非等離子體培訓協會研究和培訓中心主任。1995年11月,蔡詩東當選為中國科學院院士。



英年早逝 然而,成功的喜悅終究掩蓋不住蔡詩東健康的迅速惡化。1996年5月,蔡詩東於接待應邀訪問中國大陸的美國普林斯頓大學專家時,身體即已支撐不住,疲倦,頭暈,尤其爬樓梯時,已力不從心。 拖到5月29日,夫人曹俊喜強迫他去檢查,始發現蔡詩東已罹患末期肝癌,已無法手術治療。曹俊喜,這位蔡詩東的東海大學學妹,頓覺晴天霹靂,隱忍巨大傷痛,與女兒蔡傳菁日夜親侍湯藥,無奈回天乏術,終於在同年6月20日,走完了坎坷又充實的一生,得年僅58歲。 蔡詩東雖然榮任院士,但住院醫療時並未獲得特別照顧。他去世後約半年,夫人曹後喜在中科院物理所出版的紀念集《懷念蔡詩東》一書中,寫了一篇《一封無法投遞的信》,傾訴其悲痛、無奈與哀怨。 蔡詩東五月二十九日檢查出癌症,費了九牛六虎之力才住進衛生部所屬的中國腫瘤醫院一般病房,無衛生設備及陪床,也沒有電話。這時蔡詩東的病已無法外科治療,只能用生物治療延長生命。 夫人寫道:「他們(院方)承認生物治療需要安靜的環境和單間,希望我們自己儘快想辦法。主治醫師向所領導單位說你病已屬死緩」。尋找單間病房的任務又落在我們的肩上。你雖為全國政協委員和科學院院士,但沒有官職又非大款,單憑這兩個頭銜起不了作用。後來多虧有關領導想方設法,拖到6月17日才住進北京腫瘤醫院的特級病房,但僅僅三天後就去世了! 對於父親的早逝,女兒蔡傳菁在紀念集中寫道:「現實中的中國知識份子的命運總給人一種悲壯的感覺,他們吃的是草,擠出的是奶,他們從來不為自己的生活考慮,一心想讓國家的科技水平趕上世界先進水平。在這裡我呼籲國家應給予他們更大的關心和幫助,尤其是那些堅持一心一意搞基礎研究的科學家們,十年育樹,百年育人,他們是中國科學界的脊樑,是財富。另外我並不欣賞那些抱病工作的人,他們值得敬佩,但不值得稱讚。應把自己的健康放在首位,這樣才能延長工作的壽命」。 蔡詩東妻子與女兒的文章,感動了中南海,中共中央作出決定:今後院士之保健體檢及治療享受副部長級待遇。1998年6月5日,更下達紅頭文件,讓年滿八十歲的院士享受更特殊的待遇。其時中國科學院共有145位資深院士,轉眼之間,已有鄭作新、王淦昌、汪德昭、武衡等院士作古,因此,資深院士現僅存141位。這些推動中國科技由剝而復的第一、二代科學家,在中國科學發展史的地位不可磨滅。1996年6月20日因患肝癌醫治無效而與世長逝,享年58歲。


治學精神 編輯

蔡詩東 蔡詩東學問淵博,基礎雄厚,知識面廣,在等離子體理論的許多方面都有創新和貢獻,為後來學者開闢了研究方向和道路。這些成就與他個人的理想和品德以及治學精神是分不開的。 1.「以求報答人類於萬一」 蔡詩東高中畢業時,受楊振寧和李政道的影響,立下了要像他們一樣,對科學要有所建樹,對人類要有所貢獻的志向。他在大學讀書時,不多言語,勤勤懇懇,抓緊時間,認真讀書,不以學好課堂知識為滿足,還要研讀海外研究資料。他在大學時的摘抄本的前頁上寫道:「盡我一己區區之能力,在我渺小短促之生命中多看點書以求報答人類於萬一」這正是他一生的寫照。在以後前進的道路上,縱然有這樣或那樣的艱難和險阻,他總是為了實現自己的志向而奮勇直前,他為實現自己的志向努力奮鬥了一生。 2.「因為我的根在中國」 1973年的夏天,好幾百個中國留美青年學者出於愛國的動機與熱忱向國內提出希望回國工作的申請和願望,當時國務院經過慎重考慮了國內的實際情況與需要以後,並且由周恩來總理親自審批,核准了其中的八名,蔡詩東就是其中之一。這顯然是一種難得的榮譽。當時馬里蘭大學物理科學研究所正在為蔡詩東辦理助理教授的任命手續,他當即要求停止辦理此任命而決定回國。因為他深感祖國的建設需要他,他說:「當我看到中國需要發展等離子體物理學時,我決心回到祖國,因為我的根在中國」。當時中美尚未建交。他不顧親友和朋友們的好心勸阻,秘密地去加拿大辦理了回國手續,處理了家中一切物品。終於在1973年11月攜夫人經過香港回到了祖國。那時中國的「文革」尚未結束,「四人幫」還在台上,把知識分子貶為「臭老九」,對從國外歸國的學者和專家有種種偏見。中國的科學研究處於萬馬皆瘖的歲月,蔡詩東的為國出力,為發展等離子體研究事業的滿腔熱情和抱負無法施展,而且生活條件艱苦。在此期間,有一些歸國的學者因適應不了當時的環境而離開了祖國。蔡詩東對於這一切困難卻有着驚人的適應和忍受能力。他總樂呵呵地對夫人說,這是暫時的困難,過渡時期,不能泄氣。蔡詩東在80年代初重訪美國普林斯頓大學母校時,他的博士導師對他說:「你在中國那麼苦,不如留在美國一起干。」,但蔡詩東回答道:「我是中國人,我認為我還能對中國的等離子體物理做出一些貢獻。」他的哥哥也多次勸他到美國去,但他要留在祖國的決心毫不動搖。他十分欣賞他剛回來時物理所領導對他講的一句話:「現在你們回到家了,這個家雖然很窮,可這是自己的家。」蔡詩東在這個家裡,安貧樂道,義無反顧。他要在「自己的家」里施展才華,要為建設好「自己的家」貢獻力量。隨着「四人幫」的垮台和「文革」的結束,蔡詩東和別的科學工作者一樣歡呼科學的春天的到來。蔡詩東對研究工作埋頭苦幹,常常一早上班,下班後吃完晚飯就到辦公室來繼續工作,一直到深夜才回家,幾乎是天天如此,一心撲在工作上,他不顧身體,近乎在拼着命工作。長年累月的拚命工作,又捨不得騰出時間去看病,終於在1996年查出肝癌晚期,才58歲就英年早逝。他為等離子體研究貢獻了自己的一生。 3. 「必須提高大家的學術水平,共同努力才行!」 蔡詩東通過自己的勤奮努力,在等離子體理論研究方面做出了出色的貢獻。他完全可以埋頭於自己的科研工作,他個人的成就和名譽毫無疑問將更加輝煌,但蔡詩東認為「回國後如果只管自己做研究寫文章,這樣對自己固然有好處,但這無異於在國外做研究,回國不回國對我國來說都是一樣的,對國家並無多大貢獻。」他又認為「個人的力量畢竟是有限的,要想提高我國的等離子體研究水平,使之在國際上能有一席之地,必須提高大家的學術水平,共同努力才行!」蔡詩東所領導的等離子體物理理論研究組的成員,都不是學等離子體物理科班出身的研究人員,要想從整體上來提高全組的研究水平,可想而知這是一件難事。蔡詩東頂着困難,想方設法採取有力措施,努力提高全組的學術研究水平。 他先在組內定期組織學術討論會,要求大家輪流作學術報告,邊學習邊工作,他帶頭在組內講授。在學術活動中,他鼓勵大家多多提問,他自己也耐心聽講,提出問題,啟發報告人深入思考,弄清物理圖像。經過一年的實踐,大家的視野開闊了,學術活動也越來越活躍。為了便於國際交流,他組織大家在組內用英語作報告。他還利用在國外學術界有很多朋友的有利條件,請他們到國內來講學和合作研究,並送人去國外或親自帶領組內人員去國外進行學術訪問研究。在他的帶領下,經過全組人員的共同努力,蔡詩東所領導的中國科學院物理研究所的等離子體物理理論研究組終於成為國內等離子體物理基礎研究的一個重要基地,並活躍在國際等離子體物理的一些前沿領域。蔡詩東為了提高全組的研究水平花去了他許多寶貴的時間和精力,他的一位馬里蘭大學的朋友對此感嘆地說:「只有蔡詩東願意花費這麼多的時間,做出這麼多的犧牲!」 4. 「要讓等離子體研究在中國的土地上紮根」 隨着時間的流逝,由於「文革」造成的史無前例的人才斷層現象逐漸明顯地表現出來,加之當時年輕人出國熱的不斷升級,蔡詩東越來越感到在中國培養年輕等離子體物理研究人才的迫切性,他提出了:「要讓等離子體研究在中國的土地上紮根」的想法。1985年他主動與中國科學技術大學、復旦大學和福州大學聯繫,倡導並創立了中國等離子體研究會這個民間組織,他自己被推選為研究會主席。(王淦昌院士歷任該會指導委員會名譽主席,由國內外的著名等離子體專家任指導委員會的委員。)等離子體研究會以培養中國年輕等離子體物理研究人才為主要宗旨,把蔡詩東的目標——讓等離子體研究在中國的土地上紮根——明確地寫入了等離子體研究會的章程。等離子體研究會創立之後開展了一系列各種類型的學術活動,例如,成員單位之間的研究合作、舉辦專題報告會、講習班、國際性的學術報告會。每次報告會後總要安排一次年輕人的學術討論會,蔡詩東總是親自參加,給予指導,加以鼓勵,解答問題。在中國等離子體研究會成立的那年暑期,蔡詩東邀請了一些著名的美國等離子體物理學家來講習班講課(他們中有的是自費來華的),到會者均感到受益匪淺,收穫很大。由於他的有力領導,中國等離子體研究會成員之間的科研合作不斷加強,成員單位數目發展到了二十多個,包括中國科學院和中國核工業部的一些研究所以及一些高等院校。為了推動等離子體研究在中國的全面發展,蔡詩東多方呼籲把中國等離子體研究會直屬於中國物理學會,以便統一組織國內的學術活動。2001年,他的遺願終於實現了,中國等離子體研究會加入中國物理學學會,成為中國物理學學會下屬的等離子體物理學二級分會。 5. 勤奮好學,點滴積累 蔡詩東學識淵博,基本功紮實,知識面很廣,對等離子體物理理論有巨大貢獻,這是與他平時的勤奮好學,點滴積累分不開的。蔡詩東在大學期間是有名的用功學生,除了學好課堂知識外,他在課餘時間研讀了海外研究所的資料。蔡詩東總是認真地閱讀別人的文章,以便了解和掌握國外科研動態,對文章的內容有自己的分析有自己的見解。蔡詩東成名之後,他的好學精神始終堅持着。他從不以學術權威自居,他從不因為顧及面子而不懂裝懂,或擺出權威的架子嚇人。在學術問題上他沒有半點浮華虛張,從國外請來的身有專長的專家,只要有比自己先進的地方,不管輩分如何,他都是虛心學習。對自己不了解的實驗中的問題,也總是請教研究室的同事。對自己的學生,在學術討論中也是平等對待,以科學為準。他還有作筆記寫心得的習慣。在大學讀書時,他有個摘抄本,記下自己認為重要的東西。在以後的研究工作中,他把平時的閱讀體會和腦子中對科學問題的思考,和那種一閃念的靈感都記錄下來,留待以後慢慢思考。他對知識真是踏踏實實,一步一個腳印,點點滴滴地累積起來的。他記下的思考和問題,成了他的研究課題。這些問題大部分已經解決,還有一些尚未解決。中國的大數學家華羅庚教授的名言:「天才在於勤奮,聰明在於積累。」正是蔡詩東在科學研究道路上成長的寫照。 6. 「發表了的東西,白紙黑字是無法改變的,要是寫錯了,一輩子都會後悔的。」 蔡詩東的嚴謹治學真是做到了一絲不苟的程度。他的研究論文寫得總是有根有據,內容實事求是,經得起反覆推敲。他也這樣嚴格要求自己的學生。他對學生要送交發表的論文,他總是要反覆閱讀,仔細核對,做到內容準確、表述清楚。他常常告誡他的學生:「工作做錯了,可以重新做,但發表了的東西,白紙黑字是無法改變的,要是寫錯了,一輩子都會後悔的。」在他的教育下,他的學生投送文章前總是要仔細了再仔細地核對內容,反覆又反覆地修改詞句,力爭達到導師的內容準確、表述清楚的要求。 7. 「如果沒有興趣,就不要勉強自己。」 依蔡詩東的學術造詣聲望和學生們對他的尊敬,他可以給自己的研究生簡單地指定一個明確的研究課題,學生們也會接受他的這種安排。但蔡詩東認為培養研究生不僅僅是跟着導師做研究,更重要的是要培養他們的獨立思考能力,要尊重他們的興趣,要讓學生有充分發揮想象力和創造力的學術空間,以便最大限度地發揮他們的創造性和積極性。因此他讓學生自己去選題,最後和學生一起確定研究課題。而且還常常問學生:「你對這個課題感興趣嗎?如果沒有興趣,就不要勉強自己。」他安排組內同事的研究課題時,也常常照顧到對方對課題的興趣程度。他的這種尊重對方個人興趣的做法,常常使人感到和他在一起合作,心情非常愉快,氣氛很是融洽。 8. 「這就是對我最大的安慰。」 蔡詩東衣着樸素,生活節儉,但為資助湘西地區的4名貧困學生卻慷慨解囊;淡泊名利,有了成績不張揚,不請獎,所內有關部門幾次動員他去申請自然科學獎,但他認為獎勵應由同行根據工作成就推薦,不應由自己申請,因此一直未去申請任何獎項。有很多次,報紙和電台的記者要對他採訪報道,他都婉言謝絕。他認為,自己回國工作是期望能將自己的專業知識為發展國家的科學事業做點實實在在的工作,不願以此炫耀自己;他尊重別人勞動,不居功;埋頭工作,默默奉獻。那末,他的人生快樂在哪裡,安慰又在何方?他說:「我所從事的是基礎理論研究,只要看到自己的結果能被實驗證實,並被同行引用和推廣,這就是我最大的安慰。」這正是一個典型的科學家的高尚情操. 蔡詩東院士是一個傑出的等離子體物理學家,為推動和發展中國的等離子體事業竭盡了畢生精力,正如他的墓碑上刻着的那樣:「畢生致力於中國等離子體物理事業」, 蔡詩東又是一位令人敬重的執著地熱愛祖國的知識分子。 此外,蔡詩東很關心推動亞非第三世界國家的等離子體研究事業,在他連任的亞非等離子體培訓協會副主席的數年中,為發展亞非第三世界國家的等離子體事業,培養研究人才花費了他許多的精力和時間。


主要論著 編輯 S. T. Tsai, F. W. Perkins and T. H. Stix. 1970. Thermal Conductivity and Low Frequency Waves in Collisional plasma. Phys. Fluids, 13, 2108 S. T. Tsai, R. F. Ellis and F. W. Perkins. 1972. Parallel Current and Sheath Effects on Collisional Drift Wave. Phys. Fluids, 15, 345 S. T. Tsai. 1974. Spatial Evolution of Finite-Amplitude Plasma Waves in Collisional Plasma. J. Plasma Phys. 11, 213 S. T. Tsai, C. S. Wu, Y. D. Wang and S. W. Kang. 1981. Dielectric Tensor of a Weakly Relativistical Nonequilibrium and magnetized Plasmas. Phys. Fluids, 24, 2186 M. N. Rosenbluth, S. T. Tsai, J. W. Van Dam, M. Enquist. 1983. Energetic Particle Stabilization of Ballooning Modes in Tokamaks. Phys. Rev. Lett. 51, 1967 L. Chen, T. S. Tsai. 1983. Electrostatic Waves in General Magnetic Field Configurations. Phys. Fluids, 26 , 141 L. Chen, T. S. Tsai. 1983. Linear Oscillations in General Magnetically Confined Plasmas. Plasma Physics, 25, 349 S. T. Tsai, J. W. Van dam and L. Chen. 1984. Linear Relativistic Gyrokinetic Equation in General Magnetically confined Plasmas. Plasma Physics, 26, 907 S. T. Tsai, M. Tanaka, J. D. Gaffey, Jr, E. H. Da Jornada, C. S. Wu, L. F. Zieb. 1984. Effect of Electron Thermal Anisotropy on the Kinetic Cross-Field Streaming Instability. J. Plasma Phys. 32, 159 S. C. Guo and S. T. Tsai. 1987. Dispersion Relation of General Magnetically Confined Weak Relativistic Plasmas. Acta Physica Sinica 36, 870 S. T. Tsai, Y. P. Chen, S. C. Guo, et al. 1987. A New Cocept for Fusion Reactor Device. Nuclear Fusion and Plasma Physics, 7, 1 / Chinese Physics, 7, 1011 S. C. Guo, LO. Chen, S. T. Tsai, and P. N. Guzdar. 1989. Ion temperature Gradient Instability and Anomalous Transport. Plasma Physics and Controlled Fusion, 31, 423 Y. P. Chen and S. T. Tsai. 1991. Trapped Ion Nonlocal Effect in ICRF Geometry. Phys. Fluids B3, 2491 J. L. Mu and S. T. Tsai. 1992. Gyrokinetics in the Neutal Sheet Geometry. Phys. Fluids, B4, 1420 L. J. Zheng and S. T. Tsai. 1992. Energetic Particle Modified Mercier Criterion. Phys. Fluids, B4, 1416 L. J. Zheng and S. T. Tsai. 1992. Energetic Particle Stabilization of the Interchange Mode in Helically Symmetric Plasmas. Phys. Fluids, B4, 3329 S. T. Tsai and L. Chen. 1993. Theory of Kinetic Ballooning Modes Excited by Energetic Particles in Tokamaks. Phys. Fluids, B5, 3284 S. T. Tsai, S.C. Guo, and M. Yu. 1994. Drift Plasma Dispersion Function. In 《Advances in Plasma Physics — Thomas H. Stix Symposium》ed. By N. Fisch pp.228-237 (AIP Press, N. Y. ) [1] 蔡詩東、夏蒙棼、李銀安、周汝玲、姚國昌、周美和編著. 1985. 物理學詞典—等離子體物理學分冊. 科學出版社 主要參考文獻 《懷念蔡詩東》 中國科學院物理研究所、亞非等離子體培訓協會、中國等離子體研究會編纂. 1997. 《蔡詩東紀念文集》 王淦昌 題 楊曉升. 1998. 科學巨星蔡詩東命隕1996. 《中華兒女》1998年第6期 《新華文摘》 人物與回憶 1988.8 P.146


撰寫者 李銀安(1937~),江蘇省江陰市人。退休前, 一直在中國科學院物理研究所從事等離子體物理研究工作,研究員。 陳雁萍(1938~),上海人。退休前,一直在中國科學院物理研究所從事等離子體物理理論研究工作,研究員。


學術成就 編輯 蔡詩東30多年來一直從事等離子體理論研究工作。他的研究面很廣,發表了150餘篇論文,他的研究工作,被同行們廣泛引用。在一些重要的前沿領域做出了系統的,創造性的貢獻。



等離子體基礎理論研究 1. 推導出了熱流非對角元與逆磁對流項相消的恆等式,後被普林斯頓實驗室同行稱為「蔡氏等式」,從此,等離子體宏觀方程應力與熱流的表達式被固定了下來;1960年代,人們對靜態等離子體(Q-machine plasma)中的碰撞漂移波不穩定性在實驗上和理論上做了廣泛的研究,他們的研究結果雖然可以定性地解釋部分實驗結果,但仍然存在着不少不能解釋的現象。蔡詩東在分析了前人工作的基礎上,考慮到了熱漲落和邊界條件,以及碰撞粘滯性和熱輸運的聯合作用以後,所得到的計算結果極大地改進了與實驗結果符合的程度,同時預言了熵模不穩定性的存在,這個預言後被實驗證實. 蔡詩東對漂移波及其不穩定性研究的論文,是漂移波研究的重要文獻之一。 2. 建立了求解各向異性電磁振盪非線性飽和極限的熱力學方法。 蔡詩東把原有的各向同性靜電法推廣到了各向異性電磁振盪非線性飽和極限的情形,從而建立了求解各向異性電磁振盪非線性飽和極限的熱力學方法。 3. 對大幅度朗繆爾(Langmuir)波的研究,建立了混合計算方法在對無碰撞等離子體中有限幅度等離子體波的空間演變的研究中,建立了利用邊界條件匹配的解析與模擬混合算法。這個算法,對大幅度漸近展開或對小幅度的擾動都可適用,還大大地減少了計算量。這在當時計算機容量與速度還不很大的條件下,其優越性尤顯突出。 4. 推導出了弱相對論普遍色散關係,並建立了漂移等離子體色散函數的解析計算方法在均勻和非均勻WKB近似下,與美國馬里蘭大學吳京生教授等合作推導出了弱相對論性等離子體的普遍色散關係,並將L-函數推廣到複平面,建立了漂移等離子體色散函數的解析計算方法,從而使多年來只能用模型或數值計算的由非均勻性和相對論效應驅動的微觀不穩定性問題可以進行嚴格的解析處理,為天體,空間和實驗室等離子體的許多問題提供了計算方法。這一方法被廣泛引用。 5. 解釋了離子溫度梯度不穩定性與等離子體約束的定性關係。根據普林斯頓托卡馬克裝置PLT的實驗結果,首先導出了離子溫度梯度在托卡馬克等離子體中所導致的不穩定性模式結構,並從此推導出反常輸運的定標率,首先定性地說明了約束時間與電流的關係。



熱核聚變等離子體理論研究 1. 建立了適用於相對論、任意頻率、任意磁場位形的等離子體的迴旋動力論方程。 等離子體在聚變裝置中能否約束足夠長的時間是熱核聚變作為能源實現正能量輸出的重要條件之一。迴旋動力論方程是研究等離子體,特別是高溫等離子體穩定和約束的重要的基本工具。 蔡詩東與美國加州大學陳騮教授合作將原來只能處理低頻的迴旋動力論方程,推廣到了能適用於相對論、任意頻率、任意磁場位形的等離子體,為高能等離子體微觀理論得到一組計算簡便的方程。這一工作和高能粒子分量的計算概念與方法已被廣為引用並已列入研究生教材。蔡詩東與他的合作者又用它來計算各種不穩定性,並推廣到計算非局域加熱和輸運。他曾多次被邀作這方面的特邀報告和評論報告。他還與他的學生將此概念開拓到多年來大家認為無法適用的反場和中性片位形等離子體,預計,這一工作會推動地磁尾中性片等離子體物理的研究。 2. 提出了高能粒子穩定等離子體磁流體模的新概念 1983年,美國得克薩斯大學M.N. Rosenbluth 教授邀請他從事合作研究。他們與Van Dam教授等合作提出了托卡馬克等離子體中加入高能粒子後可抑制氣球模不穩定性,使等離子體直接進入高比壓(高比壓指的是產生的聚變能量和輸入的總能量之比值)第二穩定區的新思想。該工作具體證明了具有適當分布的高能粒子分量在托卡馬克等准穩態裝置中可以抑制起很大破壞作用的氣球模不穩定性,增強等離子體穩定性。其後,蔡詩東和他的研究小組又把這種致穩作用推廣到托卡馬克等離子體的內扭曲模不穩定性,從而有可能對鋸齒不穩定性與內破裂模不穩定性起到重要的抑制作用。此外,他們還考慮了理想磁流體模被抑制後電阻性不穩定性增長的可能性,並進一步從加熱和輸運的角度來討論實現高能粒子穩定作用的可能性。 托卡馬克雖然是磁約束途徑中最有希望實現受控熱核反應的裝置,但蔡詩東看到了仿星器對核聚變能最後具有實用意義的重要性,他帶領研究生首先證明了高能分量粒子對仿星器與偶極場中的氣球模與交換模不穩定性也可能起到抑制作用。 3. 預言了聚變產物(高能α粒子)會激發一些新的不穩定性,並提出了聚變堆設計中將會遇到的新問題。 蔡詩東與陳騮在1993年所預言的高能離子和高能α粒子激發的動力束氣球模不穩定性近年來已普遍地在實驗室中觀察到。該類高能粒子不穩定性可能定性地影響國際聚變反應實驗裝置ITER的聚變成效。 普遍認為,托卡馬克裝置是磁約束途徑中最有可能實現受控熱核反應的裝置,但托卡馬克等離子體中的氣球模、內扭曲模、內破裂模等不穩定性和鋸齒不穩定性使等離子體不能穩定存在,因而,高能分量粒子對托卡馬克等離子體的穩定作用這一新思想一經提出,立即引起了國際上許多科學家的反響,隨着實驗的進展,高能粒子分量等離子體已發展成為一個熱門領域。 國際上對蔡詩東在高能粒子分量等離子體理論上的貢獻給了很高的評價,認為 「蔡詩東是這個領域的世界領先的專家之一」。美國能源部官員,聚變理論主任邀請蔡詩東赴美並建議從事ITER(國際聚變實驗堆)中聚變產物(α粒子)問題的研究。牛津大學出版社物理科學主編邀蔡詩東撰寫這方面的專著。



其他研究 蔡詩東的研究面很廣,涉及到等離子體很多重要方面,除了以上所列以外,他與同事們合作還做出了不少有份量的工作,例如,發現了等離子體鞘對漂移模的影響,後被實驗證實; 研究了電阻問題與電阻型模的線性與非線性行為;非線性參量激發;提出了電磁結合的聚變研究裝置新概念;橫越磁場不穩定性及無碰撞激波;隨機過程與加熱;空間離子環問題;托卡馬克等離子體增強輻射及極區千米輻射;磁尾中性片及反場問題;弱湍流理論,強湍流與超腔子塌縮模擬;強耦合等離子體。 他培養出了他所在組的等離子體物理理論研究人才。他還幫助復旦大學,福州大學等高校開展等離子體研究,並對亞非地區發展中國家的等離子體研究也起到了一定的推動作用。


年譜簡編 編輯 1938年農曆5月1日生於福建省東山島,後隨家人遷往上海,在上海讀小學 1946年隨父母來到台灣,就讀於雲林縣虎尾安慶小學 1950-1953年年就讀於雲林縣虎尾中學 1953-1956年就讀於台南一中。 1956-1960年就讀於台中東海大學。畢業後服役備軍官役一年。

東海大學 1961-1963年擔任台彎東海大學物理系助教。 1963-1965年在美國新罕布什爾州達特茅斯大學獲超流物理碩士。 1965-l969年在美國普林斯頓大學以後異成績獲等離子體物理博士學位,指導教授為國際等離子體物理理論權威T. 1969-1973年在美國加州大學、馬里蘭大學研究。 1973年11月偕夫人曹俊喜女士回中國大陸定居,在中國科學院物理研究所從事等離子體理論研究。曾任副研究員、研究員及等離子體理論研究組組長、等離子體學術小組組長、所學術委員會委員等職。 1985年創立中國等離子體研究會,一宜擔任該會主席。 1986年自本年起被連續選為全國政治協商會議科技組委員。 1988年自本年起擔任亞洲、非洲等離子體培訓協會副主席。 1991年被評為美國物理學會會士。 1995年11月當選為中國科學院院士。 1996年6月20日因肝癌去世。