“黨和國(guó)家需要真正嚴(yán)肅的科學(xué)家和科學(xué)成就，黨的科學(xué)事業(yè)是一個(gè)十分艱巨的事業(yè)，我不能沒有信心，不能不負(fù)責(zé)任，更不允許自己有一絲一毫偷懶和投機(jī)取巧的思想，要不惜心血地嚴(yán)肅對(duì)待。”
1985年，一位科研人員在入黨志愿書中寫下這樣一段話，成為他一生為之奮斗的鏗鏘誓言。這位科學(xué)家，就是中國(guó)科學(xué)院院士、我國(guó)人工晶體學(xué)界泰斗陳創(chuàng)天。
1937年，陳創(chuàng)天出生于浙江奉化，1962年畢業(yè)于北京大學(xué)物理系，1962年至1998年在中國(guó)科學(xué)院福建物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究所工作，1998年調(diào)至中國(guó)科學(xué)院理化技術(shù)研究所，組建中國(guó)科學(xué)院北京人工晶體研究發(fā)展中心。1990年當(dāng)選為發(fā)展中國(guó)家科學(xué)院院士，2003年當(dāng)選為中國(guó)科學(xué)院院士。
陳創(chuàng)天是中國(guó)非線性光學(xué)晶體研究的開拓者，他為奠定我國(guó)非線性光學(xué)晶體在國(guó)際上的領(lǐng)先地位作出了杰出貢獻(xiàn)，在非線性光學(xué)晶體發(fā)展史上寫下了光輝的一頁(yè)。
陰離子基團(tuán)理論指導(dǎo)創(chuàng)新
陳創(chuàng)天曾說，中國(guó)非線性光學(xué)材料的指導(dǎo)思想，就是要走自己的路。
上世紀(jì)60年代，著名化學(xué)家盧嘉錫在福建物構(gòu)所帶領(lǐng)研究團(tuán)隊(duì)開始非線性光學(xué)晶體的研制。當(dāng)時(shí)我國(guó)在該領(lǐng)域的研究落后國(guó)外幾十年，研究從仿制起步，逐漸遇到瓶頸，于是派陳創(chuàng)天開展理論計(jì)算，用以指導(dǎo)材料設(shè)計(jì)。陳創(chuàng)天不負(fù)所托，于1976年提出晶體非線性光學(xué)效應(yīng)的“陰離子基團(tuán)理論”。
這一理論簡(jiǎn)約直觀，抓住了紫外—可見—近紅外波段非線性光學(xué)晶體內(nèi)在機(jī)制的本質(zhì)，為此后硼酸鹽非線性光學(xué)晶體的發(fā)現(xiàn)奠定了基礎(chǔ)。理論和實(shí)驗(yàn)緊密結(jié)合，能夠更加直接、高效、快速地探索新型非線性光學(xué)晶體，通過這樣的探索方法，能夠極大地減小新材料探索的盲目性，提高探索的時(shí)間和效率，節(jié)約大量人力和物力。
之后，中國(guó)科學(xué)家在該領(lǐng)域放棄“跟跑”國(guó)外，而是依據(jù)這一原創(chuàng)科學(xué)理論開展自主探索。陳創(chuàng)天帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)在國(guó)際上率先發(fā)現(xiàn)了一系列優(yōu)質(zhì)非線性光學(xué)晶體，引領(lǐng)了非線性光學(xué)晶體研究的國(guó)際發(fā)展方向。
以理論與計(jì)算指導(dǎo)非線性光學(xué)晶體的研究取得成功，這實(shí)際上與近40年后（2011年）美國(guó)奧巴馬政府提出的“材料基因計(jì)劃”的主旨是一致的。晶體學(xué)界認(rèn)為，如今，陰離子基團(tuán)理論所蘊(yùn)含的學(xué)術(shù)思想對(duì)于探索新型優(yōu)質(zhì)晶體仍具有重要的指導(dǎo)意義。
“中國(guó)牌”晶體享譽(yù)世界
1986年，美國(guó)舊金山，第14次國(guó)際量子電子學(xué)（IQEC）和激光與光電子（CLEO）會(huì)議在這里召開。會(huì)上，一位中國(guó)科學(xué)家宣布研制成功一種新材料——低溫相偏硼酸鋇（BBO）晶體，并報(bào)告了與斯坦福大學(xué)合作測(cè)定的光學(xué)性能數(shù)據(jù)。
這篇報(bào)告引起非常大的轟動(dòng)，以至于當(dāng)陳創(chuàng)天走下發(fā)言臺(tái)，會(huì)場(chǎng)發(fā)生了極其罕見的一幕：參會(huì)的200多位科學(xué)家中，竟然有一半跟著他一起出去，想要進(jìn)一步了解BBO晶體的情況，會(huì)議因此暫時(shí)中斷。
橫空出世的“中國(guó)牌”晶體BBO，在美國(guó)引起很大反響。不久，美國(guó)48位科學(xué)家在華盛頓召開了一個(gè)評(píng)估會(huì)，形成了一份關(guān)于非線性光學(xué)材料研究的評(píng)估報(bào)告。他們說，美國(guó)現(xiàn)在要提高警惕，為什么國(guó)際最先進(jìn)的非線性光學(xué)材料的物理思想不是來自美國(guó)，而是來自國(guó)外？
走上國(guó)際舞臺(tái)的，不只是這塊“中國(guó)牌”晶體，更重要的是對(duì)探索新材料起到?jīng)Q定性作用的理論思想。陳創(chuàng)天以理論指導(dǎo)非線性光學(xué)晶體研制的步伐沒有停下，不久后，他帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)了又一個(gè)“中國(guó)牌”晶體——三硼酸鋰（LBO）。
BBO、LBO兩種晶體很快實(shí)現(xiàn)了小批量生產(chǎn)，在國(guó)內(nèi)外激光界廣泛使用。就晶體材料領(lǐng)域而言，這是我國(guó)首次走向國(guó)際并被國(guó)際上廣泛應(yīng)用的兩塊晶體。
推動(dòng)前沿裝備自主創(chuàng)新鏈
提到“技術(shù)封鎖”和“產(chǎn)品禁運(yùn)”，人們總覺得這是發(fā)達(dá)國(guó)家的“專利”。但在高技術(shù)領(lǐng)域，中國(guó)也曾對(duì)美國(guó)說“不”。
20世紀(jì)80年代末到90年代初，在非線性光學(xué)晶體方面，BBO 已經(jīng)能夠解決紫外諧波光有效功率輸出，磷酸鈦氧鉀晶體（KTP）加上LBO已經(jīng)可以解決可見光波段諧波光輸出問題，剩下的就是深紫外，即激光波長(zhǎng)短于200納米的波段。
多年來，激光界一直將200納米形容為全固態(tài)激光的一堵“墻”，誰(shuí)突破了這堵“墻”，就可能掌握精密化、實(shí)用化深紫外全固態(tài)激光探測(cè)手段，占領(lǐng)深紫外前沿研究領(lǐng)域的制高點(diǎn)。而全固態(tài)激光器要產(chǎn)生深紫外激光，關(guān)鍵是要找到合適的深紫外非線性光學(xué)晶體。
于是，陳創(chuàng)天又開始了新型非線性光學(xué)晶體的探索之路。經(jīng)過反復(fù)計(jì)算和思考，他提出了尋找深紫外非線性光學(xué)材料的結(jié)構(gòu)選型依據(jù)，率領(lǐng)團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)了氟代硼鈹酸鉀晶體（KBBF），利用該晶體首次實(shí)現(xiàn)深紫外激光輸出，打破了國(guó)際激光界長(zhǎng)期以來的“200納米壁壘”。
然而，KBBF晶體獨(dú)特的薄片層狀生長(zhǎng)習(xí)性使其難以獲得實(shí)際應(yīng)用。為了解決這一難題，陳創(chuàng)天聯(lián)合中國(guó)科學(xué)院院士蔣民華團(tuán)隊(duì)進(jìn)行晶體生長(zhǎng)技術(shù)攻關(guān)，始獲突破；又與中國(guó)工程院院士許祖彥團(tuán)隊(duì)合作，開發(fā)出KBBF晶體棱鏡耦合器件及技術(shù)，獲得中、美、日專利授權(quán)，解決了KBBF晶體器件制備問題。最終，陳創(chuàng)天團(tuán)隊(duì)發(fā)展了“局域自發(fā)成核技術(shù)”，攻克了大尺寸KBBF晶體生長(zhǎng)技術(shù)難關(guān)，實(shí)現(xiàn)了多種波長(zhǎng)的深紫外激光有效輸出，保障了中國(guó)在深紫外固體激光方面的國(guó)際壟斷地位。自此，KBBF晶體實(shí)現(xiàn)了實(shí)用化。
《自然》雜志曾以“藏匿的中國(guó)晶體珍寶”為題，對(duì)陳創(chuàng)天率領(lǐng)團(tuán)隊(duì)研發(fā)的KBBF晶體進(jìn)行了報(bào)道，稱“這是一塊完美的晶體，它可以使整個(gè)領(lǐng)域向前發(fā)展……其他國(guó)家在晶體生長(zhǎng)方面的研究目前看來還無法縮小與中國(guó)的差距”。
2007年，KBBF晶體被禁止對(duì)外出口，成為“我國(guó)在高技術(shù)領(lǐng)域?qū)γ绹?guó)說‘不’的第一件事情”。
材料禁運(yùn)，不只是贏得自豪感，更重要的是對(duì)于我國(guó)科技發(fā)展的重大意義。2008年，國(guó)家重大科研裝備研制專項(xiàng)“深紫外固態(tài)激光源前沿裝備”啟動(dòng)，許祖彥、陳創(chuàng)天擔(dān)任首席科學(xué)家。7名院士率領(lǐng)8個(gè)研究團(tuán)隊(duì)通力合作，研制出8臺(tái)新型深紫外激光科研裝備。2013年，該項(xiàng)目通過驗(yàn)收，中國(guó)成為世界上唯一一個(gè)能夠制造實(shí)用化、精密化深紫外全固態(tài)激光器并成功應(yīng)用于前沿裝備的國(guó)家。該項(xiàng)目打造了一條“晶體—光源—裝備—科研—產(chǎn)業(yè)化”自主創(chuàng)新鏈，成為我國(guó)自主研發(fā)高精尖儀器的成功范例。
“其他人很難復(fù)制我”
陳創(chuàng)天曾回憶說，“我覺得今天其他人很難復(fù)制我。”這個(gè)“很難復(fù)制”，指的是學(xué)術(shù)成長(zhǎng)經(jīng)歷。
陳創(chuàng)天畢業(yè)于北京大學(xué)理論物理專業(yè)。在北大6年學(xué)習(xí)期間，教固體物理和固體理論的是黃昆，教熱力學(xué)和統(tǒng)計(jì)物理的是王竹溪，教特殊函數(shù)的是郭敦仁，教原子物理的是褚圣麟，教場(chǎng)論的是胡寧……這些國(guó)際一流科學(xué)家親自授課，使陳創(chuàng)天在理論物理方面得到了非常好的訓(xùn)練。
畢業(yè)分配到福建物構(gòu)所后，為了使知識(shí)結(jié)構(gòu)“化學(xué)化”，陳創(chuàng)天在盧嘉錫的指導(dǎo)下，認(rèn)真學(xué)習(xí)了3年理論化學(xué)方面的知識(shí)。扎實(shí)的基礎(chǔ)學(xué)習(xí)，為他之后從事晶體材料研究打下了堅(jiān)實(shí)的物理、化學(xué)基礎(chǔ)。
“文革”初期，很多實(shí)驗(yàn)工作被迫停頓，陳創(chuàng)天就在家專心做理論研究，陰離子基團(tuán)理論開始形成。此后他又參加了晶體生長(zhǎng)、測(cè)試，對(duì)各方面的工作都有了實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。物理與化學(xué)、理論與實(shí)驗(yàn)的結(jié)合，成就了一位材料學(xué)界的學(xué)術(shù)大家。
正如中國(guó)科學(xué)院院士、材料科學(xué)家葉恒強(qiáng)所說，紀(jì)念陳創(chuàng)天，因?yàn)樗?ldquo;材料設(shè)計(jì)的成功實(shí)踐”，更因?yàn)樗?ldquo;從設(shè)計(jì)成分到晶體生長(zhǎng)到出口貿(mào)易到研制儀器，一以貫之”。葉恒強(qiáng)曾在紀(jì)念文章中寫道：“陳創(chuàng)天聯(lián)合蔣民華、閔乃本、許祖彥等科學(xué)家，將非線性光學(xué)晶體的研究與生產(chǎn)做得風(fēng)生水起。科學(xué)與技術(shù)、配方與生長(zhǎng)、晶體與儀器、貿(mào)易與保護(hù)，方方面面，齊心協(xié)力，融為一體。使得‘中國(guó)牌’晶體得以發(fā)揚(yáng)光大，長(zhǎng)盛不衰。陳創(chuàng)天作為源頭創(chuàng)新者，又以寬宏的氣度團(tuán)結(jié)中下游的科技工作者和管理工作者，功不可沒。”
執(zhí)著認(rèn)真的一生
如果要用一兩個(gè)詞來形容對(duì)陳創(chuàng)天的印象，后輩們說得最多的就是執(zhí)著、認(rèn)真。
40年前就成為陳創(chuàng)天弟子的理化所研究員李如康坦言：“陳老師最讓我佩服的就是他的執(zhí)著。對(duì)于一種晶體材料，他的研究興趣能保持10年、20年甚至更長(zhǎng)時(shí)間，這也是陳老師能取得成功的重要因素之一。”
陳創(chuàng)天在培養(yǎng)學(xué)生和自己做研究時(shí)，始終強(qiáng)調(diào)做學(xué)問不能有虛榮心、不能做虛的，一定要落到實(shí)處，要一步一個(gè)腳印，如同畫畫，一定要去做“畫老虎”的研究，而不要去做“畫鐘馗”的研究。因?yàn)殓娯刚l(shuí)也沒有見過，怎么畫都行，僅憑想象無法驗(yàn)證，看起來熱鬧，實(shí)則虛無縹緲。
在理化所，陳創(chuàng)天給大家最深刻、最難忘的印象，就是高標(biāo)準(zhǔn)、嚴(yán)要求。在申報(bào)科研項(xiàng)目時(shí)，他總是要求把驗(yàn)收的技術(shù)指標(biāo)定得高一些、再高一些。雖然科學(xué)研究要追求更高的目標(biāo)，但對(duì)一個(gè)具體的科研項(xiàng)目來說，指標(biāo)定得越高，完成難度就越大，而項(xiàng)目是有驗(yàn)收節(jié)點(diǎn)要求的，這樣“給自己加碼”，在旁人看來是很傻的事。
但陳創(chuàng)天偏偏喜歡干這樣的“傻事”。他對(duì)年輕人半開玩笑地解釋說：“指標(biāo)定低了，怕你們不努力！”其實(shí)，這源于他內(nèi)心對(duì)更高科學(xué)目標(biāo)的追求。
“除了科研，他幾乎沒有其他愛好。”這是弟子們對(duì)陳創(chuàng)天的評(píng)價(jià)，“科研就是他最大的愛好，他是‘工作狂’，是在科研工作中真正獲得快樂的人�？蒲芯褪撬臉啡�，是真的熱愛，不需要鞭策。這和把科研當(dāng)成職業(yè)的人不一樣。”
后輩們最難忘的，是他常常帶著孩子般的天真，在沉思與大笑交替中與后輩交流、爭(zhēng)論，也一起高興著、暢想著。
陳創(chuàng)天曾說，“總結(jié)硼酸鹽非線性光學(xué)晶體發(fā)現(xiàn)的歷史，我們深深地感到，要?jiǎng)?chuàng)新就必須要有自主的科學(xué)思想，才能獲得自己的成果，才能自立于世界民族之林。”他為世界及中國(guó)非線性光學(xué)晶體學(xué)科發(fā)展作出的貢獻(xiàn)，永遠(yuǎn)銘記在后人心中�！�
( 作者單位：中國(guó)科學(xué)院理化技術(shù)研究所)