中國科學(xué)院院士湯定元: |
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中國紅外事業(yè)的奠基人 |
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中國科學(xué)院院士湯定元是我國半導(dǎo)體學(xué)科的創(chuàng)始人之一,也是我國紅外學(xué)科的奠基者,為發(fā)展我國半導(dǎo)體光電子學(xué),特別是紅外光電子科技作出了突出貢獻(xiàn)。
“我覺得我們做科學(xué)的人,不但應(yīng)當(dāng)做基礎(chǔ)研究,更應(yīng)當(dāng)做應(yīng)用研究,甚至生產(chǎn)都應(yīng)當(dāng)涉足?茖W(xué)上取得成就,最重要的是對(duì)它的熱愛以及長期堅(jiān)忍不拔的探索精神、勤于觀察和搜集材料的能力。”湯定元是這樣說,也是這樣做的。
為祖國作貢獻(xiàn)
湯定元在美國求學(xué)期間,發(fā)現(xiàn)了高壓下金屬鈰的化學(xué)鍵改變。此發(fā)現(xiàn)被收錄在諾貝爾獎(jiǎng)獲得者鮑林的名著《化學(xué)鍵的本質(zhì)》中。此后,他發(fā)明了金剛石高壓容器,并將其用于高壓物理研究,成為高壓物理研究史上的一項(xiàng)重要進(jìn)展。
除上述兩項(xiàng)頗有影響的成果之外,湯定元還熱衷于探索性工作,包括金屬銫的高壓相變、溴化銀的蠕變研究、高壓下的硅性質(zhì)研究。
新中國成立后,身在美國的湯定元經(jīng)過兩個(gè)多月的反復(fù)斟酌,決定放棄博士學(xué)位,盡早回國。道別時(shí),老師同學(xué)都勸他不要離開,但湯定元回國的意愿急切而堅(jiān)定,一心要為振興中華貢獻(xiàn)綿薄之力。
此后的歲月里,每當(dāng)被問及為何堅(jiān)決選擇回國時(shí),湯定元自始至終只有一個(gè)回答:“為祖國作貢獻(xiàn)。”
創(chuàng)新紅外科技
回國后,湯定元將半導(dǎo)體光學(xué)和光電現(xiàn)象作為研究方向。他先在中國科學(xué)院應(yīng)用物理研究所(中國科學(xué)院物理研究所前身)工作,其間領(lǐng)導(dǎo)的項(xiàng)目組在國內(nèi)最早開展了硫化鉛紅外探測器研究工作,這是我國紅外技術(shù)領(lǐng)域早期具有開創(chuàng)意義的工作。
湯定元主張科學(xué)研究要基于國家實(shí)際,要面向國家的現(xiàn)實(shí)需求;認(rèn)為中國科學(xué)院不僅要做機(jī)制研究,也要承擔(dān)產(chǎn)品的試制甚至生產(chǎn)任務(wù)。
1958年,湯定元寫信給國防科委領(lǐng)導(dǎo),強(qiáng)調(diào)紅外技術(shù)對(duì)于國防建設(shè)的重要性,建議在紅外研究領(lǐng)域注重紅外探測器等器件的研究。這是促使我國重視紅外技術(shù)的“第一封信”,紅外技術(shù)的研究任務(wù)由此被正式提出。
隨后,湯定元從雜志上了解到,紅外技術(shù)在當(dāng)時(shí)的美國已經(jīng)發(fā)展得相當(dāng)成熟,而國內(nèi)正處于經(jīng)濟(jì)困難時(shí)期,大部分研究工作停滯。他對(duì)這種情況十分憂慮,于是以高度的責(zé)任感于1960年12月再次致信。
在涉及紅外技術(shù)的“第二封信”中,他寫道:“紅外技術(shù)研究是大有發(fā)展前途的,不能讓它中斷,但也不能搞‘一窩蜂’,要聚散為整,集中全國的科研力量進(jìn)行攻關(guān)。”不久后,領(lǐng)導(dǎo)就派人找湯定元談話,表示會(huì)盡量解決困難。
這封信的意義不止于此,它還間接促成了1964年初發(fā)生的、被認(rèn)為是我國紅外技術(shù)發(fā)展史上重要里程碑的戰(zhàn)略性調(diào)整事件——中國科學(xué)院決定將昆明物理研究所及上海技術(shù)物理研究所轉(zhuǎn)為紅外技術(shù)研究專業(yè)所,同時(shí)將北京物理研究所和半導(dǎo)體研究所紅外方面的工作分別調(diào)整到這兩個(gè)所。
1964年5月,湯定元按照中國科學(xué)院黨組安排來到上海,肩負(fù)起把上海技術(shù)物理研究所(以下簡稱上海技物所)建設(shè)發(fā)展成為紅外技術(shù)專業(yè)研究所的重任。
湯定元基于當(dāng)時(shí)的國情、所情及紅外技術(shù)自身發(fā)展特點(diǎn),提出“研制任務(wù)帶動(dòng)學(xué)科發(fā)展”的思路。同時(shí),他還提出了四點(diǎn)主張,即紅外探測器是發(fā)展紅外技術(shù)的關(guān)鍵;紅外技術(shù)發(fā)展中的專用元器件和材料研究,要在研究所內(nèi)自行研制;開展一些高要求、高水平的紅外系統(tǒng)研究,以促進(jìn)元部件性能的提高和實(shí)用化;應(yīng)重視紅外技術(shù)的基礎(chǔ)研究工作。這一高瞻遠(yuǎn)矚、科學(xué)合理的發(fā)展思路很快在實(shí)踐中得到了印證與肯定。
1965年,湯定元寫了“第三封信”,希望上海技物所能承擔(dān)外國某戰(zhàn)斗機(jī)同類型紅外雷達(dá)的研制任務(wù),表明了對(duì)研究所紅外技術(shù)研究的信心與決心。
這封信再一次得到了上級(jí)的支持與鼓勵(lì)。在之后召開的會(huì)議上,紅外雷達(dá)研制任務(wù)被分配給上海技物所,湯定元親自參加機(jī)載紅外搜索跟蹤系統(tǒng)的分析與測試工作。
上世紀(jì)80年代初,湯定元邀請(qǐng)一位美籍華人物理學(xué)家來研究所講學(xué),這位物理學(xué)家了解研究所的工作之后對(duì)湯定元說:“美國目前一些研究所也時(shí)興你們這樣的結(jié)構(gòu),按出成果的需要組織全所研究工作。”從此,“研制任務(wù)帶動(dòng)學(xué)科發(fā)展”的思路貫穿于上海技物所的發(fā)展歷史,也體現(xiàn)在我國紅外技術(shù)發(fā)展歷程中。
湯定元80歲生日時(shí),時(shí)任中國科學(xué)院院長路甬祥為他題詞:“貢獻(xiàn)畢生精力,創(chuàng)新紅外科技。”這是作為我國半導(dǎo)體光電器件開拓者和紅外技術(shù)開創(chuàng)者的湯定元一生的真實(shí)寫照。
培土育人 芝蘭滿室
湯定元培養(yǎng)了許多學(xué)生,其中不乏中國科學(xué)院院士和中國工程院院士。湯定元曾5次獲得中國科學(xué)院優(yōu)秀導(dǎo)師獎(jiǎng)。
湯定元在科學(xué)研究和培養(yǎng)年輕人成才的過程中秉持格物致知、學(xué)以致用的理念,非常注重討論和啟發(fā)式教學(xué),主張要為科學(xué)家的成長營造一個(gè)寬松的研究環(huán)境,不要急于求成,而要“養(yǎng)”科學(xué)家。
同時(shí),他教導(dǎo)學(xué)生將個(gè)人成長和事業(yè)成功同祖國發(fā)展緊密聯(lián)系在一起。他曾這樣勉勵(lì)一位即將赴德國進(jìn)行博士后研究的學(xué)生:“此番德國之行,一是要多為國家作貢獻(xiàn),二是銘記出國的目的是要更深入地做好研究工作。”
湯定元不僅對(duì)自己的研究生悉心培養(yǎng),對(duì)遇到的其他年輕人也不遺余力進(jìn)行指導(dǎo)。初來上海技物所時(shí),他發(fā)現(xiàn)相當(dāng)多研究人員對(duì)紅外技術(shù)不太了解,于是便為大家講授紅外技術(shù)物理基礎(chǔ)課,每周一次,連續(xù)講授了半年多。他還曾為分配到研究所的大批工農(nóng)兵大學(xué)生開設(shè)物理基礎(chǔ)課程和半導(dǎo)體專業(yè)課程,并從中發(fā)現(xiàn)了一些可造之才。
建言獻(xiàn)策 科普惠民
湯定元面對(duì)問題敢于直言和針砭時(shí)弊。1981年,他發(fā)表文章指出當(dāng)時(shí)科技規(guī)劃和科學(xué)管理中存在的系列問題。
1982年,他在《科學(xué)研究必須講科學(xué)道德》一文中指出,研究所要出成果和出人才,需要有良好的組織管理,需要一套能防止或解決共事者之間矛盾的行為規(guī)范,即所謂科學(xué)道德規(guī)范。
1986年,他給國家自然科學(xué)基金委員會(huì)寫信,強(qiáng)調(diào)基礎(chǔ)研究的重要性,指出領(lǐng)導(dǎo)要真正了解科學(xué)與工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的關(guān)系、了解基礎(chǔ)研究的作用,把科研經(jīng)費(fèi)花在刀刃上。
1998年10月,他在題為《我國紅外技術(shù)發(fā)展的回顧》的特邀報(bào)告中提出,因紅外技術(shù)的特殊性,要處理好交流合作與保密之間的關(guān)系,必須有一個(gè)真正能了解和協(xié)調(diào)全國紅外技術(shù)力量、公正處理各種關(guān)系的領(lǐng)導(dǎo)中心,希望國防科工委能擔(dān)負(fù)起這一領(lǐng)導(dǎo)中心責(zé)任。
此外,湯定元還在交叉學(xué)科與科普工作中發(fā)揮了重要作用。1974年,他收集并編譯出版了《紅外技術(shù)在氣象衛(wèi)星中的應(yīng)用》,成為我國把氣象衛(wèi)星研制與紅外技術(shù)聯(lián)系在一起的第一人,為我國之后50多年的衛(wèi)星載荷技術(shù)發(fā)展和布局奠定了基礎(chǔ)。對(duì)于科學(xué)普及,他認(rèn)為把科學(xué)成就告訴普通老百姓是科學(xué)家應(yīng)盡的責(zé)任,他發(fā)表的科普文章雖然數(shù)量不多,但影響很大。
淡泊名利 甘于奉獻(xiàn)
湯定元為他熱愛的科學(xué)事業(yè)嘔心瀝血,取得了諸多成就,也獲得了諸多榮譽(yù)和獎(jiǎng)勵(lì)。對(duì)待榮譽(yù)和獎(jiǎng)勵(lì),他只覺得自己做了一直想做和應(yīng)該做的事情,成績只是對(duì)之前工作的小結(jié)而已。
2002年10月,湯定元獲得何梁何利基金科學(xué)與技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)和20萬港元獎(jiǎng)金。那時(shí),他的兒子正為買房準(zhǔn)備貸款,但他沒有把這筆獎(jiǎng)金留給家人,而是在家人的支持下將款項(xiàng)如數(shù)捐贈(zèng)給母校——華羅庚中學(xué),并入華羅庚獎(jiǎng)學(xué)金。相比于自己的“小家”,他想到的是更需要這筆錢的“大家”,是那些與他一樣一心求知向上的“寒門”學(xué)生。
捐款消息傳播開來,大家無不為之感動(dòng),湯定元卻很平靜。事實(shí)上,這不是他第一次為教育事業(yè)捐款,此前他不僅多次為“希望工程”捐款,還為我國西部地區(qū)捐贈(zèng)了一個(gè)“希望書庫”。
湯定元對(duì)于科學(xué)研究、育人和科普充滿了炙熱的愛,他樂于投入其中,但對(duì)于名利光環(huán)卻看得很淡。這正是他“勇于奉獻(xiàn)、安于平凡”人生觀的最好體現(xiàn)!
(作者單位:中國科學(xué)院上海技術(shù)物理研究所)
《科學(xué)新聞》 (科學(xué)新聞2024年10月刊 人物)