赤子傳
發(fā)布時間:2018-06-24 來源: 感恩親情 點(diǎn)擊:
他,是中國自主培養(yǎng)的第一位紅外物理博士,發(fā)現(xiàn)了最完整的用于研制紅外探測器的碲鎘汞紅外本征光吸收光譜,發(fā)展了碲鎘汞能帶結(jié)構(gòu)理論和光躍遷理論,提出了碲鎘汞禁帶寬度、吸收系數(shù)、折射系數(shù)等多個有關(guān)碲鎘汞基本物理性質(zhì)的重要表達(dá)式,建立了窄禁帶半導(dǎo)體表面二維電子氣子能帶結(jié)構(gòu)理論,解決了碲鎘汞紅外焦平面材料器件研制中涉及窄禁帶半導(dǎo)體光電激發(fā)動力學(xué)的重要基礎(chǔ)問題,促進(jìn)了我國航空航天紅外探測器技術(shù)的發(fā)展。
他,身為院士,心系科普,平均每月做1?2場科普報告、擔(dān)任《十萬個為什么》叢書《能源與環(huán)境》分冊主編、撰寫了近百篇科普文章,因在科普領(lǐng)域的杰出貢獻(xiàn)而獲得首屆“全國創(chuàng)新爭先獎?wù)隆薄?br> 他,勇于承擔(dān)參政議政的社會責(zé)任,關(guān)注國家大政方針與科研領(lǐng)域的研究進(jìn)展,積極為國家科技政策的制定建言獻(xiàn)策,促成多項國家相關(guān)法案的修訂與完善。
他,就是中國科學(xué)院院士、華東師范大學(xué)信息科學(xué)技術(shù)學(xué)院院長、中國科學(xué)院上海技術(shù)物理研究所研究員褚君浩。
幼時啟蒙 終生追求
回顧褚君浩的科研生涯,他與紅外物理的結(jié)緣并非“一見鐘情”,而實屬無意之舉。
褚君浩的父親褚紹唐先生是我國第一位地理教育學(xué)碩士生導(dǎo)師,我國著名地理教育家、歷史地理學(xué)家。受父親影響,褚君浩從小就喜歡看家里訂閱的《科學(xué)畫報》《科學(xué)大眾》等科普雜志和科學(xué)家傳記,且動手能力極強(qiáng),時不時做些小發(fā)明。小學(xué)五年級時,褚君浩做成了第一個科學(xué)小制作:一只“天文望遠(yuǎn)鏡”。他找來兩塊一大一小的凹凸鏡片,再用硬紙板做成望遠(yuǎn)鏡的外殼,裝配出一只“土土的”望遠(yuǎn)鏡,用來看月亮比肉眼所見時放大了將近一倍。
上中學(xué)后,褚君浩迷上了物理學(xué)。在徐匯中學(xué)念初三時,他從圖書館借閱《從近代物理學(xué)來看宇宙》《眼睛和太陽》,以及天文學(xué)方面的教科書,高中時就閱讀了《原子物理學(xué)》《科學(xué)家奮斗史話》《相對論ABC》等科學(xué)類書籍。雖然只能讀懂小部分,但對科研的興趣已經(jīng)在少年褚君浩心里萌動。高二時,他開始寫論文探究一些問題,比如《相對—絕對觀念的初步探討》。
1962年高考時,褚君浩只填報了一個專業(yè)——物理。“當(dāng)時我的想法就是,非物理系不上!”值得注意的是,在上海師范學(xué)院物理系學(xué)習(xí)及接下來的10年物理老師生涯中,褚君浩感興趣的都是理論物理,對相對論、基本粒子等理論目眩神迷。
1978年我國恢復(fù)研究生考試,在中國科學(xué)院院士嚴(yán)東生先生的推薦下,褚君浩參加了中國科學(xué)院上海技術(shù)物理所的研究生錄取考試。盡管在物理領(lǐng)域?qū)W習(xí)、工作多年,但他一直接觸的多是理論物理,此次報考的卻是紅外及半導(dǎo)體物理。隔行如隔山,“我過去并不了解半導(dǎo)體材料學(xué),也不能稱得上喜歡這個專業(yè),而且我完全沒有接觸過半導(dǎo)體物理學(xué),可以說是一個徹頭徹尾的‘門外漢’!瘪揖普f。
但正是這位“門外漢”,硬是憑借本科學(xué)習(xí)打下的基礎(chǔ)自學(xué)了黃昆和謝希德的《半導(dǎo)體物理學(xué)》,將其中的公式來回推導(dǎo),終至融會貫通,在半導(dǎo)體物理考試中取得90分的高分,以總分第二名的成績順利進(jìn)入中國科學(xué)院上海技術(shù)物理所。他師從中國半導(dǎo)體科學(xué)和紅外技術(shù)開拓者之一、著名紅外物理學(xué)家、中科院院士湯定元,開始了在紅外物理領(lǐng)域的科研生涯。
那時,褚君浩跟隨湯先生研究遠(yuǎn)紅外探測器材料碲鎘汞。攻讀碩士期間,湯先生交給了褚君浩一個難題——測量出碲鎘汞紅外本征光吸收光譜!要知道,這是一個世界級難題,當(dāng)時國內(nèi)外研究人員都未攻克,而湯先生將這個難題擺在了一個初窺門徑的碩士研究生面前。被導(dǎo)師交待了這樣一道“超綱”的題目,褚君浩卻并沒有惶恐不安,反而從容接下了任務(wù),磨刀霍霍地展開了探索。一個輕描淡寫地布置了任務(wù),一個淡然地接下,在旁人眼中不可思議的事情,這師徒倆卻順理成章地做了,并且成功了。
褚君浩說:“要做出碲鎘汞紅外本征光吸收光譜,必須要解決一個如何測量高吸收系數(shù)的問題,需要將材料磨到很薄的程度,而這就需要大量的樣品!敝档米⒁獾氖,這種樣品的價格十分昂貴,全數(shù)購買并不現(xiàn)實。所幸,當(dāng)時研究所里有其他的小組在生長這種材料,且自愿贈予褚君浩以供研究。“有他們提供的大量樣品資源作為后盾,我最終發(fā)現(xiàn)了碲鎘汞紅外本征光吸收光譜,解決了這個國際難題!瘪揖普f,“當(dāng)初同事給我的樣品袋我一直保存在辦公室的抽屜中,因為這不僅僅是一個個樣品,也是合作精神的體現(xiàn)!
碩士畢業(yè)之際,褚君浩有了留學(xué)美國的機(jī)會,湯先生卻建議他在國內(nèi)攻讀博士繼續(xù)自己的研究方向,以求更進(jìn)一步。當(dāng)時,國內(nèi)外的博士生待遇差距很大:在美國有兩萬多美金一年,而國內(nèi)是80多元一個月,一年約1000元人民幣。留美的誘惑不可謂不大,但褚君浩沒有動搖,而是選擇了留在國內(nèi)。1984年,他成為我國自主培養(yǎng)的第一位紅外物理博士。
1986年3月,受洪堡基金會邀請,褚君浩來到德國慕尼黑技術(shù)大學(xué)從事客座研究,在柯霍教授的實驗室參與半導(dǎo)體二維電子項目研究工作。當(dāng)時,在研究二維電子躍遷過程中,他遇到一個難題,即要求遠(yuǎn)紅外激光器非常穩(wěn)定,而實驗室的遠(yuǎn)紅外激光器非常不穩(wěn)定,每回做實驗時,幾乎連5分鐘也穩(wěn)定不了。不僅是他,德國的年輕博士們對此也一籌莫展。當(dāng)時他想出很多辦法反復(fù)實驗,經(jīng)過一連幾天的觀察、摸索,弄清了這臺儀器的運(yùn)作原理和運(yùn)作方式,在一周內(nèi)把儀器調(diào)節(jié)到可以連續(xù)穩(wěn)定工作6?8個小時,令一向嚴(yán)謹(jǐn)?shù)牡聡伺宸灰选?br> 點(diǎn)線成面 榮譽(yù)等身
在褚君浩的心中,國家利益、社會責(zé)任始終擺在最重要的位置上。在德國兩年零10個月的時間里,他從事的研究項目與中國科學(xué)院上海技術(shù)物理研究所原來的研究密切相關(guān)!芭c國外相比,當(dāng)時國內(nèi)的研究條件很有限,我非常珍惜這個機(jī)會,利用外國先進(jìn)的實驗設(shè)備,吸收他們先進(jìn)的研究方法,那段時間的成果和經(jīng)驗對國內(nèi)今后的研究是一次很好的積累!
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