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“不是風清揚也是張三豐”,這位虛齡百歲的院士離世之后,人們這樣懷念他

上觀新聞 06-11

今天是送別湯定元院士的日子。他是我國半導體學科創始人之一,我國紅外學科的奠基者。他帶領研制成功多種具有國際先進水平的紅外光電探測器,已成功應用于多種遙感探測先進裝備,為我國 " 兩彈一星 " 等的研制作出了重要貢獻。他以科學家的敏銳眼光,選擇以窄禁帶半導體碲鎘汞作為主攻方向,在他的帶領與指導下,對碲鎘汞的多項基礎研究成果被列入國際科學手冊。

這位虛齡百歲的老人,于 2019 年 6 月 3 日 10 時 40 分在上海華東醫院與世長辭。

湯先生在生前曾經寫下過這樣一段話:如果我當年留在美國,也許能做出些成果,發表多篇論文,但效果肯定不會像現在這樣顯著。根據我的經歷,科學比較落后的國家派留學生去先進國家學習是一件很重要而且是必要的事,可以較快學到科學研究方法,也可以較早地接觸到前沿課題。學習結束后,最好選擇回國工作。特別是現在的中國,經濟蒸蒸日上,急需各種人才。

湯先生的一生,就是科學報國的一生。

留學期間,實驗結果得到兩位諾貝爾獎獲得者的肯定

1920 年 5 月 12 日,湯定元出生于江蘇金壇小坵村。從他進城讀書那天,一直到考入無錫師范學校,家里人不得不靠借債供他上學。1931 年江南一帶遭遇水災,金壇縣農村幾乎顆粒無收,湯定元被迫休學了一年半,他在家里先自學了六年級課本,又找來一本初中學生用的《混合數學》教科書。

在湯定元讀初中二年級時,一天數學課上,老師拿著一本作業簿說:" 上面沒有一點錯誤,字跡又特別工整…… " 這正是湯定元的作業簿。

初中畢業前,同村一位年輕人組裝了一個礦石收音機,當湯定元戴上耳機,立刻聽到了南京廣播電臺播音員的聲音。南京離金壇農村有兩三百里,聲音是怎么傳過來的呢?他打開后蓋一看,只是一塊小小的礦石,加上線圈。他百思不得其解,從此,這個問題引起了他的濃厚興趣。1935 年,湯定元進入無錫師范學校,課余時間他就一頭扎進圖書館,盡力探尋有關無線電方面的書籍資料。有一次,他找到一本《無線電收音機入門》,如獲至寶,一口氣讀完了全書。

在流動的河中,乘小船到對岸渡口,不能正對著渡口方向行駛,而必須斜向渡口上游方向航行。從圖書館借來的《普通物理學》,通俗易懂地講解著生活中的物理學,吸引著湯定元逐步走上了科學之路。

湯定元原以為讀了師范學校后就能謀生,沒想到抗日戰爭爆發了。經過 4 個多月的流亡,他來到了重慶北碚鎮。盡管他的英語是零分,但由于物理和其他科目成績較高,當時的中央大學將他破格錄取在物理系,那是 1938 年 7 月。

一次,理論力學大考時,第三道試題很難,湯定元高度集中精力,終于完成了這道試題。考試完畢后,大家都說這道難題沒有做出來,湯定元就拿起紙筆演算給大家看,但只演算了一程就算不下去了。后來發下試卷一看,湯定元得了 100 分,這道難題他確實做對了。為什么考試時做對了,重新做反而做不出來呢?后來,總結多年的科研工作經驗,他終于感悟到,一個人的潛在能力要比平時表現出來的能力高得多。當思想高度的集中、有強烈的獲得成功的欲望時,就有可能使自己的潛在能力得到超常發揮。

湯定元在中央大學做物理系助教期間,趙廣增教授是 1940 年從美國歸來的,他做研究工作的勁頭十足。有一次,一位同事走進來,看到趙廣增還在做實驗,十分驚訝。原來就在昨天晚上,趙廣增久病的大兒子去世了,沒想到他一夜沒睡,又來實驗室工作了。多年后,得知趙廣增唯一的兒子參加抗美援朝去了,湯定元欽佩不已。

1949 年,在美國芝加哥大學留學的湯定元,在實驗中證實金屬鈰的晶體結構在高壓下確有體積突變達 16.5% 的相變。湯定元發現的是一種新型的相變,他的導師勞森教授對這個結果非常滿意,不僅在物理系的報告會上作了報告,還介紹這個工作是高壓物理研究室唯一的中國學生做的。實驗結果在當年就以勞森教授和湯定元的名義發表在《物理評論》上,并得到兩位諾貝爾獎獲得者布里奇曼和鮑林的肯定。

1950 年底,朝鮮戰爭爆發,湯定元決定,趁著往中國的航船依然通航之時及早回國,絕不為了一個博士學位而冒被扣在美國的危險。1951 年初夏,湯定元在舊金山碼頭登上了海輪,開始了通向祖國的航程。

" 科學無國界,但科學家是有祖國的。" 湯定元的學生、中科院院士褚君浩說,湯先生非常愛國,在他的影響下,上海技術物理研究所多數骨干力量留學后也選擇了回國。

" 碲鎘汞是湯先生在幾十年前種下的一顆種子,如今已長成了參天大樹 "

湯定元回國時,半導體的應用前景已經很明朗,他于 1951 年下半年進入中國科學院應用物理研究所(1958 年改名為中國科學院物理研究所)工作后,很自然地選擇了半導體物理作為自己的研究方向。1953 年,湯定元所領導的項目組在國內最早開展了硫化鉛紅外探測器的研究工作。到了 1954 年,國外的半導體研究有了極大發展,已經出現了商品晶體管。為緊跟國際研究的前沿,在 1954 年下半年,由黃昆領銜,王守武、洪朝生和湯定元四人,就如何發展中國的半導體事業進行了詳盡而全面的研討。

1957 年秋,湯定元出席了在民主德國召開的 " 國際固體物理與固體發光學術討論會 "。在當時的民主德國,聽完一個報告后,聽眾不是鼓掌,而是用手或鉛筆敲桌子。湯定元講完之后,聽眾敲桌子的時間特別久,一直到他從講臺上走下來才停止。一位前蘇聯教授,后來告訴湯定元,他從大會秘書處那里借去了湯定元的論文,從頭至尾抄寫了一遍。

湯先生曾經說過:" 科技工作者應對事業無比執著,我始終堅信這一點。"他曾先后給解放軍總參謀部和國防科委聶榮臻主任寫過 3 封信,一再闡明紅外技術及其器件對國防科技發展的重要性,他的遠見和勇氣在科學界中被傳為美談。

1958 年 12 月 30 日,物理研究所接到承擔導彈用的硫化鉛探測器試制任務,具體由湯定元負責。研制人員回宿舍睡覺常常是夜里 11 時之后,僅在大年初一休息了一天。經過半年的艱苦努力,他們終于研制出硫化鉛紅外探測器。經過正式測量,硫化鉛探測器性能優良,達到了相當高的水平。一位部隊的科研人員來實驗室參觀,發現硫化鉛探測器的研制竟然會有這么豐富多彩的工作,他在驚愕之余,立即去火車站退掉當天下午離京的火車票,又返回實驗室,仔仔細細地觀看了兩天。

1964 年,中國科學院根據湯定元等人的倡議,把上海技術物理研究所作為重點發展紅外技術的研究所。同年,湯定元調入上海技術物理研究所工作。1969 年 7 月 1 日,湯定元研究組研制成功國內第一個 TGS 紅外探測器。

" 湯先生還很有眼光地開辟了碲鎘汞材料研究。" 褚君浩說,由于在上世紀 70 年代,碲鎘汞從配料到結成單晶的全過程經常出現事故,要制成結構完美、電學性質均勻的晶體是一件相當困難的事,湯先生親自參加實驗,并和研究人員不斷分析總結。" 碲鎘汞是湯先生在幾十年前種下的一顆種子,如今已長成了參天大樹。" 上海技物所青年骨干陳凡勝說,在風云系列衛星以及環境資源、海洋衛星中都會廣泛用到碲鎘汞。

1974 年,諾貝爾物理學獎獲得者楊振寧來上海技術物理研究所參觀。湯定元送他出去時,楊振寧說:" 我相信你們的研究所一定能出成果。并不是因為我們早就相識就當面說好話,我這兩年在國內參觀了不少研究所,最近去埃及也看了許多研究所,確實覺得你們的研究所能夠做出成果來。" 上海技術物理研究所的布局框架就是湯定元等人謀劃搭建的。" 如今,從核心器件到工程系統,我們都不需要依賴別人。" 褚君浩說,2017 年習近平主席元旦致辭時提到的科技發展,80% 與上海技術物理研究所相關。

湯定元一直非常關注科學前沿動態,1991 年當選院士后,他在所里做的第一場報告,講的就是國際前沿科學。他總是定期去圖書館查找雜志,碰到重要的文章,就用卡片仔細地摘抄下來,至今保存了 3000 多張記錄卡片。他經常就此撰寫一些綜述性文章,供年輕的科技人員閱讀。

反復推敲半年,解釋了 400 多年來天壇的奇異聲學現象

" 當我還在念中學的時候,就讀了湯先生翻譯的《眼睛與太陽》一書,翻譯得很生動。這不僅使我從書本上結識了湯先生,也對科學有了初步的興趣。" 褚君浩說。《天壇中幾個建筑物的聲學問題》是湯定元寫的第一篇科普文章。為了寫好這篇文章,他首先研讀了《怎樣寫文章》《語法結構》與《修辭》之類的書,才開始動筆。每用一個比較生僻的字或詞,他都要搞清楚它的確切含義,才敢把它寫進文章。經反復推敲,用了半年時間,他才寫完這篇文章。公開發表之后,產生了意想不到的轟動效應。他對天壇中回音壁、三音石、圜丘聲學現象的形成機理提出了很有見地的科學假說,解釋了 400 多年來人們迷惑不解的天壇奇異聲學問題,已被《中國古代科學成就》和《中國科學技術史稿》等書詳細引用。

" 在我心目中,湯先生是一個精神偶像,不是風清揚也是張三豐,他的風骨值得我們學習。"與湯先生同是九三學社社員的陳凡勝說,湯先生從來不講大道理,而是 " 潤物細無聲 ",給了年輕人很大的成長空間。

湯定元認為,年輕人成長要有 " 土壤 ",如果沒有 " 土壤 " 很難成長;有了 " 土壤 " 還要有環境,這個環境要允許他失敗。褚君浩回憶,湯先生培養研究生特別注重業務研討,經常開討論會,讓學生上臺來講,效果特別好。有一次,褚君浩為此準備了 3 個月,把要講的內容完全吃透了。有一次,湯先生給他布置了一個課題,是關于碲鎘汞的紅外吸收,但褚君浩不肯做,他想做看上去更加高大上的碲鎘汞散射,湯先生同意了。后來,折騰了半年的褚君浩回心轉意了,湯先生也沒有一句批評的話。

" 湯先生是一個拼命做事卻淡泊名利的人。" 褚君浩說。2002 年 10 月,香港何梁何利基金會授予湯定元 " 科學與技術進步獎 ",他將所得獎金 20 萬元人民幣悉數捐獻給了母校金壇華羅庚中學。當時,褚君浩問湯先生,不留給兒子買房嗎?湯先生淡淡地回答:我認為這是最好的安排。

湯定元一直工作到 85 歲,起初所里提出每天把飯送到辦公室,他婉言謝絕了,依然每天去食堂吃飯。后來年紀再大些,中午他就在辦公室泡方便面就著咸蛋吃,就是不愿意麻煩別人。

欄目主編:黃海華 本文作者:黃海華 文字編輯:黃海華 題圖來源:上海技術物理研究所提供 圖片編輯:曹立媛


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