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中国红外物理和技术奠基者----汤定元院士

2018-7-23 17:38| 发布者: dxadmin| 查看: 115| 评论: 0|来自: 溧阳范阳汤氏

摘要: 汤定元 红外物理学家,中国科学院院士。1920年5月12日出生于江苏省金坛县。1942年毕业于重庆中央大学物理系。1950年获美国芝加哥大学物理系硕士学位,1951年克服重重困难回国。1957年加入九三学社。1991年当选为中国 ...



   汤定元 红外物理学家,中国科学院院士。1920年5月12日出生于江苏省金坛县。1942年毕业于重庆中央大学物理系。1950年获美国芝加哥大学物理系硕士学位,1951年克服重重困难回国。1957年加入九三学社。1991年当选为中国科学院院士。九三学社第八届中央委员会委员,第十一届中央委员会顾问。
  汤定元,固体物理学家,历任中国科学院上海技术物理研究所所长、研究员,中国半导体学科和红外学科创始人之一。参加和指导研制了硅太阳能电池、高能粒子探测器等多种光电器件;研制了硫化铅、锑化铟、锗掺汞、碲镉汞等各种红外探测器的材料和顺件。在把半导体红外器件成功地应用于中国探测、空间遥感方面,有开拓性贡献。
甘于寂寞,安于平凡,汤定元一生习惯于默默耕耘。更因为回国后的特殊事业,在很长一段时间里,与他熟识的外国学者曾一度认为他已经“从地平线上消失了”。

■余艾柯

提起红外技术,今天的人们并不感到陌生。它已渗入人类社会生活的方方面面,气象卫星、航天航空、遥感探测等诸多“上天入地”的高技术领域,均能看到红外的身影。
然而若是要问,谁是我国红外技术的开拓者和奠基人?也许很多人仍不能给出确定的答案。
红外技术发端于军事需求,因此在很长一段时间里,这一研究领域一直属于绝密任务。半个多世纪以后,那些为我国红外技术发展殚精竭虑、默默耕耘的前辈才逐渐浮现。
尘埃落定,历史不会忘记这样一位“无名英雄”——汤定元。正是他,自1958年冬天起,带领一个来自9所单位的18人小组,开始了我国红外探测器相关基础理论和应用前沿的研究工作。
汤定元抒写的一段并不平凡的历史,为我们揭开了红外技术发展之初的神秘面纱,更有人用“力挽狂澜”和“中流砥柱”这样的词汇,来形容他在我国红外领域的地位。

“三封信”奠基红外事业
作为新中国成立后最早留学美国归来的11人之一,汤定元在金属物理学家葛庭燧先生的建议下北上京城,前往当时的中国科学院应用物理研究所工作。
在某天阅读文献时,汤定元和同事看到一篇英国人撰写、苏联人用俄文翻译的综合性文章,介绍红外探测器。文中说,第二次世界大战期间,两门重要的新技术学科得到了发展,即微波与红外技术。
“微波技术已经是大学课程,为何红外技术也是新兴技术学科?它有哪些内容?”汤定元与同事议论了半天,但仍找不到任何依据。
不久之后,苏联科学院一位副院长来到应用物理所参观。走进汤定元的实验室,此人大感兴趣,竟然坐定下来,大谈红外探测器的各种用途和重要性。遗憾的是,毕竟有语言障碍,汤定元只是感觉到:“听说红外技术很重要,但不知究竟重要在哪里。”
即便是在1956年参与制定“十二年科学技术发展远景规划”时,汤定元也只是非常笼统地写入一条:开展硫化铅等红外探测器的研究。
受到“大跃进”之初“反保守”学习运动的冲击,汤定元的思想发生了一些变化。原本认为自己是研究光电现象的,搞清楚理论问题就行,做器件则是产业部门的事,此后他意识到:在国家当时的条件下,需要研究的不单单是物理机制,中国科学院也应当承担产品试制,甚至产品的生产任务。
平日里不善言辞的汤定元决心拿起笔,放大胆子直接写封信给解放军总参谋部,强调红外技术对于国防建设的重要性,建议在红外研究领域注重器件研究,并表明他所在研究机构愿意承担红外探测器的研究工作。
这一建议很快得到重视并马上付诸实施,国家正式下达了发展红外技术的科学研究任务。
不曾料想,随着“大跃进”的深入,红外技术急速成为热门课题。不下30家研究单位都在热火朝天地研制硫化铅探测器,而所用研究方法却与汤定元的几无差别。
然而在随后的三年困难时期,30多家研究单位的红外技术研究又因经费问题纷纷刮起“下马风”,科学界一时众说纷纭。
此时已深知红外技术重要性的汤定元,决定再次提笔。他写信给国防科委主任聂荣臻,指出红外技术研究不能中断,但也不能搞“一窝蜂”,要聚散为整,集中全国的科研力量进行攻关。
正是由于此建议,1962年,红外技术与应用光学并列成为国家的科研发展重点。1963年底,中科院召开红外工作会议,作出一项重要决定:将上海技术物理研究所与昆明物理研究所作为我国发展红外技术的专业研究所。
这一战略性的调整,成为我国红外发展史上的一个重要里程碑。翌年,他带领10多个研究人员抵达上海,工作重心全面转向红外技术,开始了“申城创业”。
正当各项课题逐步展开时,上海技术物理研究所的一次液氢爆炸事故,再次为红外技术研究蒙上阴影。
而就在实验室发生意外事故的同一天,一架美国“鬼怪”式战斗机在我国南海上空被击落。残骸中,发现了机载红外雷达等部件。
汤定元获悉此事后,猜想这是利用3~5微米红外波段的雷达装置,便再次致信聂荣臻,恳请由上海技术物理研究所承担红外雷达研制任务。他的信心和决心,再次得到支持。
随着汤定元的这三封信,我国红外技术从基础研究发展至空间应用等广阔领域。他先后组织领导了硅太阳能电池、温差制冷器、热敏电阻红外探测器等研制,被装备到军用、工业、科研等领域诸多设施之上。
“从目前国内情况来看,红外技术已经成为我国战略性高科技之一。现在有关红外的研究所、工程工业公司等,已经形成了规模达几十亿的产业。”半个世纪后,汤定元奠基的事业已结出丰硕果实。
在汤定元80岁大寿时,时任中科院院长路甬祥为他题词:“贡献毕生精力,创新红外科技。”这是对我国半导体光电器件开拓者和红外技术创建人汤定元一生的真实写照。

笔耕不辍的写作者
回首自己一生的工作,汤定元曾如此分析:一是科学研究,现代科学研究都是集体智慧的结晶;二是为我国的红外技术发展做了一些奠基性的工作,那是从国内外的大势出发而做;三是写了不少文章。
“别人往往依据前两项工作来评价我,但那只不过是机遇而已。”在汤定元看来,写作“才是个人的事业”。他总是跟人说,写作的成绩与前两者相比堪称最大,所得到的精神回报也是最高的。
汤定元回国工作后,接到的第一个重大任务,正是写就一篇科普文章。
新中国成立初期,中国科学院经常收到一些群众来信,提出一些生活中遇到的科学问题,要求专家予以解答。
“天坛里的回音壁、三音石和圜丘之上的天心石,它们的声学现象有何种科学解释?”一天,科学院接到了这样的来信提问。
领导把这个为群众答疑解惑的任务交给了汤定元。刚从海外归来半年多,自己也只是去天坛游览过一次而已,对这些建筑物的声学现象更谈不上有什么深入见解,汤定元一开始还是有些犯难。
不过,自己毕竟是职业科学家,十多岁时就痴迷于物理,并且因物理成绩奇高(英语交了白卷)而被大学录取的汤定元还是信心满满。实地踏勘、做实验、查资料,很快他就搞清楚了其中的科学奥秘。
“如何写出科普文章?”汤定元想起上学时,自己的作文总是得分很差,不敢轻易写就这么重要的文章。
他跑去图书馆,找来《怎样写文章》、《语法结构》、《修辞》之类的书籍,一丝不苟再三研读,心中有了把握才开始动笔。半年时间的反复推敲,终于完成任务。
汤定元的第一篇科普文章《天坛中几个建筑物的声学问题》随后发表在《科学通报》上,《物理通报》同时予以转载。
汤定元没有想到,文章竟产生了极大的轰动,同事、朋友纷纷称赞文章写得很好。
“大家当面称道,主要是出于礼貌与友好。”汤定元说,自己最高兴的是,原以为不会做文章的自己受到鼓励后信心大增。此后,来自读者不间断的鼓励,成为汤定元不断写作的动力。
后来,他又用极大的心血,一人翻译完成前苏联作家瓦维洛夫的科普著作《眼睛和太阳》,先后出版一万余册。
汤定元笔耕不辍,至今共编撰出版10本著作,300余万字。所谓“无心插柳柳成荫”,青年时代对写作并不感兴趣的汤定元也不曾料到,自己会热爱上科技写作和科普创作。
“我们国家的科普基础太薄弱,把科学成就告诉普通老百姓是科学家应尽的责任。”汤定元的这一席话,让我们对他倾心科普有了更深的理解。毕竟在他年幼时,正是一本深入浅出的《普通物理学》,让他开始痴迷于物理的缤纷世界。
年逾90的汤定元心中留有一个巨大的遗憾——未能完成的一部光电科普书。他原本打算将它写成一本经典科普著作,2007年时已完成12万字。“但不知为什么,我对自己的写作产生了怀疑。能写得好吗?会不会受读者欢迎呢?”汤定元说他越写越没有信心,最终决定放弃。
面对被汤定元尘封的书稿,相信人们会理解并尊重这位耄耋老人的选择,尽管这给深爱他的读者留下了最后的遗憾。
甘于寂寞,安于平凡,汤定元一生习惯于默默耕耘。更因为回国后的特殊事业,在很长一段时间里,与他熟识的外国学者曾一度认为他已经“从地平线上消失了”。
雁过留声不留痕。历史也并不会被永远尘封,总有人会忆起汤定元这般不平凡的人物和过往。


《中国科学报》 (2013-03-01 第6版 印刻,图片由汤生海提供

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