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楷模 │ 褚君浩院士的燃情岁月

中国材料人 2022-01-12 18:41:51

成功来源于持之以恒

“大家都说我‘四喜临门’,抱孙子、当院士、出专著,当然最高兴还是我们团队拿到这个奖。这一‘喜’背后是长期的积累。”这是褚君浩在2006年获得国家自然科学奖二等奖后的感言,言语里透出一份对科研的坚持。


在中学时期,对理论物理有浓厚兴趣的褚君浩就翻开了科学人生的第一页。在初三时他开始阅读有关天文学的书,高中时阅读了《相对论》和原子物理学方面的书籍,“我都很认真地做了笔记,虽然当时对这些理论只是表面上的理解,不过还是为后来的学习奠定了一些基础。”他回忆道。


凭着勤奋、好学和执着,文革后褚君浩考上了中科院上海技物所的研究生,师从我国著名的红外物理学家、中科院院士汤定元,开始了他在红外物理领域的探求。1984年,他成为我国自己培养的第一个红外物理博士。1986年2月至1988年10月,他获得德国洪堡基金,赴德国慕尼黑技术大学物理系从事半导体二维电子气研究。1993年7月至2003年1月任中科院红外物理国家重点实验室主任。现在他是中科院院士,中科院上海技术物理研究所科技委副主任,还担任了“红外与毫米波学报”主编,上海市物理学会副理事长,中国物理学会光物理专业委员会副主任等职务。


这一路走来,褚君浩感触最深的是科学研究要持之以恒,做到“求实、渐进、创新、跨越”。他说,在碰到困难的时候需要坚持这八个字,如果选择绕道走也许就会失去成功的机会。在德国期间,研究二维电子跃迁过程中他遇到一个难题即要求远红外激光器非常稳定,当时他想出很多办法反复地进行实验,花了整个晚上最后终于调节出可以保持长达8小时稳定的激光,令一向严谨、苛刻的德国人都非常佩服。可是他却由于太专注地做实验竟然忘记打开实验室的暖气,实验结束后就得了严重的肺炎,经过三个星期才治愈,但是他关注的是实验的结果,完全将病痛抛之脑后。正是这种专心致志、不怕艰苦的科研精神成就了褚君浩今天诸多的成果。


科研靠的是严谨求实

2000年,美国Kluwer Academic/Plenum出版社计划出版《微科学丛书》时,主编之一A.Sher(曾任美国II-VI族材料物理与化学讨论会的主席)推荐褚君浩撰写专著,并评价说:“在窄禁带半导体物理学领域,他们现在不仅已经赶上世界先进水平,并且在一些方面走在了前面。”2005年,他撰写的《窄禁带半导体物理学》(中文版)出版了,这本书是他多年来研究成果的结晶,汤定元院士在序中评价这本书是“全面综述窄禁带半导体有关研究成果的国际上第一本专著”。


曾经荣获国家自然科学奖二等奖的“碲镉汞薄膜的光电跃迁和红外焦平面材料器件研究”,处于红外光电子信息学科的科学前沿。褚君浩从上个世纪九十年代就开始做这项研究,主要是研究碲镉汞半导体中的带间光吸收跃迁效应,以及带内、杂质、声子光跃迁、载流子输运和碲镉汞红外焦平面材料器件研制的基本物理问题。多年的努力获得了成功,这个项目发表论文后被他人引用达180次,其中获得的碲镉汞带间跃迁本征吸收系数表达式等14项描述碲镉汞基本物理性质的研究结果,被写入了国际权威科学手册Landoldt-Boerstein(《科学技术中的数据和函数关系》),成为碲镉汞材红外焦平面材料器件设计的重要依据。


褚君浩认为科学研究不应仅仅停留在理论基础上,而要与实际运用相结合,“我的老师汤定元院士主张‘格物致知,学以致用’,在掌握科学规律后,就要把基础研究与器件设计相结合。”以这个项目而言,其研究结果是解决了材料设计、生长和表征以及器件设计和制备中的技术基础问题,从而研制成64×64元碲镉汞红外焦平面列阵,研制成1024×1元的碲镉汞线列焦平面,最近又促进了2048×1元和128×128元碲镉汞焦平面器件的研制成功,都实现了红外成像。其中256×1元的碲镉汞线列焦平面还在卫星上获得实际应用,它所达到的器件水平在国际上继美国和法国之后位居第三。


科普要讲究多层面、多视角

尤其难能可贵的是,褚君浩并不满足于个人和其团队在科学研究上的原创性探索,他同时也意识到将科学家的成果向中国社会和公众推广的重要性。时代恰恰也为他提供了难得的机遇。


早在当中学老师时,褚君浩就在报刊上发表了20多篇科普文章,出版了科普著作。1978年,他加入上海市科普作家协会后,更是积极组织、参与各类科普活动。1986年,在九三学社发起举办“科技与社会”论坛,策划组织了12场重要报告,请钱伟长、严东生、曹天钦等著名科学家为公众解疑释惑。这一系列科普讲座逐渐使褚君浩的科普工作不再仅仅是个人化的兴趣爱好,而成为上海乃至全国科普工作的一个重要组成部分。


2002年,褚君浩担任九三学社上海市委副主委、九三学社中科院上海分院委员会主委,他发起举办“浦江学科交叉论坛”,邀请多学科专家介绍各自领域的前沿动态。该论坛现已连续举办13届,成为知名品牌。2010年世博会期间,褚君浩与沈允钢、郭重庆、杨雄里、范滇元、张永莲、王恩多等多位院士以“九三学社上海市委科普讲坛”顾问团的身份参与“相约名人堂——与院士一起看世博”活动,围绕植物与城市生活、后世博上海经济社会发展、脑科学等话题,与市民分享前沿的科学理念和思考。2012年,他又组织举办了“解读科学类诺贝尔奖”系列科普报告会以及“回望阿西莫夫、繁荣原创科普”研讨会等科普活动。


除了组织科普论坛,褚君浩近年来平均每月做一场报告。在他看来,科普是一项面向全社会的多层面、多视角的工作。他为不同的听众群体量身制定科普报告。比如面对中小学生,他喜欢讲科学家的小故事,激发他们探索科学的兴趣。“1983年,我在中文杂志《红外研究》上发表了一篇关于红外探测器材料的文章。几个月后,情报室的老师把我叫过去,说这篇文章的英文版刊登在美国国防部的AD报告上,问我怎么回事?把我吓了一跳……”在为中学生做科普报告时,褚君浩常常会讲这次亲身经历。这个故事以惊恐开始,以喜剧结束。原来,美国科研人员看到论文后,觉得很重要,于是把它翻译成英文,发表在国防部科技报告上。排除“里通外国”的嫌疑后,褚君浩感到挺自豪的——没想到自己的研究成果居然得到了美国科学家的重视。


“同学们,科学研究能带给我们莫大的成就感,这是金钱无法买来的。”他也告诉学生,自豪感的背后是持之以恒的努力。他研究的每件材料样品只有一分钱硬币大小,这些样品装在袋子里。几年下来,他用完的样品袋有几百个,塞满了实验桌的抽屉。


作为院士,作为国家973项目的首席科学家和多个国家重大项目的负责人,褚君浩的工作日程一直安排得很满,但只要有单位邀请他去做科普报告,他总是来者不拒,“时间挤挤总是有的,我愿意多做些科普工作。这也是院士应尽的社会责任。”


2013年,褚君浩荣获上海首届科普教育创新奖的“科普杰出人物奖”。从上世纪60年代末70年代初投入科普工作,至今悠悠40多年,一路走来,褚君浩可谓参与、见证了中国科普事业的成长,同时也深谙其内在的症结所在。谈及国内科普工作和科普文化的现状,褚君浩的反思非常深刻。他认为,如今科普工作从量的方面来说,科普工作不够普及,局限在一部分地区和范围内(主要是东南沿海地带),广度不够。从质的方面来说,科普工作的深度不够,科普作品在数量和质量上都不如国外,高水平的科普作品比较少,像《星际穿越》、《蜘蛛侠》、《星球大战》等大片广受欢迎,而中国非常缺乏有原创力和想象力的科幻影视作品。下一步该何去何从?褚君浩说:“一要扩大普及面,二要增强科普工作的深度,不能只是做一个报告,要多种形式并进,要多出水平高、能在历史上留得下来的科普作品。”


履职是一份社会责任的担当

一直以来,在褚君浩的心中国家利益、社会责任始终摆在最重要的位置上。在德国两年零八个月的时间里,他坚持从事的研究项目与中科院上海技物所原来的研究密切相关,随后又义无反顾地举家回国继续从事他的远红外研究。回顾这些年的发展,他得出结论:科学技术的发展对国家的发展至关重要,所以科研工作者的成就感要与国家荣誉、社会责任紧密相连。


说起参政议政,褚君浩认为这与科研工作并不冲突,“我觉得很有劲,参政议政是让社会责任具体化,把科研环境的相关问题与它结合起来,既凸显特色又有现实意义,绝不是在浪费时间”。一面寻求光电科学技术的突破,一面投入光电科学技术的科普实践,一面在参政议政层面提出相关议案和建议,褚君浩非常珍惜这些身份所可能具有的效应。他对参政议政的理解相当积极和正面,也在实际的政治生活中充分运用其学术智慧和科研成果,为当代中国的建设与发展贡献力量。


基于对光电技术在智慧地球和低碳地球建设中的应用研究,2009年褚君浩担任上海市人民政府参事后,为上海市建设提出系列建议。关于“低碳世博”,他建议发挥科技优势,利用核心技术发展低碳经济,使上海世博会开成一届低碳的世博会,其报告得到中央领导的批示。在“上海2010参事国是论坛”上,褚君浩做题为《科技创新促进上海低碳经济发展》的报告,指出“新技术是种子、政策是土壤”,呼吁大家关注新技术的生长环境,特别是政策环境,指出只有良好的政策土壤才能将优秀的技术种子孕育成更大的成果。


褚君浩说:“参政议政是让社会责任具体化,把科研环境的相关问题与它结合起来,既凸显特色又有现实意义。给我这个发表意见的权利,我就应该尽义务推动科研环境的改进、促进科技的发展。”


在褚君浩的科学人生中成功的心得是要认准方向,不懈努力。2014年12月15日,褚君浩在人民大会堂受到中国科协表彰,被授予第六届“十佳全国优秀科技工作者”称号,熟悉他的人都感觉这是一份实至名归的荣誉。褚君浩用自己言行展现了一个科学家追求卓越、服务社会的境界,他以科研为圆心,以科普和参政议政为两个半径,形成了一个不断向外扩展的同心圆。而这个圆立足于中国,放眼于世界,将一个一流科学家服务于国家和人类社会的精神世界的多面相展露无遗。


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