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訪中國科學院院士周炳琨


題記:
    人的一生要經歷很多機遇與選擇,而在每一個岔路口前所做出的判斷,則直接影響到后面的奮斗方向和命運前途……
    周炳琨——中國早期從事激光與光電子技術研究的科技工作者之一,作為第一代激光人的優(yōu)秀代表,他見證了中國激光與光電子技術研究從創(chuàng)始起步到發(fā)展壯大的坎坷歷程。如今,激光與光電子技術已在各行各業(yè)中起著不能替代、無可或缺的巨大作用。


周炳琨院士

周炳琨院士



        14歲選擇了獨立

        1936年3月2日,周炳琨出生在四川成都一個知識分子家庭,父親是一位律師,家境并不富裕?;仡欉^去50多年的人生道路,周炳琨感到,一些關鍵的機遇和選擇曾經深深地影響了自己的成長。
        1950年夏,為了新中國的工業(yè)建設,東北招聘團到成都,周炳琨的大哥應聘去鞍山工作。這時,剛剛初中畢業(yè)的他,抱著出去闖闖,鍛煉獨立生活能力的想法,要求跟哥哥去鞍山,在那里上高中。父母親和哥哥都支持周炳琨的想法。剛滿14歲的他跟著哥哥出發(fā)了,并且一去七年沒有回過家。
        在鞍山第一中學讀高中時,周炳琨必須自己管自己,獨立生活,獨立思考。三年寒暑假(包括害了一場大?。┒际撬粋€人在學校獨自度過的。這使周炳琨能夠集中精力學習和思考人生道路,他的學習成績全班第一,思想進步,入了團。這一段經歷更使周炳琨鍛煉出了很強的獨立生活和學習的能力,這讓他終身受用。

        17歲選擇了清華

        1953年,周炳琨選擇并考入清華大學無線電系。這是他人生道路上的一個重要的轉折點,也是他成長的關鍵時期。清華的傳統(tǒng)和環(huán)境教會了周炳琨怎樣治學,怎樣做人。 老師們在課堂內外一絲不茍、嚴格要求的精神,實驗室和宿舍里深夜不滅的燈光在潛移默化地影響著他。 “嚴謹,勤奮,求實,創(chuàng)新”的清華校風成為他工作治學的座右銘。特別是 “兩條口號,一位老師”,使周炳琨終身受益無窮。
        “兩條口號”是“向科學進軍”和“為祖國健康工作50年!”在“向科學進軍”的號召下,周炳琨和同學們努力讀書到了如醉如癡的程度。一個星期中只有星期天下午去禮堂聽聽音樂會或者出外郊游,其余時間幾乎完全用在了學習上。
 
        24歲選擇了激光

        記者:當初您到蘇聯是專攻微波技術的,為什么后來又選擇研究激光?
        周炳琨:1960年1月,未滿24歲的我被派往前蘇聯列寧格勒電工學院作“進修教師”,學習微波技術。半年之后,美國科學家梅曼發(fā)明了世界第一臺“紅寶石激光器”。我那個時候對激光一點不了解,但是我的導師當時就意識到激光很重要,就問我要不要改學激光。我敏感地意識到這一發(fā)明的深遠意義,決心抓住這一機遇并果斷地將研究方向改為激光。但因為我是清華派去進修的,于是我就向學校領導請示轉行,最后得到了批準。
        我一直認為這是個機遇,機遇來了你要抓住,抓住了機遇,自己的一生都會發(fā)生改變。蘇聯那個時候具有一切研究激光的條件,但是蘇聯沒有抓住這種機遇,激光發(fā)明以后,蘇聯的一些科學家包括我的導師都非常的懊悔。在科研里面只要第一,第二沒用。
        記者:回國后,您是在怎樣的環(huán)境下開始激光研究的?
        周炳琨:兩年后,我回到清華大學,立即組建了激光研究小組,開始研究激光這一嶄新的技術?,F在回頭去看,當時抓住機遇改變研究方向是完全正確的。其實微波和激光在原理上是相通的, 有清華三年的基礎課知識,轉起方向來很容易,改行并不困難,但改行卻使我站到了當時科學技術的最前沿。
        當研究工作剛開始起步時,“四清”、“文革”等政治運動接踵而來。我?guī)е粋€科研小分隊克服重重困難,幾次到江蘇的工廠堅持搞科研和生產。別人搞武斗時,我們奔赴常州、無錫的工廠,與工人師傅、工程技術人員協作攻關,先后研制成了“機載激光測高儀”和“激光炮兵測距儀”等產品,為我國國防現代化、激光技術產業(yè)化做出了貢獻。后來,在1978年3月召開的全國科學大會上,這些成果獲了獎。
        1970年,我們從無錫工廠返校不久,又隨無線電系內遷至四川綿陽。當時的校址還是一片農田。我們一邊參加建校勞動,一邊仍努力建設激光教研組。在生活艱苦、交通閉塞、信息不靈、資料貧乏的情況下,我?guī)ьI大家四處爭取科研任務,日以繼夜地進行固體、氣體激光器,激光測距儀及激光陀螺的研究。我還組織大家把科研成果推向社會,幫助成都的工廠建成了氣體激光生產線。

        不惑之年的選擇

        記者:您是在什么時候又決定將研究方向轉向了信息光電子學這一新領域?
        周炳琨:1979年,我們從綿陽分校遷回了北京。正值黨的十一屆三中全會過后,改革開放的春風吹遍祖國大地,而我們的研究工作卻遠遠地落在了世界的后面。經驗告訴我,在這種情況下最重要的就是選擇正確的研究方向。
        我們看到,電子技術與光子技術的結合和交叉是當時信息技術的重要發(fā)展趨勢之一。這種交叉有可能興起一個新的信息光電子產業(yè)。于是,我們果斷地提出將教研組的研究方向轉向信息光電子學這一新領域。雖然這種轉向意味著要丟掉原有的科研基礎和積累,但我們仍然決心重新開始攀登新的高峰。這個想法得到了教研組同事們和系領導的支持。
        二十多年來信息光電子技術蓬勃發(fā)展的事實證明我們的選擇是正確的,也使我們更加相信這樣一種觀點:到學科交叉中去找方向,求創(chuàng)新,開拓新領域和新產業(yè)。
        記者:您第二次出國進修是什么時候?是什么讓您放棄了斯坦福大學訪問教授的優(yōu)厚待遇毅然回國?
        周炳琨:我第二次出國進修是在1983年,也是最有意義的一次。當時47歲的我再次受學校派遣,赴美國斯坦福大學做訪問學者。在硅谷,我看到了國外高新技術的發(fā)展和我們與世界的差距。最大的差距就是我們缺少創(chuàng)新和創(chuàng)業(yè)的意識和環(huán)境。同時,我也對某些外國人對中國學者或多或少的輕視感到不快,決心搞出點新東西,為中國人爭氣。
        那時,我已經有了一些經驗,因此,在選題上就很注意選擇別人沒有做過的事情,于是選擇了一種最新型的激光——全固態(tài)激光。雖然當時已年近半百,但仍然帶著兩個20多歲的研究生努力工作。
        我當時確實特別勤奮,那個時候完全沒有周末,每天都在實驗室做實驗,當時自己心里也是憋著一口氣:一定要做出來!美國的教授感到很奇怪,說很少見到像我這樣每天都在實驗室的訪問學者。用了短短的一年半的時間,就拿出了2項首創(chuàng)性成果,其中“半導體激光泵浦釔鋁柘榴石激光器”開創(chuàng)了固體激光器的一個新領域,成為當時世界上效率最高、線寬最窄、頻率最穩(wěn)定的固體激光器,令外國人另眼相看。斯坦福大學將我聘為訪問教授,并有意請我多留一些時間。但是豐厚的年薪沒有拴住我的心,我當時只有一個信念:我的事業(yè)在中國!
        回到清華大學后,我?guī)ьI同事和學生們辛勤耕耘,在信息光電子技術領域若干世界前沿研究方向上取得了一系列成果。美國貝爾實驗室的一位著名科學家參觀了我們的研究成果后也情不自禁地說道:“清華大學的光電子技術研究工作是世界水平的!”

        國家的需要是第一選擇

        記者:您能否簡單談一下激光、激光的發(fā)展及應用領域?
        周炳琨:全固態(tài)激光有很多用處,我1984年回來的時就看到激光的應用非常多,但是經過仔細的分析后,覺得光電的信息技術應用可能前途最大、最符合國家需求,也是科技前沿。所以我們整個教研組全力搞信息光電子技術的研究。雖然我本人是搞全固態(tài)激光的,但為了適應國家的需要,我就放棄了自己的最熟悉的領域,開始研究信息光電子技術。
        信息光電子技術主要包括:光通信、光存儲(光盤)、光顯示及光傳感器等。上個世紀80年代,通信技術還比較落后,打長途電話很貴,我記得打電話到美國,用了不到20分鐘,卻花了500多塊錢?,F在,所有電話包括手機都是通過通信網絡,而所有網絡都是通過光纖傳送信息的,包括光纖數據傳輸都是80年代后發(fā)展起來的。大概80年代中期,整個國家開始鋪光纖網絡,大致到了1993-1994年國內開始有了互聯網,互聯網沒有光纖是不可能的,我們當時就參加到了為國家發(fā)展光通信和互聯網服務的事業(yè)中去。
        但是到了2001年,網絡發(fā)展出現了“泡沫”。事實上是光通信技術已經給網絡提供了足夠的帶寬了,產業(yè)應用的驅動力減低了,光通信開始走下坡路了,也就是說從20世紀80年代到現在事情已經做的差不多了。于是我們又開始考慮,現在光電技術、光通信技術還有很多事情可做,但是需求確實沒有以前那么大了?,F在雖然我已經退居二線,但是我一直在思考:現在,整個世界、整個國家發(fā)展的需求趨勢已經發(fā)生了重要變化,變成了能源和環(huán)境。這也給我們搞信息技術和光電技術的人提出了一個大的問號——如何為我們國家的能源環(huán)境服務?如何為節(jié)能減排服務?現在也有了一些初步的苗頭,比方說光電,我們在做一種叫做節(jié)能的照明光源——固態(tài)(半導體)照明。正在做的研究就是希望這種固態(tài)照明光源能替代熒光燈,節(jié)約能源。照明用電是我們國家發(fā)電總量的百分之十幾,如果研究成功能比現在的照明再節(jié)約大概20%左右。而半導體的壽命大約有幾萬小時,半導體照明也不會像熒光燈那樣制造一些污染垃圾,這就是符合了當前國家的需要。
        記者:幾十年的科研經歷讓您感觸最深的是什么?
        周炳琨:我覺得科研的選題是非常重要的,從在美國的經驗我感覺到了這一點。如果選題方向選對了,就會對以后的科研起著很大的作用。以前我們說“雜志縫里搞研究”,就是從雜志上找人家什么地方做的不夠,自己再來細作,這是沒有前途的??蒲芯褪且鲂碌模褪且x好方向。
        那么,什么才是科技工作者的方向呢?我覺得國家的需求是最重要的,是第一位的;還有就是世界科技發(fā)展的新趨勢。但是,我認為我們是搞工科的,一定要看到世界發(fā)展的新趨勢,最后還是要落實到國家的需求上來。國家的需求包括兩個方面:一是國家要求我們科技工作者做什么,最重要的就是能夠對國家的經濟發(fā)展、國防起作用。二是要在世界科技最前沿占有一席之地。科研應該對國家的經濟發(fā)展起作用,另外還要看到市場的需求。如果科研的選題沒有什么用途、市場沒有需求、對國家公益性事業(yè)(如國防)起不到作用,就談不上對國家經濟發(fā)展做貢獻。具備了其中一點就可以進行研究,但不管怎么樣,都是國家需求的。
        我們國家提出建設創(chuàng)新型國家,提高自主創(chuàng)新能力,這就要求科研工作者在選擇科研方向時必須看到國家的需求,當然也要看到科技前沿的發(fā)展趨勢。在這樣的前提下,要充分發(fā)揮自己的創(chuàng)新精神,進行選題、研究等。這些都是我自己從經驗中總結出來的一些心得體會。
        記者:我們聽說未來的計算機可以像一幅畫一樣卷起來,是這樣子的嗎?
        周炳琨:這個最主要的是指的顯示器——能卷起來的顯示器。就像有機高分子薄膜顯示器,是很柔軟的。所以,就有人想象:將來計算機的CPU、硬盤等放在一根軸里,顯示器是柔軟的,就可以像一幅畫一樣卷起來。

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