导语:“光阴流逝,岁月峥嵘七十,多少事,有志愿参驰,为祖国振兴。光学老又新,前程端似锦。搞这般专业很称心!”这位摘下星光的人,一生为国为民为科学,留下永恒之光。他发明了中国第一台电子显微镜,主持建造了中国第一台激光器,他就是被誉为“中国光学之父”的王大珩。作为世界光学领域著名专家的王大珩,早年出国留学,1948年学成归国,在我国一片空白的光学领域中,不断开拓进取,在他的领导下,炼出了新中国第一炉光学玻璃,随后用不到6年的时间,又相继研制出第一台电子显微镜、高精度经纬仪、光电测距仪等一系列光学仪器,建立了从研究到设计、再到材料、加工生产、检测的一整套科研体系,一举改变了新中国在光学领域一片空白的局面,奠定了我国国产精美光学仪器的基础,直到近90岁高龄,王老依然不辞辛苦地带博士生,将自己毕生所学毫无保留的传授下去。王大珩院士用自己的一生,为中国科技开创了一条光明之路。

坚定志向 学以报国

1915年2月,王大珩出生于日本,父亲王应伟在世纪初曾留学日本,是早期的地球物理和气象学家。母亲周秀清极其重视对子女的教育。王大珩从小受父亲熏陶,对学习科学知识产生浓厚兴趣。当看到筷子半截斜插入水杯中,出现挠折现象时,父亲就指出,这叫折光现象;在小学时,父亲就带着去看他亲自做地磁观测;在初中时,带他进行气象观测实习。在父亲教育辅导下,王大珩超前学完了中学数学和微积分。

1932年,17岁的王大珩考入清华大学物理系。在叶企孙、吴有训、周培源等名师的教育熏陶下,不仅学到了科学知识,而且学会了从事科学工作的思想方法,更重要的是长辈们的道德为人,爱国思想,对事业严肃认真负责的态度和进取精神。

1936年,王大珩从清华大学毕业,在老师的带领下,和同学们一起南下作修学旅行。不久“卢沟桥事变”爆发,掀起全国抗战,接下来就是“八一三”上海保卫战。王大珩积极投身抗战,加入到政府兵工署工作的队伍中,在敌人的炮火中从南京退到长沙,在那段时间里他第一次听到了雄壮的《义勇军进行曲》,更加坚定了他学以报国的志向。

1938年,王大珩以优异的成绩考取了中英“庚款”留英公费生,带着对祖国的牵挂远赴异国他乡,在伦敦大学帝国学院物理系攻读技术光学研究生。

1940年获得理学硕士学位,次年进入英国雪菲尔德大学玻璃制造技术系,从此奠定了他终身的志趣和事业。

在强权政治的世界环境中,由于军事上的需要,光学的前沿技术一直被各国视为要害技术,其中突出的有如光学玻璃的制造技术。本世纪初,由德国光学名家阿贝和化学家肖特合作,扩展了光学玻璃性能的新领域——重钡玻璃系列。英国传统上则有著名的法拉第研究光学玻璃的历史。由于保密,第一次世界大战期间,美国也被迫自己解决制造光学玻璃的奥秘,战后发表了世界第一本光学玻璃制造专著。帝俄在第一次大战初期,也曾以同盟关系派人到英国学习光学玻璃制造,但未得要领。十月革命成功后,列宁的第一个科学建树就是成立了国家光学研究所,最初的重要成就之一,就是掌握了光学玻璃制造技术。

放弃学位 潜心学技术

正是因为受到这种国际环境的启示,在学习应用光学,获得硕士学位接近完成博士研究的时候,英国同学汉德告诉王大珩,英国昌斯玻璃公司急需一位懂应用光学专业科研人员,担任新型光学玻璃开发研究工作,这真是一个难得的机遇。为了能学到制造光学玻璃的真实本领,要抓住二次大战的时机,王大珩毅然放弃获得学位的机会,经英国同学的介绍,离开学校,到英国昌斯玻璃公司工作。

王大珩在这家公司实验室工作了五年,职务是物理师。在那里他学会了如何从事研究开发工作。虽然不许他进入生产车间,但因为实验室既是产品质量的控制中心,又是进行新技术、新产品开发的源地,所以他对生产的组织形式,以及生产光学玻璃的要害问题能有足够的了解。

所谓开发研究,就是要改进现有生产工艺,提高质量,发展新品种,同时研究为应用开发所需的基础性问题,他作为既有应用光学基础知识,又具备一定硅酸盐知识的物理工作者,从事这类工作,理论和实验结合,如鱼得水。王大珩进行了200多锅的玻璃熔炼实验,为发展新品种光学玻璃掌握了一定主动权,发展出稀土玻璃系列,并获得两项专利。为了快速测量并提高测量玻璃光性的精确度,王大珩创研了V-棱镜折光仪,而且成为商品,现已成为测量光学材料光性的经典仪器。他还不懈地研究了玻璃的热处理性质,这是保证光学玻璃精密退火以得到物理均匀性的理论基础。

在留学英国期间,很长一段时间王大珩过着几乎是工人和被雇用者的生活,出卖自己的智慧,为别人出成果、效益。然而可以得到安慰的是,自己除了学到保密性很强的光学玻璃制造的要害技术,还学会了一套从事应用研究和开发工作的思路和方法,特别是讲求经济实效的意识。此外,有机会洞察资本主义世界的形形色色。交往过德高望重的学者教授,也见到过市侩气十足的学术人物。同时还体会到一些处世之道,即只有通过自己的钻研实践,才能成为知识里手;只有做出贡献,并争取出人头地,才能被同行看得起,才能交上朋友,并在学问知识上得到互益。同时也理解到,在解决问题时,如何分清主次,洞察现象,发现分析问题而不受陈规约束,这也是科学发展和前进所必行的。这些思想上的认识和收获,对王大珩回国后从事新技术创业和应用研究的开发工作,有着深刻的意义。

创建中科院长春光机所

1948年,王大珩回到了日夜思念的祖国,正值国民党政权即将垮台的时候,经济上通货膨胀到天文数字。当时,英国的公司曾打电报来,欢迎他再回公司任职。与此同时,吴有训老师通过地下党组织,引导他到解放区去参加创办大连大学。在这截然不同的两条道路上,王大珩毅然决然选择了到解放区的道路。1949年3月28日到达老解放区大连市,参加大连大学应用物理系的创建工作。这是党创办的第一所正规大学,为即将诞生的新中国培养建设人才。

当时的物质匮乏,办学条件是极困难的,学生做实验没有仪器设备。为了给学生创造学习条件,王大珩和教师们亲自动手制作,许多实验仪器器材只能到旧物市场去找,边开实验边制作。经过努力在一年之内,建成两个同时容纳130人的普通物理实验室,能进行30种物理实验。满足了全校工学院和医学院学生的物理实验需要。这个时期的教学,锻炼了王大珩对创业工作的自信。

新中国成立后,中国几个部委的领导提出,设立中国科学仪器研制机构的建议,决定在中国科学院设立仪器馆。王大珩受中国科学院邀聘筹建仪器研制机构。1952年,一切都在初创阶段。不仅仅是科学仪器匮乏,就连制造光学精密科学仪器的材料——光学玻璃也是空白,而国家能提供给他们的只有1400万斤小米,这是创建仪器馆的全部经费。王大珩带领28个工作人员来到长春,从捡弹片、填炮坑、清除破坦克开始,一锹一镐,在千疮百孔的废墟上建成了新中国的第一个光学仪器馆,又创建了第一个光机研究所——“中科院长春光机所”。1953年,在王大珩的带领下,长春光机所生产出第一炉光学玻璃,从此结束了中国没有光学玻璃制造能力的历史,新中国光学事业的帷幕就此拉开。

八大件一个汤

1958年10月,《人民日报》头版头条报道了王大珩主持的长春光机所研制出的“八大件、一个汤”的高新技术产品。这八大件是:“一秒精度大地测量经纬仪、一微米精度万能工具显微镜、多臂投影仪、中型电子显微镜、大型石英光谱仪、红外夜视仪、中子晶体谱仪、高温金相显微镜头”。而二十余种系列的颜色光学玻璃即称为“一个汤”。这些高新技术产品的诞生,一手将中科院仪器馆打造成了“中国光学事业的摇篮”,彻底改变了新中国在光学和仪器领域一穷二白的面貌,为国防军事工业奠定了坚实的基础。

光学,不仅和生活密切相关,也是常规武器的眼睛,在原子弹、导弹的研制中,更有着独特的地位。上世纪50年代末,王大珩带领近1000人的队伍,参与“两弹一星”光学观测设备的研制。当时,为了避免受到核辐射、核冲击波等威胁,所有人员必须在爆炸点60公里以外的地方。正是在王大珩院士主持下,我国有了第一台记录导弹轨迹的大型靶场观测设备。

1964年我国第一颗原子弹爆炸成功,王大珩主持改装的核爆火球尺寸的高速摄影机,记录下这段珍贵影像,也为我国核事业此后的发展提供了无比珍贵的科学支撑。

1970年4月24日,我国成功发射了“东方红一号”人造地球卫星,王大珩参与卫星总体工作,任设计组副组长。随着我国空间事业的发展,对光学设备的要求也大大提高了。如返回式卫星装备的对地观测相机,要求高分辨率光学系统,既要能经得住自动拍摄震颤,又要长期保持正常工作。这个重担又落在了王大珩和同事们肩上。经过努力,他们终于攻克了难关。当卫星返回时,相机带回了拍摄的资料,成功使人们看到了那个欢腾的场面,全世界都能看到这颗卫星而且听到东方红乐曲。

1975年,中国第一颗返回式卫星发射,在国外技术封锁的背景下,王大珩和同事们没日没夜加班攻关,当卫星带着拍摄信息返回地面时,安装在卫星上的首台胶片型航天相机带回了在太空中拍摄的清晰的卫星图像。

1980年5月,我国向南太平洋发射远程运载火箭试验成功。“远望号”航天测量船完成了火箭再入段的跟踪测量任务。而他们使用的先进“武器”之—,就是王大珩率领的长春光机所研制的大型光学设备。这又是一个崭新的课题,王大珩和他的同事们承担起船用电影经纬仪和船体变形测量系统的研制任务。当时没有任何资料可循,一切靠中国人自己的创造性。

长春光机所在王大珩的带领下逐渐成为了我国光学产业的核心。1999年9月,他获得“两弹一星”功勋奖章。这是他在公众面前最公开、最隆重的一次亮相。

高瞻远瞩 心怀国家

1983年,王大珩离开他工作了30年的长春光学精密机械研究所,调到北京任中科院技术科学部主任。从此他的目光不再仅仅关注他一手开创的光学事业,而是投向整个中国科技的发展。就在这一年,美国总统里根发表了著名的“星球大战”演说,试图通过建立全球战略防御体系,促进国防科技的发展,进而带动高新技术和国民经济的全面振兴。不久,针对“星球大战”计划,欧洲推出“尤里卡计划”。而此时,改革开放才开始几年,在高科技发展方面与世界的差距很大,如果不能迎头赶上,这种差距只会越来越大。身为一名有着强烈使命感和责任感的中国科学家,王大珩有了一种前所未有的紧迫感。

就在他焦急思索的时候,著名的无线电电子学家陈芳允院士来到他家也谈起此事。经过两人共同商议,王大珩当天晚上就开始动手写《关于跟踪研究外国战略性高技术发展的建议》。建议写完后,王大珩和陈芳允又找到了担任核工业部科技委副主任的王淦昌和担任航天部空间技术院科技委副主任的杨嘉墀两位先生,请他们一起斟酌。

他们在建议书中写道:“当今世界的竞争非常激烈,稍一懈怠,就会一蹶不振,此时不抓,就会落后到以后翻不了身的地步……我们若不奋起直追,后果是不堪设想的。”当时,王大珩的助手正是邓小平的女婿,这封建议书就这样“走后门”、“托关系”,于1986年3月3日递交到了邓小平手中,没想到建议书于3月5日就得到邓小平“此事宜速作决断,不可拖延!”的重要批示。

按照邓小平的批示,这个建议由有关部门组织了多位专家学者,经过全面论证和多次修改,成为《国家高技术研究发展计划纲要》,并获得国务院和中共中央的批准,这就是把中国推到世界高科技竞争起跑线上著名的“863计划”。

“863”计划实施至今,不仅直接和间接创造了上万亿元的经济效益,也使我国的科技在诸多领域站到了世界前沿。

“863”计划的第二主题“航天技术领域”提出发展我国载人航天的建议,并明确了载人飞船——空间实验室——空间站三步走的发展规划。30多年后,回望“863”计划,从大飞机起飞到中国空间站建造,从中国“芯”到高端数控技术,从疫苗研制到杂交水稻,这一重大战略计划对中国经济社会发展的影响广泛而深远。“863计划”实施至今,不仅创造了数千亿元的经济效益,也使我国在诸多高科技领域站到了世界前沿。有人说:王大珩满怀爱国热情,把自己的一生都无私奉献给了国家,他心里装着的不仅仅是光学,而是整个国家的发展。

除“863”计划外,王大珩为我国科学事业的发展还提出了许多重要的建议。1988年,建议开展激光核聚变研究;1992年,提出“早日建立中国工程与技术科学院的建议”,并最终促成1994年中国工程院的建立;1993年,提出加强原子、分子尺度上的纳米技术研究;2001年,提出“加快发展我国航空工业的建议”,等等。

视名利如浮云

“两弹一星功勋奖章”获得者,中国科学院院士、中国工程院院士、国际宇航科学院院士、著名光学家、我国近代光学工程的重要学术奠基人、开拓者和领导者、杰出的战略科学家、教育家……王大珩拥有众多光环和荣誉,但他始终把个人名利看得很淡,他常说:“我是时代的幸运儿,所有经历的事件和变迁,都是在国际形势的大环境中,在经济建设需求的促进和推动下形成的,并不是我个人的功劳。”

1994年他获得何梁何利奖。他把奖金捐出设立了王大珩光学奖,每年用来奖励在这一学科成绩突出的学生。

2009年12月,在中国光学科技馆论证会上,王大珩委托秘书蔡恒源带去一份特别的嘱托。已值耄耋的王大珩虽然身体不好,但他一直关心中国光学事业的发展,有件事他一直放心不下,就是很多人把他称作“中国光学之父”或“中国光学泰斗”,王大珩认为这样不妥。王大珩说:“把我称作中国光学事业的‘开拓者’或‘奠基人之一’,我都可以接受,但如果说我是‘中国光学之父’,那我的老师严济慈、叶企孙,你们怎么称呼他们?所以请不要再叫我‘中国光学之父’了。”

就是这样一位将个人名利置之度外、一直心怀祖国科技事业的老人,直到晚年躺在病床上,还牵挂着祖国光学事业的发展。王大珩临终前有三个心愿:第一个是编写中国光学的学科发展史;第二个是为了让人民都了解光学知识,建立中国光学科技馆;第三个是进行光学名词的审定工作,出版一个光学名词的官方版本。因为心里始终放不下这些工作,他在病床上还亲自起草光学名词审定的报告,给国家领导人写信提建议。现在他的第一个愿望已经立项,第二个愿望即将实现,第三个正在进行之中。

但是就在此刻,王大珩带着对光学事业的留恋和遗憾走了,他的遗愿,我们一定会好好完成。“面向需求,务实求是;传承辟新,寻优勇进。”这是王老毕生经验总结出的16字箴言,归国63载,他一直在不断践行着。我们要沿着他的脚步走下去……

参考文献:

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[5]王渝生.光华如珩 光可鉴人 光前裕后 光耀神州 纪念中国“光学之父”王大珩百年诞辰[J].中国科技教育,2015(05):10-14.

来源: 西北民族大学物理演示与工程训练科普教育基地