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19年追寻“三色光”


“这就是您的实验室?”“不是我的实验室,是我们的实验室!”近日,在南京大学科技馆4楼,媒体对九三学社中央顾问、中科院院士闵乃本的贴身采访这样开场。“我们的实验室不足50平方米,72岁的闵乃本神采奕奕,现场讲解激光实验演示:伴随着轻微的“嗤嗤”声,固体激光器发出的激光,经过一个“盒子”后,在半米外的白板上投下了红、绿、蓝3种颜色的光团。“盒子中最核心的材料是一块‘介电体超晶格’。通常,一台激光器只能发出一种颜色和波长的激光,而凭借介电体超晶格,则可以将一种颜色和波长的激光转换成红、绿、蓝3种颜色和波长的激光。”闵乃本介绍。今年年初,凭借“介电体超晶格”这一成果,闵乃本和他的团队获得2006年度国家自然科学一等奖。 这不是一束普通的“三色光”。为了追寻它,闵乃本和他的团队整整花了19年。

“绝不可将成员成果据为己有”

在追寻“三色光”的过程中,“我们”的身影无时不在。 “这一项目从提出基本概念、建立基本理论、证实基本效应到最终研制成功全新的原型器件,历经19年。”闵乃本说,这不是1个人能完成的,也不是得奖的这5个人(闵乃本、朱永元、祝世宁、陆亚林、陆延青)完成的。许多名字没有写进证书的人,也都是贡献者。

在这一学术团队中,闵乃本是灵魂人物。1986年,决定做这一课题的闵乃本已49岁。在他的带领下,朱永元、王牧、祝世宁等青年学者先后加入这个团队。“建设团队,要让大家尝到合作的甜头,也要提倡学会正确估计合作者的贡献。”闵乃本说,“学术领导人绝不可将成员的成果据为己有,否则人家就会拂袖而去。在我们的团队里,如果工作主要是由研究生完成的,在发表论文时研究生也能排名第一,这使他们感到所取得的成果首先是他们自己的,同时又是团队的。这样就能增强团队的凝聚力。” 作为学术领导人,“安军心”是一件大事。上世纪90年代初,课题组研究受挫,加之当时待遇不高,稳定队伍成为头等大事。有一次去北京开会,他偶然认识了企业家吴思伟,闵乃本表达了对“下海”风吹散基础科学研究队伍的忧虑。临别前,深受打动的吴思伟表示愿无偿为改善青年研究人员的生活条件提供一笔资助。后来,闵乃本利用这笔资助设立了“克力奖研金”,获奖者每月可获1000元补贴,这比他当时的工资还要高,这起到了安定“军心”的作用。

“屡试屡败,最苦闷的两年”

回首这次学术“远征”,闵乃本念念不忘的是“走麦城”的那段时光。 1986年,闵乃本考虑提出介电体超晶格的概念。经过2至3年的探索,闵乃本和他的学生建立了准周期超晶格多重准位相匹配理论,预言“一块准周期的介电体超晶格有可能将一种颜色激光同时转换成三四种颜色的激光。”当时还没有实验结果,他们不敢下定论,但这一理论预言已让他们兴奋不已。

“大家没想到,这项研究成果于1990年在国际学术刊物发表后,并未引起学术界的重视。刚开始,我心里很不是滋味,后来终于想通了:一个理论要得到国际上的承认,没有实验的验证不行!”闵乃本说,“我们于是下定决心要制备出准周期介电体超晶格,但我们屡试屡败,总找不到突破口,这是19年中最为苦闷的时候,可以说是整天坐立不安。”“坐立不安”之时,往往也是“柳暗花明”之际。1992年,闵乃本到香港中文大学访问。有一天,忽然看到一篇报道说日本科学家利用半导体平面工艺制成了周期结构光波导,实现了激光倍频。这个想法一下触发了闵乃本的灵感。闵乃本赶紧把这篇文章传回国内,课题组终于用两年多的时间成功地发展出一种室温图案极化制备介电体超晶格的新技术。1996年,课题组制备出了同时能出两种颜色激光的准周期介电体超晶格,并成功用实验验证了他们建立的相关理论。这项工作发表在世界级学术刊物《科学》上,引起广泛重视,入选科技部1998年度我国基础研究10大新闻。

“19年的努力使得这类材料从冷门变成国际热门领域,使得在光电子学、声电子学、材料科学的交叉领域中诞生了称之为‘畴工程学’的新生学科。”闵乃本介绍,这项基础性研究为全固态激光技术提供了新原理、为微波器件和材料的设计、超声器件和材料的设计和制备开拓了新途径,还在原理上为新型拉曼激光器、新型激光医疗器械、量子通讯的新光源设计提供了新原理。

一群“孺子牛”的追求

南京大学田家炳楼前,安放着著名的《孺子牛》雕塑。这是一头瘦骨嶙峋、顽强前驱的老牛,雕塑碑座上,镌刻着著名雕刻家熊秉明先生的题词—— “仁者看见它鞠躬尽瘁的奉献,勇者看见它倔强不屈的奋起,智者看见它低下前蹄让牧童骑上,迈向待耕的大地,称它为‘孺子牛’。它是中华民族的牛,它是忍辱负重的牛,它是任重道远的牛。”时常从雕塑旁走过的闵乃本和他的团队,正是一群这样的“孺子牛”。

1955年,出生于江苏如皋的闵乃本考取南京大学物理系,开始了自己的学术生涯。在随后的岁月里,闵乃本一度头顶“白专道路”大帽子奋笔疾书,也曾在一家5口共住的18平方米的“书房”兼“卧室”中摊开书本,甚至还因食品短缺造成胃下垂达8厘米…… 1982年到1984年,闵乃本应邀以访问学者的身份去美国犹他大学进行合作研究。在那里,他修正了晶体生长的“杰克逊理论”,成功解释了晶面热致粗糙化的难题,在第七届国际晶体生长会议上被誉为“近10年来晶体生长领域最好的研究成果”,并因此获得美国犹他大学和黑格斯飞弹公司联合设立的“大力神”奖。美国方面提出要与他签10年工作合同,劝他留在美国继续研究。面对这个机会,闵乃本没有心动,按期归国。

常年做科学工作,没有钟点,没有假期,没有周末,在一般人眼里非常之苦。在闵乃本的团队里,没有人规定什么时候上班、什么时候下班,但每一位成员吃完晚饭都会自觉赶到实验室,直到晚上十一二点才离开,大家已习以为常,以此为乐。更令人难以想象的是,今年2月获大奖至今,课题组成员还没有聚在一起好好庆祝一下。

“自古以来,中国知识分子毕生最大的追求,就是能将自己的知识贡献给祖国和人民。”获奖后,闵乃本在九三学社中央举办的报告会上袒露心迹,“我童年时代,正值日寇侵略我国,山河破碎,幼小的心灵萌生了振兴中华的理念。现在国泰民安,中国知识分子迎来了振兴中华、实现理想的最佳年代。我和我的团队正处于这样的时代,感到十分幸福。我们将努力做好本职工作,报效祖国和人民。”