三等奖(25)|缅怀先贤——“一代宗师”黄昆先生

来源:九三学社北京市委员会    时间:2020-11-03

摘要:黄昆1919年出生于北京,祖籍浙江嘉兴。固体物理学家、半导体物理学家。1955年当选为中国科学院学部委员(院士)。1957年加入九三学社。黄昆是国际知名的固体物理学家,取得了多项国际水平的成果,有着巨大的贡献和影响。他被选为第三世界科学院院士、瑞典皇家科学院院士。2001年,黄昆获国家最高科学技术奖。

半导体是指常温下导电性能介于导体与绝缘体之间的材料,在现代世界里,没有人可以说自己跟“半导体”没有关系。它虽然听起来既生硬又冷冰冰,但它不仅在科学技术、工农业生产、航天技术中有着广泛的应用,我们生活中用到的手机、电脑、电视等生活电器中也均有半导体元件,可以说若没有半导体,就没有现代世界里轻巧又好用的高科技产品。半导体的重要性不可言喻,而提到中国的半导体技术就不得不提到国际著名物理学家、中国固体物理学和半导体物理学奠基人之一,中国半导体事业的开山鼻祖——黄昆先生。

黄昆先生(1919年9月2日—2005年7月6日)出生于北京,其祖籍为浙江嘉兴。他的父亲是中国银行的高级职员,母亲毕业于北京女子师范大学。良好的家庭氛围使得黄昆先生从小便聪慧好学,成绩名列前茅。

1937年黄昆先生考入燕京大学物理系,他对当时世界新兴的量子力学产生了无限的兴趣,他勤奋好学,不断研究,最终完成了《海森堡和薛定锷量子力学理论的等价性》论文,并获得学士学位。毕业后的黄昆先生在昆明西南联合大学物理系任助教并考取了西南联合大学理论物理研究生,同杨振宁、张守廉一起学习,由于他们经常一起激烈的讨论各种问题,被称为当时学校的“物理系三剑客”。

之后黄昆先生又先后获得了北京大学硕士学位、英国布里斯托大学博士学位,并在学习期间撰写了《日冕光谱线的激起》《稀固溶体的X光漫散射》《晶格动力学理论》等一系列优秀论文及著作,其中最为著名的理论被国际科技界命名为“黄散射”,成为研究固体中杂质状态的重要依据。1948年初,黄昆接受英国利物浦大学理论物理系主任佛罗利希(Frohich)的聘请,成为该系博士后研究员,工作期间他特别关注固体发光中心、半导体深能级等区域电子态、晶格原子的平衡位移和晶格中电子间相互作用,与佩卡和里斯分别提出了“黄-佩卡尔理论”和“黄-里斯理论”理论。

1949年新中国成立,听到新中国成立后的黄昆先生万分激动,他放弃了个人科学生涯中获得重大成就的机遇和国外优越的生活条件,决定回到中国,将自己苦学多年的知识带回祖国。1951年,32岁的黄昆先生终于回到中国,任北京大学物理系教授。先进的科学理念,开阔的科学视野以及扎实的知识,让北大的莘莘学子如沐春风。为了让更多的学生系统的学习,他在北大开设了半导体物理学专业,并编写了《固体物理学》和《半导体物理学》等教材。教学期间,他细心观察每一个学生,因材施教,在他严格的教育下培养了如甘子钊院士、夏建白院士等众多国之栋梁。然而,育人的同时,黄昆先生也没有中断自己的研究,并首次提出描述晶体中光学位移,宏观电场与电极化三者关系的“黄方程”,1963年被实验证实。1955年,黄昆当选中国科学院院士,年仅36岁。

黄昆先生虽然在青年时代作出了卓越的科学贡献,中年时期献身于祖国教育事业,晚年期间仍在孜孜不倦地学习和研究,为祖国科技发展呕心沥血。1977年秋天,他在中科院半导体所重新开始了科研工作。在科学的道路上,黄昆先生总不喜欢随大流,喜欢另辟蹊径,走创新的道路,他每研究一个问题,都喜欢“从第一原理出发”,即先不看已有文献,而是独立地从最基本的概念开始思考,他总说“对于创造知识,就是要在科研工作中有所作为,真正做出点有价值的研究成果。为此,要做到三个‘善于’,即要善于发现和提出问题,尤其是要提出在科学上有意义的问题;要善于提出模型或方法去解决问题,因为只提出问题而不去解决问题,所提问题就失去实际意义;还要善于作出最重要、最有意义的结论。”年近60的黄昆先生针对国际上在多声子无辐射跃迁理论中出现的疑难问题重新开展了研究,国际物理学界称为“黄-朱模型”的著名理论便是当时的伟大成果。德国马克斯普朗克协会固体物理研究所前所长卡多纳(M.Cardona)称赞黄昆先生,“他好比现代的凤凰涅磐,从灰烬中飞起又成为世界领头的固体物理学家”。半导体所也在他的带领下,建成了我国半导体超晶格国家重点实验室,开创了我国在材料科学和固体物理学中崭新领域的研究工作,目前这一新兴领域已经在世界上占据一席之地。

生活中的黄昆先生是个热情而低调的人,他永远一身简朴干净的中山装,以至于到半导体所任职时被看门大爷当成不相干的路人,但自然灾害时他又把自己的救助物资让给体弱的同事。他不喜欢记者,不喜欢大肆宣扬,虽然获得巨大荣誉,但是却没有太多人了解他,他总说:“我是一个普通的科研工作者,没有什么神奇和惊人的地方。”

落其实者思其树,饮其流者怀其源。从“黄散射”到“黄方程”,从“黄-里斯因子”到“玻恩和黄”,以至“黄-朱模型”,黄昆先生在固体物理学发展史上建树了一块块丰碑,他的著作《固体物理学》《晶格动力学》等,被学者们像圣经一样摆在书桌上,他的理论哺育了世界上几代人的成长,他的高洁品行和中国精神,让我们的祖国有了无限力量。如黄昆先生这样的先贤值得我们不断学习,值得我们铭记于心,这些高贵的品质和精神不会随着生命的逝去而消失。

“渡重洋迎朝晖心系祖国傲视功名富贵如草芥,攀高峰历磨难志兴华夏欣闻徒子徒孙尽栋梁。”我们会不断激励,更加奋进,习其品行,成为贤者。秉承九三学社“爱国、民主、科学”的优良传统和先贤“大德报国、大善为先”的家国情怀,与习近平总书记为核心的党中央保持高度一致,衷心拥护中国共产党的领导,不忘初心,砥砺前行,始终保持谦虚谨慎、勤奋刻苦的工作作风,立足本职,争创一流,以更加饱满的热情投入到工作中去,为实现中华民族伟大复兴做作出贡献。

作者:张艺灵,新冶高科技集团有限公司工程师,九三学社冶金支社