2020年05月20日出版  总第 1284 

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】  第
955 期 2007-08-30
醉心晶体谱华章
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  升腾的烟雾中,他的沉思有了灵感;绕齿的茶香中,他的灵感得到升华。一根烟,一杯茶,一串思考,一方天地。他,就这样从容淡定、宠辱不惊地走过了近半个世纪的执教生涯,更在晶体物理的世界里谱写出令世人瞩目的华美乐章!
  他,就是日前受到胡锦涛等国家领导人亲切接见的2006年度国家自然科学一等奖获得者、全国优秀教师代表闵乃本院士。

    言传身教  为人师表
  1959年7月,24岁的闵乃本大学毕业并留校任教,开始了他人生的新一次扬帆远航。而这一切,并非偶然。
  1955年,正值国家第一个五年计划实施,闵乃本欣喜地拿到了南京大学的录取通知书,圆了青春年少时探索科学的梦想。在大学里,他不仅认真学习专业知识,还广泛涉猎,研读哲学、艺术、历史、现代与古典小说,让不同的思维方式通过自己的消化理解得以融会贯通。留校任教伊始,闵乃本幸运地遇到了人生中的又一位良师益友──冯端老师。在冯端老师严谨治学、宽厚待人的风格影响下,闵乃本耳濡目染,孜孜以求,在教学相长中丰富自我,追求卓越。
  1982年,闵乃本应美国晶体生长协会副主席罗森伯格教授的邀请,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,成功地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“近十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。闵乃本出类拔萃的研究业绩深深打动了罗森伯格教授,他提出要与闵乃本签十年的工作合同,劝他留在美国继续研究。在那个时代,美国收入是中国教师的几十倍甚至上百倍,美国的生活、工作条件也远远超过中国。闵乃本却没有心动,毅然踏上了归国之路。闵乃本自己当时并不知道,他的这段动人佳话使物理系本科生陆延青对闵老师产生了由衷的景仰,更成为陆延青后来转专业来到闵老师门下深造的最初动因。
  1984年,中国发生的两件大事鼓舞了时为晶体生成领域新星的闵乃本,使他感到自己的学术设想有了实现的客观条件:一是中央决定建立国家自然科学基金会,二是南京大学固体微结构物理国家重点实验室成为国家计委确立建设的首批4个国家重点实验室之一。时年闵乃本已49岁,他意识到凭现有的精力不可能一个人单枪匹马地完成全部的学术设想,必须建立一支精干的团队,一边培养学生一边开拓研究。
  于是,闵乃本做的第一件事就是拿着“放大镜”四处寻觅人才。1982年从南大毕业的朱永元先被闵先生招进课题组,老三届毕业生祝世宁,年轻一些的陆亚林、陆延青也相继进入课题组,成为他的博士生。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地赶到实验室,直到晚上十一、二点才离开,大家已习以为常。
  留下来、再送出去,是闵乃本对年轻人的“长线投资”。当自己的学生留下来成为了合作者后,闵乃本更是不遗余力地帮助他们走出国门,拓宽知识面。在他的帮助下,课题组的每一位成员都在工作了两三年取得一些成就后以专家的身份赴欧美等国最有名的研究组从事合作研究。而在闵先生的感召下,他们主动回到祖国、回到高校,继续与闵先生并肩作战。通过这种出国访学和交流,课题组成员增强了参与国际合作与竞争的意识与能力,眼界也更加开阔,促使课题的发展呈良性循环。 
  闵乃本深刻地认识到:“建设一个勇于创新、团结和谐的团队并不容易,不是招收一些有潜质的人、添一批先进设备就能成就的,而是一个科学知识、实验技能、研究成果等不断积累的过程,一个学术传统、学术氛围、科学精神不断传承的过程。”闵乃本希望自己能成为一个善于发现人才、培养人才的真正的“伯乐”。 

    勇于创新  甘于寂寞
  上世纪50年代末起,闵乃本在冯端院士的带领下,闯入了当时国内尚是空白的晶体缺陷研究领域。他与同事们一起自行设计了我国第一台电子轰击仪,成功地制备了难熔金属单晶体,为开展晶体缺陷研究开阔了道路。 
  从70年代起,闵乃本开始了对晶体生长的研究。1982年,41万字的专著《晶体生长的物理基础》问世,成为当时国际上第一本全面论述晶体生长的理论专著。
  1986年,在日本作为访问教授的近8个月时间里,闵乃本首次提出层错生长机制、孪晶机制,受到国际矿物晶体生长委员会主席、晶体生长界权威、日本东北大学砂川一郎教授的高度称赞。他所建立的晶体生长缺陷机制和相应的晶体生长理论后来在国际上被称为“闵氏亚台阶理论”,并被证明是晶体生长的普适理论。
  2006年,闵乃本带领团队凭借课题《介电体超晶格材料的设计、制备、性能和应用》摘得了空缺二年的国家自然科学一等奖,成为自1999年国家奖励制度改革以来内地高校独立完成的第一个国家自然科学一等奖。该成果从提出基本概念、建立基本理论、证实基本效应一直做到最终研制成功全新的原型器件,历经19年。
  1984年,科学家发现了物质的一种新的形态――准晶。虽然新物质形态的发现往往都有新应用的出现,但随后的相关研究工作却大都集中在基础研究方面。经过几年的探索,闵乃本和他的学生朱永元等建立了准周期超晶格的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!”,虽然当时还�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。1992年,闵乃本院士到香港中文大学访问,一面讲学一面在有空时翻阅最新的物理学杂志。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。“半导体平面工艺任何图样都能做,既然周期结构能行,那准周期也应该能实现!”闵乃本院士的灵感一下触发了,并将这个办法告诉了祝世宁。实验室人员一起尝试着设计图案、光刻、做电极……终于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。
  秉承着坚持到底的科学精神,闵乃本课题组的科研道路越走越宽。1996年,课题组制备出了同时能出二种颜色激光的准周期介电体超晶格,并成功地用漂亮的实验验证了他们建立的多重准位相匹配理论。这项工作发表在世界级学术刊物《科学》上,引起了广泛的重视,入选科技部1998年度我国基础研究十大新闻。
随着国家自然科学基金的设立,863计划、攀登计划、973计划的实施,以及国家重点实验室的建立,课题组所在的南京大学固体微结构国家重点实验相继购置了激光器、电子显微镜、聚焦离子束等现代化仪器和设备,科研条件大幅改善。课题组将已经取得的基础研究成果与全固体激光技术相结合,齐心协力,终于在2005年利用自巳研制的介电体超晶格,研制成功全固态超晶格红、绿、蓝三基色和白光激光器。
  对于介电超晶格的应用前景,闵乃本院士有着更多的憧憬:“我们的介电超晶格以后可同时出红绿蓝三种颜色的激光,或更多颜色的激光,这就为当代激光技术开拓了新应用,也开拓了光学和非线性光学的新领城。除用于彩色显示外,还有许多事情可以做:如多波长激光器有可能去发展一种激光医疗仪器,当然,目前这只是可能的设想,还没有做出来。如果有医疗界、企业界愿意做,我们会很高兴与他们一起来讨论。”

    家国情怀  兼济天下
  在做学问搞科研、教书育人提携后学之余,闵乃本关心国事与民生,以科学家的视角分析当代科学发展趋势,准确把握参政党在科教兴国战略中的作用。曾经作为国家重点基础研究发展规划〈973计划〉《光电功能晶体结构性能、分子设计微结构设计与制备过程的研究》项目首席科学家,又是教育部科技委副主任、教育部材料科学教学指导委员会主任、中国科学院数理学部副主任、江苏省自然科学基金会主任,以及全国政协常委、九三学社中央副主席、江苏省政协副主席、九三学社江苏省委主委,闵乃本院士可谓身兼数职,任重道远:“我们国家和世界发达国家存在差距,要实现跨越式发展,我们这些科学工作者要立足于前沿,要付出更多的艰辛,这是中国科学家的历史责任。”
  上世纪90年代,当闵乃本得知江苏省自然科学基金每年只有700万元,低于周边的上海市、浙江省,给时任江苏省省长的季允石写信,希望政府加大对科技的投入,建议得到季省长的重视,江苏的自然科学基金从过去的700万元变成了1500万元,推进了江苏省的科技进步和发展。随后几年中,江苏财政收入逐年增长,闵乃本又给现任省长梁保华写信反映此事,很快得到梁省长的回复,江苏自然科学基金增加到2500万元,并将根据全省GDP的增长比率,不断增加对科技的投入,确保江苏经济大省、科技大省的地位。 
  2003年6月,国务院成立《国家中长期科技规划纲要》领导小组。该规划是我国到2020年科技发展的规划和蓝图。闵乃本是第14专题基础学科战略研究小组的常务副组长,他把自己关在房间里读书,了解国际和国内最新发展的前沿动态,又认真听取各方面专家的意见,加以整理分析。在发扬民主、集思广益、充分酝酿的基础上,闵乃本和他的战略研究小组提出四大科学研究计划,即蛋白质组学研究、量子调控研究、纳米研究、发育与生殖研究,规划得到温总理的肯定,四大科学研究计划现已列入“十一五”规划中。 
  大处立意,小处着眼。晚年的闵乃本心头也时时萦绕着一个问题――构思和实践用中国传统文化创建中国特色的学术群体,发展具有国际影响的学派。他认为,可以通过师生关系,培养一批人,凝聚一批人,保持学术群体的相对稳定发展,发展成为具有国际影响的学派;中国传统文化中的人际“和谐”精神,是适应现代科学研究广泛协作需要的趋势。只要发扬学术民主,清除封建家长制意识,激发创新意识,给青年人搭建施展才智的舞台,就有可能形成中国特色的学术群体。 
  年届七旬的闵乃本院士依然忙碌不停,在科技部、教育部、科学院、基金委,在全国政协、省政协,在南京大学的实验室、课题组……都可听到他用带着家乡方言的口音,以清晰的思路和睿智的谈吐阐述着自己的科学见解,参与科学决策,指导实验室的发展,参与课题组的研讨。他清瘦的躯体内究竟蕴藏着多大的潜能呢?可以肯定的是,只要有益于教育和科研事业,有益于祖国繁荣和民族振兴,闵乃本院士都会不遗余力地去释放自己的光和热。 
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