編者按:在共和國七十餘載的輝煌歷史中,中國科學院成長和湧現出一批批「胸懷天下、服務國家」的科學大家。他們謙遜務實、堅韌執著,他們嚴謹求真,追求卓越。他們既承擔國家重大科研項目,也執教於中國科學院大學的三尺講臺。國科大本科課程《軟物質物理》主講教師、中國科學院理論物理研究所的歐陽鍾燦院士就是其中一位。今天,讓我們從國科大本科生的筆端和鏡頭中,從歐陽院士的真實講述中,回顧新中國與中國科學院的發展歷程,感受與國家和時代命運同頻共振的科學家精神。
歐陽院士接受採訪
歐陽鍾燦院士,中國首位本土培養的博士後,第一位華人物理協會亞洲傑出成就獎獲得者,在物理、生物、材料等的交叉學科領域有許多傑出的成果。1946年,歐陽鍾燦院士出生於福建省泉州市,他與中國一同成長,與無數中華兒女一起用奮鬥書寫中國的華章,見證了中國數十年來的風雨兼程和輝煌燦爛。
猜燈謎的孩子
將時間的指針撥回六十多年前的元宵節,有著「海濱鄒魯」之稱的泉州大街小巷張燈結彩。在人來人往的街頭,一個孩子使勁地擠進猜燈謎的人群。他睜大了眼睛,專注地盯著一張張謎面,不時又皺眉沉思。猛然間,他想起大人說過的什麼鞦韆格、捲簾格,頓時眼前一亮,一撓頭,便欣喜萬分地大聲喊出了謎底。
這個孩子就是兒時的歐陽院士。
歐陽院士便是在這熱鬧的港口城市,海上絲綢之路源頭泉州長大的。解放後的泉州,逐漸變得繁華起來,給他提供了看電影的機會。但在那個年代裡,電影票仍是「奢侈品」,好在泉州逢年過節都有猜燈謎的活動,而猜謎的獎品,正是電影票。
兒時的歐陽院士一開始並不擅長猜燈謎,但是為了能看上喜愛的電影,他先是在一旁細細觀摩大人猜謎,後來又自己苦下功夫,一頁一頁研讀中國傳統文化經典,一步一步探索猜謎方法。在一次次的猜謎活動中,歐陽院士拾得邏輯推理的「五色毫」,開始描繪好奇心與探索欲構成的未來圖像。
後來,歐陽院士從猜燈謎的懵懂孩童成長為卓越科學家的道路上,好奇心與探索精神從未缺席。
「科研就像猜燈謎,需要有好奇心和探索精神」,歐陽院士如是說,「我對科學的愛好,和從小的文化背景、文化環境,有著密不可分的關係。」
歐陽院士在文化繁榮的泉州逐漸成長,也從此在心裡種下了科研的種子。與此同時,北京城內,郭沫若等老一輩科學家嘔心瀝血正在籌備中國科學院首批研究所,在科研物資稀缺的條件下,甚至用肥皂雕刻學院的「藍圖」;在學科發展參差不齊的情況下,精心選聘了二百餘位學部委員,堅定不移地走科技強國之路:在科學家們的辛勤澆灌下,科研的幼苗在華夏大地上破土而出。
從搬運工到博士後
1963年,歐陽院士進入泉州一中高中部學習,得益於福建省領導葉飛和王於畊夫婦對教育的大力發展,歐陽院士從「高考紅旗」福建省以優異的成績考入了清華大學自動控制系。
「到了清華大學,我發現自動控制是與火箭、核潛艇等國防工業有關的自動控制。當時雖然我們國家在1964年有了原子彈,但蘇聯已經發射了第一顆衛星,中國不能落後,國家需要我們。」歐陽院士不禁回想起意氣風發的青年時代,「後來我還發現有一個工程物理系,是研究原子彈工程的。1967年中國成功試爆了氫彈,他們功不可沒,因此我對物理情有獨鍾。」
上學期間,歐陽院士如兒時猜燈謎一般,不僅刻苦鑽研,而且主動探索課堂之外的知識。在其他同學都跑去看表演時,他仍靜靜地在宿舍裡讀書,除了學習自動控制理論,他還自學了感興趣的理論物理。就是在這個時候,他與理論物理結下了不解之緣。
「念完普通物理,我知道了很多以前不知道的理論物理知識,像相對論啊,原子核結構等等。」歐陽院士嘴角上揚,流露出對物理的熱愛。
本科畢業之後,歐陽院士被分配到蘭州化學工業公司當搬運工。歐陽院士儘管工作繁忙,常常一整個白天不停地搬運上百斤的貨物,但仍然擠出時間,求索新知。當同事在空閒時間打撲克時,一直對物理有濃厚興趣的他仍潛心研讀柏格曼的《相對論導論》和布洛辛採夫的《量子力學原理》。
此後,1970年中國成功發射「東方紅一號」人造衛星,標誌著中國科學院成功創造了「兩彈一星」的輝煌,也更加堅定了歐陽院士科技報國的信念。
蒼天不負有心人,在1978年恢復研究生招生,歐陽院士成功考入了清華大學物理系攻讀液晶物理碩士學位。歐陽院士一直遵從興趣的引導,不僅對知識孜孜以求,從「搬運工」成長為「研究生」,而且受物理理論的吸引從工科跨向了更喜愛的理科。他雖然並非「科班出身」,卻又考取了清華大學光學專業的博士生,成為了1984年清華大學畢業首屆20名博士中唯一的理學博士,也是清華大學首位理學博士。
說起其中的原因,歐陽院士說學習要認真。
彼時學校組織了一次全校物理類研究生電動力學考試,考試題目相當複雜。歐陽院士清楚地記得,最後一個問題的背景與我軍擊落美軍U2超低空登陸偵察機海岸雷達設置有關,該雷達經抽象化為電偶極矩後要求考生在海平面上求解電場。就在其他人手足無措之際,他巧用不同介質界面電偶極矩鏡像法算得答案。
「因為我認真自學過電動力學,所以我算出了答案。我最終拿了99分。為什麼扣我1分?因為我卷面不太整潔。這次第一名的成績大概是我被遴選物理班首位博士生的原因。」歐陽院士笑道,同時也不忘補充一句,「希望大家注意卷面,拿到滿分。」
奔流不息的科研血脈
博士畢業初期留校清華工作,後來為解決家屬問題,歐陽院士來到深圳大學工作。
此時,中國各個科研領域方興未艾,都在呼喚人才。中國科學院理論物理研究所大膽創新,探索發展新道路,開設了中國首個博士後流動站以培養科研人才。偶然間,歐陽院士得知了這個消息,出於對理論物理研究工作的熱愛和強烈的科技報國願望,他決定離開深圳大學去往理論物理所。
歐陽的導師謝毓章教授非常支持歐陽的志願,特地到時任深圳大學校長張維教授家中商討歐陽的調動,為了挽留人才張維校長沒有立即同意,而張維校長的夫人陸士嘉女士卻很有遠見地說:「人家願意搞科研,得成全。」
如今一提起著名科學家陸士嘉女士,歐陽院士的感激之情溢於言表:「恩人!」
歐陽院士除了感恩陸士嘉女士的成全,更折服於她的高尚品格。陸士嘉女士胸懷祖國,為我國航天航空事業做出巨大貢獻,在籌建北航時甚至自己買來肥皂雕刻學院藍圖。她還淡泊名利,先後拒絕了少將銜和學部委員的職位。
「沒有她成全我搞科研,就沒有現在我在理論物理所的工作,也沒有後來的成就了。」
1985年,在陸士嘉女士的幫助下,歐陽院士進入理論物理所成為博士後。但歐陽院士不滿足於現有知識,渴望探索更廣闊的領域,渴望走向科學的最前沿。當時中國的液晶學尚在起步時期,他便決定去往早已開辦液晶顯示器企業的德國求學,拜液晶顯示器的發明者赫爾弗雷奇為師。然而等到了德國,他的導師已不再研究液晶顯示器,轉而研究難度更大的液晶生物膜理論。
形狀多變的生物細胞膜一下就激起了歐陽院士的好奇心。面對生物物理領域的「燈謎」,歐陽院士的探索就從提筆推導生物膜曲面方程開始。
「由於數學的難度,當時文獻出現了兩種不同的細胞膜曲面方程,大家都說不準。我自學過廣義相對論,對微分幾何曲面理論比較了解,所以能夠推導出描述細胞複雜形狀的普遍曲面方程,這就是被學界公認的『鍾燦-赫爾弗雷奇方程』」。歐陽院士與合作者終於從這個方程求出人紅血球細胞雙凹蝶形狀的解析解,著名的生物力學之父馮元楨教授在紀念周培源百年誕辰科學報告告會及林家翹教授建立周培源應用數學中心成立大會報告上聽到歐陽院士的血球解報告後,兩次站起來發表感想—「好像喝了一杯美酒!」,由這個方程,歐陽院士還發現了半徑比為根號2的環狀生物膜泡,並迅速為世界多所實驗室觀測證實。他說道,「因此學科的交叉十分重要,特別是把所學的理論知識應用到跨學科實際問題中去。」
歐陽院士與他的導師
歐陽院士的交叉科學探索精神,深刻地影響著後輩的科學家。
歐陽院士小組的博士後、獲得2020DeLano獎(授予給「最富開創性地將計算機技術用於分子水平生命科學研究」的科學家)的首位華人科學家——張陽教授,正是偶然間閱讀了歐陽院士關於血液中紅細胞膜形狀的論文,才決定從高能物理轉做生物物理。
他綜合了物理、生物與計算機的知識探索對蛋白質結構進行預測的新方法,屢獲國際獎項,被譽為「蛋白質結構預測領域的國際領袖」。
與此同時,科學家們同祖國一道致力於探索技術的進步之路,歐陽院士也時刻關心支持著青年學子的創業探索之路。
從理論物理所畢業的張鑫博士,在中國「缺芯少屏」的處境下,毅然加入了華星光電,將所學的理論知識應用到半導體領域中,探索中國的半導體發展道路,以實業報國。
市場調研、成本估算、實驗測試這些繁瑣的工作以及最辛苦的技術攻關,他一做就是十年。在液晶顯示屏幕樣品無法在對比度與有機二極體顯示(oled)存在巨大差距的難題面前,團隊曾整整幾個月停滯不前。而張鑫博士帶領項目組一連數月加班加點埋頭苦幹,一步步攻克阻擋研發團隊的難題,終於研發出性能比oled優越的「星曜屏」,朝「中華芯,世界屏」的遠大目標邁出了一大步。不久前,歐陽院士出席了「星曜屏」的發布會,在舞臺上對「星曜屏」高高地豎起了大拇指。
陸士嘉女士成就了歐陽院士的科研夢,歐陽院士不畏險阻開拓生物物理;張陽教授繼承了歐陽院士在生物物理領域的衣缽,在國際蛋白質結構預測的舞臺上大放異彩;張鑫博士不斷向「中華芯,世界屏」努力,十年磨一劍研發「星曜屏」,並榮升為公司的CTO。理論物理所一步一步走到今天,科學家們投身科學、積極探索和科技報國的精神也代代相傳,推動新時代中國的科技事業走向嶄新的高度。
歐陽院士和他的奈及利亞學生
國家隊
說到中國科學院,歐陽院士談起的,是建院伊始華羅庚等科學家的基礎研究,是兩彈一星的輝煌,是老一輩科學家腳踏實地、不懈求索與矢志報國的科學精神,是青年一代對科學的傳承與發展,也是重重阻力。
歐陽院士說,當時中國科學院總是碰到問題。
有人提出疑問,為什麼科學院要搞基礎研究?為什麼要設立中國科學院?
面對人們的質疑,面對考驗中國科學院的「謎題」,時任中科院院長周光召頂著巨大的壓力,對辦院之道進行不懈探索。他先考察了美國貝爾實驗室,受其啟發創辦了聯想、三環這樣的院辦企業,科技報國發展實業,更進一步完成了科研機制改革,促進科研與經濟發展緊密結合。
「所以,我覺得,科學院能夠堅持下來,跟這些領導密切相關。第一他們科研水平很高,是兩彈一星的功臣,誰也不能輕視他們;第二他們認為基礎研究很重要。」
歐陽院士特別強調了基礎研究的重要性,只有做好了基礎研究,才能探索更高層次的領域。
成立於建國初的原子能所,不僅奠定了原子彈的物理理論基礎,也培養了無數科技人才。我國的原子彈工程啟動兩年即宣告成功,基礎研究功不可沒。
雖然如今中國科學院的基礎理論研究和關鍵技術發展都十分成功,但歐陽院士也曾表達過自己的擔憂。
「聯想的企業在筆記本電腦的營業做到世界第一,但距離周光召先生對聯想的期望—『中國的貝爾實驗室』還沒有達到,因為從基礎研究誕生中國的科創成果基本沒有!」
「是賣電腦,並沒有創造新電腦。」
當時的許多公司做大了企業,卻在科研的道路上止步不前。但是經過一代代人的不懈奮鬥與探索,中國探索出了一條「創新驅動發展」的道路,而中國科學院更是中國探索道路的主力軍。
從洪朝生院士探索低溫領域加速原子彈研發進程到年輕一代張鑫博士十年創造「星曜屏」,在以歐陽院士為代表的科學家的努力下,核武器、晶片、新型顯示、發動機等國家重點需求將逐漸得到滿足。中國科學院代表了中國科學與技術的最高水平,在科研領域為祖國的發展立下了汗馬功勞,而其科學探索與科技報國的精神也將薪火相傳。
「中國科學院在科學研究上是一個重鎮,是『國家隊』。」
海闊憑魚躍
「國科大走出去的學生,他的數理基礎很紮實。」說起中國科學院大學的學生,歐陽院士如此說道,「國科大重視學生的數理基礎,在一年半的數理基礎教學上花大功夫,為學生後續的科研奠定堅實的基礎。」
他特意強調了基礎的重要性:「四大力學,要教!」
彭桓武先生原來是研究理論物理的,卻能夠很快地上手原子彈工程,原因就是理論基礎好,「物理就是萬物之理」。國科大的學生數理基礎紮實,在「離科學最近的地方」,更應肩負民族振興的使命,走好新時期科研探索的道路。
講臺上的歐陽院士
歐陽院士對青年一代提出了殷切希望。
「在建國初期,我們條件很差,但是仍然全身心地投入到祖國的建設中去,中國湧現出創造了兩彈一星的老一輩科學家。」歐陽院士不禁回憶起少年時代的中國,回憶起那一批燃燒青春的熱血青年。
那時,面對如何建設國家這個「大燈謎」,中國老一輩建設者們櫛風沐雨,白手起家,一路探索進步之方,一路艱苦奮鬥,終於使新生的中國在東方崛起。
「到了七十年代『科學的春天』,中央給出了『科學技術是第一生產力』的論斷;而今天,科學技術已經成為了發展的核心。國科大學子乃至全天下的有志青年,要抓住新時代,重視科技,學好基礎。如今的中國科學院學科和研究體系都非常完整,條件很好,海闊天空。」歐陽院士說。
隨著一代代中國人不斷的探索,中國的發展之道越來越成熟。從「東方紅一號」到「太極一號」,從C919大飛機到「蛟龍號」潛水器,從牛胰島素到雜交水稻,中國如願以償拿到了越來越多的「電影票」。
今天,中國所取得的成就凝聚著無數先輩的奉獻、奮鬥與擔當,親手懷抱原子彈碎片的鄧稼先、「天眼之父」南仁東為後輩人留下了無盡的精神財富。
如今,國家命運的接力棒傳遞到年輕人手中。青年一代站在前人的基礎之上,所肩負的,不僅僅是探索知識的責任,更是探索新時代強國之路的使命。
國科大的莘莘學子身處「離科學最近的地方」,在一線科學家的悉心指導下,博學篤志,格物明德。學生們守科研崗位,或研發衛星,或仰望星空,「跑好屬於自己的一棒」,傳承先輩科學家的報國熱情與探索精神,勇擔新時代科技騰飛的重任。
採訪的最後,歐陽院士露出和藹的笑容,雙目炯炯而滿懷期待地揚聲說道:
「海闊憑魚躍,天高任鳥飛,希望青年人能在更廣闊的天空創造科學院新時代的輝煌,創造中國新時代的輝煌!」
歐陽院士在國科大
結
語
數十度的春秋,共和國在一代代建設者的奮鬥下,對國家發展之道這樣的「國家級大燈謎」做出了全面的解答,也將如願以償看到全面建成小康社會、戰勝新冠疫情這樣的「盛世電影」。
數十載的歲月,中國科學院在無數科學家的努力下,克服了科技落後等一個個自然科學的燈謎,拿到了院辦企業、兩彈一星這樣的「電影票」。
數十年的時間,歐陽鍾燦院士從猜燈謎的懵懂孩童成長為了銳意探索新領域的科研工作者。
在強烈的好奇心與不懈的探索精神的推動下,他解決了求學路、科研路上一個個人生的「燈謎」,也如願拿到了液晶領域、生物物理領域的「電影票」。
歐陽院士敘述過往奮鬥的歲月,期望以此啟迪後來之人。每一代人都會遇到自己的「燈謎」,他們會有屬於自我的艱苦奮鬥,更終將勇奪屬於時代的「電影票」。
正如歐陽院士的堅定信念,海闊憑魚躍,天高任鳥飛,青年一代必將鑄就中國新時代的輝煌!
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採訪後記
簡單的告別之後,歐陽院士獨自一人向校門外的地鐵站趕去。一件簡單的白襯衫,一個深色的雙肩包,院士的背影沒有想像中的那般偉岸。向人海中望去,也只能分辨出這是一位古稀之年的老人。可就是這樣一位普通的老人,在新中國的歷史上卻留下了濃墨重彩的一筆。大概,在國科大的校園裡,隨處偶遇一位散步的老人,他身上都會有著和共和國有關的故事吧。
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原標題:《歐陽鍾燦院士:科研就像猜燈謎》
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