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科學(xué)報國,一生許國


洪朝生

洪朝生(1920年10月10日—2018年8月19日),著名物理學(xué)家、我國低溫物理和低溫技術(shù)研究的開創(chuàng)者,1952年加入九三學(xué)社,1980年當(dāng)選為中國科學(xué)院學(xué)部委員(院士)。

2018年8月19日,洪朝生因病在京逝世,享年98歲。

科學(xué)沒有國界,可科學(xué)家有祖國

1920年,洪朝生出生于北京。父親洪觀濤早年曾加入同盟會,后赴法國、比利時留學(xué)8年,專習(xí)鐵路工程?;貒笕坞]海鐵路潼關(guān)至西安段工程局局長兼總工程師及鐵道部路政司技正等職。外祖父高夢旦為近代著名出版家。

洪朝生的中學(xué)階段是在北京育英學(xué)校和匯文中學(xué)這兩所教會學(xué)校度過的。在匯文讀高中期間,他在物理名師張佩瑚等人的引導(dǎo)下,對物理學(xué)產(chǎn)生濃厚興趣,立志做一名物理學(xué)家。1936年,洪朝生考取了清華大學(xué)物理系,但篤信“工程救國”的父親堅(jiān)決反對他學(xué)物理而令其轉(zhuǎn)入工科。1937年抗戰(zhàn)爆發(fā)后,清華南遷至長沙,他曾和同學(xué)商議好奔赴延安,后因交通封鎖等原因,未能成行。1938年,學(xué)校再度南遷,他隨學(xué)校“湘黔滇旅行團(tuán)”步行三千余里至昆明,就讀于西南聯(lián)大。1940年聯(lián)大畢業(yè)后,他又在該校電機(jī)系做了4年助教。

1938年,湘黔滇旅行團(tuán)第二大隊(duì)一中隊(duì)一分隊(duì)隊(duì)員合影(前排左二為洪朝生)

1944年,洪朝生同時通過了庚款留英和留美考試。在西南聯(lián)大老師范緒筠的建議下,他于1945年赴美國麻省理工學(xué)院學(xué)習(xí)電子物理學(xué),1948年獲博士學(xué)位。后入普渡大學(xué)作研究。其間,洪朝生在半導(dǎo)體鍺單晶低溫運(yùn)輸現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)中,發(fā)現(xiàn)雜質(zhì)能級上的導(dǎo)電現(xiàn)象,形成雜質(zhì)導(dǎo)電的概念,引起了國際上對無序系統(tǒng)電子輸運(yùn)機(jī)制的探索,他所發(fā)表的論文引用壽命長達(dá)60余年。

1950年,在普渡大學(xué)洪朝生(左)與鄧稼先(右)的合影。

1948年,九三學(xué)社先賢、“兩彈一星”元勛鄧稼先也赴普渡大學(xué)深造,與洪朝生成為親密好友,有一段時間他們合住在一位美國老太太的閣樓里。盡管留學(xué)生活很艱苦,但是還發(fā)生一些趣事。有一次他倆去吃飯,兩份牛排端上后,鄧稼先看了看,對洪朝生說:“我這塊小,你那塊大。”洪朝生就把自己那份給了鄧稼先。

在美期間,洪朝生積極參加“北美中國學(xué)生會”和“留美科協(xié)”進(jìn)步學(xué)生活動。新中國成立時,正在普渡大學(xué)留學(xué)的他心潮澎湃,按照《華僑日報》轉(zhuǎn)載的五星紅旗圖樣和制法說明,在坐標(biāo)紙上精心繪制了五星紅旗圖樣,以表達(dá)對偉大祖國的熾烈情感。

洪朝生手繪五星紅旗

在普渡大學(xué)期間,洪朝生與清華大學(xué)聯(lián)系,了解回國后從事哪方面的研究工作為宜,得到錢三強(qiáng)、彭桓武兩位先生的回復(fù)說,低溫物理很重要,我國也應(yīng)開展這方面的基礎(chǔ)研究,并建議他再去西歐一年,以增長低溫物理方面的見識。于是,洪朝生進(jìn)入以著名物理學(xué)家昂內(nèi)斯命名的荷蘭萊頓大學(xué)低溫實(shí)驗(yàn)室,從事超流氦實(shí)驗(yàn)研究。1952年初,洪朝生放棄國外優(yōu)厚條件,毅然回國,投身到新中國低溫事業(yè)的創(chuàng)建和發(fā)展中。

多年后,他的學(xué)生張殿林問他,如果您當(dāng)年不回國會是什么樣的結(jié)果、會不會有更大的學(xué)術(shù)成就時,洪朝生搖搖頭說:“沒有如果”。他從未動搖和后悔回國的決定。

把一生獻(xiàn)給了祖國的科研事業(yè)

新中國成立后,我國低溫物理領(lǐng)域是一片空白,低溫研究儀器更是無從說起。那時候,中國還沒有液氦機(jī),歐美國家又不肯將液氦機(jī)出售給中國,洪朝生依據(jù)這些設(shè)備的科學(xué)原理,開展先進(jìn)設(shè)備的自主研制工作。1953年,洪朝生在中國科學(xué)院物理研究所組建了國內(nèi)第一個低溫實(shí)驗(yàn)室,主持研制低溫研究設(shè)備。在科研人員的共同努力下,1956年研制出了一臺能夠生產(chǎn)液氫的液化器,1959年成功實(shí)現(xiàn)了氦的液化。這些技術(shù)的掌握,打破了西方國家的技術(shù)壟斷,邁出了我國低溫物理研究的第一步,為我國科學(xué)研究,特別是“兩彈一星”的成功研制做出了貢獻(xiàn)。1970年,他又領(lǐng)導(dǎo)低溫科研隊(duì)伍,完成了大型空間環(huán)境模擬系統(tǒng)KM3和KM4低溫氦制冷系統(tǒng)的研制任務(wù),提供衛(wèi)星上天的空間環(huán)境模擬試驗(yàn)條件,為我國航天事業(yè)的發(fā)展做出了貢獻(xiàn)。“KM4大型航天環(huán)模設(shè)備的研制”獲得1985年國家科技進(jìn)步一等獎。

上世紀(jì)80年代初,隨著超導(dǎo)研究和航天技術(shù)的發(fā)展,國內(nèi)對低溫技術(shù)的需求不斷增加,中科院組建一個綜合性低溫技術(shù)研究發(fā)展機(jī)構(gòu)“中科院低溫技術(shù)實(shí)驗(yàn)中心”,開展氦制冷技術(shù)、低溫實(shí)驗(yàn)技術(shù)和低溫技術(shù)應(yīng)用的基礎(chǔ)研究,任命洪朝生為中心主任。

洪朝生率領(lǐng)科研團(tuán)隊(duì)除了開展磁制冷等方面的應(yīng)用基礎(chǔ)研究和制冷系統(tǒng)自動控制裝置等方面的研制外,同時逐步建立起液氦實(shí)驗(yàn)室、低溫強(qiáng)磁場實(shí)驗(yàn)室等多個面向全國開放的公用實(shí)驗(yàn)室,為促進(jìn)超導(dǎo)技術(shù)的進(jìn)步提供實(shí)驗(yàn)條件。由于在世界低溫物理研究領(lǐng)域取得了卓越成就,國際低溫工程委員會決定把2000年的門德爾森獎授予洪朝生,這一獎勵是對他在液氫、液氦以及超導(dǎo)應(yīng)用等領(lǐng)域出色的研究能力的高度肯定。

九三學(xué)社科技大師為新中國半導(dǎo)體事業(yè)奠基

從成立至今,九三學(xué)社秉承愛國、民主、科學(xué)的優(yōu)良傳統(tǒng),云集了一批在中國乃至世界影響頗大的科技巨擘。洪朝生與九三學(xué)社社員、我國固體物理和半導(dǎo)體物理學(xué)的先驅(qū)、中國科學(xué)院院士黃昆也結(jié)下深厚情誼。

黃昆1941年北京燕京大學(xué)畢業(yè)時留影

洪朝生和黃昆的淵源可以追溯到上世紀(jì)40年代。1944年,黃昆從西南聯(lián)大研究生畢業(yè),考取第八屆“庚子賠款”留英公費(fèi)生,物理學(xué)有兩個名額,另一名額正是洪朝生考取的。由于洪朝生同時考取“庚子賠款”留美公費(fèi)生,最后選擇去美國麻省理工學(xué)院深造。

1951年,黃昆自英國回國。1952年,洪朝生自美國回國。洪朝生在美國曾做過鍺在低溫下的電學(xué)測量,提出過雜質(zhì)導(dǎo)電帶的概念,回國后在中國科學(xué)院應(yīng)用物理所建設(shè)低溫實(shí)驗(yàn)室。黃昆回國后,1953年開始主持北京大學(xué)物理系的固體物理教研室工作。由于他們都對新興的半導(dǎo)體科學(xué)將會給人類社會帶來的重大變革有著共同認(rèn)識和追求,因此洪朝生和黃昆的交往逐漸增多起來。

1954年下半年, 洪朝生與黃昆等物理學(xué)家對我國半導(dǎo)體科學(xué)發(fā)展進(jìn)行專題研討,每周討論一個下午。這一工作持續(xù)了很長時間。1954年,北京大學(xué)物理系為半導(dǎo)體方向?qū)W生開設(shè)了《半導(dǎo)體物理學(xué)》課程,這一新興課程由黃昆、洪朝生、王守武、湯定元四人合作講授。從事“兩彈一星”研究的許多科技人員都從這里走出,或者曾經(jīng)聆聽過他們的授課。

中國科學(xué)院院士,我國理論物理和近代力學(xué)奠基人之一周培源

2010年6月,洪朝生(左)與師昌緒(右)在中科院第十五次院士大會會議間隙進(jìn)行交流。

1956年1月30日到2月4日,“半導(dǎo)體物理討論會”在中國科學(xué)院應(yīng)用物理所大禮堂舉行。會上,洪朝生首先對半導(dǎo)體科學(xué)發(fā)展的一般性問題作報告,然后由黃昆等9位科學(xué)家分別對半導(dǎo)體重要領(lǐng)域的科學(xué)內(nèi)容、發(fā)展概況作報告。關(guān)于這次討論會,原九三學(xué)社中央主席、時任物理學(xué)會會長的周培源院士在《半導(dǎo)體會議文集》序言中做了總結(jié):“半導(dǎo)體的研究和利用是科學(xué)和技術(shù)中的一個新興的領(lǐng)域。直到最近十年內(nèi),科學(xué)先進(jìn)的國家才以大量的而且是加速增長的人力和物力來發(fā)展這一領(lǐng)域。在我們國內(nèi),由于科學(xué)基礎(chǔ)薄弱,不用說,在解放以前是沒有這方面的研究工作的,只是到了解放后才有少數(shù)人開始準(zhǔn)備半導(dǎo)體的研究工作。但研究力量是非常薄弱的。”在我國制定1956—1967年《十二年科學(xué)技術(shù)發(fā)展遠(yuǎn)景規(guī)劃》中,將半導(dǎo)體技術(shù)列為我國新技術(shù)的四大緊急措施之一。

2018年8月19日,洪朝生耗盡了生命的最后一束光。大師雖然遠(yuǎn)去,可他身上科技報國、求索創(chuàng)新、嚴(yán)謹(jǐn)務(wù)實(shí)的科學(xué)精神將被九三學(xué)社社員永遠(yuǎn)傳承下去。(楊琴冬子)