在2006年度國家科學技術獎勵大會上，九三學社中央顧問、中國科學院院士、南京大學物理系閔乃本領銜的《介電體超晶格材料的設計、制備、性能和應用》喜獲國家自然科學一等獎。這是自1999年國家獎勵制度改革以來，內(nèi)地高校獨立完成的第一個國家自然科學一等獎。獲獎之際，閔乃本吐露心聲，情真意切：“這一項目從提出基本概念、建立基本理論、證實基本效應一直做到最終研制成功全新的原型器件，歷經(jīng)19年。這不是一個人能完成的，也不是我們得獎的這5個人完成的，還有陳延峰、王振林、王慧田和何京良等教授，以及名字沒有寫進證書的許多人，包括許多研究生，他們都是貢獻者。應該說，這項成果的取得是團結合作、勇于創(chuàng)新的結晶。”　

　　一

　　創(chuàng)新是閔乃本課題組摘得本屆國家自然科學一等獎的關鍵所在。對于創(chuàng)新，閔乃本有著自己的獨到見解，在繼承前人的基礎上加以發(fā)展，在發(fā)展當代前沿的過程中才能創(chuàng)新?；蛘哒f，在繼承中發(fā)展，在發(fā)展中創(chuàng)新。這實際有一個積累過程，是一個自然過程，不能以功利為目的，不能急于求成，要甘坐冷板凳?！　?

　　“我們這個獲獎課題的設想不是憑空從天上掉下來，而是有所繼承。”1962年，美國的諾貝爾獎得主布洛姆伯根（Bloembergen）提出了準位相匹配理論，但是這個理論一直沒有辦法得到驗證。直到上個世紀70年代末，在 馮端 教授的帶領下，閔乃本等巧妙地利用了在晶體生長過程中出現(xiàn)的生長條紋，研制出聚片多疇鈮酸鋰晶體，成功地驗證了準位相匹配理論。這一成功使閔乃本敏銳地意識到，這類微結構材料具有潛在的應用價值，于是萌生了發(fā)展和建立一套有關該類材料的系統(tǒng)理論并探索其應用前景的設想?！　?

　　1984年，科學家發(fā)現(xiàn)了物質的一種新的形態(tài)——準晶。雖然新物質形態(tài)的發(fā)現(xiàn)往往都有新應用的出現(xiàn)，但隨后的相關研究工作卻大都集中在基礎研究方面。1986，閔乃本考慮提出介電體超晶格的概念時開始設想：“是否可將準晶結構引入到介電體超晶格中，構建準周期超晶格？”經(jīng)過兩三年的探索，閔乃本和他的學生朱永元等建立了準周期超晶格的多重準位相匹配理論，預言“一塊準周期的介電體超晶格有可能將一種顏色激光同時轉換成三四種顏色的激光！”雖然當時還沒有實驗結果，他們不敢下定論，但這一理論預言已讓他們興奮不已。然而，讓大家沒有想到的是，他們的這項研究成果于1990年在國際學術刊物《物理評論B　》上發(fā)表后并未引起學術界的重視。閔乃本心里很不是滋味，他下定決心要制備出準周期的介電體超晶格。其后的兩年里，課題組一直在思考制備介電體超晶格的新工藝，卻總也沒有找到突破口，這也是他們在19年中最為苦悶的時候?！?

　　1992年，閔乃本到香港中文大學訪問，有一天，忽然看到一篇報道說，日本科學家利用半導體平面工藝制成了周期結構光波導，實現(xiàn)了激光倍頻。“半導體平面工藝任何圖樣都能做，既然周期結構能行，那準周期也應該能實現(xiàn)！”這個想法一下觸發(fā)了閔乃本的靈感。閔乃本趕緊把這篇文章傳真到祝世寧的實驗室，祝世寧很快反應過來，開始探索制備超晶格的新技術。他和實驗室其他人員一起設計圖案、光刻、做電極……1996年，祝世寧和朱永元經(jīng)過一年多的努力，終于制備出了同時能出兩種顏色激光的準周期介電體超晶格，并成功地用漂亮的實驗驗證了他們建立的多重準位相匹配理論。這項成果發(fā)表在世界級學術刊物《科學》上，引起了廣泛的重視，入選科技部1998年度我國基礎研究十大新聞。國際光電子產(chǎn)業(yè)界的重要刊物《激光世界》（Laser　Focus　World）在“新突破”（Breakthrough）欄目中這樣報道：“南京大學固體微結構國家重點實驗室的研究人員展示了……準周期結構在非線性光學研究領域中一個可能的重要應用。”　　

　　閔乃本課題組經(jīng)過近20年的努力，為準位相匹配材料的研發(fā)奠定了基礎，使國際上同行科學家逐漸關注介體電超晶格的應用前景。由于隨后美國斯坦福大學一批科學家的介入，更使這一冷門領域逐漸走向熱門，而此前，研究組坐了十年冷板凳。一組清晰的數(shù)據(jù)佐證了這段歷史：據(jù)不完全統(tǒng)計，1980至1990年這10年艱苦積累時期，國際上相關論文總數(shù)約有二十余篇，閔乃本研究組就貢獻了9篇。

　　二　　

　　回望20年來的科研之路，閔乃本直言：“在19年的整個研究過程中，功勞不能歸在我一個人頭上，我不過年長一點。實際上， 朱永元 教授在建立基礎理論方面做了主要貢獻， 祝世寧 教授在主要效應的驗證和器件發(fā)展方面作了重要貢獻，他們堅持合作了十幾年，做了系統(tǒng)的工作。陸亞林、陸延青、陳延峰、王振林、王慧田、何京良等幾位教授在不同方面都做出了相應的貢獻?？梢哉f，這項成果是從凝聚態(tài)物理、材料科學到光學工程再到固體激光技術的綜合結晶。”　　

　　1984年，從美國訪問歸來的閔乃本開始組建研究團隊，一邊培養(yǎng)學生一邊開拓研究?！≈煊涝⒆Ｊ缹?、陸亞林、陸延青等相繼進入 閔乃本 先生課題組，成為他的博士生。1984年以前，高校的科研主要是用教學儀器做，本身沒有專門的科研投入，條件非常簡陋，人才流失的現(xiàn)象較為嚴重。在這種形勢下，閔乃本考慮最多的就是如何留住人才，給愿意獻身科學的青年人搭建施展才智的舞臺。閔乃本對弟子的要求很高，國內(nèi)一般的科研論文都是用中文撰寫，當時朱永 元在閔 先生手下讀研究生，他發(fā)表的第一篇論文就被要求用英文寫作， 閔 先生這樣告誡他：“我們的工作應該拿到國際上去競爭！”祝世寧印象最深的是，在他讀研究生期間，每當發(fā)表研究論文時，閔乃本總是把自己的名字放在學生的后面。閔乃本說：“你們應該排在我前面。”　

　　作為學術帶頭人，閔乃本深知，在中國，對年輕人僅有學術上的關心并不夠，還必須關心、改善他們的生活，為他們安心科研工作創(chuàng)造條件。上個世紀90年代初，有一次閔乃本去北京參加學術會議，在南京開往北京的臥鋪車廂里，認識了一位企業(yè)家 吳思偉 先生，素昧平生的兩人聊得很投機，受閔乃本的感染，臨別前，吳思偉表示愿意無償為改善青年研究人員的生活條件提供一筆資助。就這樣，　閔乃本用自己牽線的這筆資助在物理系、材料系和微結構實驗室設立了“克力獎研金”，每位獲獎者每個月可以獲得1000元的補貼，這在當時比閔乃本自己的工資還要高。“這為我們能在1997年之前的困難條件下，保存一支隊伍發(fā)揮了不小的作用。”閔乃本笑著說?！　?

　　不僅要留住人才，還要對人才進行培養(yǎng)。當自己的學生留下來成為了合作者后，閔乃本更是不遺余力地幫助他們走出國門，拓寬知識面。閔乃本課題組的每一位成員都在工作了兩三年取得一些成就后，以專家的身份赴歐美等國最有名的研究組從事合作研究。陸延青理論和實驗能力兼?zhèn)?，在導師的支持下，畢業(yè)后到美國的大學工作了一段時間，而后進入美國高技術公司從事研究開發(fā)，因而取得了豐富的光電子產(chǎn)業(yè)的經(jīng)驗，在美國的五六年閱歷讓他有了更多的收獲，最近剛剛回國的陸延青坦言：“即使在國外的那段時間，我也沒有真正離開過南大，而是一直通過電子郵件與 閔 先生研究組保持著密切的聯(lián)系。我歸國之心早有。在美國時，國內(nèi)就有一些單位讓我過去，但 閔 先生說我更適合南大，于是我選擇了回來。其實， 閔 先生也有同樣的經(jīng)歷，上個世紀80年代在美國已有相當好的發(fā)展機遇，但他還是毅然選擇了回國，當時中美各方面的落差更大。”　

　　三　　

　　隨著國家自然科學基金的設立，“863”計劃、“攀登計劃”、“973”計劃的實施，以及國家重點實驗室的建立，課題組所在的南京大學固體微結構國家重點實驗相繼購置了激光器、電子顯微鏡、聚焦離子束等現(xiàn)代化儀器和設備，科研條件大大改善。尤其是1995～1997年取得的巨大成功，更讓閔乃本對該研究方向的選擇充滿了信心?！?

　　閔乃本說：“我們國家和世界發(fā)達國家存在差距，要實現(xiàn)跨越式發(fā)展，我們這些科學工作者要立足于前沿，要付出更多的艱辛，這是中國科學家的歷史責任。”“和發(fā)達國家不同的是，我們的基礎研究成果如果不再花一點時間將它演示出來，就不能吸引工業(yè)界或應用界的關注。我們處在發(fā)展中國家，要付出更多的努力再往前走幾步，這樣才能被產(chǎn)業(yè)界認識，使這些成果早日對人類、對我們的國家有所貢獻。”基于這一認識，課題組將已經(jīng)取得的基礎研究成果與全固體激光技術相結合，齊心協(xié)力，終于在2005年利用自巳研制的介電體超晶格，研制成功全固態(tài)超晶格紅、綠、藍三基色和白光激光器。對一個以基礎研究為主的課題組而言，要完成一臺技術復雜的原型器件其難度可想而知，更何況他們不但制出了樣機，還取得了4項國內(nèi)發(fā)明專利和1項美國發(fā)明專利?！　?

　　據(jù)統(tǒng)計，近年來國際上從事該領域研究的研究組越來越多，從1997～2005年間，國際上相關論文總數(shù)達兩千余篇，課題組在此期間貢獻了46篇，約占總數(shù)的2%；這8年中，相關論文開始陸續(xù)出現(xiàn)在《自然》、《科學》和物理學的頂級學術期刊《物理評論快報》（Physical　Review　Letters）上?！≌n題組先后在《科學》上發(fā)表論文3篇，在PRL上發(fā)表論文7篇，約占這三種學術期刊上該類論文總數(shù)的一半左右。課題組的研究結果被美、英、法、俄羅斯、日本等20余個國家的著名大學和實驗室的研究組所引用。閔乃本、朱永元、祝世寧在國際會議上作邀請報告20余次，應國際學術刊物之邀撰寫了4篇綜述性文章?！　?

　　“做科學工作，我體會的是自討苦吃，沒有鐘點，沒有假期，沒有周末，一有時間想到的就是科研，尤其在沒有突破的時候非常痛苦。當然，入了迷以后就樂在其中，一旦理論結果或科學預言被實驗證實了，這種成功的喜悅是別的任何一個人都不能體會到的，只有自己能懂。”閔乃本笑著說。在他的團隊里，沒有人規(guī)定什么時候上班、什么時候下班，但每一位成員吃完晚飯都會自覺地趕到實驗室，直到晚上十一、二點才離開，大家已習以為常，19年來如一日。　　

　　朱永元當年進入南大閔乃本課題組后，不得不和在蘇州工作的愛人分居兩地，一分就是8年。這8年間，他整天泡在實驗室做研究，甚至常常睡在實驗室里，用他自己的話說：“那個時候，實驗室就是我的家”；祝世寧清楚地記得，早年科研條件簡陋，許多實驗儀器都得向別人借。為了不耽誤別人使用，保證不出問題，儀器工作時自己就在旁邊守著，生怕漏掉一個結果，而且有些實驗一做就是幾天。后來條件好了，但事務性工作也多了，經(jīng)常是8小時內(nèi)做教學、行政，8小時之后才能潛心做科研。對課題組的科研工作者而言，假期是自己科研的黃金時間。學生們也充滿敬意地說，為了充分利用時間，很多導師幾乎都要干到大年三十才“收工”。在導師們的榜樣作用下，實驗室的許多研究生堅持與導師一道，把手頭的事情處理完畢后才各自回家過年。在記者的采訪中，每當涉及此事，導師們無不表現(xiàn)出深深的內(nèi)疚?！?

　　閔乃本對介電超晶格的應用前景有著更多的憧憬。“我們知道，一般的固體激光器只能出一種顏色的激光，用了我們的介電超晶格以后可同時出紅綠藍三種顏色的激光，或更多顏色的激光，這就為當代激光技術開拓了新應用，也開拓了光學和非線性光學的新領城。除了三基色激光器可以用于彩色顯示外，還有許多事情可以做：如多波長激光器有可能去發(fā)展一種激光醫(yī)療儀器，它的好處在于：例如有些病癥的病灶對某一個波長的激光比較敏感，就可以用它來檢測和定位，然后再用另一波長的激光對它進行手術治療。當然，目前這只是可能的設想，還沒有做出來。如果有醫(yī)療界、企業(yè)界愿意做，我們會很高興與他們一起來討論。”