在2006年度國家科學(xué)技術(shù)獎勵大會上，九三學(xué)社中央顧問、中國科學(xué)院院士、南京大學(xué)物理系閔乃本領(lǐng)銜的《介電體超晶格材料的設(shè)計、制備、性能和應(yīng)用》喜獲國家自然科學(xué)一等獎。這是自1999年國家獎勵制度改革以來，內(nèi)地高校獨(dú)立完成的第一個國家自然科學(xué)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(yīng)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(jìn)證書的許多人，包括許多研究生，他們都是貢獻(xiàn)者。應(yīng)該說，這項成果的取得是團(tuán)結(jié)合作、勇于創(chuàng)新的結(jié)晶。”　

　　一

　　創(chuàng)新是閔乃本課題組摘得本屆國家自然科學(xué)一等獎的關(guān)鍵所在。對于創(chuàng)新，閔乃本有著自己的獨(dú)到見解，在繼承前人的基礎(chǔ)上加以發(fā)展，在發(fā)展當(dāng)代前沿的過程中才能創(chuàng)新。或者說，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?wù)n題的設(shè)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(zhǔn)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(jì)70年代末，在 馮端 教授的帶領(lǐng)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(zhǔn)位相匹配理論。這一成功使閔乃本敏銳地意識到，這類微結(jié)構(gòu)材料具有潛在的應(yīng)用價值，于是萌生了發(fā)展和建立一套有關(guān)該類材料的系統(tǒng)理論并探索其應(yīng)用前景的設(shè)想?！　?

　　1984年，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了物質(zhì)的一種新的形態(tài)——準(zhǔn)晶。雖然新物質(zhì)形態(tài)的發(fā)現(xiàn)往往都有新應(yīng)用的出現(xiàn)，但隨后的相關(guān)研究工作卻大都集中在基礎(chǔ)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(shè)想：“是否可將準(zhǔn)晶結(jié)構(gòu)引入到介電體超晶格中，構(gòu)建準(zhǔn)周期超晶格？”經(jīng)過兩三年的探索，閔乃本和他的學(xué)生朱永元等建立了準(zhǔn)周期超晶格的多重準(zhǔn)位相匹配理論，預(yù)言“一塊準(zhǔn)周期的介電體超晶格有可能將一種顏色激光同時轉(zhuǎn)換成三四種顏色的激光！”雖然當(dāng)時還沒有實驗結(jié)果，他們不敢下定論，但這一理論預(yù)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(xué)術(shù)刊物《物理評論B　》上發(fā)表后并未引起學(xué)術(shù)界的重視。閔乃本心里很不是滋味，他下定決心要制備出準(zhǔn)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(xué)訪問，有一天，忽然看到一篇報道說，日本科學(xué)家利用半導(dǎo)體平面工藝制成了周期結(jié)構(gòu)光波導(dǎo)，實現(xiàn)了激光倍頻。“半導(dǎo)體平面工藝任何圖樣都能做，既然周期結(jié)構(gòu)能行，那準(zhǔn)周期也應(yīng)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(yīng)過來，開始探索制備超晶格的新技術(shù)。他和實驗室其他人員一起設(shè)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(zhǔn)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(zhǔn)位相匹配理論。這項成果發(fā)表在世界級學(xué)術(shù)刊物《科學(xué)》上，引起了廣泛的重視，入選科技部1998年度我國基礎(chǔ)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(xué)固體微結(jié)構(gòu)國家重點(diǎn)實驗室的研究人員展示了……準(zhǔn)周期結(jié)構(gòu)在非線性光學(xué)研究領(lǐng)域中一個可能的重要應(yīng)用。”　　

　　閔乃本課題組經(jīng)過近20年的努力，為準(zhǔn)位相匹配材料的研發(fā)奠定了基礎(chǔ)，使國際上同行科學(xué)家逐漸關(guān)注介體電超晶格的應(yīng)用前景。由于隨后美國斯坦福大學(xué)一批科學(xué)家的介入，更使這一冷門領(lǐng)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(guān)論文總數(shù)約有二十余篇，閔乃本研究組就貢獻(xiàn)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(diǎn)。實際上， 朱永元 教授在建立基礎(chǔ)理論方面做了主要貢獻(xiàn)， 祝世寧 教授在主要效應(yīng)的驗證和器件發(fā)展方面作了重要貢獻(xiàn)，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(yīng)的貢獻(xiàn)。可以說，這項成果是從凝聚態(tài)物理、材料科學(xué)到光學(xué)工程再到固體激光技術(shù)的綜合結(jié)晶。”　　

　　1984年，從美國訪問歸來的閔乃本開始組建研究團(tuán)隊，一邊培養(yǎng)學(xué)生一邊開拓研究?！≈煊涝⒆Ｊ缹?、陸亞林、陸延青等相繼進(jìn)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(xué)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(yán)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(xiàn)身科學(xué)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(dāng)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(yīng)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(dāng)發(fā)表研究論文時，閔乃本總是把自己的名字放在學(xué)生的后面。閔乃本說：“你們應(yīng)該排在我前面。”　

　　作為學(xué)術(shù)帶頭人，閔乃本深知，在中國，對年輕人僅有學(xué)術(shù)上的關(guān)心并不夠，還必須關(guān)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(jì)90年代初，有一次閔乃本去北京參加學(xué)術(shù)會議，在南京開往北京的臥鋪車廂里，認(rèn)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(jī)，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(jié)構(gòu)實驗室設(shè)立了“克力獎研金”，每位獲獎?wù)呙總€月可以獲得1000元的補(bǔ)貼，這在當(dāng)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(jìn)行培養(yǎng)。當(dāng)自己的學(xué)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?zāi)芰鎮(zhèn)洌趯?dǎo)師的支持下，畢業(yè)后到美國的大學(xué)工作了一段時間，而后進(jìn)入美國高技術(shù)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(jì)80年代在美國已有相當(dāng)好的發(fā)展機(jī)遇，但他還是毅然選擇了回國，當(dāng)時中美各方面的落差更大。”　

　　三　　

　　隨著國家自然科學(xué)基金的設(shè)立，“863”計劃、“攀登計劃”、“973”計劃的實施，以及國家重點(diǎn)實驗室的建立，課題組所在的南京大學(xué)固體微結(jié)構(gòu)國家重點(diǎn)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(shè)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(dá)國家存在差距，要實現(xiàn)跨越式發(fā)展，我們這些科學(xué)工作者要立足于前沿，要付出更多的艱辛，這是中國科學(xué)家的歷史責(zé)任。”“和發(fā)達(dá)國家不同的是，我們的基礎(chǔ)研究成果如果不再花一點(diǎn)時間將它演示出來，就不能吸引工業(yè)界或應(yīng)用界的關(guān)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(rèn)識，使這些成果早日對人類、對我們的國家有所貢獻(xiàn)。”基于這一認(rèn)識，課題組將已經(jīng)取得的基礎(chǔ)研究成果與全固體激光技術(shù)相結(jié)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(lán)三基色和白光激光器。對一個以基礎(chǔ)研究為主的課題組而言，要完成一臺技術(shù)復(fù)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(jī)，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(lǐng)域研究的研究組越來越多，從1997～2005年間，國際上相關(guān)論文總數(shù)達(dá)兩千余篇，課題組在此期間貢獻(xiàn)了46篇，約占總數(shù)的2%；這8年中，相關(guān)論文開始陸續(xù)出現(xiàn)在《自然》、《科學(xué)》和物理學(xué)的頂級學(xué)術(shù)期刊《物理評論快報》（Physical　Review　Letters）上?！≌n題組先后在《科學(xué)》上發(fā)表論文3篇，在PRL上發(fā)表論文7篇，約占這三種學(xué)術(shù)期刊上該類論文總數(shù)的一半左右。課題組的研究結(jié)果被美、英、法、俄羅斯、日本等20余個國家的著名大學(xué)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(yīng)國際學(xué)術(shù)刊物之邀撰寫了4篇綜述性文章?！　?

　　“做科學(xué)工作，我體會的是自討苦吃，沒有鐘點(diǎn)，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(dāng)然，入了迷以后就樂在其中，一旦理論結(jié)果或科學(xué)預(yù)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(tuán)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(diǎn)才離開，大家已習(xí)以為常，19年來如一日?！　?

　　朱永元當(dāng)年進(jìn)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(jié)果，而且有些實驗一做就是幾天。后來條件好了，但事務(wù)性工作也多了，經(jīng)常是8小時內(nèi)做教學(xué)、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(xué)生們也充滿敬意地說，為了充分利用時間，很多導(dǎo)師幾乎都要干到大年三十才“收工”。在導(dǎo)師們的榜樣作用下，實驗室的許多研究生堅持與導(dǎo)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(dāng)涉及此事，導(dǎo)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(yīng)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(lán)三種顏色的激光，或更多顏色的激光，這就為當(dāng)代激光技術(shù)開拓了新應(yīng)用，也開拓了光學(xué)和非線性光學(xué)的新領(lǐng)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(jìn)行手術(shù)治療。當(dāng)然，目前這只是可能的設(shè)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。”