從點(diǎn)亮屏幕、治療疾病,到獲取能源,晶體研究無聲地深藏在現(xiàn)代文明的每一個(gè)角落,它不僅是實(shí)驗(yàn)室里的基礎(chǔ)科學(xué),更是現(xiàn)代科技和日常生活的物質(zhì)基石。沒有晶體物理,就沒有數(shù)字時(shí)代。
在中國晶體物理科學(xué)的星空中,有一顆熠熠生輝的星辰,他就是中國科學(xué)院院士、晶體物理學(xué)家閔乃本。他提出的“介電體超晶格”的概念、建立的“多重準(zhǔn)位相匹配理論”,為現(xiàn)代科技發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。
中國科學(xué)院院士、晶體物理學(xué)家閔乃本
一心做科研,不畏艱苦,淡泊名利
1935年8月9日,閔乃本出生于江蘇如皋。他的一生都將“責(zé)任感”和為國家作貢獻(xiàn)的使命刻入了骨血中。
自20世紀(jì)60年代初,閔乃本開始從事晶體生長、晶體缺陷與晶體物性研究。1982年,他的41萬字專著《晶體生長的物理基礎(chǔ)》問世,成為當(dāng)時(shí)國際上第一本全面論述晶體生長的理論專著。
第二年,閔乃本在美國猶他大學(xué)做訪問學(xué)者期間,成功地修正了著名的“杰克遜理論”,被國際晶體生長學(xué)界譽(yù)為“近10年來晶體生長理論領(lǐng)域最具有突破性的成果”,他也因此獲得美國“大力神”獎(jiǎng)。美國晶體生長協(xié)會(huì)副主席羅森伯格教授提出要與他簽訂10年工作合同,邀請(qǐng)他留在美國,面對(duì)這個(gè)許多人夢(mèng)寐以求的名利機(jī)會(huì),他沒有心動(dòng),而是毅然踏上了歸國之路。
猶他大學(xué)校長戴維·加德納致閔乃本的賀信,來源丨中國科學(xué)家博物館
當(dāng)時(shí)國內(nèi)實(shí)驗(yàn)條件簡陋、想做實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證十分困難,而閔乃本也很長一段時(shí)間里,都是在一間6平方米的小書房工作,用著一張學(xué)生式的小書桌,他的論文就是趴在小書桌上完成的。當(dāng)選為中國科學(xué)院院士(當(dāng)時(shí)為學(xué)部委員)后,南京大學(xué)批給閔乃本一套條件比較好的住房,但是他考慮到學(xué)校房子非常緊張,就放棄了,并說:“一味想著賺錢只會(huì)浪費(fèi)寶貴的科研時(shí)間?!?/p>
“冷板凳”一坐就是十余年
從1986年至2005年,整整19年,閔乃本和他的團(tuán)隊(duì)埋頭于介電體超晶格的研究,經(jīng)歷無數(shù)次失敗,最終將一個(gè)冷門學(xué)科發(fā)展成了熱門領(lǐng)域。
馮端與閔乃本(右)在金相實(shí)驗(yàn)室討論位錯(cuò)觀察,來源丨中國科學(xué)家博物館
1984年,49歲的閔乃本開始著手組建團(tuán)隊(duì)。在他看來,一個(gè)學(xué)術(shù)群體的發(fā)展,不是隨意招一批有潛質(zhì)的人、添一批設(shè)備就可以成就的事情,而是一個(gè)包括學(xué)科知識(shí)、實(shí)驗(yàn)技能、研究成果等不斷積淀的過程。所以,他從77、78級(jí)學(xué)生中選拔一批優(yōu)秀的年輕人做自己的研究生。朱永元、祝世寧、陸亞林、陸延青等也因此相繼進(jìn)入閔乃本的課題組,成為他的博士生。
1986年,閔乃本提出“介電體超晶格”材料的概念,經(jīng)過三年探索,和學(xué)生一起建立了準(zhǔn)周期超晶格的多重準(zhǔn)位相匹配理論,并預(yù)言“一塊準(zhǔn)周期的介電體超晶格能夠?qū)⒁环N顏色激光同時(shí)轉(zhuǎn)換成三四種顏色的激光?!?/p>
然而,這項(xiàng)成果1990年在國際學(xué)術(shù)刊物上發(fā)表后并未引起學(xué)術(shù)界的重視,直到1996年獲得實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,才引起廣泛重視。隨后,在美國斯坦福大學(xué)等一批科學(xué)家的介入下,使這一冷門領(lǐng)域逐漸走向熱門。
閔乃本(左)和劉俊明在原子探針與場離子顯微實(shí)驗(yàn)室工作照,來源丨中國科學(xué)家博物館
2005年,研究組將基礎(chǔ)研究成果與全固態(tài)激光器技術(shù)相結(jié)合,研制成功全固態(tài)、超晶格、紅綠藍(lán)三基色和白色激光器。在此之前,世界上所有的激光器,只能發(fā)射出一種顏色的光,而在閔乃本手里,激光器可以同時(shí)發(fā)出紅、綠、藍(lán)三種顏色的光。可運(yùn)用在治病、國防、量子通信等多領(lǐng)域。
2006年,空缺了兩年的國家自然科學(xué)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)?lì)C發(fā)給了南京大學(xué)固體微結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)室閔乃本、朱永元、祝世寧、陸亞林、陸延青5位教授。這個(gè)時(shí)??杖鼻掖砦覈匀豢茖W(xué)研究最高榮譽(yù)的獎(jiǎng)項(xiàng),在當(dāng)年落在了這項(xiàng)原始創(chuàng)新性成果上。
榮譽(yù)等身,閔乃本卻說:“這一項(xiàng)目從提出基本概念、建立基本理論、證實(shí)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(gè)人能完成的,功勞不能歸在我一個(gè)人頭上。我不過年長一點(diǎn),是老師?!?/p>
2013年,經(jīng)國際小行星命名委員會(huì)批準(zhǔn),命名國際編號(hào)為199953號(hào)小行星為“閔乃本星”。
編者按:
對(duì)于科學(xué)研究,閔乃本說:“科學(xué)的追求旨在對(duì)全人類的奉獻(xiàn),而不是以科學(xué)家本人的功利為目的。自古以來,中國知識(shí)分子畢生最大的追求,就是能將自己的知識(shí)貢獻(xiàn)給祖國和人民?!?/p>
面對(duì)冷待境遇,閔乃本說:“心平氣和地坐冷板凳,不是說我們就沒有苦悶、沒有焦慮,而是說,即使在彷徨不安、走投無路的情況下,也要靜下心來,心無旁騖地積極思考、上下求索。”
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