他給了黑夜一雙“眼睛”
發(fā)布日期: 2020-09-16 供稿:中國科學報
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1953年9月,正在上海華通電機廠工作的周立偉興沖沖地收到北京工業(yè)學院(北京理工大學前身)的錄取通知書,。上海解放后,,參軍,、上大學一直是他的心愿。但因鼻子大出血,,他報名參軍沒有被錄取,。
之所以報考北京工業(yè)學院,主要是招生老師的動員,,“你想拿起武器保衛(wèi)祖國,,北京工業(yè)學院是一所國防工業(yè)性質(zhì)的院校,上這所大學,,將來造最好的武器給我們的戰(zhàn)士,,同樣也是保衛(wèi)祖國”。
看到朝鮮戰(zhàn)場上,,我軍因沒有配備夜視鏡,,在美軍夜晚的火力攻擊下傷亡慘重,周立偉捏緊了拳頭,,他下決心要開發(fā)中國的夜視技術,。
2020年9月19日,北京理工大學即將迎來80周年校慶,,而周立偉也從一名熱血青年成為了享譽海內(nèi)外的“黑夜之眼”探索者,、中國工程院院士。
在列寧格勒謝德林圖書館中“自學成才”
故事還要追溯到周立偉畢業(yè)后順利留校,,被派往北京大學進修,,負責籌建夜視技術專業(yè)。
“一開始我完全不懂紅外光陰極,、熒光屏,、電子光學等專業(yè)術語。但初生牛犢不怕虎,,只要努力學,,哪怕比別人多花幾倍的力氣,也一定要把新專業(yè)建設好?!敝芰セ貞浀?。
1962年,新婚不久的周立偉被派往蘇聯(lián)留學,,“我的任務是要攻克夜視器件的電子光學理論與設計,,這是系主任馬士修對我的期望和要求”。
在蘇聯(lián),,他就讀于列寧格勒烏里揚諾夫(列寧)電工學院,,所在的電物理系雖有從事電子光學的學者,但主要是搞強流和超高頻電子光學,。在確定選題時,,導師竭力勸他搞超高頻電子光學——這在上世紀60年代初是很“時髦”的課題。周立偉很猶豫,,“接受導師的建議,,拿學位沒問題,但是要改變出國前的志愿,,學成歸國用處不大,。不跟導師合作,便沒人指導,,拿學位又不保險,。”思考再三,,他下定決心要闖出一條路來,,兌現(xiàn)當初自己的諾言。導師得知后不太高興,,只留下了一句話:“這樣,,我無法幫助你?!敝钡秸撐奶峤唤o導師,,師生之間再也沒有討論過任何學術問題。
對周立偉來說,,在異國他鄉(xiāng),,科學研究注定是一條艱辛的路?!罢?,我大部分日子是在列寧格勒謝德林圖書館和蘇聯(lián)科學院圖書館度過的,餓了啃塊面包,,渴了喝口冷水,困了打個瞌睡。在寂寞的學案上,,每天讀書,、記筆記,探索著,、研究著,,終于在靜電聚焦同心球系統(tǒng)的電子光學和陰極透鏡的像差理論上有所突破?!敝芰セ貞浀?。
沉浸在科研中的時光過得如此之快,轉眼間留學時間三年半即將到期,,一天也不能延長,。但還有一大堆事情未完成:論文要打印,圖表要拍照,,摘要要送印并要郵寄100份到蘇聯(lián)高等院校和研究所,,學術論文要發(fā)表并且要在學術會議上宣讀等?!拔倚闹泻芑袒?,只要其中有一個環(huán)節(jié)過不去,就只能放棄學位論文答辯,?!敝芰フf。
彷徨中,,他找到了電子醫(yī)療器件教研室主任茹里葉,,如實匯報了學位論文的主要內(nèi)容以及答辯前的諸多事情。在茹里葉的幫助下,,“一個小時不到,,我希望做的、要求做的全都解決了,?!敝芰フf。
那天晚上,,周立偉躺在床上想了很多,。“我很感激茹里葉教授,,而他給我的感覺是,,這一切都是他應該做的;幫助一個上進有為的青年是他的職責和義務,,不管兩國之間關系怎樣,,也不期待什么報答,。我發(fā)誓,如果我將來像他那樣當了教研室主任或到更高的學術位置,,一定要幫助上進有為的青年學人,,善待學生?!?/p>
這件事也加深了周立偉對“教師”的理解:教師是幫助學生,,希望學生超過自己而不期望報答的人。
科學研究重在提出問題
回國后的周立偉,,一頭扎進了夜視研究中,。他所研究的寬束電子光學理論并不是虛無飄渺或脫離實際的。上世紀80年代,,我國從荷蘭引入第一代微光像增強器生產(chǎn)線,,所有的技術秘密都引進了,唯有電子光學系統(tǒng)設計軟件包不予引進,。對方希望我方按圖紙制作有限種類的像管,,不希望我方具備自主設計開發(fā)能力。
在方二倫,、周立偉與馮熾燾三位科研人員共同的科研攻關下,,他們編制了較為完善的像管電子光學設計軟件包,為我國微光夜視行業(yè)由仿制到自行設計研制,、獨立自主開發(fā)新型夜視器件開辟了道路,。
也是在那幾年時間里,周立偉感到年輕時代思考過的種種問題和想法在腦海中翻滾,,抑制不住對科學研究的沖動和創(chuàng)造的渴望,。
1982年,周立偉把所思考的整理成10個問題,,寫成《成像系統(tǒng)電子光學若干問題的探討》一文,。上世紀90年代初,他帶領研究生把這10個問題基本都解決了,,其中“寬電子束聚焦理論與設計”研究成果榮獲兵器工業(yè)部科技進步獎一等獎和國家科技進步獎二等獎,。
回憶出國考察這段經(jīng)歷,周立偉笑道,,自己曾是工廠的一名技術員,,制圖能力較強。那時,,每到國外一個單位參觀,,靠著博聞強記,他都把國外設備的外觀及特點記在腦中,。
參觀英國馬拉德公司時,,周立偉發(fā)現(xiàn)了光陰極監(jiān)控設備,,這正是國內(nèi)急需的。他迅速地記住該設備及工藝操作程序,,回國后告訴了所在實驗室主任張忠廉,。最后,張忠廉率隊研制成功我國第一臺光陰極制作監(jiān)控儀,,賣出去30多臺,并獲得國家科技進步獎三等獎,。周立偉幫助他們進行鑒定報獎等,,但卻推辭了在項目上掛名的建議,并把項目獎金1500元分給實際完成人,。
1999年,,周立偉當選為中國工程院院士;2000年,,當選為俄羅斯聯(lián)邦工程科學院外籍院士,。
本世紀初,他把靜態(tài)電子光學的理論推廣到成像系統(tǒng)的動態(tài)電子光學領域,,將動態(tài)電子光學和靜態(tài)電子光學統(tǒng)一起來進行研究,,并提出了直接積分法求解成像系統(tǒng)的時間像差理論,給出了計算時間像差的一套新的表達式,,由此建立了自己的學派理論體系,。諾貝爾物理學獎獲得者、俄羅斯科學院院士普羅霍洛夫曾贊揚他,,“您是您自己的科學學派的創(chuàng)立者,。”
回顧科研歷程,,周立偉說道:“科學研究中,,重要的是有沒有自己的思想(想法、創(chuàng)見),、自己的獨立思考,。能否提出問題是最主要的。只有提出了問題,,千方百計去解決問題,,才有可能得到原創(chuàng)性的結果。而提問題時,,思維方式和方法很重要,。這時,辯證唯物主義認識論和科學哲學對科學問題的提出和認識大有幫助,?!?/p>
在他撰寫的《漫談我的科學研究方法》一文中,,他認為科學與哲學不分家,如扁平線圈繞線機的誕生——談到類比方法的啟發(fā),;從靜電聚焦同心球系統(tǒng)的電子光學——談科學研究中的特殊性,;通過電磁復合聚焦同心球系統(tǒng)的電子光學——一般成像系統(tǒng)的電子光學,通過靜態(tài)成像電子光學——動態(tài)成像電子光學,,由特殊性到普遍性等,。
科學家應將科學普及作為一項職責
早在“文革”期間,周立偉就想給國務院寫信,,提出招收研究生,、培養(yǎng)高級科技人才的建議,但在朋友們規(guī)勸下,,放棄了這種不合時宜的想法,。
1980年春節(jié),國務院公布我國的學位條例,,周立偉欣喜若狂,,立即寫了一份“關于研究生學習與學位論文工作的札記”提交校學術委員會,結合自己在蘇聯(lián)做研究生的親身體會,,供該校研究生指導教師參考,。“當年,,由于培養(yǎng)研究生沒有先例可循,,學術導師對于指導學生究竟要做什么、哪些應該做,、哪些不該做,,沒有任何經(jīng)驗。我的札記起了一點引導的作用,?!敝芰ブt虛地說。
在那六年后,,他又在《北京高教研究》第一期上發(fā)表文章《談談研究生指導教師的作用》,,文中指出,指導教師的作用主要體現(xiàn)在四個方面:選題,、引路,、治學、把關,。1998年,,他出版了《一個指導教師的札記》一書,記載了他指導研究生二十余年的實踐中有關的科學方法,,均在學術界得到了不錯的反響,。
平日里,,他也愛看《最強大腦》等節(jié)目,常自嘲“只是中等資質(zhì),,并沒有過人的天賦和特別聰明的地方”,。可說起如今的學生,,他卻夸道:“現(xiàn)在的學生聰明程度你想象不到,,不知比我強多少倍。如果他們有一個正確的思想來引導,,我們國家的科學技術還是很有希望的”,。
他曾撰文《什么樣的聰明最可貴》,文中指出,,“從事科學研究的人或以科學為職業(yè)的人,最主要的品質(zhì)是誠實和正直以及專注于學術,,聰明并不是最主要的,。我國的青年學人并非缺乏創(chuàng)新的才能、聰明和智慧,,也并非缺少科學研究的條件,,當前主要的問題是潛心學術的專注程度不夠?!敝芰フJ為,,學術專注程度不夠,除了外界功利化的影響,,一個重要原因在于學術興趣缺失,。
關于科學普及,周立偉以前的看法和大家一樣,,認為科研都忙不過來,,根本沒有時間做科普。直到2000年左右,,著名光學家,、兩院院士王大珩找到他說,“你不應該天天待在書桌前推導公式,,應該把精力投入到科學普及中去,,激發(fā)孩子們對科學的興趣,讓他們知道怎樣才能做好學問”,。周立偉聽后猶如醍醐灌頂,,瞬間徹悟。
多年來,,他到不少中學講成長,、成才,、成功之道,在大學講科學研究的途徑,,經(jīng)常參加北京市青少年科技俱樂部活動,。就在記者采訪的不久前,他還寫了一篇《為什么晚上我們看不見》的科普小文,。
周立偉告訴《中國科學報》,,科學家不能光搞自己的學問,能否用淺顯的語言讓外行人聽懂自己的學問,,這是一項很了不起的能力,。科學家應將科普作為自己的一項職責,。
他將有關心得體會寫進了《藏綠齋札記》——《心馳科普》中,。“藏綠”——浙江諸暨十四都藏綠塢是他的故鄉(xiāng),,那里也是北宋理學家周敦頤的24代后人周廷琮(周立偉的先祖)的定居之所,。先祖“出淤泥而不染,濯清漣而不妖”(《愛蓮說》)的品格,,為后人所傳頌,。在《藏綠齋札記》中依稀可見當年那個立志獻身兵器事業(yè)、后又留學蘇聯(lián)立志獻身科學的少年身影,。只不過如今他年逾古稀,,但老驥伏櫪,志在千里,,初心未改,,心態(tài)仍是少年。
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