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王大珩:情系光学中华魂

王大珩:情系光学中华魂

20世纪50年代与中科院领导合影(左起:钱三强、恽子强、王大珩、竺可桢、吴有训、丁瓒)

  1936年夏清华大学物理系毕业生合影(前排左起:王大珩、戴中扆(黄葳)、许孝慰、何泽慧、郁钟正(于光远);后排左起:钱三强、杨镇邦、陈亚伦、杨龙生、谢毓章)

“863计划”四位倡议者合影(左起:王大珩、王淦昌、杨嘉墀、陈芳允)

  王大珩(1915年2月26日~2011年7月21日)应用光学家,中国科学院院士,中国工程院院士。原籍江苏吴县(今苏州市),生于日本东京。1937年毕业于清华大学物理系。1938年考取中英庚款留学生名额,就读于伦敦大学帝国理工学院物理系,获理学硕士学位。1942年放弃攻读博士学位,前往英国伯明翰昌司玻璃公司研究部工作。1948年回国,参加了大连大学工学院应用物理系的建设。1951年,以中国科学院仪器馆筹备处副主任身份,筹建仪器馆(后更名为“光学精密机械仪器研究所”)。自1953年起先后担任仪器馆副馆长、馆长以及长春光机所所长等职务,三十年来,领导长春光机所取得了一项又一项令人瞩目的科研成就。1983年调入北京,在中国科学院技术科学部工作,为中国科学技术事业的发展出谋划策。系全国人民代表大会第三、四、五、六届代表,全国政协第三、七届委员。

  他是一名应用光学家,也是一名战略科学家。他是“两弹一星”功勋奖章和“何梁何利基金优秀奖”的获得者,同时,他与多名科学家一起向国家建议实施“863”计划。他还倡议成立中国工程院,并为“大飞机”等许多国家重大项目殚精竭虑。他为国家建言献策,用亲身行动诠释了一名战略科学家在为国家科学技术提供咨询中,发挥的重大作用。

  心系报效祖国

  1915年,王大珩出生于日本东京气象台附近的一个普通和式住宅里,襁褓之中随父母返回祖国。

  王大珩的小名叫膺东,这个名字的寓意是“满腔义愤打击东洋——日本帝国主义”。原来,1915年的大事是日本帝国主义侵略中国,向袁世凯政府提出了旨在侵占中国的“二十一条”,这激起了全国人民大规模的反日爱国运动。不忘国耻!父亲王应伟因此给儿子取了这样一个小名。

  王应伟是一名在数学、物理、天文等方面多有成就的学者。在他的指导下,王大珩从小就对科学有着浓厚的兴趣。

  青年时代的王大珩,就读于名师荟萃的清华大学物理系,接受物理系“重质不重量”的高水平教育。这段经历对他的一生有重要的影响,他因此提倡手脑并用,重视科学研究中的实际操作。“七七事变”后,国难当头的王大珩希望能做一些与国防有关的工作,在老师周培源的推荐下,他前往位于南京的弹道研究所工作。不久以后,他考取了“中英庚款”留学名额,前往伦敦大学帝国理工学院学习,成为了一名光学研究生。

  王大珩在英国的指导老师是光学专家马丁,主要学习光学设计。在老师推荐下,1941年,他在《伦敦物理学会会刊》上发表了一篇令他在光学界崭露头角的学术论文《在有球差存在下的最佳焦点》。这篇文章当时被国际上誉为是对象差校正最佳方案研究中很有开创性的工作。王大珩在这一时期的工作,奠定了他后来从事光学玻璃研究、培养光学设计人才,乃至投身国防光学事业的初步基础。

  在取得帝国理工学院理学的硕士学位后,王大珩前往谢菲尔德大学玻璃技术系,跟随玻璃学家特纳,进行玻璃的光学性质研究。这本是他攻读博士的课题。然而,上世纪三四十年代那些漂洋渡海负笈留学的学子们,差不多都有一个共同的愿望——为了国家强盛!王大珩曾在《我的自述》中表达过他旅英十年的情怀是“日夜思念的祖国”“一切服从祖国的需要”。

  1942年,他的英国好友汉德带给他一个消息——伯明翰昌司玻璃公司实验部急需找一位实验物理师,专职从事新型光学玻璃的开发研究。光学玻璃是制造一切光学仪器的基础,但在当时的中国,却没有制造光学玻璃的技术。王大珩深深感到,“这真是一个难得的机遇,我的祖国是多么需要这种技术啊!”为了学习制造光学玻璃的真正本领,他毅然放弃了在读的博士学位,受聘于昌司玻璃公司,做了长达五年的实验物理师。

  在这段时间里,王大珩的生活非常辛苦,每天早出晚归。为了探索被公司严格保密的光学玻璃配方,他艰难地进行了约300埚玻璃熔炼实验。这段时间里,他不仅发表了多篇论文,获得了两项与光学玻璃配方有关的专利,还将其发展的V—棱镜精密折射率测定装置制成了商品仪器,获得了英国科学仪器协会“第一届青年仪器发展奖”(即“包温氏奖”)。

  王大珩眷念着祖国,不仅关注亲人的消息,更密切关注着国家的命运。1946年,钱三强、何泽慧夫妇来到英国剑桥,参加牛顿诞辰300周年纪念大会,他们与老同学王大珩见了面,尽叙别来之情。这次分手时,老朋友们作了共同的约定:随时作好回国准备,待到形势明朗后就回去,为将来建设一个强盛的中国效力。1948年4月,王大珩辞去在昌司玻璃公司的职务,放弃了在英国优越的条件,义无反顾踏上了归国的旅程。

  打造光学基地

  在中华人民共和国成立以前,我国应用光学领域是一片空白——全国只有少数科学家从事这方面的工作,光学工厂寥寥无几,没有自己生产的光学玻璃,光学仪器更是无从说起。

  因仪器制造在国家建设中的重要性,1950年,政务院决定在中国科学院设立仪器馆。王大珩欣然领命,于1951年被聘为仪器馆筹备处副主任,接过了国家赋予的筹备仪器馆的重任。

  仪器馆原计划在北京选址,但中科院最终决定把仪器馆建在工业基础相对较好的长春。在王大珩的带领下,经历了一番艰难的筹备和创业,中科院仪器馆于1953年正式成立。

  仪器馆成立后开展了一系列的试制工作,令人骄傲的是,1953年仪器馆熔炼出了第一埚光学玻璃,从而结束了中国没有光学玻璃的历史,为建立中国的光学仪器制造工业奠定了基础,王大珩的夙愿也得以实现。

  1957年,仪器馆在早期的发展后已经掌握了必要的仪器制造技术,建立了一系列的仪器制造设备,为光学仪器工业打下良好的基础,中科院决定将仪器馆更名为“光学精密机械仪器研究所”(以下简称光机所)。

  在1958年“大跃进”期间,王大珩领导下的光机所试制成功了“八大件”,这是研究所在过去全面发展的基础上,在不丢掉科学精神的前提下取得的引以为豪的科研成果。当年9月6日的《人民日报》还专门报道了光机所“八大件”试制成功的情况:“表明我国在光学精密机械仪器研究方面已经进入国际先进行列。”1958年10月5日到11月9日,中科院在中关村新建实验大楼举办了“自然科学跃进成果展览会”,“八大件”在展览上亮了相。10月27日,毛主席在中科院领导的陪同下前来参观,对这些成果也表示了赞赏。

  除了上述成就以外,上世纪50年代末期,光机所取得的重大成果还有许多,如试制成功中国第一台光栅刻划机、以红外变像管为核心的红外望远镜,建立了多层膜制备技术,等等。这些工作填补了我国在光学仪器发展中的空白,光机所建成了规模齐全的研究机构,具备了一定的生产能力,是当时国内具有较高规模的光学研究与生产基地,研究所在国内树立起向高档精密仪器进军的排头兵形象。

  效力国防光学

  1999年,王大珩获得国家颁发的“两弹一星”功勋奖章,表彰他在发展“两弹一星”中作出的贡献。这是一项难得的殊荣!

  回顾上世纪六七十年代,王大珩和他所在的长春光机所,承担了国防光学的重大任务,将光学事业和中国的国防科技发展紧密联系起来。这些工作表明,光学在发展“两弹一星”任务中,通过探测、测量、观察、记录、通讯等手段,发挥了不可替代的作用。

  1964年,在我国第一颗原子弹爆炸试验现场上,很重要的一项测量设备便是高速摄影机。高速摄影机要记录的是核爆火球直径与时间的关系,由此推断出原子弹的威力。光机所接过了高速摄影机的研制任务,王大珩亲自上阵,带领光机所相关科技人员在一没有经验、二没有参照物的情形下艰难摸索。那时候,他多次奔波于长春和北京两地开展工作,为了配合核爆试验殚精竭虑。

  为了缩短研制周期,王大珩对课题组提出了一个方案,即征调一批国内已经有的进口高速摄影机作为主机,在此基础上进行改装,以节省时间,避免一切从零做起,快速达到预期的效果。后来课题组调来了十台由民主德国进口的每秒3000次的Pentazete-35型高速摄影机,在王大珩的指导下,改装方案以原装置为基础,更新了一个中等焦距的镜头,并加了一套光电原点启动系统及1000次/秒的时标打点系统。王大珩提出的方案增大了摄影机4倍视场面积,实现了特定要求的高速摄影方案,圆满完成了研制任务。

  上世纪60年代,光机所科研工作中的一大重心是围绕着“150-1”工程展开的。当时国家要发展远程火箭,并要在这个基础上发展洲际导弹及人造卫星,这便需要在靶场上建立大型光学观测系统,对导弹轨道进行跟踪及精密测量。国家为此部署了“150工程,”即有关现代靶场光学测试设备的工程性研制任务,这是为了配合“两弹”研制而进行的一项重要任务。长春光机所承担了“150-1”样机大型电影经纬仪的研制工作。

  在这项工作中,王大珩主张“一竿子插到底”,即要求研究所不仅负责大型电影经纬仪的研制,还要负责整机的制造和生产,这样一来,科研工作的压力便增大了。但王大珩对自己一手建立起来的光机所很有信心,他坚信研究所有实力完成这一任务。作为该项目的总设计师,他从电影经纬仪望远镜的口径、焦距等结构参数,对仪器的总体框架方案提出了设想,并对经纬仪光学作用距离进行了总体分析。

  在王大珩的具体指导下,1965年,中国自主研制成功的第一台大型电影经纬仪——“150-1型光学电影经纬仪”一次试验成功并通过了国防科委的鉴定验收。

  “150-1型光学电影经纬仪”的研制成功,为记录导弹飞行轨迹立下了赫赫功劳。

  1965年,党中央作出了研制我国第一颗人造地球卫星的决定,并由中科院组织专家负责卫星的研制。王大珩被任命为卫星地面设备组组长、卫星总体设计组副组长,参与了人造地球卫星的总体设计方案的工作。1970年4月24日,随着我国第一颗人造地球卫星在预定的计划中发射入轨,一曲东方红在浩瀚无际的宇宙中唱响,在中国航天史册上写下了新的篇章。

  王大珩投入的另一项与卫星研制相关的工作,是参与研制返回式遥感卫星的摄影系统。在方案论证中,一开始专家们考虑的是地物相机的方案,但王大珩希望在天上运行着的卫星,它的摄影系统不但要拍摄到地面,还要拍摄到周围的星空,他主张采用同步对星体摄影作为定位手段。他的建议被采纳了,在星空相机研制成功后,人们能够在返回地球的卫星相机中欣喜地看到卫星相机在太空中拍摄的图像。

  倡议“863”计划

  从王大珩1955年当选为中国科学院技术科学部学部委员开始,他便积极参与到学部的各项工作中来。

  1956年,国家要制定《1956-1967年科学技术发展远景规划纲要》,他与有关专家一起,在技术科学的一些领域提出了许多前瞻性的思路和见解,并是其中“光学仪器的生产与提高”以及仪器仪表发展建议的主要撰写者之一。他还积极支持规划中有关“精密机械仪器、特种光学仪器与电子仪器”“计量技术与计量基准”“四大紧急措施”的项目纲要。

  在经历了“文革”风雨后,王大珩对科学春天的到来敞开胸怀、热烈拥抱。1983年,王大珩调到北京,在中科院技术科学部工作。随着学部职能的转变,他把重心转移到了为国家科学技术发展出谋划策、充分发挥学部咨询作用上来。

  上世纪80年代,国际上正处于迎接新技术革命挑战之际。从美国的“星球大战计划”、西欧各国共同签署的“尤里卡计划”,到日本出台的“科技振兴基本国策”,以及苏联与东欧国家制定的“科技进步综合纲领”、韩国推出的“国家长远发展构想”、印度发表的“新技术政策声明”,等等,各个国家纷纷在科学技术上制定各自的战略计划,掀起了新的科学技术竞争浪潮。王大珩深知,面对这样的国际趋势,我们国家也应该早日制定自己发展科学技术的相应对策,不能被落下!

  1986年3月3日,在经过一番商议后,王大珩、陈芳允、杨嘉墀、王淦昌,这四位科学家联名给邓小平、胡耀邦等国家领导人上书,写下了题为《关于跟踪研究外国战略性高技术发展的建议》的一封信。信中写道:“必须从现在抓起,以力所能及的资金和人力跟踪新技韩式1.5分彩开奖直播术的发展进程。须知,当今世界的竞争非常激烈,稍一懈怠,就会一蹶不振。此时不抓,就会落后到以后翻不了身的地步……在整个世界都在加速新技术发展的形势下,我们若不急起直追,后果是不堪设想的。”他们同时在信中提出了六条发展高技术的建议。

  建议书送出后,仅过了两天(3月5日),邓小平同志便作出了批示:“这个建议十分重要,请找些专家和有关负责同志讨论,提出意见,以供决策。此事宜速决断,不可拖延。”不久,国务院组织专家进行了一系列调查论证,并制定了《国家高技术研究发展计划纲要》。这便是举世瞩目的“863”计划。

  作为“863”计划的建议者之一,王大珩时刻关心着“863”计划实施后的情况。他不顾年高体迈,亲自点拨一些重点领域的发展——在航天技术领域,他提出要采用系统工程的方法,搞好载人航天应用;在发展高级空间光学系统时,他提出要打破常规,采用非球面方案的意见。王大珩的这种精神,令曾经参加过这些项目的科研人员深深感动!

  进入晚年的王大珩从未放弃过工作,他时刻关注着科学发展的前沿,马不停蹄,为国家出谋划策。他总是斩钉截铁对周围的人说:谁剥夺我工作的权利就是剥夺我的生命!正是这样,从1986年起,他与其他科学家一起,多次联名上书,推动了中国工程院的成立。2003年,他又与几位老院士一起,给温家宝总理写信,要求发展“大飞机”。2005年,九十岁高龄的他亲自来到长春,参加在这里举办的第20届国际光学委员会代表大会,他还为大会致辞,发表精彩的讲话。这些年来,只要身体允许,他便一刻不停地参加各种报告会、咨询会,不断在各大报刊、杂志上发表文章。

  2011年7月21日,王大珩耗尽了生命的最后一束光华,溘然而逝,享年96岁。(作者:胡晓菁,中国科学院大学人文学院)

他拒绝被称为“光学之父”

  ■胡晓菁

  作为中国光学事业发韩式1.5分彩走势展的开拓者和见证人,王大珩见证了中国光学从有到无、从小到大的发展。在他的领导下,长春光机所在中国光学发展史上创造了一个又一个奇迹。

  虽然光学界里普遍认为王大珩是名副其实的“光学之父”,但他总是拒绝别人这样叫他。他谦虚地说,这样的称呼,置他的老师叶企孙、严济慈等人于何地?

  多年来,王大珩不计个人得失,始终把国家的需要放在第一位。作为一名在上世纪40年代便在国外光学界崭露头角的学者来说,他并未将自己毕生的事业投入到他所喜爱的、纯粹的科研工作中。他明白国家的需要,毫无保留地贡献出自己丰富的学识,凭借在英国昌司公司从业多年的宝贵经验,帮助建设仪器馆,部署仪器馆(光机所)的各项科研工作。

  他是一名科学家,但他更是把自己的工作落实在领导科学工作上。上世纪60年代,他因为国家需要,领导光机所,把光学与发展国防、“两弹一星”紧密联系起来,令中国光学依托于国家国防军工事业而发展、壮大。

  在“文革”结束以后,随着新时代的到来,他更是积极促进光学事业迈入更广阔的天地。尽管他后来离开了长春光机所,调到中科院技术科学部工作,仍没有一刻忘记过自己心爱的光学。他常常回到长春,指导光机所的科研工作。他关心激光事业的发展,关心光电子事业的发展,关心空间光学的发展……他在各领域都提出过许多实用、创新性的建议,并得到了采纳。

  无论是老光学,还是新光学,王大珩始终认为,在新的世纪,光学是大工业发展的主角,21世纪是光技术的世界!

  王大珩曾经给自己填过一首词,这首词在光学界里流传甚广,学界普遍认为,这首朗朗上口的词是他对自己从事光学一生的真实写照:

  光阴流逝,岁月峥嵘七十。

  多少事,有志愿参驰,为祖国振兴。

  光学老又新,前程端似锦。

  搞这般专业很称心!

  2015年是王大珩的百年诞辰。在这一年里,社会上、光学界里举办了许多纪念他的活动,纪念他在光学领域、在促进国家科学技术发展上作出的贡献,同时也深切缅怀他为光学、为祖国科学事业的进步而孜孜不倦、执着追求的永恒精神!

  (原载于《中国科学报》 2015-10-30 第3版 印刻)