2025-05-10 18:30
人物名片
褚君浩,1945年生于江苏宜兴,今年80岁,中国科学院院士,中国科学院上海技术物理研究所研究员,红外物理学家、半导体物理和器件专家。他是我国自主培养的第一位红外物理博士,上世纪80年代发现了最完整的碲镉汞红外本征光吸收光谱,提出了CXT公式和吸收系数公式,至今仍是国际上红外探测器研究的“金标准”。他潜心研究的多项原创成果有力推动了风云四号卫星、嫦娥探月工程等相关红外探测载荷的研制,使中国红外探测遥感技术走在国际前列。
“调皮大王”逆袭!
他立志“要有以中国人命名的定理”
全场注视下,褚君浩手持一种特殊材料——柱镜光栅薄膜,身影瞬间消失大半。一片惊叹声中,褚君浩的皱纹里荡漾开顽童般的笑意。
“柱镜光栅实际上就是有好多柱状的透镜。如果你前面放一个透镜,人就被压缩了,就是哈哈镜。如果这个薄膜里有好多柱镜,你能通过不同的柱镜变成一条细线,就看不见了。”褚君浩解释。
如果时光倒转,回到初窥光学秘境的少年时代,这份顽皮早就有迹可循。父亲是鼎鼎有名的地理学家,儿时的褚君浩却看不出多少学霸基因。他是出了名的“调皮大王”,书桌抽屉是他的百宝箱——养过蟋蟀,藏过弹弓,直到初三,抽屉才慢慢被各类书籍和笔记填满。
△小学5年级时的褚君浩
初三班主任一句高情商的夸奖,让褚君浩学习的斗志熊熊燃起。从此,《光学》《眼睛与太阳》等物理学书籍,成为他汲取知识的源泉。从牛顿运动定律到麦克斯韦方程,从费马原理到斯涅耳定律,他在书中始终没有找到中国人的名字。
年少时写下的3万多字读书笔记中,有一句话被重重地写在纸面上——“我们要争这口气,在最短的时间里,达到在定律的队伍中,有我们伟大中国的发现”。
褚君浩说:“我感到我们中国应该要有自己发明的定理,要有自己发明的公式,所以我在笔记上就写了这个话。”
△年少时褚君浩写的读书笔记
想当科学家
他用笔名“坦牛”致敬科学巨匠
63年前的那次高考,褚君浩的志愿填报卡上,清一色地全部填着物理系。
物理100分,语文只有40分,没能进入心仪的大学,但生性乐观的褚君浩很快释然。他说,就像看交响乐,只是坐在前排后排的区别,交响乐还是交响乐,物理学还是物理学。
很快,大学的黑板报便出现了一篇题为《勤奋加上智慧等于力量》的文章,作者署名“坦牛”。多年后,褚君浩谈到这段“黑历史”仍会忍俊不禁。
褚君浩回忆:“人家问我‘坦牛’什么意思?我说在平坦的大道上像牛一样勤奋地工作。其实我心里面想的是爱因斯坦、牛顿,当时很想当个科学家,以他们为榜样。”
△就读于上海师范学院的褚君浩
想当科学家的道路当然不会平坦。大学毕业刚好撞上研究生停招,褚君浩成为了一名中学物理老师。但燃起的火苗再也没有熄灭过。每逢周末,他都邀约同道中人聚在一起讨论科学,回忆那段日子,他说虽然“偷偷摸摸”,但激情澎湃。
1978年,研究生恢复招生,科学的春天也来了。33岁的褚君浩抱着《半导体物理》教材狂啃了几个月,叩开中国科学院的大门。
褚君浩说:“当时中国科学院早半年招研究生,考的有一门课《半导体物理》,这本书我没念过,我是自修的,把里面的公式全部推导,写了好多笔记,然后考了90分,是第二名。”
追寻看不见的光
他破解世界级物理难题
红橙黄绿青蓝紫,光的奥秘可远不止肉眼可见的部分。红外光,就位于光谱红色光外侧,是一种看不见的“热线”。上到卫星观测天气,下到自动感应水龙头,再到可夜视的红外摄像机、医疗用的红外测温仪,红外技术都有广泛的应用。
△褚君浩与导师汤定元先生
刚上研究生,导师汤定元先生便抛给褚君浩一道“世界级”难题:碲镉汞的本征光吸收,国际没人做出来,你敢不敢?
碲镉汞是一种对红外辐射特别敏感的材料,但在当时并不明确,这个实验就是要研究它对红外光的吸收情况,帮助评估它作为红外探测器材料的性能。
做这个实验的前提是需要制备出大量样品。这种样品价格昂贵,又极薄易碎,指甲盖大小就需要上千美元。
褚君浩说:“做光学实验,就要把样品磨得很薄,因为样品厚的话,吸收系数大的光就穿不过去了。样品很贵,像指甲这么大一块,如果从外国买的话,大概要1000美金。”
△在研究生期间进行碲镉汞吸收光谱研究的褚君浩
正在一筹莫展之际,研究所其他小组主动献出了资源。褚君浩至今仍保存着40多年前的薄片样品,记录着那段物资匮乏却热血沸腾的岁月。
无数个日夜探索,褚君浩终于绘制出世界上最完整的碲镉汞红外本征光吸收光谱图谱,并在此基础上提出了碲镉汞禁带宽度关系式,被国际上称为CXT公式,至今仍是红外探测器研究的“金标准”。
△工作中的褚君浩
CXT公式,正是以三位中国科学家名字命名,其中的“C”便是褚君浩的“褚”字拼音首字母,年少时的梦想终于照进了现实。
放弃国外高薪
世界上最好的地方在中国
褚君浩的红外研究成果,助力“玉兔号”月球车和“祝融号”火星车在浩瀚太空练就“火眼金睛”,让风云卫星化身太空“超级侦察兵”……为了让这束看不见的光为国为民所用,褚君浩奋斗了半个多世纪,一路艰辛,一路坚定。
研究生毕业时,他接到美国一所大学的橄榄枝。褚君浩说:“有个大学给我2万多美金的奖学金,叫我去念博士。那时我们做研究生,一个月是八十几块钱,一年也就1000块钱左右,吸引力还是很大的。”
但褚君浩最终没有去。“关键不是看你在哪里念博士,关键是你做了什么工作,怎么建立起自己的工作,所以我就没去美国,继续跟汤先生做博士生。”
上世纪80年代,褚君浩去德国交流,来来往往的一封封家书,都真切地写着“思念祖国”和“不如归去”。“我当时的想法是我们应该把外面学到的东西移植到国内。”
△褚君浩在德国实验室的留影
小时候,父亲带他闯世界,鼓励他在原野自由撒欢;长大后,母亲叫他回中国,声声叮咛如同“风筝线”。回国后,在只有十几平方米的房子里,褚君浩继续埋头研究,再抬起头时,中国受红外技术“卡脖子”的时代已经结束了。
褚君浩说:“现在基本上是在‘并跑’的基础上,逐步在更大范围里做‘领跑’的工作。”
△褚君浩从德国回来后,在狭小的房间里继续工作。
80岁“不敢躺平”
“追光者”成为后来者眼中的光
“你相信光吗?”80岁的褚君浩院士用毕生奉献作答。从一路追光到驭光而行,他也是后来者眼中的那束光。
中国科学院上海技术物理研究所研究员黄志明是褚先生的大弟子,他说老师就是那个定方向的人。
黄志明讲述:“我当时觉得非常难,写了三四页纸,最后结论就是这个事情应该是做不成的,交给褚老师。后来他给了我一些建议,一直不断地支持我去发展去努力,整整做了两年,终于做成了。”
褚君浩追逐新鲜事物的热情,仍如少年时。他也利用互联网,把更多精力转向科普。许多对科学感兴趣的朋友都会刷到他的短视频,睿智又风趣。
他还把目光投向具身智能的未来图景。“一个人形机器人最核心的是要有‘五官’,能听懂声音,能看清外界。红外传感器就是感知外界的信息,能够大胆来分析事件,能够采取措施。”
80岁,褚君浩仍说“不敢躺平”,每天早上9点准时出现在办公室,这是他多年养成的习惯。大学时笔名叫“坦牛”,意气风发,如今他的微信名是“小草”,谦逊质朴。岁月改变不了的,是那份永远蓬勃的生命力。
褚君浩说:“作为一个科学家,把自己的成长跟学科的发展,跟我们国家的科学事业发展紧密地结合在一起,这是成功之路,也是我们科技工作者必由之路。”
记者手记:
我是记者孔颖,一个文科出身的红外物理“门外汉”。采访前,我向褚老坦陈自己对红外物理的陌生,没想到他朗声笑道:“科普做得好,就是要让文科生也能听懂嘛!”那一刻,这位满头银发的院士在我心中褪去了“学术泰斗”的威严,变得格外温暖可亲。
作为“追光者”,也是科普达人,耄耋之年的他,谈起工作,摇摇头说:“哪敢躺平?好多事还没来得及做呢。”当被问及为何珍藏那些实验样品,他笑称,这些都是专属于他的时光切片,手指轻轻滑过样品表面,像是在抚摸旧日的战友。阳光掠过那个装着碲镉汞薄片的塑料盒,那一刻,我忽然读懂了这句话的重量:有些光虽不可见,但却可以永远照亮前路。