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时代骄子

洪朝生:66年前,推开了我国低温物理世界的大门

2018-09-10 08:37:59

  作为一名杰出的物理学家,他成果累累,是低温物理世界的拓荒者;作为一位出色的教育家,他育人有方,是祖国栋梁的栽培者……他就是著名物理学家、我国低温物理和低温技术研究的开创者、中国科学院理化技术研究所研究员、中国科学院院士洪朝生。

  前不久,洪朝生因病医治无效在北京逝世,享年98岁。

  响应号召,转变研究方向满足国家需求

  1920年10月10日,洪朝生出生在北京。他的父亲洪观涛是我国著名的铁路工程师,当时在北京任职。

  洪观涛曾加入同盟会,赴法国、比利时学习铁路工程技术;洪朝生的母亲是近代著名出版家高梦旦之女。

  浓郁的家学氛围,让洪朝生得到了良好的家庭教育。在汇文中学读高中时,洪朝生遇到了物理学家张佩瑚。张佩瑚用英文给洪朝生讲课,讲授得条理分明、深入浅出。这位良师把探索物理世界奥秘的信念根植在洪朝生的心底。

  洪朝生16岁便考上了清华大学物理系,但笃信“工程救国”的父亲坚决反对他学物理而令其转入工科。无奈之下,洪朝生只得选择和物理系比较接近的电机系。1943年,洪朝生考取了庚子赔款公费留美资格。这一次,他果断选择了心心念念的物理专业。

  1945年,洪朝生正式赴美留学。3年后,他获得了美国麻省理工学院的博士学位,随后转入普渡大学从事博士后研究工作。正是在普渡大学期间,洪朝生取得了学术生涯最重要的成果之一——半导体杂志能级导电理论。

  事实上,这个重量级成果可以说是学界对无序系统电子输运机制探索的发端。这项成果的论文在此后60年间不断被凝聚态物理学界引用,成为学科经典论述之一。

  当学界期待洪朝生下一个重量级成果时,他却选择转身离开。洪朝生并没有继续自己在普渡大学时进行的理论物理研究,因为祖国在召唤着他。当时国内低温物理领域研究处于空白状态,为满足祖国科研需求,洪朝生又到低温物理的尖端科研机构继续求学,随后于1952年回国投身祖国低温物理研究。

  多年后,洪朝生的学生、中国科学院院士张殿琳问他,如果继续留在普渡大学进行研究,诺贝尔奖会不会颁给他。听罢,洪朝生沉思了一会儿,摇了摇头说:“没有如果。”

  迎难而上,带领团队研制实验设备

  研究低温物理需要大量的实验设备,可回国后洪朝生发现当时国内的条件难以满足实验需求。要建设低温实验室,洪朝生和同事们只能选择自己动手。“这个我们得自力更生,自己来干。”洪朝生下定决心。

  当时,最缺的实验设备当属液氦机。

  洪朝生虽对氢、氦液化系统的设计了如指掌,但对如何在工程上实现它们,将原理通过设计、安装、调试变成现实中可用、可靠的机器,尚无经验。让一位理论物理学家研制实验设备,这其中的艰辛可想而知。更何况当时中国工业基础薄弱,加工精度、材料工艺往往达不到设计要求。

  在困难面前,洪朝生和同事们选择了默默奋斗。历经3年时间,我国第一台液化器研制成功,氢、氦的液化工作陆续完成。

  这些设备不但极大地促进了我国在低温物理领域的研究,同时在国防工业、其他重大科研项目中也发挥了举足轻重的作用。

  上世纪60年代起,洪朝生就开始特别关注超导、超导材料领域。超导一直被视为明日之星,它可以被广泛应用在科学研究、信息通讯、工业加工、能源存储、交通运输、生物医学乃至航空航天等诸多领域。

  2008年,《科学》杂志发表了一篇题为《新超导体将中国物理学家推到最前沿》的文章,该文介绍了中国在超导领域的惊人成就。这些成绩离不开我国科研人员坚持不懈的努力,同时也离不开洪朝生等老一辈科学家的筚路蓝缕,他们为中国低温物理研究打下了坚实的基础。

  “大学时我的低温物理实验课是洪先生讲的。”洪朝生的学生、中国高温超导研究奠基人之一赵忠贤说,“我们今日之果都是源于这个‘根’,我们要感谢并记住这个‘根’,特别是学习这种精神。”

  此外,洪朝生还培养了大量物理领域的人才。除承担中科院的教学工作,他还在清华大学、北京大学执教。他直接指导的弟子中,有两人后来成为中科院院士;而他教过的学生、工作中指导过的青年科技工作者中,也有多人后来当选中科院院士。

  洪朝生虽已经离开人世,但他开创的事业、为祖国作出的贡献将永远留存在人们心中。(本报记者 杨仑)

来源:科技日报
编辑:姚怡梦

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