文 | 《中國科學報》 見習記者 江慶齡 記者 徐可瑩
1951年初夏,“戈登將軍”號海輪從美國舊金山碼頭出發,駛向中國。當祖國大陸在眼前逐漸浮現,甲板上一個年輕人眼噙熱淚:“祖國,您的游子終于回來了!”
這位對祖國母親日思夜想的年輕人,便是日后成為中國半導體及紅外學科奠基者、引路人和中國科學院院士的湯定元。
往后很多年里,每每有人問他“為什么放棄那么好的科研條件回國”,湯定元的答案只有一個——為振興中華盡自己的綿薄之力。
寫給元帥的三封信
現代紅外科學技術研究起步于20世紀40年代的德國。二戰后,德國紅外技術研究中斷,相關成果成為美國和蘇聯的戰利品。由于紅外技術最初主要應用于軍事,美國長期在保密條件下開展相關研究,直到1959年9月才首次公開發表部分研究進展。
湯定元是新中國成立后第一批歸國的留學生之一。回國后,他來到中國科學院工作,以半導體光學及光電性能為研究方向。
那時,國內對于“紅外探測器”還處于認知啟蒙階段,技術研究更是一片空白。就連湯定元本人也僅僅是“聽說它很重要,但不知道重要在哪里”。
但時刻關注國際前沿的湯定元知道,紅外技術是一項必須跟進的新興技術。他帶領項目組在國內最早開展硫化鉛紅外探測器研究,“開展硫化鉛等紅外探測器的研究”被列入了“十二年科技規劃”。
為響應黨中央“向科學進軍”的號召,湯定元提出,科學研究要基于國家實際,面向國家的現實需求;中國科學院不僅要做機制研究,也要承擔產品的試制甚至生產任務。
1958年,湯定元給時任國防科學技術委員會主任聶榮臻元帥寫了一封信,力陳紅外探測器對于國防及經濟建設的重要性。很快,紅外技術的研究任務被正式提出。
但不久后,由于經濟困難,國內很多研究被迫停滯。憂心忡忡的湯定元再次致信聶榮臻:“紅外技術研究是大有發展前途的,不能讓它中斷,但也不能搞‘一窩蜂’,要聚散為整,集中全國的科研力量進行攻關。”
在他的倡議下,國家將紅外技術和應用光學并列作為我國科研發展重點。中國科學院決定整合院內紅外研究力量,并在1964年年初進行了布局調整——將昆明物理研究所及中國科學院上海技術物理研究所(以下簡稱上海技物所)轉為紅外技術研究專業所,同時將中國科學院物理研究所和中國科學院半導體研究所紅外方面的工作分別調整到這兩個所中。
肩負著“使上海技物所工作全面轉向紅外技術”的重任,湯定元同十余位同事共同前往上海技物所。
在早期的探索階段,美國送來了“禮物”。1965年,一架美國戰斗機在我國境內被擊落,殘骸中有機載紅外探測器等部件。湯定元獲悉后,再次致信聶榮臻,懇請由上海技物所承擔該戰斗機同類型紅外雷達的研制任務,他的信心和決心再次得到支持。
從此,一部扎根于上海技物所的紅外傳奇徐徐展開。
湯定元(左二)在實驗室與學生交流科研進展。
沖向藍天
上海技物所紅外技術的生根發芽還離不開一個人——中國科學院院士匡定波。
在上海電子學研究所紅外技術研究室工作期間,匡定波和同事接到一項緊急任務——研制出一種微波雷達以外的夜間飛機探測技術。后來,匡定波轉入上海技物所工作,這項任務也隨之移交至上海技物所。
研制過程中,匡定波深刻認識到探測器作為紅外裝置“心臟”的重要性,“要做紅外裝置,首先要有紅外探測器”。
沒有任何資料可借鑒,也沒有像樣的儀器設備,團隊下了很大功夫,終于了解到上海自動化儀表廠和中國科學院上海冶金研究所(現中國科學院上海微系統與信息技術研究所)有人在研究,便專門派人去學習,再回來自己做。
有了探測器,自主研制紅外裝置就有了可能。慢慢地,團隊做出來的探測器可以接收到2米外一根點燃的衛生香的信號了,再往后,10米、70米……最終,我國首套用于殲擊機的紅外探測裝置在上海技物所誕生!
20世紀60年代,上海技物所還參與了另一項重大任務——研制搭載于“東方紅一號”人造衛星的紅外敏感光學探頭。
“東方紅一號”人造衛星發射升空后,紅外探頭傳來了清晰的信號。自此,我國自研航天用紅外器件的實力得到證實。
拔“碲”而起