发布时间:2024-11-21 04:51:03 来源:杏彩体育app 作者:杏彩体育app手机版
为贯彻落实习总在科学家座谈会上的重要讲话精神和相关要求,大力弘扬科学家精神,《中国光学》自2021年第1期开始开辟《院士访谈》专栏。
本栏目将结合访谈、自述等多元化形式,记录院士们在成长、教学、科研等经历中难以忘怀的故事,以及他们对人生、科学、教育等问题的认识与思考,以此彰显老一辈科学家的爱国奉献与创新求实精神。
《院士访谈》栏目由中国科学院院士、我国著名光学专家陈星旦先生悉心策划和组织。陈先生虽年逾耄耋,但仍亲自邀约各位院士,召集相关编辑人员进行汇编整理,逐字逐句审定终稿。陈先生的辛勤付出,实为本栏目之质量保证,深为本刊同仁所景仰尊崇。
《院士访谈》栏目将持续开展,衷心希望广大读者通过本栏目,认识他们、了解他们,从而有所启迪、有所收获。
1952年毕业于大连工学院(后为大连理工大学)应用物理系。1952-1964年在中国科学院仪器馆(后为中国科学院长春光学精密机械与物理研究所)工作。1964-2003年,调入中国科学院北京科学仪器研制中心(后为北京中科科仪股份有限公司)工作。2003年起在北京航空航天大学任教。是我国电子显微镜研制和生产的主要开拓者之一,设计并主持完成我国第一台大型透射电子显微镜、高分辨透射电子显微镜等,促进了国内电子显微镜制造、生产技术的推广应用。率先在我国主持研制完成扫描隧道显微镜和光子扫描隧道显微镜等十余种纳米检测仪器和器件,对有关理论和应用研究作出了突出贡献。
1932年4月9日,我出生在一个邮局职员家庭。父亲姚国勲安分守己,对子女的教育非常严格,从小教导我们三个子女要老老实实做人、认认真真做事。他常讲:“每人头上都有一片天,不要嫉妒别人;要自己努力,不投机取巧;要尊重长辈,助人为乐”。我的母亲唐玉瑛生于1899年,为人正直善良,任劳任怨,严以律己,宽以待人。她一生跨越三个世纪,享年105岁。一直用端庄贤良深深地影响着我。正是父母的教导、良好的家风激励着我在战乱中不断成长。
1932年,在“一·二八”淞沪抗战前夕,我家从上海闸北宝山路开始逃难,一路上历尽苦难和屈辱,最后终于在“法租界”暂时安顿了下来,是年4月9日,我就在那里出生。1936年秋,在我4岁的这年,我来到上海培成小学开始接受教育。1937年8月13日清晨,日舰用重炮轰击上海闸北,日本海军陆战队越过淞沪路冲入宝山路,我军予以自卫反击,“八·一三”淞沪会战由此开始。我家不得不再次迁到“法租界”,之后我转读了巽明小学。
我是家里最小的一个,有点小“聪明”,很是贪玩,不好好读书,常在弄堂里踢小皮球,结果小学三年级时留了一级。1941年12月8日,日本偷袭珍珠港,向美国宣战,太平洋战争就此爆发。是日,路上行人稀少,形势分外紧张,日军占领了上海法租界。一天上午,我正在家中,突然听到一声巨响,浓烟四处弥漫,断壁残垣上燃烧着火焰,同时周围哭喊声、惨叫声连成一片。我和哥哥急忙跑出去,才知道是日本两架军用飞机在演习时相撞,坠落在离我家仅二十多米远的地方,几十间房屋瞬间倒塌,我家弄堂对面的房子后半部都被烧为了灰烬。
抗战开始后,江苏省立上海中学从漕河泾区吴家巷搬迁至“法租界”的菜市路,改名为私立沪新中学。1943年,我小学毕业后就读于此。
1946年初,我就读的江苏省立上海中学迁回郊区的吴家巷原址,我第一次离家住校,开始独立生活。是夏,我初中毕业,心想考取自己学校的高中部不会有问题,结果掉以轻心,最终名落孙山。我就先到了上海市复兴中学读高中一年级。复兴中学的前身是始建于1886年的“麦瑟尼克”学校,抗战胜利后学校重建,定名为“上海市复兴中学”。校名“复兴”,含“复兮旦兮,兴我中华”之意。复兴中学的师资和校舍都很出色,离家又近,我在那里受到了良好的教育。
不过由于父亲毕业于江苏省立第二师范学校(上海中学的前身),哥哥也是该校的学生,我一直希望继续在这个享誉全国的上海中学学习。于是,半年后我又再次报考,结果还是没有成功。我并不甘心,1947年暑期第三次报考,还记得当时的作文题目是“你为什么要考上海中学”,我有感而发,取得了优异的成绩,终于如愿以偿地再次进入了上海中学。我插班到理科高中二年级,由于我是班上年龄较小的,同宿舍的同学叫我“姚弟弟”。我所在的丁班,虽然考试成绩不如其他几班,但我们不死读书,都有着自己的兴趣爱好。我们很喜欢运动,如短跑、跳高、垫上运动、足球、垒球、乒乓球等,记得当时我们在课间的时候,曾把老师的讲台临时拉上球网,直接就打起了乒乓球。至今我还保留了那时的一些旧照片,这些记忆也是我一生中宝贵的财富。
1949年5月,上海解放,正值我高中毕业报考大学。是年,全国高校分区联合招生。我是在受帝国主义侵略欺凌的环境下长大,日本飞机经常在大中城市狂轰滥炸,而我们毫无还手之力,在“航空救国”的思想下,我选择了大连大学的电机系,一方面是党使我看到了光明,看到了希望,而大连大学是党在解放区创办的第一所正规大学,为即将诞生的新中国培养建设人才,哥哥也很鼓励我去;另一方面是因为该校有一批名师,都是在解放军渡长江前后辗转进入解放区的。此外,我担心父亲失业,家庭经济收入没有保障,无力为我交学费,而大连大学学生享受“供给制”待遇,不仅免交学杂费还提供生活费用,而且在上海首先发榜。父母虽然希望我留在上海,但最终也相信我的选择。于是,我和上海中学的几十名同学一起,乘坐学校包租的火车专列去了大连。
那时,直达东北的火车还未开通,路过南京时,还遭到了飞机的轰炸。到达天津后等待了十多天,考虑到坐船去大连不稳妥,我们最后决定还是继续乘火车。在东北广袤的大地上,只有我们这辆“专列”,边修路、边行车。晚间,我们就睡在车厢顶部的行李架和座位下面的地板上。走走停停,从天津到大连竟行驶了好多天。1949年9月底,我终于到达了大连,就读于大连大学工学院电机系。10月1日,我们这批大学生列队在大连火车站广场上,聆听了毛主席在开国大典上的讲话,备受鼓舞。
是年年底,为了解我们这批首届学生的业务水平,学校组织了物理学摸底考试。有些考题我在上海中学时学过,所以答题比较顺利。当时我感到监考老师在我旁边站了一会儿,交卷时老师签名,我一看像是“美術”两字,后来才知道这是老师“王大珩”三个字的连写。这是我第一次见到恩师王大珩先生的情景,至今仍记忆犹新。
大连大学非常重视理论联系实际,学校开办之初,就大力建设实验室。在刚解放的大连,什么科学器材都很难买到。物理系主任王大珩先生亲自带领教师和实验人员,从仓库和旧货市场上淘来旧秒表、天平、望远镜、电位差计和光学玻璃等,自己动手制造仪器。不到一年时间,就建成了可同时容纳130名学生做实验的普通物理实验室。
王大珩先生指导学生做实验,认真负责、一丝不苟,审查实验报告也非常仔细。在给“不对”两字时,故意不说明原因,以培养学生的独立思考和动手能力。有的同学嫌仪器设备简陋,做实验不顺手、太费事,王大珩先生的回答是:“告诉你们一个真理,所有精密的东西都是用不精密的设备造出来的,你们要学会用低级的仪器做出好的实验结果。”他说自己在清华大学物理系读书时,有位老师经常讲,不能给学生好的东西用,就是要逼着学生学会自己动手。后来王大珩先生告诉我:“1950年在为你们准备钟摆物理实验时,那根挂钟摆的吊线经常断,实验课马上就要开始了,很着急。后来才发现,是穿过吊线的那个小孔边上有毛刺,把吊线割断了。刮去了毛刺,问题就解决了。”王大珩先生就是这样以身作则地教会了我们实验要认真负责、重视细节。后来,我们这些学生能独立思考并有较强的实际工作能力,与王大珩先生当时的细心培养和严格要求是分不开的。
1950年秋,王大珩先生动员学生读应用物理。他说:“物理可以说是一切工业技术的基础,再冠以‘应用’两字,对新中国的建设更有现实意义。‘物理人’比单纯学工科的考虑问题更深入些,虽不能解决所有问题,但知道该去找什么人。”就这样,我们二十个同学成为了应用物理系的第一批学生,我从此开始进入了应用物理学科。大学一年级时,包括体育在内,我各门成绩都是5分,在全校名列前茅,因此我担任了班长,后来当选为校学生会数理分会主席。当时,我的体育老师是“中国奥运第一人”刘长春教授,他特别擅长短跑,动作步频快、步幅大、向前性好,悉心传授我们的短跑技术和经验,使我们受益匪浅。
根据国家第一个五年经济建设计划的需要,1952年全国大学物理系三年级的学生都提前一年毕业。当时王大珩先生已受命在长春市筹建中国科学院仪器馆(后改名为长春光学精密机械与物理研究所,简称长春光机所),从各地招收了二十名大学应届毕业生,我是其中之一。当时的长春满目疮痍,还没有从战争创伤中恢复过来。我从设计大礼堂的座椅、采购器材和实验设备开始,日夜兼程、东奔西走,全身心的投入到中国科学院仪器馆的建设工作中。
1953年,我的第一个科研项目是研制精密电阻箱。研究期间我发现电阻的阻值竟不是书本上所写的固定值,而是天天在变,而且引起变化的原因有很多,这使我深深体会到了事物的复杂性。第二年,我又开始研制测量微弱电流的检流计,仅读数不回零的问题就经过数十次试验才得以解决。这些问题的答案都是书本上没有的,必须自己找出关键所在,“尽信书不如无书”,正是这样的经历培养了我独立进行科研工作的能力。后来看来,这些极为普通的常规仪器,当时却还要在中国科学院仪器馆研制,可见建国初期的科技水平是何等落后。
显微镜是人类认识微观世界的有力工具。光学显微镜的出现,使人们发现了被称为19世纪三大发现之一的生物细胞,对自然界的认识有了一个极大的飞跃。诞生于1932年的电子显微镜和1982的扫描隧道显微镜,分别作为显微镜发展史上继光学显微镜之后的第二和第三个里程碑,促进了纳米科技的诞生和持续发展。
1953年,德意志共和国的总统把一台该国蔡司公司生产的、代表当时世界水平的电子显微镜(简称电镜),送给毛主席作为六十寿辰的大礼。1956年,我国制定《1956-1967年科学技术发展远景规划纲要》时,由王大珩先生领导的仪器规划小组提出要研制电子显微镜。而当时的苏联顾问认为这个项目难度太大,在此期间中国做不出来,不要列入规划,中国如要用,可以向苏联买。但王大珩先生并未因此停止研制电子显微镜的步伐。我当时是仪器规划小组的工作人员和俄文翻译,在此期间,光机所拟送我去苏联国家计量院学习,但因体检发现视觉红绿色弱,不合格而作罢。
第二年,长春光机所又选派我去德意志共和国的蔡司公司学习红外光谱仪器制造技术,在中国科学院沈阳干部学院学习了将近一年的德语。年底,一切去德的手续都已办妥,行李也送上了火车,准备第二天出发。可是,当晚接到中国科学院的紧急通知,“暂不去德”。我们以为又发生了类似的“匈牙利事件”。后来才明白,是德国方面要分别“安排”。不久,到大学进修的去了德国,而蔡司公司则不接受我们去学习他们的关键技术,德国之旅未能成行。
1958年,在“破除迷信,解放思想”思想指引下,所长王大珩先生大胆提出在长春光机所研制电镜,并邀请了一位刚从德国留学回来的中国科学院电子学研究所博士作为负责人,以中国科学院武汉一个研究所刚从日本订购的中型电镜作为参考样机开始研制工作。研制电镜需要解决真空问题,当时光机所只有一台前苏联生产的氦质谱真空检漏仪,在此期间,我翻译了俄文说明书。通过夜以继日的刻苦攻关以及高效的协调配合后,只经过短短的72天,在1958年8月即成功制造了我国第一台电子显微镜,加速电压50kV,分辨本领达10nm。这台电子显微镜作为光机所研制成功的“八大件”(指八项先进的高端光学仪器)之一,于当年国庆节前夕在北京中关村展出。毛主席参观了这个展览会,当工作人员介绍到电子显微镜时,他高兴地说“我们也能做这个东西(电子显微镜)了。
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