国士无双天胡(国士无双陈创天)
原子弹爆炸、火箭升空、太空探索、空间站建立……虽然建国以来我国在科学技术方面取得了令人瞩目的成就,可是在一些关键领域我们仍是落后西方的发达国家。
尤其是以科技著称的美国,不但瞧不起中国人,而且还动不动就用技术封锁来威胁我们。
但是却很少有人知道,一向豪横不可一世的美国人也曾遭受过我们国家的技术封锁,并且花费了足足十五年的时间都没能赶上中国。
而做到这一切的却是我们现在很少有人知道的,但是被无数同行尊称为“国士无双”的陈创天老先生,他用尽他的一生带领着中国的非线性光学晶体行业走在了世界前沿,狠狠挫败了美国人的傲气。
究竟什么才是非线性光学晶体?陈创天老先生又取得了什么样的成就,能让美国15年都追不上?在陈创天成为“国士无双”的路上又经历过什么样的艰辛?
默默无闻搞科研
首先,让我们先来简单了解一下什么是非线性光学晶体,这是一个只听名字就很枯燥而又很遥远的东西,实体一般都是很小的透明玻璃块,即使放在面前,很多人都认不出来的一个东西。
但就是这个没有指甲盖大小的透明石头,不但价格比黄金还要贵,更是涉及到我们生活的方方面面,电视机、投影仪、激光笔、打印机……小到计算器,大到尖端武器制造,都少不了晶体的存在。
更是我国第一个超越美国,领先全世界的科研领域,而这一切都离不开一个默默无闻的英雄——陈创天。
那是1962年,刚刚大学毕业的陈创天被推荐到了华东物质结构研究所那个工作,当时担任研究所院长的是卢嘉锡先生。
看着刚刚分配过来的陈创天,卢嘉锡说的第一句话就是:“虽然你是北大的高材生,但是你学的物理专业和研究多的化学领域的研究还是有很大的区别的,在正式工作之前要先跟着我学三年的化学,你愿意吗?”
这样简单的一句话,让刚刚毕业正准备将满腔的热血投入到中国的科研事业当中的陈创天止住了脚步,跟在卢嘉锡的身后又进行了长达三年的学习进修。
三年时间说短不短,可是对于完全沉浸在知识的海洋里的陈创天来说仿佛就是眨眼的时间,他不得不面临他人生中一个十分重要的十字路口,选出很可能自己要从事一辈子的研究课题。
当时的华东研究所主要研究方向有激光材料和非线性光学材料两个方面,考虑到当时研究所的实际条件,陈创天放弃了需要做大量实验的激光材料,而选择了相对比较同意验证实验结果的非线性光学材料。
当时中国在这方面的研究已经落后了其他国家十几年的时间,再加上世界上有数不胜数已经发现和等待发现的材料,要想找到真的适合的材料无异于是大海捞针的难度。
很多从事这个行业研究的人员都说过这样一句话:“这项工作不需要难度和多高超的能力,但是你必须耐得住寂寞,忍受得了常年累月的重复工作和无数的失败。”
而这些对于陈创天来说似乎并不是折磨,反而是一种享受,他不分日夜地将自己关在实验室里,即使是大年三十都需要有人去办公室里喊他,他才能想得起今天是阖家团圆的日子,慌慌忙忙地赶回家吃一个团圆饭之后,又立刻将自己关进了房间里面。
经常有人用“疯子”来形容科研人员,而陈创天无疑就是“疯”的最厉害的那一个,在外面热火朝天地搞运动的时候,只有他自己一个人关在房间里搞自己的研究,不分昼夜地沉浸在海洋的世界,在一个极其困难的时期就研究出了属于中国自己的阴离子基团理论。
为了验证自己的理论是否准确,陈创天可以花上一年多的时间进行验证自己理论成果,如果放在可能只需要一两分钟就结束的事情,陈创天依靠一个老式的手摇计算机不知道写满了多少张纸。
那时候所有的论文都不能随意发表,即使陈创天经过一遍遍地验证,但是阴离子基团理论却很难得到其他学者的肯定,于是他就通过自己的老师找到唐敖庆先生,几个人聚在一起一遍遍地讨论理论内容。
正所谓所有的努力都会有回报的,陈创天的阴离子基团理论终于在1976年正式发表出来,而且一经发表就引起了世界各国学者的讨论。
而他本人也在次年被正式任命为非线性光学材料探索组组长,带领团队进行属于中国自己探索道路。
一举扬名天下知
但是在上世纪七十年代,所有的非线性光学晶体都是其他国家的制造,而且当时所有从事这项研究的国家都是向贝尔实验室和杜邦研究中心看齐,现在突然提出要靠中国自己的理论研究一个从未成功的领域,很多人的心里都没有信心。
而面对这一切质疑,陈创天没有任何的退缩,他始终记得恩师卢嘉锡说过的一句话:“我不入地狱,谁入地狱,为了寻找到中国自己的光学材料,我们要敢于做第一人!无论前路如何,我们只要咬着牙干就好!”
在恩师的指导和鼓励下,陈创天带着研究团队开始了自己的探索道路,而当时世界上用于做非线性光学晶体的一般都是氧八面体,最开始的时候,陈创天他们也是选定了这个目前最好用的材料。
但是通过一段时间的摸索,陈创天感觉氧八面体已经被贝尔实验室探索过了,他们很难在设备不如人家的条件下,找到新的突破点。
既然他们决定要探究中国自己的晶体材料,那不如就放弃这个材料,大胆寻找下一个没有人用过或者极少人用的新材料。
而通过他们的探索,也果然找到了一个叫五硼酸钾的材料,通过化学专业的同志帮忙分析,他们觉得这是一个十分值得尝试的新东西,并且首次发现并合成了一个新的晶体BBO,比当时通用的ADP晶体强了好几倍。
这一研究结果一经公布就引起了很多国家的震惊,他们都不相信这么好的晶体竟然会是中国首个发现的,但是随后陈创天在旧金山的一场简短演讲就让他们不得不相信BBO的存在。
而且在BBO亮相国际的一年之后,陈创天又在1987年公布了他们新长出的LBO晶体,再次以震惊全世界的速度发现了中国另一个相当实用的晶体。
在陈创天公布LBO晶体的研究成果的时候还发生了一个小插曲,那就是美国的实验室同时 期公布了一个叫四硼酸锂的晶体,原本这也是一个足以震惊世界的新发现,可是在LBO晶体的光芒下,就显得有些黯然失色了。
面对美国研究人员有关为什么放弃容易生长的四硼酸锂而选择难生长的LBO,陈创天骄傲地说道:“那是因为我们有自己的理论,早就已经算出来LBO晶体的光线效应至少会比你们生产的四硼酸锂强4倍。”
到这了时候,陈创天带领的研究团队已经将中国的非线性光学晶体实现了零的突破,不仅领先了最先进的美国,而且还成功占据了世界上80%的市场份额,为中国创造了大量的出口外汇。
虽然BBO、LBO等“中国牌晶体”晶体已经在国际上获得了广泛的认可,但是陈创天并没有满足于目前取得研究成果,而是带着团队不断地继续探索。
“无论是谁,都不可能将激光的波长压缩到200纳米之内。”
这是当时国际上公认的一种说法,虽然对于我们普通人来说200纳米是一种完全可以忽略不计的范围,是很难想象的距离,可是在科学家的眼中却是无法突破的技术难题,是光学晶体研究的瓶颈。
但是这一次,这个默认的规则又一次被同一个人打破了,因为陈创天在其他人还在感慨这真的是一个难题,对其望而却步的时候,就已经带着团队向着世界难题进发了。
1990年代时候,他们终于发现了一个名叫KBBF的晶体,并且经过六年的艰苦探索成功合成了这一晶体,开启了深紫外时代。
十五年望尘莫及
KBBF晶体一经问世就在国际上引起了极大地轰动,它是目前世界上唯一一个可以产生新的波长的晶体,是很多国家争相想要采购的重要武器,一块只有指甲盖大小的晶体可以在国际上卖到几万美元。
KBBF晶体的实用价值被很多国家都看在眼里,美国的国家也曾经试图复制这一晶体,但是他们仅仅是复制陈创天研究出来的仪器就花了2万美元,至于晶体的研究就更是无从下手,所以只能从从中国高价进口KBBF。
现在中国的KBBF晶体虽然造价昂贵,但是并没有像美国等其他国家实施技术封锁,而是一如既往地展现大国气概,将这一晶体分享给其他国家。
直到2009年,中国才决定实施封锁政策,禁止对外出口KBBF晶体,而这也是我们国家第一次对外实施技术封锁。
中国的这一决定彻底打乱了美国的战略计划,使得他们之前所有有关KBBF晶体的研究项目不得不被迫中止,他们甚至在《自然》杂志上刊登了一篇《中国藏起了这种晶体》的文章,想要引起其他国家的不满,妄图用舆论逼迫我国重新开放KBBF的出口工作。
但是美国的这一行动注定是搬起石头砸自己的脚,因为中国这次突然决定作出封锁就是因为美国。
在KBBF晶体问世的时候,因为它巨大的潜在价值,很多国家都对它展开了大量的研究,本来这是造福于人的好事,我们国家也是大力支持的,但是随后却发现美国人将他们采购的晶体全都用于研究激光武器,一旦研究成功就会危害很多国家的安全。
所以我国才会紧急限制KBBF晶体的出口,但是美国人并没有死心。
他们先是尝试从陈创天的手中买走KBBF生长的秘诀,遭到了陈创天的严词拒绝之后,又不知道在哪里打听到陈创天先生的工资只有174元,就想要用高薪挖走陈创天到美国的研究所工作,同样也遭到了陈创天先生的拒绝。
要知道中华儿女自古贤良,不畏劳苦不畏艰,陈创天自小就随着父母从浙江到东北支持国家的建设,在父母和身边人的耳濡目染之下长大,从小就立志报效国家。
他更是在报纸上说过:“所有的科研人员都要做好思想准备,不计回报、不计艰难,要把自己的一声无偿的奉献给国家,奉献给人民。”
陈创天先生内心的爱国情感不是金钱能够衡量的,他为国为民的心永远也不会因为外在的物质而动摇。
在陈创天这里屡屡受挫之后,美国人不得不将心思全部放在研究KBBF晶体上,并且先后在上面投入了15万美元和50万美元的巨款。
终于,在大量的资金和技术的支持下,2016年美国人宣布他们成功合成了KBBF晶体,并且他们的晶体在性能上要比中国的KBBF晶体好上很多。
但是他们不知道的是,就在他们埋头研究中国的KBBF的时候,陈创天也并没有停下他的脚步,而是早在2015年8月就研究出了新的材料LSBO晶体,无论是性能还是材质上都比KBBF有了很大的进步。
最为重要的一点是,KBBF晶体的性能虽然很强,但是它却具有微弱毒性,而LSBO晶体则是很好地改正了这一点。
美国花费大量人力物力耗时十五年才追上来的研究成果,早在一年之前就被陈创天先生带着他的团队突破了,而他们新的研成果不知道美国又要耗费多少年才能够追的上。
舍身忘我是常事,起早贪黑若等闲。这也许就是对陈创天一生工作的最好诠释,老先生将一生都放在了非线性光学材料的研究上,带领着团队突破了国外的技术封锁,还成功地甩开了他们一大截,将中国的非线性光学材料研究推到世界领先的地位。
无论现在陈创天老先生在哪里,他都是我们心目中的英雄,是带领我们走上世界,扬眉吐气的大英雄。
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