王大珩:中国科学界的“追光者”

王大珩被誉为中国光学的奠基人,他带领团队在艰难环境中,研发出大型电子显微镜、高精度经纬仪等大批科研设备,填补国家光学设备的空白。在上世纪六十年代的“两弹一星”工程中,他还研制出近距离拍摄核爆火球、用以推算爆炸威力的高速摄影仪,为国家的科技及战略发展做出了重要贡献。

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“两弹一星功勋奖章”获得者、著名光学家王大珩(1915年-2011年)。(图片来源:视觉中国)
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踏入科学殿堂

王大珩祖籍江苏苏州,父亲王应伟是地球物理和气象学家,上世纪初带着家眷留学日本,因此王大于1915年出生在东京气象台附近一座普通和式住宅里,不久随父母回到中国。

在父亲的影响下,王大珩从小对科学有浓厚兴趣。中学毕业后他考入清华大学物理系,“中国原子弹之父”钱三强和夫人何泽慧正是他的同班同学。

1936年,王大珩由老师带领南下作毕业旅行,火车途经天津时,一群日本浪人为装上走私货物,野蛮地把他们赶下车,这屈辱的一幕在王大珩心中难以忘怀,他也因此坚定了科学救国的信念。

1938年,王大珩考取了“庚款”留英公费,到伦敦大学帝国学院物理系攻读技术光学硕士。那时光学前沿技术被各国视为机密,外国学生更处处受限制,其中光学玻璃制造的领域尤甚。光学玻璃是制造光学镜头、光学仪器的主要材料,要求极精确的折射率和极高的透明度、均匀度,望远镜、显微镜、测量仪器镜头,乃至潜艇、飞机、坦克等的光学设备,都离不开它。

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光学玻璃是光电技术产业的基础和重要组成部分,由光学玻璃构成的部件是光学仪器中的关键性元件。(图片来源:中新社)
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在学习过程中,王大珩敏锐地察觉到光学玻璃在战争中、乃至在未来科技发展的战略价值,更知道中国在这方面是一片空白,所以王大珩硕士及博士课程都致力于学习这门尖端科技。

不过王大珩在撰写博士论文之际,却做了一个惊人决定——放弃快将到手的博士学位,到伯明翰一间玻璃公司做技术员。这决定对很多人来说可能是“疯狂”的,但王大珩却认为是难得的实践。他晚年回忆这段故事时说:“我作为一个学物理的,实验的知识知道一点,工厂的知识却很缺少……中国有句古话,不入虎穴,焉得虎子,我就是抱着这种精神去(当技术员)的,感觉这是我一个很重要的机会。”

就这样,王大珩用了6年的时间完全掌握了光学玻璃的相关技术。新中国成立前的1948年,王大珩回到仍然战火纷飞的中国。他在次年3月辗转到了东北,筹建大连大学应用物理系,并出任系主任。

 

推动光学事业

1950年秋天,王大珩突然接到大学同窗、时任中国科学院行政秘书长的钱三强来信,让他到北京一趟。两人见面后,钱三强开门见山地问:“大珩,还想做光学玻璃吗?中科院要建立一个仪器馆,我想推荐你去挑这个担,你愿不愿意?”

王大珩当然愿意,马上答应下来。第二年2月,他领到了筹建仪器馆第一笔“经费”——1,400万斤小米。又过了两年,用小米换得物资所建造的中国科学院仪器馆在长春正式成立,这就是全国首屈一指的“长春光学精密机械研究所”(长春光机所)前身。

经过5年的不懈努力,王大珩带领团队炼出了第一块光学玻璃,结束中国没有光学玻璃的历史。他们制造出当时被称为“八大件一个汤”,亦即大型电子显微镜、高温金相显微镜、万能工具显微镜、多倍投影仪、大型光谱仪、晶体谱仪、高精度经纬仪、光电测距仪等8种有代表性的精密光学仪器,以及一系列新品种光学玻璃。当时国际社会对中国全面封锁,王大珩研制出的每一件仪器,对中国科技发展来说都具有开创意义。

上世纪六十年代开始,王大珩因应国家需要,把工作重心转向国防光学技术。1964年,中国第一颗原子弹试爆,需要在接近爆心的地方布置高速摄影机,以精准记录爆炸火球直径与时间的关系,借此推断原子弹的威力。王大珩亲自上阵,在没有经验、没有参照物的情形下,研制出中国第一部核试靶场高速摄影仪,为这一重要时刻留下珍贵资料和影像。

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王大珩设计的摄影机,1964年拍下中国首颗原子弹爆炸的画面,这不单有助科学家推算爆炸威力,更为后世留下珍贵影像。(图片来源:AP)
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随后中国研制人造卫星,王大珩被任命为卫星地面设备组组长、卫星总体设计组副组长。1975年,中国发射第一颗返回式卫星。该项目对卫星上安装的对地观测相机提出极高要求,既要达到较高分辨率,还要经得住自震,王大珩和同事们没日没夜加班攻克难题,最后如期完成任务。当卫星返回地面时,中国人首次成功地看到了清晰的卫星图像。

 

建言科技发展

除了光学领域外,王大珩还为中国整个科学战略发展作出重要贡献。1980年代以来,科学技术迅速发展,许多国家为了在国际竞争中赢得先机,都把发展高技术列为国家发展战略的重要组成部分。1983年美国提出的“战略防御倡议”(即星战计划)、欧洲尤里卡计划、日本的今后十年科学技术振兴政策等,都对世界高技术发展产生了一定的影响。

为此,1986年3月,王大珩与陈芳允、杨嘉墀、王淦昌四位科学家联名上书邓小平,建议中国必须全面追踪世界高科技的发展,并立即制定发展高科技计划。该建议得到邓小平重视,当即批示“此事宜速作决断,不可拖延”,并拍板落实。因为四位科学家上书的时间以及邓小平批示的时间都在1986年3月,所以这项计划亦称为“863计划”。

863计划选定了航天技术、生物、信息、激光、自动化、能源、材料和海洋技术为攀登科技高峰的领域,并以“军民结合,以民为主”的方式全速推进。863计划对后来中国科研的发展影响甚巨,今天我们所熟悉的神舟飞船、蛟龙号潜水器、天河一号及天河二号超级电脑、龙芯等一系列重大科研成就都是863计划所带来的硕果。

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中国载人航天工程就由863计划催生出来。图为执行神舟六号任务的两名航天员返回地球。(图片来源:Getty)
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王大珩获得过国家科学技术进步奖特等奖、何梁何利基金科学成就、“两弹一星”功勋奖章等众多荣誉,但这些荣誉仍难以总结他为中国科学事业无私奉献的一生。

2011年7月21日,王大珩在北京逝世,享年96岁。

 

(文章来源:当代中国,特别鸣谢。原文有删改。)

上载日期:
2021年05月28日

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