王大珩:中國科學界的「追光者」

王大珩被譽為中國光學的奠基人,他帶領團隊在艱難環境中,研發出大型電子顯微鏡、高精度經緯儀等大批科研設備,填補國家光學設備的空白。在上世紀六十年代的「兩彈一星」工程中,他還研製出近距離拍攝核爆火球、用以推算爆炸威力的高速攝影儀,為國家的科技及戰略發展做出了重要貢獻。

vcg11381473940-
「兩彈一星功勛獎章」獲得者、著名光學家王大珩(1915年-2011年)。(圖片來源:視覺中國)
vcg11381473940-

 

踏入科學殿堂

王大珩祖籍江蘇蘇州,父親王應偉是地球物理和氣象學家,上世紀初帶着家眷留學日本,因此王大於1915年出生在東京氣象台附近一座普通和式住宅裏,不久隨父母回到中國。

在父親的影響下,王大珩從小對科學有濃厚興趣。中學畢業後他考入清華大學物理系,「中國原子彈之父」錢三強和夫人何澤慧正是他的同班同學。

1936年,王大珩由老師帶領南下作畢業旅行,火車途經天津時,一群日本浪人為裝上走私貨物,野蠻地把他們趕下車,這屈辱的一幕在王大珩心中難以忘懷,他也因此堅定了科學救國的信念。

1938年,王大珩考取了「庚款」留英公費,到倫敦大學帝國學院物理系攻讀技術光學碩士。那時光學前沿技術被各國視為機密,外國學生更處處受限制,其中光學玻璃製造的領域尤甚。光學玻璃是製造光學鏡頭、光學儀器的主要材料,要求極精確的折射率和極高的透明度、均勻度,望遠鏡、顯微鏡、測量儀器鏡頭,乃至潛艇、飛機、坦克等的光學設備,都離不開它。

202004271007591a-
光學玻璃是光電技術產業的基礎和重要組成部分,由光學玻璃構成的部件是光學儀器中的關鍵性元件。(圖片來源:中新社)
202004271007591a-

 

在學習過程中,王大珩敏銳地察覺到光學玻璃在戰爭中、乃至在未來科技發展的戰略價值,更知道中國在這方面是一片空白,所以王大珩碩士及博士課程都致力於學習這門尖端科技。

不過王大珩在撰寫博士論文之際,卻做了一個驚人決定——放棄快將到手的博士學位,到伯明翰一間玻璃公司做技術員。這決定對很多人來說可能是「瘋狂」的,但王大珩卻認為是難得的實踐。他晚年回憶這段故事時說:「我作為一個學物理的,實驗的知識知道一點,工廠的知識卻很缺少……中國有句古話,不入虎穴,焉得虎子,我就是抱着這種精神去(當技術員)的,感覺這是我一個很重要的機會。」

就這樣,王大珩用了6年的時間完全掌握了光學玻璃的相關技術。新中國成立前的1948年,王大珩回到仍然戰火紛飛的中國。他在次年3月輾轉到了東北,籌建大連大學應用物理系,並出任系主任。

 

推動光學事業

1950年秋天,王大珩突然接到大學同窗、時任中國科學院行政秘書長的錢三強來信,讓他到北京一趟。兩人見面後,錢三強開門見山地問:「大珩,還想做光學玻璃嗎?中科院要建立一個儀器館,我想推薦你去挑這個擔,你願不願意?」

王大珩當然願意,馬上答應下來。第二年2月,他領到了籌建儀器館第一筆「經費」——1,400萬斤小米。又過了兩年,用小米換得物資所建造的中國科學院儀器館在長春正式成立,這就是全國首屈一指的「長春光學精密機械研究所」(長春光機所)前身。

經過5年的不懈努力,王大珩帶領團隊煉出了第一塊光學玻璃,結束中國沒有光學玻璃的歷史。他們製造出當時被稱為「八大件一個湯」,亦即大型電子顯微鏡、高溫金相顯微鏡、萬能工具顯微鏡、多倍投影儀、大型光譜儀、晶體譜儀、高精度經緯儀、光電測距儀等8種有代表性的精密光學儀器,以及一系列新品種光學玻璃。當時國際社會對中國全面封鎖,王大珩研製出的每一件儀器,對中國科技發展來說都具有開創意義。

上世紀六十年代開始,王大珩因應國家需要,把工作重心轉向國防光學技術。1964年,中國第一顆原子彈試爆,需要在接近爆心的地方布置高速攝影機,以精準記錄爆炸火球直徑與時間的關係,藉此推斷原子彈的威力。王大珩親自上陣,在沒有經驗、沒有參照物的情形下,研製出中國第一部核試靶場高速攝影儀,為這一重要時刻留下珍貴資料和影像。

wangdahang3
王大珩設計的攝影機,1964年拍下中國首顆原子彈爆炸的畫面,這不單有助科學家推算爆炸威力,更為後世留下珍貴影像。(圖片來源:AP)
wangdahang3

 

隨後中國研製人造衛星,王大珩被任命為衛星地面設備組組長、衛星總體設計組副組長。1975年,中國發射第一顆返回式衛星。該項目對衛星上安裝的對地觀測相機提出極高要求,既要達到較高分辨率,還要經得住自震,王大珩和同事們沒日沒夜加班攻克難題,最后如期完成任務。當衛星返回地面時,中國人首次成功地看到了清晰的衛星圖像。

 

建言科技發展

除了光學領域外,王大珩還為中國整個科學戰略發展作出重要貢獻。1980年代以來,科學技術迅速發展,許多國家為了在國際競爭中贏得先機,都把發展高技術列為國家發展戰略的重要組成部分。1983年美國提出的「戰略防禦倡議」(即星戰計劃)、歐洲尤里卡計劃、日本的今後十年科學技術振興政策等,都對世界高技術發展產生了一定的影響。

為此,1986年3月,王大珩與陳芳允、楊嘉墀、王淦昌四位科學家聯名上書鄧小平,建議中國必須全面追蹤世界高科技的發展,並立即制定發展高科技計劃。該建議得到鄧小平重視,當即批示「此事宜速作決斷,不可拖延」,並拍板落實。因為四位科學家上書的時間以及鄧小平批示的時間都在1986年3月,所以這項計劃亦稱為「863計劃」。

863計劃選定了航天技術、生物、信息、激光、自動化、能源、材料和海洋技術為攀登科技高峰的領域,並以「軍民結合,以民為主」的方式全速推進。863計劃對後來中國科研的發展影響甚巨,今天我們所熟悉的神舟飛船、蛟龍號潛水器、天河一號及天河二號超級電腦、龍芯等一系列重大科研成就都是863計劃所帶來的碩果。

863jihua
中國載人航天工程就由863計劃催生出來。圖為執行神舟六號任務的兩名航天員返回地球。(圖片來源:Getty)
863jihua

 

王大珩獲得過國家科學技術進步獎特等獎、何梁何利基金科學成就、「兩彈一星」功勳獎章等眾多榮譽,但這些榮譽仍難以總結他為中國科學事業無私奉獻的一生。

2011年7月21日,王大珩在北京逝世,享年96歲。

 

(文章來源:當代中國,特別鳴謝。原文有刪改。)

上載日期:
2021年05月28日

延伸閱讀