摘取空缺两年国家自然科学奖一等奖的闵乃本

2006年2月27日，庄严的人民大会堂洋溢着浓浓春意，2006年度国家科学技术奖的评选结果于当天揭晓，南京大学固体微结构实验室闵乃本从胡锦涛主席手中接过国家自然科学技术一等奖证书。这是国家自然科学技术一等奖空缺两年之后第一次“名花有主”，同时，这也是自1999年国家奖励制度改革以来，内地高校独立完成的第一个国家自然科学一等奖。

闵乃本是谁？介电体超晶格有什么能量？一时间，两者都成为媒体追逐的焦点。

介电体超晶格研究，探寻“三色光”的学术远征

介电体超晶格是专业的物理概念，“简而言之，通常情况下一台激光器只能发出一种颜色和波长的激光，而通过介电体超晶格过滤，则可以将一种颜色和波长的激光转换成红、绿、蓝3种颜色或更多颜色和波长的激光，这就为当代激光技术开拓了新应用，也开拓了光学和非线性光学的新领城。”闵乃本用最通俗的语言解释了介电体超晶格。然而，可千万别小看这简单的三色光，找到它们，闵乃本和南京大学固体微结构实验室全体成员整整花费了19年的时间。

19年的艰苦攻关无异于一次远征。早在1986年，闵乃本考虑提出介电体超晶格的概念，这在当时对他们是一个陌生的冷门领域。经过3年的艰苦探索，闵乃本和他的学生建立了准周期超晶格的多重准位相匹配理论，预言“一块准周期的介电体超晶格有可能将一种颜色激光同时转换成三四种颜色的激光。”对激光进行颜色转换，闵乃本为此兴奋不已，然而当时很多同行看来这简直是笑谈，而且没有想到的是，成果于1990年在国际学术刊物发表后，也没有引起学术界的重视。

刚开始，闵乃本心里很不是滋味，几天后，他终于明白：一个理论要得到国际上的承认，不拿实验数据说话不行！“我们于是下定决心要制备出准周期的介电体超晶格。”不想，闵乃本从此陷入了长达两三年的科研冰期。“屡试屡败，总找不到突破口，整天坐立不安、寝食不安，但我们不能放弃。”

闵乃本一门心思扑在学术领域，紧盯国内外学术界的最新趋势和成果，努力探寻突破口。也许上帝也被闵乃本的诚心而感动，1992年，闵乃本在香港中文大学访问期间，无意间看到一篇报道，日本科学家利用半导体平面工艺制成了周期结构光波导，实现了激光倍频。真是“柳暗花明又一村”，这个想法一下触发了闵乃本的灵感。闵乃本院士赶紧把这篇文章传真回国内，祝世宁教授及时而敏感地抓住了这个启发点。课题组终于用两年多的时间成功地发展出一种室温图案极化制备介电体超晶格的新技术。

1996年，课题组制备出了同时能出两种颜色激光的准周期介电体超晶格，并成功地用实验验证了建立的相关理论。此成果立刻引起了国际科学界的关注，斯坦福大学等著名院校教授纷纷介入，国外的一些高科技企业也开始进行研究。发表研究组论文的美国《科学》杂志，在当期专门介绍了这一成果。光电子产业界著名杂志《laser?focus?world》评价称：“这一全新的研究成果确立了准周期结构在非线性光学中的可能的重要应用。”

然而，面对荣誉和公众的关注，闵乃本总是不断提起一起合作的几位教授的名字，并一直强调“团队”这个概念。“这个项目从1986年做到2005年，经历了19年时间。这19年不是一个人能够完成的，也不是我们得奖的5个人能够完成的，还有很多人，他们也花了很多心血。对于这样一个成功，我最想强调的是团队贡献。”

在闵乃本的研究组里，几乎每个人都在欧美等国工作一段时间后，又回到了国内继续坐冷板凳的经历。上世纪90年代初，正值出国热。国内高校的工资与国外相差几十倍，科研条件也跟国外不能比，是什么让他们放弃了国外优厚的生活和研究条件？团队内的人都说，是闵乃本工作在前，享受在后，淡泊名利的人格魅力和风范，把一群优秀合作者长期、稳定地凝聚自己周围。1987年国际矿物晶体生长委员会主席、日本东北大学理学院砂川一郎教授一再要求授予闵乃本为该校的荣誉博士，几次被闵乃本婉拒。为了让研究者安心科研，闵乃本想方设法根据研究者的工作成果，为他们争取奖励。上世纪90年代，在一次由南京开往北京的火车上，闵乃本偶遇了一位企业家。经过一番攀谈，企业家十分敬佩闵乃本及其同事的精神，当即拿出一笔资金作为研究组的奖研金。获得奖研金的研究人员，每个月能得到1000元的资助，这对当时的研究人员来说，可谓雪中送炭，而当时闵乃本自己仍旧拿四五百元的工资。

“19年的努力使得一个团队更加团结和强大，也使得这类材料从冷门变成国际热门领域，在光电子学、声电子学、材料科学的交叉领域中诞生了称之为‘畴工程学’的新生学科。”闵乃本介绍，这项基础性研究为全固态激光技术提供了新原理、为微波器件和材料的设计、超声器件和材料的设计和制备开拓了新途径，还在原理上为新型拉曼激光器、新型激光医疗器械、量子通讯的新光源的设计提供了新原理。闵乃本对介电超晶格的应用前景有着很多美好的憧憬，“除了三基色激光器可以用于彩色显示外，介电体超晶格还可以有许多应用：如多波长激光器有可能去发展一种激光医疗仪器，它的好处在于：例如有些病症的病灶对某一个波长的激光比较敏感，就可以用它来检测和定位，然后再用另一波长的激光对它进行手术治疗。”

永远不满足已有的成就，永无止境地进取

探寻闵乃本的人生轨迹，取得这样的成就并不偶然。上世纪50年代初，在我国著名物理学家冯端教授的带领下，闵乃本闯入了当时在国内尚是空白的晶体缺陷领域。当时的实验条件极端困难，但他却不怕困难，与同志们一起设计了我国第一台电子轰击仪，成功地制备了难熔金属单晶体，获得国家科技产品二等奖，为开展晶体缺陷研究开拓了道路。

从20世纪70年代起，闵乃本的目光转向晶体生长，这是一个工业背景相当丰富的领域，与半导体等很多领域都有直接关系。但当时，物理界对晶体的机理还没有深入研究，没有系统理论，没有资料，一切全要靠自己。然而，这个处于边缘科学的新领域对闵乃本的吸引力是极大的。他全然不顾头上顶了多年的“个人主义”、“白专道路”帽子，一头扎进那间18平方米、全家5口人共用、兼做卧室和起居室的“书房”，忘我地在晶体世界的翰海中遨游。一次，妻子上班前关照炉子上的砂锅里在炖肉，让闵乃本照看，等妻子下班，孩子们放学，眼前的情景让他们目瞪口呆:砂锅炸了，一地碎片；肉也早烧焦了。再看闵乃本，眼前放着一杯凉水，身旁落着一堆书籍，两眼几乎要贴到书上，对身后发生的一切都全然不知。春来秋往，酷暑严冬，闵乃本本来就单薄的身躯更显得形销骨立。胃下垂了8公分，双眼熬成了深度近视。他却说：“科学精神是进取精神，要永远不满足已有的成就，永无止境地进取。科学精神是坚持到底精神，对于一个课题的研究，只有得到彻底的结论才能松一口气。”

凭借这种精神，十几年时间里，他仔细研读了几千篇论文，设计、完成了上百个实验，凭藉着超人的悟性以及多年的实践经验，终于发展和完善了完整晶体、缺陷晶体的生长理论。1982年，41万字的专著《晶体生长的物理基础》问世，成为当时国际上第一本全面论述晶体生长的理论专著，在国内外物理学界引起极大轰动。

然而，闵乃本并没有就此满足，他知道，前面还有无尽的广阔领域等待自己去探索。1982年，闵乃本接受以访问学者的身份来到美国犹他大学，准备攻克“晶体表面粗糙化”这个难题。研究晶体的人都知道，自20世纪50年代以来，著名的“杰克逊理论”及其他有关的晶体理论都认为，晶体表面总是光滑的。同时，杰克逊是当代晶体生长理论的权威，“杰克逊理论”已被国际晶体生长学会承认。对其置疑，其难度可想而知。但闵乃本认为，应用这一理论无法解释晶体气相生长时引起的表面粗糙化现象，因此该理论一定有不完善之处，据此，闵乃本立志揭开这个谜。

此前，许多科学家研究过这一难题，但都因无进展而望而却步。闵乃本经过4个多月日以继夜的奋斗，攻破第一道难关。他首先大胆修正了“杰克逊理论”，即晶体表面粗糙的原因是由于晶体表面松弛引起的。这一见解首先在美国西部地区晶体生长会议上引起许多专家的震动。然而，闵乃本知道，要证实这一预言的正确，还要走许多长满荆棘的路，他又一头扎进繁琐的实验中。功夫不负有心人。1983年初春的一个夜晚，他从浩瀚的图书资料中终于发现了线索:紫外线可能会引起晶体表面分解。根据这一提示，他立即进行紫外光过滤，结果晶体表面的黑东西一下子荡然无存。

闵乃本成功地解释了晶面热致粗糙化问题。这一成果被美国物理学界誉为“近10年晶体生长理论领域最好的理论”。为此，闵乃本当之无愧地获得了“大力士神”奖。同年9月，第七届世界晶体生长会议在德国科学城斯图加特召开。按规定，递交论文已截止。可是会议执行主席一改西方人照章办事的积习，破例同意闵乃本在会议上宣读论文，并安排他第二个发言。在这样的国际会议上，大多数论文只能贴在墙上交流，会议执行主席特地对闵乃本说，“第一个发言不好，人还未到齐。第二个是最佳时间。” 这位身躯孱弱却有非凡才华的中国物理学家，用纤瘦的双手彬彬有礼地捧起象征着智慧、成功和荣誉的奖杯，为中国物理学界赢得了又一次认可。

40多年来，闵乃本的日历上从来没有休假、没有周末，几乎把整个生命都投入到科研中。在他的科研历程上，充满了“首次”，他一次又一次选择国际公认难度最大的课题，为我国物理学在激烈的国际竞争中确立优势地位而拼命努力。这些在外人眼里残酷的生活方式在闵乃本眼中却乐在其中，“做科学工作，我体会的是自讨苦吃，一有时间想到的就是科研，尤其在没有突破的时候非常痛苦。当然，入了迷以后就乐在其中，一旦理论结果或科学预言被实验证实了，这种成功的喜悦和成就感是别的任何一个人都不能体会到的。”

为国献策，参与制定国家中长期规划

闵乃本有一句名言，“科学的追求旨在对人类的奉献，科学家的理想是把知识奉献给祖国和人民。”1997年，在晶体物理学领域摸爬滚打了几十年的闵乃本当选九三学社江苏省委主委。此后，又担任九三学社第十、第十一届中央委员会副主席，同时成为全国政协常委和江苏省政协副主席。从此，他的思维常常在“南京大学、介电体超晶格”与“民主党派、参政议政”两者之间迅速“切换”。两个完全不同的领域，在闵乃本科学家的智慧和高度的历史使命感的双重指引下完美地合二而一。

闵乃本参政议政最辉煌的篇章是参加制定国家中长期规划。2003年6月，国务院成立中长期科技规划领导小组，温家宝总理亲自任组长，陈至立任副组长，徐冠华任办公室主任。《国家中长期科技规划纲要》是我国2005年到2020年科技发展的规划和蓝图，关系到提高科技创新能力，关系到我国未来十五年科技研究、攻关方向，其重要程度不言而喻。

闵乃本被委任为第14个专题基础学科战略研究小组的常务副组长。初时，对于基础研究是否要有规划，有不同的意见。有人认为不必规划，“牛顿从苹果落地的现象中发现万有引力，难道是规划出来的？那要靠科学家的突发异想。”闵乃本却认为：“基础科学分两种类型，一种是以探讨自然界的客观规律为目的，不以功利为驱动的，这部分研究难以规划也无法规划；第二种，是以经济、政治发展的重大需求为目的的，如美国的曼哈顿计划（原子能）、上世纪40年代晶体管以及我们的原子弹，这部分研究可以规划而且必须规划。”温家宝总理说：“你这句话，我听得进去。”

基础学科种类繁多，闵乃本深感责任重大，为了做好规划，他又拿出当年攻克晶体学难关的劲头，把自己关在房间里开始读书，了解国际和国内最新发展的前沿动态，一读就是几个月的时间，而后听取各方面专家的意见，并加以整理分析。闵乃本看到作为当代信息技术基础的集成电路基本单元场效应晶体管将于2019年逼近物理极限，这标志着莫尔时代的结束。那么，场效应晶体管失效后，新一代信息技术的基础是什么？能否诞生在中国？这是中长期规划必须解决的问题。闵乃本敏锐地捕捉到这个问题，并和其他科学家经过充分调研分析，提出了“量子调控研究计划”，得到温总理的同意后，这个课题与蛋白质研究、纳米研究、发育与生殖研究一同被列为“四大科学研究计划”，这一计划得到了温总理的充分肯定，被列入“十一五”规划中，并已开始实施。

闵乃本研究科学，也研究政治和文化，他将政治、文化与科学工作有机地结合在一起。在一次高层协商会上，他用传统文化中的“和谐”精神，阐释了对构建和谐社会的看法，社会主义市场经济强调了竞争和效益，市场经济生产力高度发展，本身会造成财富过度集中，就有可能不公平。二次分配就是要强调公平。老子说：“天之道，损有余补不足；人之道，损不足补有余。”这就是强调和谐。他的精辟阐述博得了与会同志的交口称赞。他深知，“我们是一有13亿人的国家，只有保持稳定才能做任何事情。”他曾经在西雅图国际会议上邂逅过他的好友，前苏联科学院院士和罗马尼亚物理学家。他们空有非凡才华而报国无门，动荡的社会环境迫使他们离开祖国、流浪在外，只能为美国的科研机构效力。闵乃本因此深深感到，社会的稳定、民族的振兴为知识分子施展才华提供了无限广阔的空间。

从当年撰写《晶体生长的物理基础》时，自家的那间斗室；到他在犹他大学时独自修正“杰克逊理论”时的孤军奋战；从带领整个团队为国家的发展和荣誉而战，到作为民主党派参政议政，以科学家的智慧履行参政议政的职责，积极为国家事务建言献策。闵乃本一生的奋斗不曾离开过作为一个科学家所应承担的国家使命。闵乃本时常讲一句话：“科学家的命运和祖国的命运是紧紧联系在一起的。”

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