【科学强国】徐叙瑢:照亮全中国

2023-02-03 19:12:20 来源:科学强国微信公众号 作者:刘彦华 责任编辑:康小君 字号:T|T

他,33岁成功打破诺奖得主论断,首次发现了不同能量的导带电子具有不同的行为特征,开创了过热电子研究的先河;

他,倡导建立了我国第一个发光学研究室,有力推动了我国发光学事业的快速起步;

他,研究领域涉及复合发光的动力学,过热电子的实验论证、能量传递、阴极射线发光、场致发光、发光在癌症早期诊断中的应用等众多领域,研究成果被广泛应用,使我国的发光材料产品走向工业化生产,并大规模投放国际市场,在全世界高科技领域占有一席之地;

他,组建了我国的发光学会,开创了我国第一个发光学专业,培养的人才大多成为了我国发光学领域的中坚力量与学术带头人……

他,就是中国科学院院士、我国著名物理学家、中国发光学科奠基人徐叙瑢。

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图源:中国科学家博物馆

“照亮全中国”是他毕生的愿景。他常说,“我的责任就是把青年一代带到国际比赛的起跑线,让更多的年轻人超过自己。”

打破诺奖得主论断

徐叙瑢,山东人,1922年4月23日出生于济南的一个书香之家,早在祖父一辈,家中就开始注意培养男孩成为知识分子。徐叙瑢年幼时,正逢国难当关,抗日战争的烽火从北向南不断蔓延,为能继续求学,他曾随学校不断迁移,先到河南南阳,再步行入鄂,在郧阳的一座破庙中上课,后又徒步过秦岭、入巴山、经栈道抵达四川绵阳。求学不辍,终于1941年考入国立西南联大,与邓稼先、朱光亚等同窗聆听吴有训、叶企孙、饶酼秦等大师教诲。

“国家假如遇到困难,个人就没有什么好的结果。”背井离乡、辗转千里的求学经历令他毕生难忘。生于乱世,长于战火,徐叙瑢早早便立志报国。1945年,进入北京大学物理系任助教兼做著名物理学家饶毓泰教授研究生的徐叙瑢积极参加了中共地下外围组织。1950年,已经晋升讲师的他光荣加入中国共产党。

1950年2月,中国科学院开始筹划派送人员赴苏联留学,但经过选拨、审查、考试,并未找到足够的合适人选。于是,应中国科学院要求,北京大学校领导给徐叙瑢下达了应试通知。面对这个通知,徐叙瑢没有一点心里准备,一方面当时他在拉曼光谱方向上的研究工作进展顺利,已进入关键时期,临时转变科研方向,进入一个陌生领域,必然是一个严峻考验;另一方面当时他的第一个孩子刚刚出生不久,出国留学也必然会给家庭带来诸多不便。

“党组织找我谈话时,着重强调了新中国在建设社会主义时期发展科学技术的需要。我觉得自己已经是一名光荣的中国共产党党员,个人的利益必须服从国家的需要。”于是,徐叙瑢毅然抛弃了其他想法,愉快地服从了组织的决定,经过重重考核,被中国科学院确定为新中国成立后首批公派出国留学的7位高层次研究人才之一。

在国内时,中国科学院已明确了徐叙瑢此次留学要主攻发光学领域,1952年春,仅用半年时间便成功攻克语言关的他顺利拥有了进入课题研究的资格,在苏联导师安东诺夫·罗曼诺夫斯基教授的指导下,进行固体发光动力学研究。

这是一个理论性和应用性都很强的方向,并且兼有基础研究和实验技术两方面特点,要求研究人员同时具备敏锐的思维能力和娴熟的动手能力。确定研究方向后,徐叙瑢整天沉浸在实验室里,历经一次次的失败和再一次次的重来,终于获得了令人满意的实验结果,被导师称赞道,“您和志愿军一样顽强,是科学战线上的英雄。”

不过徐叙瑢并未因此而自满,在查阅参考文献时,他偶然看到世界著名科学家莫特的一个结论——“导带电子是不可区分的。”徐叙瑢对此心生疑窦,认为有必要进行验证。

莫特的学术地位、威望和影响,国际物理学界人尽皆知,咋听徐叙瑢这一大胆想法,他的导师也是大吃一惊。不过,在徐叙瑢看来,科学面前没有高低尊卑之分。

一年之后,徐叙瑢以无可辩驳的科学数据证明:当用不同的方法使电子能量不一样时,导带电子在发光中的表现是不同的,从而证明了导带电子是可以区分的。该研究成果也被他写成了访苏以来的第一篇学术论文《ZnS:Cu,Co 中热电子俘获和复合截面之比的测定》,并很快被苏联科学院院刊登载。

当时,国际发光学界存在一个长期以来争论不休的问题:苏联科学家认为发光符合双分子规律,而英国科学家则认为发光符合单分子规律。两个学派各持己见,争执难下。

徐叙瑢的创造性发现不仅开创了过热电子研究的先河,也统一了英、苏两国科学家的学术争论,赢得了广大国际学者的高度评价。作家列夫·托尔斯泰的孙子、光学家列夫·尼古拉·托尔斯泰作为徐叙瑢论文的审稿人之一,曾这样评价:“徐的工作是一项非常漂亮的工作!”

让中国发光学走向世界舞台

1955 年 5 月,徐叙瑢学成归国,开始积极投身中国发光学科的科研建设之中。

徐叙瑢有着朴素的爱国主义情怀。他曾在作客媒体直播间时说:“什么是爱国主义?我理解,我们每一个人尽最大的努力使得国家变成一个有先进文化、又强大又富足的一个国家。现在我们中国是要向自主创新转型,科学家尽量要淡泊名利,为国家多做创新的工作;另外我们的工作必须配合国家的需要并结合实际,这两方面都要做,不要偏废。”

他是这么说的,也是这么做的。

刚一回国,他便和物理学家许少鸿、黄有莘在中国科学院物理研究所组建了我国第一个发光学研究室,率先进行阴极射线发光、光致发光、场致发光的研究。并于1958年协助中国科学院,创建了我国第一个发光学专业,并亲自编写讲义,上台授课。

此后,他又先后被调至长春物理研究所、天津理工学院、北京交通大学等单位。不过,他到哪里工作,就在哪里发光。

1964年,用光探针法,证实了场致发光中的电子离化倍增过程,证明了场致发光的碰撞机理;

1980年,当选为中国科学院院士,并任中国科学院长春分院副院长。同年,与许少鸿、吴伯僖等共同创建中国物理学会发光分科学会,并一直担任发光分科学会理事长;

1982年,对上千例癌血清的特异荧光进行研究,从中获得作为判据特征峰的定量标准。该项研究成果在国内获得科学院科技进步二等奖,联合国教科文组织也授予了他“发明创新科技之星奖”;

1988年,分析影响蓝色场致发光的瓶颈过程,提出了分层优化方案。这个工作的阶段成果有两项是国际首创,并获得发明专利。在这项工作中,他发表论文70多篇,被邀请到国际会议上作报告7次;

1994年,在国际场致发光学术讨论会上,首次提出了第三代场致发光模型。两年后,他的“分层优化场致发光显示器”获得发明专利,并以此试制了双色显示屏,在许多领域得到广泛应用;

1997年,调至北方交通大学工作,创建发光学研究基地——光电子技术研究所。仅用三年时间,便建成了一个实验设备先进、实验手段完备的高新技术实验室——“信息存储、显示与材料实验室”。该实验室已被铁道部正式批准为部级开放实验室,并被列为学校"211"重点建设项目……

几十年来,不管身在何处,徐叙瑢始终坚持走在发光学的大道上,越走越深、越走越亮。我国的发光学事业,也在他和一批又一批科研人的努力下一步步发展壮大、屡创辉煌。

2021年,徐叙瑢年高百岁不忘报国志,饱含着对在发光前沿工作的新一辈的殷殷期盼,在《毕生为科学 所愿为发光——我的科研感悟》一文中,他这样写道,“科研不是消遣更不是游戏,而是征服世界的组成部分,更是理想的实现。”

2022年7月12日18时58分,徐叙瑢在北京逝世,享年100岁。

(本文首发于微信公众号“科学强国”)

作者:刘彦华综合整理

编辑:于靖园

审核:龚紫陌



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