接触过褚君浩院士的人都对他的幽默感印象深刻。网上曾经流传着一张动画片《樱桃小丸子》毕业班的照片,按照站位分成男神、女神、学霸、学渣……在他中科院上海技物所的办公室里,他给小编一张张翻看小学、中学各个时期的毕业照——“你看我站的位置,每张都是男神的位置!”
这个如此时髦、接地气的梗来自于他的一个科普ppt里的自我介绍。当过十年教师的褚院士深谙如何吸引听众的注意力,一个小小的玩笑,拉近了大科学家和我们的距离。
宜兴之子:丽娃河边科学启蒙
浙江宜兴是一个神奇的地方,上天似乎特别垂青这块宝地,风调雨顺,商业繁荣的宜兴不仅孕育出了华夏手工艺的精品——陶瓷,也孕育出了许许多多经世济国的读书人。这里历朝历代共诞生过4位状元、10位宰相,建国后,还走出了8000多位教授、200多位大学校长和20多位院士。
1945年3月,褚君浩出生于江苏宜兴的一个书香家庭。尽管只在宜兴生活了三年,这块“文人宝地”也伏照着这位宜兴之子一步步朝科学殿堂走近。
褚君浩的父亲褚绍唐是我国著名地理教育家、历史地理学家,新中国成立后在华东师范大学从事地理教学工作。褚君浩的科学启蒙可以说是在丽娃河边悄然开始的。
夏天的夜里,父亲常常带着他去公园乘风凉。面对着满天繁星,给他讲日食、月食的成因。那个时候小君浩的脑袋里就充斥着许多天马行空:天际的彩云怎么会像一只小狗?星星上面到底有什么?为什么有的亮有的暗?受父亲影响,褚君浩从小喜欢看家里订阅的《科学画报》《科学大众》等科普杂志和科学家的传记,时不时还捣鼓一些小发明。
初二开始,褚君浩便迷上了物理学,理科成绩飞速提高,课本里面的知识已经无法满足他。他开始在图书馆借阅如《相对论ABC》等高阶读本。为了买到心仪的课外读物,他还将自己的午饭钱省下来,饿了三天的肚子,从新华书店捧回了两册《分子物理学》(上下册),他还阅读《原子物理学》,做了许多笔记。高二时,他结合自己的思考写了一篇两万字的《相对-绝对观念的初步探讨》。虽然写得比较稚嫩,投到《物理学报》后被退了回来,但是这篇高中生的小论文被华东师范大学物理系的许国保老师看到,他特别给褚君浩写了信,鼓励这个肯思考的年轻人继续钻研物理理论。“老师的鼓励让我非常开心和自信,从那个时候开始,我物理成绩越来越好”。
1962年高考前,褚君浩一口气填报了复旦大学、华东师范大学和上海师范学院三个学校的物理系,“当时我的想法就是,非物理系不上!”那年,褚君浩的物理考了满分,但由于作文失误,总分被拉了下来,只考进了第三志愿。但是褚君浩并不气馁,他说“这就像去听一场音乐会,我也许进的音乐厅座位差了一点,但是演奏的乐章是我最喜欢的、乐队也是最好的。”褚君浩感谢上师大老师的尽责用心,让他在本科阶段打下了扎实的基础。
十年教师:从“门外汉”到专精尖
1966年,褚君浩从上海师范学院物理系毕业,赶上了“文革”开始,不得已中断了继续学习的念头。在家等待了一年后,他被分配去上海梅陇中学当物理老师。10年的中学教学工作未能消磨掉他丝毫的科学意志,对理论物理的热情更是不改初衷。不甘寂寞的他利用闲暇时光和志同道合者(张民生、朱伟、李新洲等)组织了一个关于基本粒子的讨论组,在复旦大学物理学教授殷鹏程带领下,一起学习和研究理论物理方面的问题。他还经常写些科普小读物。中学教师生涯也帮助褚君浩养成了用通俗易懂的语言讲解科学知识的能力和习惯。在繁忙的教学工作外,他常常给《解放日报》和《文汇报》写科学史的小故事。1976年,他的第一本科普书《能量》出版。
褚君浩的勤奋钻研传到了大学同学严燕来的父亲、我会老会长、著名材料学家严东生的耳中,他很欣赏这个一直在理论物理上不懈努力的年轻人。1978年全国恢复研究生招录后,严会长鼓励他报考,给中科院上海技物所写了推荐信。“对于一个渴望能够全身心地投入科学研究的年轻人,严先生的推荐对于我是一种非常震撼人心的鼓励。”褚君浩异常认真地投入了入学考试。“过去我并不了解半导体材料学,也不能称得上喜欢这个专业,而且我完全没有接触过半导体物理学,可以说是一个彻头彻尾的‘门外汉’。”但正是这个“门外汉”,凭借自己扎实的物理学功底,自学黄昆和谢希德的《半导体物理学》,在当年的研究生录取考试中,笔试环节取得了90分的高分,顺利进入中科院上海技术物理所,师从我国著名的红外物理学家汤定元院士,开始了他在红外物理领域的探求。
进所以后,他就一心扑在全新的半导体理论学习中了。一次,老师要他给大家介绍一下他学习能带结构理论的心得。为了准备这次演讲,他做了详细的读书笔记,利用打印废纸的反面满满演算了74页。在他办公室里仍然保存着这份笔记,虽然距今已有近30年,封面已然破损掉落,却掩饰不住作者当年的认真与勤奋。
1983年,褚君浩在《红外研究》杂志上发表了一篇关于红外线半导体材料碲镉汞(HgCdTe)的文章。几个月后,所里情报室的人找到他,问他为什么这篇文章的英文版会刊登在美国国防部所属的AD报告(美国国防部科技报告)上。褚君浩回忆自己当时“吓了一跳”,毕竟“文革”刚刚结束,自己文章被美国国防部方面采用,可能会惹来“里通外国”嫌疑。
“好在情报室的人也只是在和我开个玩笑,看我十分惊讶和紧张,才告知我,红外物理是美国极为关注的领域,这篇文章是美国方面主动翻译并刊登的。”1984年,褚君浩在中科院上海技物所获得博士学位,成为我国培养的第一个红外物理博士。
洪堡深造:心无旁骛,不怕艰苦
1986年2月,应洪堡基金会的邀请,褚君浩来到德国慕尼黑技术大学从事客座研究,在柯霍教授的实验室研究半导体二维电子项目。初到实验室,他就碰到一个问题,两台不同激光器在连接后无法稳定输出超过5分钟以上的远红外射线,严重影响实验数据的可靠性,这让实验室的两位德国博士生一筹莫展。柯霍教授关照褚君浩与他们一起工作,先想办法让这两台红外激光器稳定下来。
接到这个任务,褚君浩既兴奋又着急,兴奋的是摆在自己面前的是一个难题,别人已费尽心思,却束手无策,这对自己是一个挑战;着急的是自己万一也不能成功,岂不是要耽误实验了吗?褚君浩静下心来,一连几天先仔细观察,渐渐熟悉这台仪器,然后开始想多种办法反复检验。一个星期后,他终于找到诀窍,调节出可以保持长达8小时稳定的远红外激光输出。这令一向严谨、苛刻的德国人都交口称赞,把仪器显示的关于激光强度和时间关系曲线贴在墙上,不时地向来访的教授和同事们介绍褚君浩的成功。能够在较短的时间里解决了外国科学工作者所未能解决的难题,褚君浩感到十分自豪。
接下来的日子,褚君浩便极快地适应并投入到自己的研究中去。一年冬天,褚君浩在做一个关于碲镉汞二维电子气远红外磁光共振的实验。为了得到关键结果,他连着几天守在实验室,顾不上休息。室外正值寒冬,他只穿了一件羊毛衫,可是由于神经高度紧张,竟忘记了调节实验室的暖气温度。几天下来他便冻坏了,连续发热转为了急性肺炎,在家休息了一个月才慢慢地缓解了病情。但他那个实验的结果却是异常地好,测量到了二维电子的自旋共振,这让他兴奋地忘记了病痛。
1988年的秋天,褚君浩收到了母亲的家书。他至今记得母亲在信里隐含的思念:“世界上最好的地方是中国,中国最好的地方是上海,上海最好的地方是华师大的师大一村……”虽然在德国工作、生活了近三年,褚君浩很喜欢这个整洁、清新、严谨的国家,优厚的研究和生活条件并没有打动他。当中科院上海技物所召他回国时,怀着对祖国科学发展的责任感,和对“师大一村”的思念,褚君浩义无反顾地举家回国。
“挖井院士”:耕耘不断,梦想不断
漫长的学术研究道路上总有磕磕碰碰的时候。在科学道路上行走,褚君浩感触最深的是科学研究要持之以恒,做到“求实、渐进、创新、跨越”。他喜欢将研究工作比做“挖井”——选好地点,即明确一个方向,如果这个方向的研究对国家有用、对社会有用、在学术上有意义,然后就踏踏实实勤勤恳恳地去探究、深挖,直到挖出水来。所以他后来被赞誉为“挖井院士”。
回国后,褚君浩先后在红外物理国家重点实验室任副主任和主任,利用在国外借鉴到的经验和自己的创新,使实验室被连续四次评为国家A级实验室。同时,他致力研究的碲镉汞带间跃迁光谱等14项结果作为标准数据和关系式,被写入国际权威科学手册《Landoldt-Boerstein科学技术中的数据和函数关系》,他也被聘为该书III/41B卷14位作者之一,以及III/44B卷8位作者之一,这是一项世界级的荣誉。他提出的碲镉汞(HgCdTe)禁带宽度等关系式,也被国际上称为CXT公式(“褚-徐-汤”公式)。作为红外物理研究的“国家队”领队,他带领中科院上海技物所的研究团队,使中国在这个领域的学术水平跻身全球第一梯队。
2005年,褚君浩撰写的《窄禁带半导体物理学》中文版出版了,汤定元院士在序中评价这本书是“全面综述窄禁带半导体有关研究成果的国际上第一本专著”。那一年,褚君浩当选中国科学院信息技术科学部院士。
十年代表:勤于建言,敢于直言
除了作为一名兢兢业业的科学家,褚君浩还连续两届被选为全国人大代表。
他可不是一个沉默的代表。每年全国两会,褚君浩至少会拿出两个议案,有时候是三个,多数涉及科技政策和国家能源产业方面政策。他曾连续两年就能源环境等热点问题提出议案,促进了《可再生能源法》的修改。随后,根据太阳能产业和应用发展实际情况,经过更深入的分析,褚君浩又提出了修改《可再生能源法》的议案,提出关于可再生能源并网发电、促进太阳能光伏电池应用的经济激励政策。
2011年,褚君浩又呼吁国家制定《低碳经济促进法》,提议建立全国统一的碳交易市场;2012年是他担任人大代表的最后一年,却仍不懈提议修改《电力法》,并提议对《可再生能源法》进行执法检查,为新能源发电应用于国内市场扫清障碍。
在听取2012年的政府工作报告时,时任国务院总理的温家宝谈到“要制止太阳能、风电等产业盲目扩张”,褚君浩用红色铅笔重重地在上面画了一道杠,这与他提出的修改《电力法》、“制定适应光伏和风电等分布式发电发展需要的政策”之提议似乎“有些矛盾”。在他看来,“盲目扩张”四个字可能传达出一个错误的信号,会打击新能源产业发展的信心。当时电话采访褚君浩的《科技日报》记者曾描述,褚君浩“一改慢条斯理的语言风格,明显有点激动”——“只有恭维和表扬,没有审议和质疑,那就不像人大代表了。”褚君浩直言。
令他欣慰的是,他的一些议案提出后引起了相关部门的高度重视,并给予了积极响应。国家能源局在书面征求了国务院有关部门、地方政府及电力企业等多家单位意见的基础上,又专门召开了《电力法》修改议案办理工作座谈会,当面向人大代表汇报办理工作,形成了书面材料——《关于十一届全国人大五次会议第19号代表议案的初步处理意见》。接着,促进太阳能应用的相应政策先后出台。
在自己本专业领域的提案之外,褚院士还十分关心青年科技工作者的福利问题:他在2010年提出“新模式公租房”议案,呼吁开建“柔性租售房”,采用“先租后售”的模式,以解决“夹心层”群体的住房问题。他说,“我每天和年轻科研工作者打交道,看到他们生活中有这样那样的难题,就应该提。”
科普达人:要让科学流行起来
褚君浩说,院士有四大任务:研究、育才、建言和科普。而这四大任务在他看来是相辅相成的。作为973首席科学家,他研究的内容与培养学生的方向是一致的;为国家建言,他也是立足专业“有感而发”;为大众科普也是将自己的学识领域做更广泛的传播。
他笑称现在“民科”(民间科学爱好者)很活跃,院士作为“正规军”,在科普上自然是不甘于后。虽然他的工作日程一直很满,但只要有单位邀请他去做科普,他总是来者不拒。“时间上能安排,我就一定参加。比如往返京沪,我喜欢坐高铁,不坐飞机,因为高铁上有5小时左右完整时间,我可以用它修改科普报告的PPT。”他的电脑里,不同版本的科普ppt就不下几十个。
只需要几个简单的数字,你就能大致了解褚君浩的科普热情:他领导的上海市科普作家协会先后发表科普文章近4万篇,出版科普读物1100多种,编写18套《科学家庭》系列小型科普图册,组织科普演讲、科普宣传和竞赛评比活动5400余场,获奖145项……其实连他自己都记不清究竟作了多少场科普讲座,写了多少篇科普文章。
“科普工作者应多写一些当代中国科学家的小故事,并通过各种媒介广泛传播,让科学家变得和韩剧里的都教授一样出名。”褚君浩说。对上海市民来说,褚君浩就是他们耳熟能详的“科普达人”。无论晴天下雨,你总能在上海的一些报告厅、大中学校以及面向市民的“科学咖啡馆”,见到褚君浩作报告的身影。
2013年1月17日,褚君浩获上海市“科普杰出人物奖”,这是国内目前唯一一个省部级的专门科普奖项。接过奖杯的褚君浩说:“这份独一无二的科普奖,和科研工作一样,也带给我巨大的成就感。”
这几年来,褚君浩在科普工作上投入的精力越来越多。他完成了新版《十万个为什么》“能源与环境”分卷的主编任务,带领组织《战略性新兴产业科普读本丛书》的编写。这些工作早已远远超出他当初为自己设定的“普及新能源技术”的科普框架。他还希望有时间能写写书,把近些年自己关于半导体的自旋相关效应、铁电薄膜以及其他红外物理方面的思考整理出来,供其他研究者参考。
两代海归:院士的“育儿经”
褚院士在红外光电子材料和器件、铁电薄膜的材料物理和器件研究领域成就斐然,从事教育行业多年,桃李满天下,在培养孩子方面也颇有心得。他的儿子在德国仅用3年时间就获得了需要5年才能获得的物理学博士学位,如今在瑞士一家著名的高科技公司任职,从事着中瑞之间的技术交流工作。
褚君浩说,孩子的培养有四个方面最重要:品行、知识、能力和体魄。最重要的首先是做人,勤奋、诚实、愿意与人交往。在这个基础上培养好的学习习惯,才能事半功倍。
他记得儿子在德国念书时,曾在一家饭店打工。有一次,他将自己挣得的1700马克工资存入银行。由于工作人员的失误,在存款后面多添了一个零,写成了17000马克。儿子当时也没注意,回到家才发现,第一个电话就打给了爸爸,咨询该怎么办。
“我说,这是不可以的,你明天马上把钱退给银行。他说自己也问过打工饭店的老板,老板认为这是银行方面的问题,完全可以不理。我说这个话是不对的。”褚君浩说,第二天一早,儿子就把钱退还给银行,银行送给他两样东西,一本笔记本和一瓶酒。饭店老板跟他开玩笑,说你这瓶酒和笔记本的代价也太高了。但是褚君浩很欣慰,“做一个诚实、勤奋的人,这是我对儿子的首要要求。”