????——近訪莆籍院士龔旗煌
????左二:龔旗煌院士
????15歲考入北大,19歲碩博連讀,27歲晉升為副教授,31歲被破格提拔為教授,48歲當選為中科院院士……這是全國少數幾個能夠在50歲以前實現當選院士夢想的科技界精英。在精英輩出的北大,福建莆田籍學者龔旗煌的成才之路無疑是一個傳奇。
????2012年12月,龔旗煌剛獲得中科院院士榮譽后沒幾天,我剛好應邀在北京參加全國知青紀念毛澤東誕辰120周年的活動。活動結束后,我就和莆田商會的友人相約一起去采訪龔旗煌。其實,我早在2001年就采寫過獲得“長江學者”榮譽稱號的龔旗煌的故事,并在《莆田晚報》發表過《快樂大本營巧續“長江學者”二十載師生情》的文章。2006年前后,時任莆田駐京辦主任的陳肇坤帶我參加北京仙游一中校友會活動,會上與龔旗煌再次見面,聆聽他在校友會上熱情洋溢的發言,感受他濃濃的家鄉情結,會后還到他的辦公室與他有過短暫交流,所以我們之間還有一段淵源,如今回憶起來還歷歷在目。北京的冬天很冷。那天,我早早起床,坐地鐵趕到北大物理學院龔旗煌辦公室。在龔院士的辦公室里,到處都是書籍,書架上一盆綠蘿長得正旺,從書架上一直垂下來,顯得分外醒目。由此,我再次走進龔旗煌的物理世界,光學人生。
????生活在一個尊師重教的環境中
????龔旗煌1964年出生于城廂區華亭園頭村,父母在仙游醫院工作,父親龔淑文是仙游醫院有名的小兒科醫生,母親曾美金在醫院收費室。“地瘦栽松柏,家貧子讀書”。莆田歷史上尊師重學,通情達理的父母對子女要求嚴格。而年紀小小的龔旗煌在仙游讀初中時還遇到一個他終生難忘的老師,即他的班主任范啟榮老師。那時,比同齡人小的龔旗煌雖然調皮,但顯出會讀書的天賦,每次考試都名列前茅,因而深得范老師的喜愛。那時還在文革末期,讀書無用論還頗有市場,學校開課也不正常,時常停課,但范老師堅持上好每一堂課,還用古人成才的例子來激勵這些幼小的心靈。教語文的他一板一眼在課堂上板書。如今,龔旗煌寫得一手漂亮的漢字得益于那時老師嚴格要求打下的基礎。而愛才的范老師也經常家訪,他對龔旗煌父母說:龔旗煌是個好學生,將來必成大器。所有這些鼓勵潛移默化在龔旗煌的幼小的心靈和行動中,以至多年后,龔旗煌都無法忘懷范老師的師德風范。仙游一中是一所知名學校,該校培養了許多知名學者專家,先后出了幾個全省高考狀元。回憶起龔旗煌的高中時代,他在仙游一中的高中畢業班老師、班主任戴子山說:“高中時,龔旗煌的物理基礎不是很好,但他進步很快。他很好學,尊重老師”。他的高中同學杜建平則說:“龔旗煌學習效率高,不偏科,各科平衡,那時老師上課前,都會在黑板上先把作業布置好,一般下課時龔旗煌就把作業做好了,放學就玩開了”。而家庭對他的學習也很重要,他父親龔淑文常常去借些課外書和高考題目來給他做。所有這些提供給龔旗煌良好的學習環境。“讀好數理化,走遍天下都不怕”是那個時代的信條。1979年高考時,年僅15歲的龔旗煌以物理100分,最難考的化學及格率一般只有20%左右,他也考了80多分。最后他以莆田地區高考狀元的成績考上北京大學。這一年,他只有15歲。談到當時為何選北大,龔旗煌說:“那時,自己的理想是要當一個科學家”。回憶這段歷史,仙游一中退休老師吳振坤忍俊不禁地說:“當北京大學錄取通知書發到龔旗煌家時,他還在縣醫院的宿舍樓下和小伙伴們一起打鐵片玩。誰知當年的頑童,日后會成為一個眾人仰望的院士”。
????燕園就是自己的精神家園
????北京大學是我國一所知名學府,龔旗煌如饑似渴地遨游在知識的海洋里,順利地完成了四年本科教育。這時,他遇到了人生新挑戰。作為這所知名高校的物理系高才生,他可以通過一項中美聯合培養研究生的綜合考試(cuspea)便可出國留學。而且他們班上五分之一的同學都選擇了出國,這在改革開放初期的中國也是一種趨勢。經過冷靜思考,龔旗煌做出了留在北大攻讀研究生的決定。
????在讀研時期間,龔旗煌最難忘的是遇到著名光學家楊葭孫教授。楊先生治學極為嚴謹。學術上傾注了滿腔熱情,講課時思路緊湊而清晰,板書也是一絲不茍。龔旗煌回憶起一件令他終生難忘的事。在讀研究生時,楊葭孫不辭辛勞地指導龔旗煌修改將要發往國外的第一篇論文。在即將定稿的前一天晚上,楊葭孫匆匆忙忙地從暢春園跑到他宿舍,告訴他有一個詞語翻譯得不大得體,改成另一種譯法會比較準確,而且要求龔旗煌必須把整篇論文用打字機重新打一遍。正是這些平凡細微的舉動,如微風潛入夜一樣溫暖著龔旗煌的心靈,影響著龔旗煌的言行,促使龔旗煌也像先輩那樣傳道授業解惑。如今,龔院士還是刻意地保存著這臺陪伴他走過非凡歲月的打字機。
????1988年,龔旗煌作為中英聯合培養的研究生來到英國曼徹斯特學習。但一年多后,龔旗煌放棄國外優越的學習生活條件,毅然回到北大讀博士后。此后,他一直留在北大任教。
????博士畢業那年,龔旗煌得到一條終生難忘的建議。王淑坤是北大物理系的一名普通老師。他告訴龔旗煌,要做就要做新的,要做最前沿的。這話猶如醍醐灌頂,讓龔旗煌頓悟出科研的真諦,也影響到他日后的科研主攻方向。在讀博士后時,他從對氣體原子分子光學性質的研究,轉到對新型凝聚態非線性光學材料的應用研究上。
????1994年,龔旗煌東渡扶桑,受聘到日本理化研究所前沿科學研究院。當日方準備和他簽一份為期三年的合同時,他從北大赴日考察團了解到,“國家杰出青年基金”已經啟動,遂果斷放棄在日本的深造和工作機會回國。
????從15歲初入燕園到現在,龔旗煌有三十多年時光在未名湖畔度過。他幾度放棄國外的優厚條件,燕園這座百年學府的人文底蘊和人文精神在龔旗煌心中無疑是沉甸甸的,“我一直覺得北大讓我學會成長。在這里,我開始認真地考慮一些問題。因為在北大,人完全屬于自己,個人的思想和理想,個人的意見和能力的發揮顯得極為切實。你只能靠自己,不能隨波逐流。當時我才19歲,還不敢想象離開這個精神家園我會怎么樣” 。他說,只有燕園才能使他產生一種安定的感覺,把根扎在北大,這是他從來不后悔的。作為海歸,他還說過:“我是中國人,去國外幫別的國家做事,有一種無根的感覺。我的很多同學在國外,搞科研的少,進公司的多,我覺得自己比較幸運,能踏踏實實地做科研,能實實在在地為國家做貢獻。中國是自己的根,只有在國內才有一種歸屬感,才能獲得一種精神上的滿足”。
????從“一窮二白”到世界一流實驗室
????龔旗煌現在是北京大學長江特聘教授、人工微結構和介觀物理國家重點實驗室主任、北大現代光學研究所所長。同時,他還擔任國家“973”項目首席科學家和國家基金委創新群體負責人。他研究的領域非常廣泛,涉及非線性光學新效應及應用、介觀光子學新材料和器件、飛秒科學和強光物理界面。龔旗煌院士的團隊現在主要研究主要分兩方面。一方面是新型光功能材料的研究,就是尋找一些新材料和納微光子學新物理器件;第二就是飛秒科學研究,在幾秒內,甚至更短時間內研究物質性質和化學變化。現在這些成就當初也是從“一窮二白”的薄弱學科開始,到研究國際先進水平的國家重點學科,龔旗煌和他的同事們付出了艱辛的努力。
????回首當年,龔旗煌認為31歲那年獲得的國家杰出青年基金資助是他學術道路上的一個重要節點,“那是我科研生涯的第一桶金”。連續三年,每年20萬元的科研經費對年輕人的吸引力太大了。這也說明國家非常重視青年科學家的培養。
????1995年,第一年國家杰出青年基金的20萬元經費到位,但龔旗煌想買的激光器需要50多萬元。那時,他天天去找北大科研部的負責人,表示愿意把三年60萬元的科研經費作抵押,先向學校舉債50萬元購買儀器,要不然連基本的實驗都沒法搞。40平方米的實驗室,一臺超快激光器,龔旗煌帶著兩個學生擠在里面,這個科研團隊就這樣白手起家了。
????光學作為一個與信息科學等其它領域有著較多交叉,而又蓬勃發展的學科,在物理學研究領域有著極其重要的基礎地位。國家教委在重點高校啟動“211工程”,北京大學從“211”建設開始,就確定了重點發展和建設光學學科的戰略目標。1996年,龔旗煌負責功能材料學科群的建設。他寫了一份申報計劃,提出要建光子學材料實驗室。龔旗煌從零開始,利用學校先后批的近400萬元建設經費,用了五年時間,建起一個300平方的超凈實驗室,這里的設備都是國際一流的。尤其是2002年以來,在“211”工程的支持下,北大光學學科從原來相對薄弱的地位發展為國家重點學科,成為國內最重要的光學研究基地之一,在院校中名列前茅。作為重要標志,國家基金委數理科學部五年來唯一的光學創新群體就是此學科的“飛秒光物理與介觀光學”研究團隊。
????做學問貴在堅持
????做學問,貴在堅持。熟悉龔旗煌的人都知道他是一個執著投入的人,要做一件事肯定是盡自己最大努力。那是1996年,他帶著兩名小組成員做一個課題,為了在計算機上找到信號,他們每天需要做的只是重復調光路。實驗設計肯定沒錯,仔細分析,從晶體的轉角,到時間、空間的重疊,都可能有影響實驗的結果。找不到誓不罷休,累了,再換一個人。這一找就是將近一年,三個疲憊的身影在光學儀器前走馬燈似的來回切換,每天都要與體力和意志做斗爭,身心俱疲卻還要走鋼絲者一樣繃緊神經。
????猶如一道閃電劃過夜空,1997年6月30日晚上,龔旗煌和他的組員們終于捕捉到期待已久的信號——在光子讀數是5⌒6光子/秒的背景噪音下,出現了一個讀數僅為12⌒13的光子/秒的波峰,如此細小的差別,一不注意就有可能失之交臂。當時別提多高興了,三個人半夜里跑到大街上找館子吃飯慶祝。
????有了先進的實驗手段支撐,實驗室產出的多項研究成果處于國際先進水平。龔旗煌承擔或完成的科技部和國家“863”等資助研究課題20多項,他在國內較早開展超快光子學研究這一前沿研究,帶領學組建成了先進的飛秒時間分辨實驗平臺,取得了有國際影響的成果。通過觀測動態熒光驗證并發展了分子激發態無勢壘異構理論,被該理論的提出者以較大篇幅引用。他及合作者對漢勒效應的驗證工作,被效應的發現者漢勒教授命名為“新一類漢勒效應”并在專著中介紹。他們還深入開展飛秒非線性傳輸和微加工應用研究,實現了突破衍射極限的加工技術和永久三維數據存儲,為微光子學器件的集成奠定基礎。
????2008年3月,龔旗煌研究組的一項工作發表在國際權威刊物《自然——光子學》上。這篇題為《低躉浦功率超快有機關子晶體全光開關》的論文一經網絡刊登,即被英國物理學會光學網站以題為《光子晶體加速全光開關》再轉載,《自然》雜志中國網站以《一個低功率光開關》進行評述。
????這篇論文寫作歷時近半年,前后修改不下20遍,卻在投稿時差點被編輯“槍斃”。龔旗煌的一封信讓事情有了轉機。其中一位審稿人大概認為文章是作者既有工作的延續,對創新性提出一些疑問。龔旗煌回信答辯。他把上世紀九十年代以來在有機非線性光學材料研究方面發表的最好的文章列了十篇,又把近五年在光子晶體方面五六篇高水平論文列上,并告訴審稿人,投稿的論文的確是既有工作的延續,但卻有一個非常大的突破。是在兩個方面十多年的積累和學科交叉的基礎上,結合起來獲得的成果。三天后編輯回信說,你的回答我們完全信服了,你的論文完全可以發表。談到這個經歷,龔旗煌說:“很多事情向前一步就可能成功,但一放松就退回去了。”他還說,“不要光看到自己進步了,還要看到別人在進步,每個人都在往前走,競爭不單單是你跟自己比,還要跟國際比。每個人都要有危機感和憂患意識。”在成果面前,龔旗煌出奇地冷靜,他要求實驗室成員不滿足現狀,緊盯學科前沿,持續創新。
????建設時空小尺度光學研究基地
????龔旗煌還積極開拓介觀光學研究新領域,建設時空小尺度光學研究基地、努力發展光學學科和介觀物理國家重點實驗室,在取得重要科研成績的同時,培養了一大批專業人才。
????談到自己研究的領域,龔旗煌不時要向外行介紹解釋說:“飛秒科學和介觀光學這兩個名詞對于非物理專業的學生來說,都很抽象。通俗地說,它們是時間和空間范疇中的兩個概念。飛秒是從時間上來說的,而介觀是從空間上來說的。在科學研究中,人們總是對越短的時間內物質發生的物理、化學變化最感興趣,飛秒光學的研究就是在10-13--10-15秒尺度下研究物質性質的物理和化學變化。所謂‘介觀’是從空間尺度的概念上講,類似于‘納米’,但它比‘納米’更有物理含義。介觀光學則是利用光學方法和技術開展的介觀物理研究。光在聚焦之后將變成一個小點,它的物理性質限制了這個小點不可能小于它本身的波長,這也就限制了光學研究空間尺度。介觀光學就是利用近場光學顯微等新技術和辦法使其光學研究的空間尺度比光波長更小。我們現在做的,就是同時在上述的時間和空間這兩個小尺度下來用光學研究一些物質性質變化,比如光學材料的超快過程,化學反應的動力學過程,表面等離激元光學等。”
????“我們有很多個實驗室,10個老師,帶了40多個碩士、博士生,這是一個大規模的、極具凝聚力的實力雄厚的團隊。我在實驗室也一直強調團隊精神”。談到自己一手組建的研究團隊,龔旗煌銳睿的目光和平靜的笑容中透露出一股自信,“現在不管搞科研還是辦企業開公司,都需要團隊精神” 。介觀國家重點實驗室中,龔旗煌院士為主任,現有固定人員54人,流動人員12人,其中教授 20名,副教授/高工21名。研究隊伍擁有院士4人,長江特聘教授4人,國家杰出青年4人,教育部跨世紀和新世紀人7人,形成了中科院院士等老一輩科學家發揮重要指導作用,長江學者、杰出青年基金和教育部跨(新)世紀人才等中青年學者為中堅力量,青年副教授迅速成長的良好局面。
????有了這些硬件和軟件,龔旗煌和他的團隊在科研上取得一個又一個輝煌的成就:
????2003年飛秒超快光譜技術及其分子超快動力學獲得北京市科學技術進步一等獎并在2005年被推薦申報國家自然科學獎;
????2004年光功能新材料設計、制備及應用研究或教育部自然科學二等獎;
????2005年三階超快非線性光學新分子材料研究成果獲得2004—2005年度中國物理學會的饒毓泰物理獎;
????2005年團隊獲得國家基金委數理學部光學學科唯一創新群體資助。
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????2011年度國家科學技術獎勵大會于2012年2月14日上午在人民大會堂隆重舉行。北京大學現代光學所龔旗煌教授團隊成果“電荷轉移分子體系光學非線性及超快全光開關實現”榮獲2011年度國家自然科學二等獎。
????這是一串長長的沉沉的榮譽。我們所能見到的也許只是幾個看上去陌生、艱澀的專業名詞,但是,就是這些專業的研究成果,遙居國際領先地位,在業界引起了極大的反響。
????總結自己所走過的路時,龔旗煌說:“我個人的成長夢與國家改革開放、科教興國等政策的實行,與國家經濟實力不斷提升緊密聯系。1979年,我高中畢業考入北京大學,正得益于國家高考制度的恢復。大學畢業時,研究生制度的實行又為我學業深造提供了機會,我考上了北京大學的研究生。隨后,國家留學政策又成就了我的出國夢。80年代末和90年代末兩次較長時間的出國學習和工作,讓我及時接觸到世界科研前沿,學習到當時物理最新的研究內容,掌握到開展科研的創新能力。1995年,我回到祖國,國家一系列振興科教政策的實施,又園了我的成長夢。回國后,我獲得‘國家杰出青年基金’支持,從零開始創建自己的科研團隊。經過近十年奮斗,組成了‘飛秒光物理與介觀光學’團隊,獲得國家自然科學基金委創新群體資助和僑界‘創新團隊獎’。十多年來,已培養出42名博士,多人已經成為教授,在科研方面取得系統性的創新研究。作為一位在高校工作多年的教師,我的‘中國夢’是人才夢,創新夢,為實現這一夢想,我還需加倍努力,勤奮工作”。
????在我翻閱筆記、整理資料著手撰寫這篇文章時,我看到一條有關龔旗煌的最新的信息:北大物理學院“飛秒光物理和介觀光學”創新研究群體成員肖云峰研究員與龔旗煌院士在微腔量子電動力學研究方面取得突破,研究成果于2014年5月30日發表在物理學領域的頂級刊物《物理評論快報》上……
????我們有理由相信,龔旗煌和他的團隊將在未來的科研中歲月中取得新的突破,為祖國爭得新的榮譽。(翁志軍)