當(dāng)紅外相機(jī)清晰呈現(xiàn)手臂血管的熱力圖，當(dāng)風(fēng)云衛(wèi)星穿透夜色捕捉臺(tái)風(fēng)軌跡，當(dāng)手機(jī)測(cè)溫儀精準(zhǔn)感知體溫變化，這些融入日常與國(guó)之重器的科技背后，站著一位深耕紅外領(lǐng)域半個(gè)多世紀(jì)的“追光者”?！洞笙壬返谒募镜谑?，有幸邀請(qǐng)到了紅外物理和半導(dǎo)體物理學(xué)家，中國(guó)科學(xué)院院士，中國(guó)科學(xué)院上海技術(shù)物理研究所研究員褚君浩先生，讓我們走進(jìn)他的科研人生，看他如何以“小草”般的堅(jiān)韌扎根科研，讓中國(guó)紅外技術(shù)從跟跑邁向領(lǐng)跑，照亮家國(guó)大地與浩瀚蒼穹。

校園尋根：圖書館里萌芽的物理夢(mèng)

桂香縈繞的徐匯中學(xué)校園，總能勾起褚君浩院士的諸多回憶。“我從初三到高中畢業(yè)都在這里，對(duì)學(xué)校感情很深，我的價(jià)值觀、人生觀，還有對(duì)科學(xué)的熱愛，基本都是在這四年里形成的?！弊鳛槟感?，徐匯中學(xué)不僅承載著他的青春，更孕育了他最初的科研夢(mèng)想。

校園深處的圖書館，是他少年時(shí)最珍視的寶藏?！斑@房子有100多年歷史了，一建校就有，我經(jīng)常來(lái)借書。”在這里，《天文學(xué)》、《原子物理學(xué)》、《科學(xué)家奮斗史話》等書籍是他的精神食糧，居里夫人等科學(xué)家的傳記更是讓他對(duì)科研之路心生向往，他還寫下了一本厚厚的讀書筆記——從1960年10月到1961年5月，三萬(wàn)多字的內(nèi)容里，字里行間都是少年對(duì)物理知識(shí)的渴求。

也正是在這里，一個(gè)強(qiáng)烈的念頭在褚君浩院士心中扎根：“當(dāng)時(shí)看物理教材，從庫(kù)侖定律到法拉第電磁感應(yīng)定律，上面全是外國(guó)科學(xué)家的名字?！边@份發(fā)現(xiàn)讓他既遺憾又不甘，隨即在筆記里寫下誓言：“具有悠久歷史的中國(guó)，在定律的隊(duì)伍中竟沒有一條以中國(guó)人命名的定律，對(duì)任何一個(gè)具有民族氣節(jié)的人來(lái)說(shuō)，都是最大的刺激和打擊。我們要爭(zhēng)口氣，要在最短的時(shí)間內(nèi)，達(dá)到在定律的隊(duì)伍中，要有和人口比例相符合數(shù)量的定律是我們偉大的中國(guó)所發(fā)現(xiàn)的，我們要為偉大的祖國(guó)爭(zhēng)得榮譽(yù)。”

這份執(zhí)念，讓他在高考時(shí)堅(jiān)定地“非物理不學(xué)”，填報(bào)了復(fù)旦大學(xué)、華東師范大學(xué)、上海師范學(xué)院的物理系。雖然因作文失利與理想學(xué)府失之交臂，進(jìn)入上海師范學(xué)院物理系，但他也沒有因此氣餒：“就像看交響樂，復(fù)旦大學(xué)是前排位置，上海師范學(xué)院是后排，但聽到的旋律是一樣的。只要努力學(xué)，在哪都能學(xué)好物理?！边@份從容背后，是少年早已立下的遠(yuǎn)志。

科研攻堅(jiān)：磨薄樣品算出“紅外金標(biāo)準(zhǔn)”

帶著這份執(zhí)著，1978年，褚君浩迎來(lái)人生的關(guān)鍵轉(zhuǎn)折。他考入了上海技術(shù)物理研究所，師從中國(guó)半導(dǎo)體學(xué)科與紅外物理技術(shù)奠基人湯定元先生。剛?cè)霂熼T，湯定元先生便將一個(gè)世界級(jí)難題交給了他，研究碲鎘汞材料的本征光吸收光譜，找到那個(gè)國(guó)際學(xué)界始終未能捕捉的“拐點(diǎn)”。

什么是碲鎘汞？它是紅外探測(cè)器的核心材料，被褚君浩形象地稱為“光的翻譯官”—— 它能聽懂紅外線的“語(yǔ)言”，并將其轉(zhuǎn)化為儀器可識(shí)別的電信號(hào)。但要掌握它的特性，必須先找到其吸收光譜的“拐點(diǎn)”—— 這個(gè)拐點(diǎn)對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)，正是決定材料性能的 “禁帶寬度”，只有找到它，才能讓碲鎘汞真正發(fā)揮作用。

要找到“拐點(diǎn)”，首先要解決樣品打磨的難題。“做光學(xué)實(shí)驗(yàn)，樣品必須磨得很薄，不然吸收系數(shù)大的光穿不過(guò)去。”褚君浩回憶，當(dāng)時(shí)的碲鎘汞樣品極其昂貴，購(gòu)買的話一片就要1000美金。更難的是打磨過(guò)程：要將1毫米厚的樣品磨到10微米以下，稍不留意就會(huì)破損。他只能先用玻璃底板當(dāng)磨盤，鋪著金剛砂，以“8字形”手法手工打磨，一片樣品往往要磨上好幾天。

最困難的是樣品磨到50微米左右時(shí)，極易碎裂?！拔耶?dāng)時(shí)琢磨了很久，突然有個(gè)靈感 —— 在樣品四周圍上膠，相當(dāng)于把樣品保護(hù)起來(lái)了，再往下磨時(shí)，邊上的膠跟這個(gè)樣品一起下去就不會(huì)破了。”憑借這個(gè)創(chuàng)新方法，褚君浩院士最終將樣品磨到了10微米以下，這方法至今仍是實(shí)驗(yàn)室的規(guī)范工藝。

在研究所多方支持下，褚君浩院士打磨了數(shù)百個(gè)樣品，歷經(jīng)幾千次試驗(yàn)，終于繪制出世界上最完整的碲鎘汞紅外本征光吸收光譜圖譜，成功找到了那個(gè)國(guó)際上無(wú)人破解的“拐點(diǎn)”。在此基礎(chǔ)上，他與徐世秋先生、湯定元先生共同提出了碲鎘汞禁帶寬度關(guān)系式——CXT公式。這個(gè)以三人名字首字母命名的公式，它就像一套 “精準(zhǔn)導(dǎo)航系統(tǒng)”，讓科研人員無(wú)需再試錯(cuò)，大大節(jié)約了時(shí)間和成本。

如今，CXT公式已成為國(guó)際紅外研究領(lǐng)域的“金標(biāo)準(zhǔn)”，被收錄進(jìn)國(guó)際著名科學(xué)手冊(cè)，像風(fēng)云衛(wèi)星、月球車上的紅外探測(cè)器，都離不開它的理論支撐。而這份從“磨樣品”到“定標(biāo)準(zhǔn)”的突破，不僅讓中國(guó)紅外研究有了自己的話語(yǔ)權(quán)，更讓褚君浩院士站在了國(guó)際學(xué)界的聚光燈下。

小草精神：向下扎根，向上生長(zhǎng)的追光者

CXT公式的國(guó)際影響力，為褚君浩院士帶來(lái)了更多機(jī)遇。上世紀(jì)80年代，他以訪問(wèn)學(xué)者身份前往德國(guó)，成功解決當(dāng)?shù)丶t外領(lǐng)域的技術(shù)難題——對(duì)方以優(yōu)厚條件挽留，但導(dǎo)師湯定元先生的叮囑，以及父母的牽掛，時(shí)時(shí)刻刻的提醒著他。

最終，褚君浩院士選擇回國(guó)，對(duì)碲鎘汞窄禁帶半導(dǎo)體物理開展系統(tǒng)的研究。近年來(lái)，國(guó)際上紅外技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)加劇，“碲鎘汞的材料技術(shù)、器件技術(shù)我們還在跟跑，想買四英寸的設(shè)備，人家都不賣，只肯賣小尺寸的”。褚君浩院士團(tuán)隊(duì)與合作單位一起畫圖紙、調(diào)參數(shù)；沒有經(jīng)驗(yàn)，就像當(dāng)年磨薄碲鎘汞樣品一樣，從材料生長(zhǎng)規(guī)律摸起，在實(shí)驗(yàn)室里反復(fù)試錯(cuò)。

這份啃硬骨頭的韌勁，正源自“小草精神”，他說(shuō)：“我情愿做一棵小草，小草看起來(lái)很普通，但它有幾個(gè)特點(diǎn)：一是扎根，根深深地扎在泥土里；二是堅(jiān)韌，春風(fēng)吹又生；三是它不和別人比高低，默默無(wú)聞，卻能為大地增添份生機(jī)?！彼J(rèn)為“做科研也是這樣，要像小草一樣，把根深深地扎在基礎(chǔ)研究和國(guó)家需求的土壤里，耐得住寂寞，堅(jiān)韌不拔地生長(zhǎng)?！?/p>

最終在褚君浩院士團(tuán)隊(duì)和合作單位如小草般堅(jiān)韌的不懈努力下，成功研發(fā)出具有完整知識(shí)產(chǎn)權(quán)的分子束外延設(shè)備，為中國(guó)紅外技術(shù)的自主化打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

從徐匯中學(xué)圖書館里的追夢(mèng)少年，到實(shí)驗(yàn)室里破解國(guó)際難題的科研者，再到推動(dòng)中國(guó)紅外技術(shù)走向世界的領(lǐng)路人，褚君浩院士用一生詮釋了“追光者”的意義。

更多精彩內(nèi)容，11月25日21:05分，鎖定北京衛(wèi)視《大先生》第四季第十二期，看這位“小草院士”如何以小草之堅(jiān)韌扎根，以赤子之初心追光，讓中國(guó)科學(xué)的光芒，既照亮民族復(fù)興的道路，也為人類探索未知貢獻(xiàn)智慧。