编者按
2025年2月26日,是王大珩院士诞辰110周年。
王大珩,中国科学院、中国工程院院士,应用光学家,“两弹一星”功勋奖章获得者,倡议和推动“863计划”。他的卓越工作,极大地推动了中国光学研究及光学仪器制造,特别是国防光学工程事业的发展,促成了中国光学研究事业从无到有、从弱到强的历史性跨越。
如果一个人放弃博士深造的机会,投身于工厂实践,在他人眼中不屑一顾的“破烂”中淘出珍宝,最终以14000万斤小米为基石,筑起一座改写国家命运的“光学梦工厂”——大家是否觉得这如天方夜谭?然而,这并非虚构,而是我国光学领域传奇人物王大珩的真实经历。
不读博去“打工”
1940年,王大珩在帝国理工学院获得理学硕士学位后,原计划在谢菲尔德大学继续深造,师从著名玻璃学家特纳,研究玻璃的光学性质。然而,1942年,一个消息改变了他的命运。
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青年时代的王大珩
来源|清华物理系微信公众号
伯明翰昌司玻璃公司实验部急需找一位实验物理师,专攻新型光学玻璃的开发研究——那是中国迫切需要却严重匮乏的技术领域。于是,王大珩毅然决定放弃博士学位,投入工厂。
当时,光学玻璃作为要害技术是严格保密的,王大珩作为外国人,不被允许进入生产车间。但这并没有打消他潜心研究的决心。他细心观察,通过检测成品光学玻璃的特征,摸索着进行了一系列实验。由于不知道配方,每次实验都耗费大量心力。为提高玻璃的光学均匀性,在缺乏搅拌装置的情况下,他“只能再将玻璃倒出粉碎,用研钵研磨均匀后重熔,得到可测色散的玻璃”。五年间,王大珩约进行了300埚玻璃熔炼实验。
在这段时间里,王大珩不仅发表了多篇论文,获得了两项与光学玻璃配方有关的专利,还成功将V—棱镜精密折射率测定装置制成商品仪器,荣获英国科学仪器协会“第一届青年仪器发展奖”(即“包温氏奖”)。他的努力为祖国未来的光学事业奠定了坚实基础。
王大珩时刻心系祖国。1948年4月,他辞去在昌司玻璃公司研究实验部物理师的职务,放弃了国外优渥的待遇,带着在英国积累的丰富学识和先进技术,回到了祖国的怀抱。
用“破烂”建成实验室
回国后,王大珩白手起家,筹建大连大学应用物理系,面对学校财力有限、实验设备简陋的困境,他并未气馁,而是亲自上阵,修旧利废,率先提倡动手建设实验室,并四处寻找购买设备的渠道。
一次,他听说一名匈牙利化学博士在大连售卖仪器,便前去洽谈,却因此引起了公安部门的注意,闹出了一些误会。事后证明王大珩只是一心想建设学校,购买仪器设备。
这次经历并未阻止他继续为实验室添置设备的决心,在外部渠道受阻后,王大珩转向了大连的“西岗破烂市场”。他在旧货摊上淘到了许多“宝贝”:做物理实验用的旧秒表、高级电位差器、旧天平……这些被卖主视为废品的东西,在王大珩手中焕发了新生。他甚至用一块无人问津的玻璃磨出了好几片光学镜片,供学生们观察使用。
面对学生嫌弃实验室设备简陋的抱怨,王大珩坚定地说:“所有精密的东西都是用不精密的设备制造出来的。我也是直到毕业以后,才越来越懂得动手能力对一个学物理的人来说有多么重要。现在,即便是给我一堆破铜烂铁,我也能想方设法把它凑出个像样的东西来。”
在王大珩的努力下,大连大学应用物理系最终建成了与国内同期高校设施相比,规模最大的物理实验室。
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王大珩(左)与他的学生蒋筑英在研究工作
来源|新华网
用小米“造”出“光学梦工厂”
1951年,经钱三强推荐,中国科学院决定让王大珩负责筹建中国科学院仪器馆。从此,王大珩将毕生心血倾注于我国光学事业的发展与创新中。
1952年,中国科学院仪器馆正式成立,面对科学仪器的匮乏和光学玻璃制造技术的空白,国家仅能提供1400万斤小米作为全部经费。在王大珩的鼓励和带领下,全馆人员从零开始,满怀热情地投入光学玻璃的研制工作中。
1953年底,成功熔制出中国第一炉光学玻璃,结束了中国无法制造光学玻璃的历史,新中国光学事业的帷幕就此拉开。1957年,中国科学院决定将中国科学院仪器馆更名为“光学精密机械仪器研究所”。
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新中国第一埚光学玻璃
来源|清华物理系微信公众号
之后,不到6年的时间里,王大珩和团队相继研制出了我国第一台电子显微镜、高温金相显微镜、多倍投影仪、大型光谱仪、万能工具显微镜、晶体谱仪、高精度经纬仪、光电测距仪以及一系列新品种光学玻璃,俗称“八大件、一个汤”,一举填补了新中国在光学领域的多项空白。
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“八大件”:上排左起为第一台电子显微镜、第一台高精度经纬仪、第一台多倍投影仪、第一台万能工具显微镜;下排左起为第一台光电测距仪、第一台晶体谱仪、第一台大型光谱仪、第一台高温金相显微镜
来源|新华社
1958年9月6日,《人民日报》专门报道了“八大件”试制成功的情况:“表明我国在光学精密机械仪器研究方面已经进入国际先进行列。”
1958年10月5日到11月9日,中国科学院在中关村新建实验大楼举办了“自然科学跃进成果展览会”,“八大件”在展览上亮相。10月27日,毛主席在中国科学院领导的陪同下前来参观,对这些成果也表示了赞赏。
1994年2月,王大珩在基地视察大型光学跟踪测量设备
来源|西安科学家博物馆微信公众号
王大珩的一生,是为中国光学事业拼搏奉献的一生。然而,他的贡献远不止于此。
他是国家科技战略的智囊,作为“两弹一星”功勋奖章和“何梁何利基金优秀奖”的获得者,他的名字早已铭刻在中国科技史的丰碑上。他与多位科学家共同倡议并推动国家实施“863计划”,积极倡议成立中国工程院,还为“大飞机”等国家重大项目的实施倾注心血。他用一生的奋斗,为中国科技事业的腾飞提供了不可或缺的智力支持,也让我们看到了科学家在国家战略决策中的巨大价值。
如今,科研环境已大大改善,但王大珩身上那种为国家需求毅然抉择的担当、不惧困难白手起家的勇气、在困境中创新探索的智慧,始终激励着一代代科研工作者。
参考文献:
[1]胡晓菁.赤子丹心 中华之光:王大珩传[M].北京:中国科学技术出版社,2016-12.
[2]王大珩:情系光学中华魂[N].中国科学报,2015-10-30.
[3]追光者——“长光人”的报国故事[OL].新华社,2019-06-19.
[4]王大珩:永远的追光者[N].中国档案报,2021-07-16.
[5]温才妃,周学飞.王大珩:爱淘“宝”的光学专家[N].中国科学报,2021.08.03.
中国科学家博物馆出品