褚君浩：尋找紅外光譜“拐點”

圖為褚君浩。 受訪者供圖

　　“紅外光肉眼看不見，但碲鎘汞能“翻譯”它，把它變成我們可以測量的信號。我要做的，就是摸清這位“翻譯官”的“脾氣”，找到它吸收紅外光的規律。”

　　——褚君浩 中國科學院院士、中國科學院上海技術物理研究所研究員

　　初秋時節，中國科學院上海技術物理研究所一棟老樓內，午后的陽光打在走廊里的老式紅外光譜儀上。這臺儀器的表面已被磨黑，邊緣泛著光。一位頭發花白的老人伸手撫摸它，像在跟一位老伙計打招呼。他身后的門牌上，寫著“褚君浩院士辦公室”。

　　前不久，今年81歲的褚君浩剛剛接過上海市科技功臣獎的證書。獲獎后的日子沒有太多不同，這位中國科學院院士、中國科學院上海技術物理研究所研究員照舊看文獻、帶學生、去科普講座現場。

　　記者問褚君浩獲獎感受，他笑得像個孩子：“這輩子就做了幾件小事。”

　　成為我國首位紅外物理學博士

　　褚君浩從小就想當科學家，甚至讀中學時就嘗試寫物理論文。他在物理書里翻來翻去，發現各種定理、方程前面都是外國人的名字，于是便立志——“要有以中國人的名字命名的物理定理”。

　　年少時，褚君浩熱衷于翻閱科學名家傳記。上大學時，他還給自己起了個“坦牛”的筆名。“坦牛”二字，取自愛因斯坦的“坦”和牛頓的“牛”。他把兩位物理學巨匠的名字拼進筆名，也把“成為一流科學家”的志向刻進心里。

　　1978年，褚君浩考上了中國科學院上海技術物理研究所的研究生，師從我國半導體學科和紅外學科創始人之一、中國科學院院士湯定元，自此走進紅外物理領域。

　　獲得碩士學位后，褚君浩本有機會去知名學府讀博，甚至有大學給出高額獎學金。不過，他選擇留下，在所里繼續深造，成為了我國自主培養的第一位紅外物理學博士。

　　在所里深造期間，湯定元交給褚君浩一個世界級難題——尋找碲鎘汞材料的本征吸收光譜規律。

　　碲鎘汞是制備紅外光子探測器最重要的材料，褚君浩稱其為“紅外光的翻譯官”。

　　“紅外光肉眼看不見，但碲鎘汞能‘翻譯’它，把它變成我們可以測量的信號。我要做的，就是摸清這位‘翻譯官’的‘脾氣’，找到它吸收紅外光的規律。”褚君浩說。

　　這件事說起來簡單，做起來卻需要幾十年。

　　用“土辦法”磨晶片

　　研究路上，褚君浩遇到的第一只“攔路虎”是實驗材料。

　　“碲鎘汞的本征吸收能力太強了，紅外光一打進去，就被吸收了，根本穿不透。”褚君浩說，“要想讓光透過去形成可測量的光譜，必須把毫米級厚度的碲鎘汞晶片磨到微米級。”

　　這談何容易。手勁稍重一點，脆薄的晶片當場碎成渣。

　　彼時，碲鎘汞極其昂貴。“市場上，指甲蓋大小的一片碲鎘汞就要上千美元，所里買不起，只能自己磨。”褚君浩說。

　　一個晶片往往需要磨好幾天。“磨到50微米厚的時候最難。”褚君浩說，此時，碲鎘汞晶片脆得像薄冰，呼吸重一點都怕把它吹裂。

　　他想出了一個“土辦法”：在碲鎘汞晶片四周涂一圈環氧樹脂，相當于給晶片加了一道保護邊。研磨時的應力被膠體分散，成品率一下子就上來了。這個急中生智的操作，被所里沿用至今。

　　實驗需要大量不同組分的晶片，所里3個相關研究小組都向褚君浩提供實驗樣品。“幾百個晶片，是大家一點點湊出來的。”褚君浩說，這份情誼他記了一輩子。直到今天，褚君浩辦公室的抽屜里還留著當年裝晶片的樣品袋。

　　經過艱苦卓絕的努力，褚君浩硬是把晶片厚度磨到了2.5微米。

　　至今，這仍是世界上最薄的碲鎘汞材料樣品。靠著這批樣品，他成功繪制出了世界上最完整的碲鎘汞紅外本征光吸收圖譜，找到了國際學界始終未能捕捉的光譜“拐點”。

　　甘做一株獻身科普的“小草”

　　褚君浩的微信昵稱是“小草”。記者問起名字的緣由，他掰著手指頭說：“第一，小草扎根深，根扎進泥土里站得穩。第二，小草皮實，風吹雨打都能長。第三，小草不張揚，不和大樹比高低，默默給大地添點綠。”

　　“不張揚”的“小草”在科普上，卻格外高調。

　　從1978年加入上海市科普作家協會算起，科普這件事褚君浩已經干了近半個世紀。近年來，他做了330多場科普報告，主編了30多本科普讀物。從中央電視臺《開講啦》欄目的舞臺到中小學操場，從政府機關會議廳到部隊營房，都留下了他的身影。

　　“科普最要緊的不是塞了多少知識，而是讓人學會用科學的眼光看世界。”褚君浩說。

　　在他看來，和科普同樣重要的，還有育人。

　　“先做人，再做事。”這是褚君浩常跟學生說的一句話。在他看來，做人要踏實謙虛，做學問要能解決實際問題。

　　褚君浩的學生黃志明當年研制紅外橢圓偏振光譜儀時，做了半年理論論證后，覺得項目太難，幾乎想要放棄。褚君浩看了黃志明的推導過程，認真從頭算了一遍，然后拍拍他的肩膀說：“方向沒錯，再試試。”此后，經過兩年攻關，黃志明終于取得突破。

　　對年輕人的扶持，褚君浩常常是悄悄的。他在華東師范大學設立基金，十幾年來資助了四百多名困難學生。有學生得了重病，他托人塞去幾萬塊錢，從不讓聲張。曾有位半導體領域的青年學者做項目，但缺少科研經費。得知此事后，褚君浩主動幫他解決問題……這些事情，如果不是受助者后來提起，幾乎無人知曉。

　　“我希望為國家培養出更多科研‘小草’。”褚君浩說，“看著它們茁壯成長，我非常欣慰。”

　　臨近采訪結束時，褚君浩又望了一眼走廊盡頭的那臺老光譜儀。他輕聲說：“什么時候咱們實驗室里的頂尖設備全是國產的，中國科技才算真硬氣。”這句話他說得平靜，卻格外用力。

　　希望褚君浩培養的一株株科研“小草”，能讓他的愿望早日實現。