“追光者”金国藩:94岁院士说做科研就要“敢为人先”
8月6日下午,周末的北京终于结束了连绵的阴雨,尽管天依然阴沉沉的,在北京三环大望路SKP RENDEZ-VOUS书店的一角,挤满了前来的读者,因为人数太多,工作人员临时在过道上加了一排凳子。
在这里,今年94岁、已过鲐背之年的金国藩院士,和他的老友、学生一起,在《追光者 金国藩九十自述》(金国藩口述,张力奋撰)一书的分享会上,讲述了自己过去90多年的人生起伏,以及与光学研究长达半个世纪的不解之缘。
金国藩身穿蓝白格子衬衫,米色马甲和运动裤,精神矍铄,思维敏捷,有时还从兜里掏出一张准备好的“小抄”。为了这场对话,他从北京郊区坐车一个半小时赶来。开场主持人介绍他时,旁边的复旦大学新闻学院教授张力奋用手拦了一下他,示意他可以不用起身,但他还是微笑着起立和读者们示意,无需人搀扶。
作为中国首届中国工程院院士、前国家科学基金委副主任,金国藩是我国光学信息处理的奠基人之一,也是中国计算全息技术和二院光学的开拓者。他曾主持研制出我国第一台三座标光栅测量机,获1978年全国科技大会奖。
时至今日,金国藩仍保持着旺盛的好奇心和求知欲,学习前沿科技,参加各种学术活动。他的学生、清华大学精密仪器系教授曹良才告诉第一财经记者,尽管已90多岁,他仍在带一个博士研究生,并且带领着年轻的教师和学生们探索在科学研究的最前沿,“经常是上午开会,下午就给我们布置任务。”
清华园里的“追光者”
金国藩的一生大部分时间都在清华园度过。从上世纪五十年代起,阴差阳错,他曾从事机械制图、机械制造,陀螺与导航仪器等多个领域的研究,几乎每一次改行都是从头开始,最后落在了光学工程,研究时间也最长。
金国藩自幼就对机械、电器非常喜好,儿时的他常常把家里的自行车拆了又装,还自制矿石收音机、收发报系统;1950年,他在北京大学机械系毕业后留校任教。1952年随着全国院系调整,他来到清华大学机械系。
建国不久,国家急需建设人才,金国藩一到清华,马上面临扩大招生。他对大家回忆,一开始,他作为年轻教师被分配去教画法几何和工程制图等基础课程,教了两年学生们需要学习技术基础课了,教师面临紧缺,又安排他教金属切削,“我说我不懂啊,学校说那你就去哈工大学学习一下,学了回来就讲课。”金属切削教学的几年中,很多实验是金国藩自己设计、制作的,还做出我国第一台三向切削力测试仪。
金国藩还曾在清华机械系工厂供销科工作过,也做过工具车间主任。他说自己是块砖,哪儿需要哪儿搬,一切服从国家需要。
1960年,清华大学又把金国藩调到了新成立的陀螺与导航教研组,这一专业对于飞机、导弹的导航,对于国防有着重大的价值。这一回,金国藩又是从头学起,他跑到北京航空学院听课,又去太原实习,回来“现炒现卖”。
4年之后,金国藩又经历了一次重大变化,学校将他调到了光学仪器教研组,出任副主任。这一次他终于没有再转行了,此后在光学研究领域扎根半个多世纪。
金国藩接手的第一个项目就是制造劈锥的军工装置,这是一种用于火炮解算装置的关键零件。“当时,苏联不卖劈锥给我们,更谈不上教我国制作零件和测量精度。”
当时的他,除了大学学过光学课,对光学研究完全不懂,连什么是光栅都不知道。面对艰巨的任务,金国藩担起了项目负责人的重任,他和几位老师一起调研、学习、反复阅读参考资料,到上海光学仪器厂制作光栅,搭成测量系统。
1969年国庆节前夕,金国藩和团队用了两年多时间,终于成功研制出我国第一台三座标光栅测量机。测试显示,XY两个坐标的分辨率达到0.025毫米,角分辨率为四分之一分,全部达到当时的国际先进水准,这项成果此后获得了全国科技大会奖。
金国藩和团队自制的劈锥加工机和测量仪,两台机器仅用掉六十万元人民币。1975年联邦德国总理施密特访华时曾参观了这台机器,他十分惊讶并感慨,“真没想到,你们也能研制精度和自动化程度这么高的仪器。”金国藩回忆,当时清华一个课题的经费仅仅三万元,现在一个系的全年预算已经超过了2亿元人民币。
1978年,我国第一次与德国科学交换中心进行高访和交换学者,金国藩曾前往德国埃尔兰根大学五个月,投入计算全息的学习,回国后即率先开展光学信息处理研究,为中国填补了空白。
当时,“冷战”还没有结束,金国藩应邀去了蔡司工厂考察,问及厂方能否看一下计算全息图,被婉言谢绝,不让他看。这让他下定决心,回国后一定要尽快研制出来。
他的学生曹良才评价,金老师历经风雨,直到五十岁时才有机会潜心做研究,去德国做访问学者。访问学者(visiting scholar)有两种:一种只是visiting,主要去体验风土人情,简历里多上一段;另一类是scholar,出国后有危机意识,认认真真学习新知识。金老师就是这样的人。
回国后,清华邀请了埃尔兰根大学的罗曼教授和维格特博士来华讲学。这是我国第一次讲授“光学信息处理”一课,全国三百多位教授与科技工作者参加,盛况空前。金国藩和戚康男二人做翻译,从此我国光学信息处理的教学和相关研究工作开始起步。
从九十年代至今,金国藩和团队一直在探索二元光学这个新领域,这是光学设计的一个革命性变革。他和团队成功地研制了8×8伽伯透镜阵列、50×50的菲涅尔透镜阵列,采用的研究机构中包括斯坦福大学、贝尔实验室。高效率衍射光学器件的设计还获得国家科技进步二等奖。在研究基础上,他还写了《二元光学》等专著。
二元光学至今仍应用广泛,他曾举例,比如自动驾驶,使用一束多点光打到某个地方反射回来,就能知道前方有什么物体。
这些年,金国藩团队在光学的前沿领域依然追得很紧,比如衍射光学、纳米光学、全息光学、光学自由曲面等,团队申请了112项中国专利、115项美国专利。
他说,“研究是一辈子的事,只有坚持。”他同时强调,工科的价值就是要解决实际问题。当下中国大学论文至上,他认为,对工科而言,更应看重做出了什么实际成果,是否转化为产品、产业或应用,是否真正推进了国民经济和社会进步。
九旬带教博士生,做科研要敢为人先
记录了金国藩人生经历的张力奋教授在现场说,金先生不善于表达大悲大喜,感慨时至多说一句“好极了”、“困难极了”……短短几字是他人生最简约的表达。“他是最好的中国知识分子,忍耐、包容、人格独立,一生为国。”
中国一度处在西方的技术封锁之中,金国藩的改行经历,也是当时中国科学工作者的一个缩影。
金国藩的好友、北航陆士嘉实验室客座教授张克澄在现场评价,他的改行一方面说明了当年中国通识教育的扎实程度,另一方面,作为被光照亮的后来者,更要想一想如何饮水思源,把中国知识分子的这种爱国奉献精神继承发扬下去。
金国藩回忆自己多次改行,经历过各种艰辛和挑战,最后能不断进步和突破的原因,一是因为自己不甘落后;二是因为自己一直在补充新知识、接触新的前沿领域。“科学昌明,发展飞速,如果我不紧紧跟上,我带研究生就会有很大压力。”
他也说,自己天性里有好胜的一面,努力要把事情做好,每当学懂了新东西或做出成果时,就很有成就感。
他的次子金纪湘讲述了他前往西德学习交流前的一件小事,当时已经年近50的金国藩,马上开始自学德语。家里没有录音机,他从单位借来一台破旧的录音机,从早到晚练习,很快掌握了基础德语。
“他对新生事物接受得很快,使用计算机、手机比我都熟练,比很多年轻人都强。至于手机转账、付款、网上购物,更是熟练老到。”金纪湘还说,父亲爱好打网球,后来打不动了就改在电视屏幕上打Wii上的网球游戏,最高到2000分。尽管90多岁了,依然对新技术的发展感兴趣。
他还透露,不久前父亲曾给他打电话,说自己电脑中有篇文档找不到了,需要技术支持,“那是一篇关于ChatGPT的读后感。科学家天然地,对这些最前沿的技术特别关心。”他对第一财经说。
疫情期间,金国藩还第一次在网上参加了一场博士论文答辩。学生在福建,他在北京,另一位答辩委员远在美国。他在家里装了腾讯会议软件,答辩全部在线上完成。他感慨:“这是新技术的力量。”
曹良才则表示,虽然一直在钻研光学领域,但金老师始终关心科技的发展,并鼓励学科交叉。前几年,他还有一个专门讲人工智能的PPT和学生分享,“他对于新知识的掌握和吸收非常快。”再如,新冠疫情期间,老师特意发来邮件,建议学生应该和医学工程专业紧密合作,解决国家和社会面临的困难。
金国藩的学生、赛迪研究院的赵燕回忆,金老师十分看重科研成果的转化,他对研究生课题的要求是“顶天立地”。所谓“顶天”,就是盯紧全球前沿的研究方向;“立地”就是以国家的利益和需要为考量,力求将科研转化成生产力。
赵燕读博士时,金国藩已超过80岁,“但他看英文文献比学生看得还快,还给学生写英文小纸条,关注最前沿的东西。”
时至今日,金国藩仍在带教博士研究生,他强调,研究生教育,主要是思维和能力的训练。具体做什么课题,其实并不要紧。重要的是培养他们健全的能力,包括自学能力、表达能力、英语能力、社交能力、创新能力等。
金国藩在米寿时总结自己的座右铭是八个字:抱负、自信、刻苦、包容。他仍在带教中的博士研究生说,自己刚开始入学时,对这八个字并没有那么深的感触,但经过了这么长时间的研究,才慢慢地领会到这是一笔重要的精神财富。自己在面临博士研究中的困难时,常常想到金老师换了那么多方向,最后坚持下来,“他克服的困难比我多得多。”
而在分享会上,金国藩不止一次地提到了自己当年当上清华精密仪器系主任,请教张克澄的父亲、清华力学专家张维如何做好工作时,对方送他的一句话:“要敢为人先。”
他说,这句话极大地鼓舞了他,要勇于创新,不拘于现状,敢做第一个吃螃蟹的人。后来工作能顺利开展,实现科研走在前列,全靠这句话。直到今天,这句话都是系里的准则之一。
前8月城市外贸三强齐增长,上海总额第一深圳增速居首
民营企业进出口占比较大且增势强劲,是深圳在进出口总体增速上取得较大优势的主要原因。9月18日,上海、深圳同一天公布前8月进出口数据。加上上周率先公布数据的北京,外贸城市三强均交出了持续增长的成绩单。在进出口总额上,上海继续位居第一,北京、深圳分列二、三位,其中京、深之间的差距仅为200亿元。0000全球科学家青睐哪座城市?深圳、上海位列前五
未来5~10年将是全球城市科技创新版图调整重构的关键时期,城市地方政府将在科技创新中心城市发展中扮演更重要、更积极的角色。随着全球创新版图的变化,科技创新中心城市对人才的吸引力有何变化?锤子财富2023-09-09 14:13:220000以军空袭加沙地带南部城市 造成至少21人死亡
造成至少21人死亡、79人受伤。据阿拉比亚电视台援引巴勒斯坦媒体的报道,当地时间20日5时左右,以色列对加沙地带南部城市汗尤尼斯发起空袭,造成至少21人死亡、79人受伤。0000“专业,让每个家庭拥有平安” 中国平安启动成立35周年感恩回馈
2023年是中国平安成立35周年,以“专业,让每个家庭拥有平安”为主题,中国平安面向广大客户、社会公众及全体员工宣布开启35周年司庆感恩回馈活动,旨在为亿万客户及其家庭提供“省心、省时、又省钱”的综合金融医疗健康消费体验,同时从上到下深入推进回馈社会的公益行动,让金融、医疗创新成果惠及千家万户、千业万企,助力国民生活更美好。0000