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让中国人工晶体傲立世界科技前沿——记中国工程院院士沈德忠 |
| http://www.chinafm.org.cn 2005-03-18 22:13:30 |
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进入二十一世纪，人工晶体作为微电子、光学、激光、遥感、通讯、航天、宇航等高科技领域和现代军事技术所不可替代的关键材料越发受到世界各国科学家的重视。各发达国家一致公认：在日益激烈的科技竞争中，人工晶体具有极为重要的地位，于是纷纷投巨资进行研究，抢占人工晶体技术的制高点。
我国人工晶体专家、中国工程院院士沈德忠以高尚的道德风范和求真务实的科学精神，四十年如一日，一生拼搏在人工晶体研发前沿，他和中国晶体行业的科学家以及科技工作者打造出的中国品牌的人工晶体已傲立在世界科技前沿。
由于沈德忠院士对我国人工晶体事业的卓越贡献，他1988年被授予国家级中青年专家，1995年当选为中国工程院院士，1998 年成为九届全国政协委员，1999年10月1日他作为科技界代表在天安门观礼台与党和国家领导人同庆新中国50华诞，2003年1月继任十届全国政协委员。
摘取国家科技进步一等奖等多项桂冠
沈德忠1964年9月毕业于四川大学物理系固体物理专业，毕业后即分配到建材部人工晶体研究所（中非人工晶体研究院前身）一直工作至今。他理论基础好，创新思维活跃，动手能力强。先后研究过铌酸盐、卤化物、磷酸盐及硼酸盐等十多种晶体的生长，涉及高温高压、熔剂、提拉、坩埚下降、高频冷坩埚等晶体生长技术，并将所生长的晶体在光学、激光、非线性光学、光折变等领域进行应用研究。其间，获发明专利3项、申请发明专利两项、申请国际专利一项、在国内外重要学术刊物上发表论文百余篇；科研成果丰硕，特别是非线性光学晶体铌酸钾（KN）的研制，1988年荣获国家科技进步一等奖，磷酸氧钛钾（KTP）的研制荣获1987 年部级一等奖。
KN是二十世纪60年代末发现的一种性能优异的非线性光学晶体，它的非线性光学品质因数、电光品质因数在氧化物晶体中名列前茅，在激光频率转换、电光调制、光折变信息处理等高科技领域有着重要应用价值。但由于晶体的结构等特点，其生长十分困难。美日等国进行了近30年的研究，仍未能使它得到实际应用。1986年4月，美国46 位非线性光学领域的权威专家在马里兰州开会，评价当时非线性光学材料的优劣并做出发展规划，在十年内投资2—5千万美元，发展包括KN、KTP在内的五种非线性光学晶体。
早在二十世纪70年代起沈德忠就对KN晶体的生长发生了兴趣，他以十年磨一剑的顽强精神，在设备简陋、人员少的条件下，以自己扎实的理论和丰富的经验，用独创的工艺技术，科学巧妙地攻克了KN晶体生长、极化、应用等方面的一系列难关，解决了晶体带色、开裂、定向、极化等技术难题，制备出大尺寸、高光学质量的KN单畴晶体，1985年11月进行了部级鉴定。辛勤的耕耘结出了丰硕之果，使我院KN晶体的研制处于国际领先水平，目前我院是世界上能批量供应高质量KN晶体的三家供货商之一（另外两家是瑞士的Rainbow Photonics公司和美国的rirgo公司，而美国的rirgo公司生长KN的技术是由Rainbow photonics公司转让的）。想当初瑞士苏黎世大学H·Arend教授1985年到我院访问，看到我院生长的KN晶体时，惊叹道：“没想到中国人能长出这么好的KN晶体来！”这位教授受到沈院士赠给他的有关KN晶体生长论文的启发，改进了制备技术，提高了KN晶体的质量。开花终有结果时，到了当今二十一世纪，KN晶体在半导体激光倍频领域显示了巨大的应用前景，成为下一代DVD蓝光光源的首选倍频材料。随着科学技术在该领域的进一步发展，KN这种高技术晶体进入千家万户得到商业化应用已经指日可待。
从上世纪八十年代开始，沈院士又与院内其他同志合作，对磷酸氧钛钾（KTP）开展了研究工作。KTP也是一种优良的非线性光学晶体，二十世纪70年代初由美国杜邦公司用水热法生长出来并进行了倍频应用。但是由于水热法需要的生长条件十分苛刻，达到3000大气压和800℃，生长设备的容积很小，所以美国人的KTP晶体无论从尺寸还是光学质量都很不令人满意，售价也极为昂贵，致使KTP这种优秀的晶体迟迟得不到广泛应用。由于KTP卓越的激光倍频性能和潜在的军用前景，美国人对我国实行严格的技术封锁和禁运。为给中国人争气，打破禁运，沈院士另辟蹊径，绕开了需要苛刻条件的水热法，创造性地设计了一种特殊的顶部籽晶熔剂法，并和他的同事们以只争朝夕的精神，只用了半年时间就生长出了高光学质量的具有大Z切面的大尺寸KTP晶体。这种具有中国人自主知识产权的KTP晶体生长技术，至今世界上仅有我院一家掌握，这使对我国实行禁运的美国人也不得不刮目相看。从1988年起美国杜邦公司每年反向我院订购Z切KTP晶片，用于集成光学波导的研究。这项顶部籽晶熔剂法生长KTP晶体技术成果1987年获得了部级科技进步一等奖。
从上世纪九十年代起，沈院士又开发了 KTP晶体的电光性能，在国际上首次将熔剂法KTP晶体用作电光调制，该技术属国际领先水平。电光KTP晶体首先在我国国防军工领域中得到应用，特别是高峰值功率、高重复频率的激光系统，大大提高了我军激光装备的性能。目前，沈院士又带领同志们全力开发熔剂法KTP晶体电光器件的民用领域，准备再攀科技新高峰。
基于KTP在电光方面的研究成果，沈院士2001年荣获国防科学技术进步一等奖和2001年度杜邦科技创新奖及2002年国家科技进步二等奖。
获奖后，沈院士仍一如既往地为实现科教兴国战略，在高新技术领域不断攀登着。同时，为将科研成果转化为生产力，沈院士又兼任2001年新成立的由人工晶体研究院控股、注册资金5000万元的烁光特晶科技有限公司名誉董事长，全面指导公司技术工作，为加快人工晶体实现产业化进程做出了积极的贡献。至今该院和公司人工晶体产品已为国家创汇近千万美元。
高尚的科学道德风范和严谨治学精神是取得科学成就的源泉
沈院士之所以能够取得令人瞩目的成就，成为一名优秀的科学家，这与他热爱祖国，热爱人工晶体事业，严谨治学，艰苦创业，严于律己，宽于待人，重视科学道德建设，提倡求真务实的作风是分不开的。
沈院士经常要审阅大量的文稿，他在审阅时非常细心，对每一个错误都力求不放过，对每一个可能的疑问都要亲自查阅大量文献资料，以求证实。经他改过的文稿，许多标点符号的错误都一一标出来，许多文法上的不通顺或语病都作了改正。即使许多已经出版的科学杂志或科学书籍，沈院士都会发现许多错误，包括印刷错误和科学技术上的错误，他痛心疾首地说：现在的许多科研工作者缺乏严肃认真的治学态度，往往大量引用自己未经证实的数据或结论，这对我国的科技事业非常有害啊。正因为此，沈院士对年轻同志要求非常严格。他认为，科研工作，关键是要培养一个良好的学风，并代代相传。
在一次人工晶体研究院内部的学术讨论会上，一位年轻同志在做幻灯片演示，就在一闪而过的幻灯片中，沈院士敏锐地发现了一个基本数据的错误，当时就指了出来。而年轻同志表示异议，说我是引用国外文献上的数据。事后，沈院士特意查找了有关文献资料，从而证明了国外文献的原文有误，沈院士将这个错误的来龙去脉清楚地写在纸上，并特意交代其助手转交给那位年轻同志，说，我们不能以讹传讹，一定要及时纠正错误的根源，以树立起严谨求实的学风。
沈院士十分关注青年人的创新思想，一旦发现他便全力扶持。如1999年由武汉工业大学分配到他研究室一名材料专业硕士研究生，沈院士发现她在晶体镀膜理论上很有创新，便对她积极培养，使她的研究理论和业务水平提高很快，2002年便顺利地考取了清华大学化学系博士研究生。在离开单位时她激动地说；“从沈院士对我无微不至的关心和培养上，可以清楚地看到老一辈科学家对青年人是何等关怀。我只有加倍努力学习，才不会辜负老一辈科学家的殷切期望！”
对于自己的文章，沈院士要求更加严格，甚至近于苛刻。沈院士文章中的许多原始的图，都是他本人亲自描绘，其一笔一划，无不倾注着他的心血。文稿也经常要修改一遍又一遍，有时组里的同志都表示不解，在某些无关紧要的细节上需要这么认真吗？沈院士的回答是肯定的：要！只有在一点一滴上坚持认真二字，才可能创出一流成果。
晶体生长是一门实验科学，基础理论固然不可缺少，但是动手能力也十分重要。在晶体生长的工作中，有许多十分细致的技巧活，现在的年轻同志往往不能胜任，这时候沈院士会亲自动手，为年轻同志作示范，并手把手地教会他们。他“巧夺天工”的钳工活，时常让老钳工也惊叹不已。人们不知道这手绝活还是缘于他“文革”下放工厂劳动那段经历，更准确地说，是他治学严谨、一贯认真的必然结果。
沈院士作为在人工晶体研究院的科技元老，为该院的发展、壮大做出了巨大的贡献！但谁会相信这位科技元老时至今日，使用的桌椅还是伴随了他40年科研生涯的老桌椅呢？有谁会相信这位元老至今仍然在一间简陋的面积不到20平米的办公室办公呢？有谁会相信他办公室惟一的一个革制沙发的坐面已被他用皮革粘补了多块呢？对院的巨大贡献与现实的办公条件产生了强大的反差，每当人们走进他的办公室，第一个感觉就象触电一样接收一种艰苦创业、净化心灵的教育，令人折服之极。几届院长、书记对沈院士都极为尊敬并十分关心他的工作和生活，多次提出为他改善办公条件、为他配备专车，但都被他婉言谢绝。
沈院士以他的实际行动，告诉了人们：什么是科技人员应具备的优秀品质，怎样才能弘扬科学道德风范。他正是以这样高尚的人格魅力，赢得了人们对他发自内心的尊敬和爱戴。这也正是他取得丰硕科研成果的惟一答案。
热爱科普事业，深情关注青少年健康成长
作为一位有远见卓识的科学家，沈院士清醒地认识到：中国品牌的人工晶体要想在世界继续保持领先地位，最紧迫工作之一，就是要加大对人工晶体的宣传力度，让人们认识人工晶体，让更多的有志青年热爱和投身于人工晶体事业。沈院士说：“要通过我国人工晶体发展历程的回顾和未来人工晶体发展前景的展望，通过历史的感悟和凝练，普及人工晶体知识，倡导科学方法，传播科学思想，弘扬科学技术在推动人类文明进步历程中的重要意义，激励广大青年献身人工晶体事业。”为此，沈院士在科研任务异常繁重的情况下，仍抽出宝贵时间积极投身于人工晶体的科普活动。
近年来，沈院士多次接受新闻媒体采访，每次采访他强调的都是“科技兴则国兴，科技强则国强”的理念，他的追求就是大力普及人工晶体知识，让更多的人关注和支持中国的人工晶体事业。
2001年6月和2002年8月，沈院士分别接受中央电视台《青少中心》和《科技搏览》两个科普性栏目记者采访，两次采访都正值炎热的夏季，为了达到节目制作的效果，沈院士针对节目的特点，每次都以他一贯求真务实和严谨的科学态度，本着对亿万观众高度负责任的精神进行精心准备，并亲自制作图文并茂的光盘和撰写生动的解说词。为了追求生动、形象的视觉效果，他还在近40度的晶体生产线实地边讲解边拍摄，有时一拍就是一、二个小时，汗水湿透了他们衣衫。
作为一名中国工程院院士，沈德忠经常受邀到各地去做学术报告等。开始一些单位认为沈院士是赫赫有名的科学家，担心请不动，总是通过各种关系来邀请。对此，沈院士总是笑着对他们说：“科学讲座是传播科学知识、科学思想和科学方法的绝好时机，也是提高大众科学文化素质的科普活动。我作为一名人民培养的科学家，只要条件和时间允许，理应身体力行！”沈院士是这样说的也是这样做的。2001年10月，有一家兄弟院所建院30周年，想邀请沈院士做一场学术报告，当时正赶上沈院士身体有些不适，加之这个单位地处山东淄博郊区，有的同志劝他推掉算了。但沈院士却说，“只要能克服的困难，就一定要克服。”便按时成行。为使学术报告形象生动、明了易懂，沈院士带病做了认真的准备，使所作报告亲切、感人。
作为一名与晶体打了一辈子交道的科学家，沈院士最懂得“只有好晶种才能长出好晶体”的道理，所以他十分关注青少年的健康成长。在全国政协九届三次会议上，沈院士提交了两项提案，其中一项就是中小学生如何灵活掌握学习方法问题，得到推广并受到广大师生的欢迎，他企盼着祖国的科学事业、中国的人工晶体事业后继有人并一浪高过一浪，永远傲立于世界科技前沿。沈院士对同事的孩子也十分关心。他的研究室有一位年过40的女技工，这位技工的孩子不幸在上小学三年级时患了“过敏性哮喘病”时常辍学，严重影响了学习。沈院士看在眼里急在心头，他除积极为孩子联系医院治疗外，并一再叮嘱这位女工：“一定要抓紧对孩子的文化补习，千万不要掉队呀！”为此，沈院士常常加班加点赶出这位技工的活，以让她有更多的时间抓紧对孩子的文化补习，以免掉队。每当提及此事，这位技工感激的心情总是无以言表。
沈院士还是一位热爱生活多才多艺的人。每当院内举办文艺演出，作为最精彩的一幕——他总会被邀请唱几首歌，当他以饱满的热情唱完那五、六十年代的中外名歌时，台上台下总是响起最热烈的掌声。
沈德忠，这位有卓越成就的科学家，虽已年过六十，但他仍以锐意进取的创新精神和喷涌不息的饱满热情，为实现“科教兴国”战略，为实现十六大提出的全面建设小康社会的奋斗目标，在高科技前沿奋勇拼搏着。
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