本真黃昆

科技人生

他的科學理論為世界固體物理學發(fā)展奠定了基礎，他的著作被國外學者像《圣經(jīng)》一樣放在書桌上，他的學說哺育了世界幾代物理學家的成長。在科學界，他被人們尊為一座山峰。

我們現(xiàn)在正處于一個數(shù)字時代，提起半導體，更是家喻戶曉、婦孺皆知。從半導體收音機，到數(shù)字電視;從個人電腦，到數(shù)碼相機;從大屏幕廣告，到家庭VCD 、 DVD機;從小小的IC電話卡，到宇宙飛船的電池，人們都不再陌生。

電腦、VCD機等電器開一段時間后都有發(fā)熱的現(xiàn)象，怎么解決這個問題以延長機器的使用壽命呢？這些實際問題的處理，都和中國一位科學家?guī)资昵疤岢龅幕A理論密切相關，他的理論對當今信息產(chǎn)業(yè)有著重要的指導意義。這位對固體物理學作出許多開拓性貢獻的科學家，就是在世界理論物理界被譽為“科學先驅”的黃昆(圖1)。

（1） 黃昆風采

20世紀50年代，物理學家黃昆把當時還處于前沿科技的半導體介紹到中國，成為中國半導體事業(yè)的奠基人之一。黃昆的同窗好友、世界著名物理學家、諾貝爾獎獲得者楊振寧對他給予很高的評價。

楊振寧（著名物理學家）:今天如果沒有計算機，我想整個世界就不能運轉了。計算機最重要的部件芯片，運用的就是半導體原理。黃昆從國外回來，把半導體這個領域介紹到國內，今天我國所有在研究所、工廠、學校做半導體工作的人，都是他的徒子徒孫，甚至是徒孫的徒孫。所以，他的這個貢獻是非常非常大的。

黃昆，1919年９月生于北京。1941年畢業(yè)于燕京大學物理系。1945抗日戰(zhàn)爭勝利，激勵剛剛獲得碩士學位的黃昆遠赴英國求學，以便報效祖國。在布里斯托大學，他師從諾貝爾獎獲得者莫特教授，攻讀當時剛剛形成新學科的固體物理學博士學位。1947年，他提出了后來被國際上以黃昆的姓氏命名的“黃散射”。他在固體物理研究領域初露鋒芒。

黃昆（著名物理學家）:這個東西是我首創(chuàng)的，方法有特點,問題解決得比較透徹,得到國際的公認。

黃昆開拓性的理論研究引起了一位物理大師的注意，他就是量子物理學奠基人、諾貝爾獎獲得者玻恩。波恩邀請黃昆到愛丁堡大學作交流學者，并把一本《晶格動力學》書稿框架交給黃昆來完成。

朱邦芬（中科院院士 黃昆傳記作者）:玻恩最早對晶格動力學寫了一個提綱，第一章寫了一部分，后來他要黃昆沿著這個提綱思路寫下去。

當時年事已高的波恩在學界聲名卓著，能被這位大師點將合作，對年輕的黃昆來講是一件幸事。但合作一開始并不像想象的那樣順利，兩人之間出現(xiàn)了意見分歧。

鄭厚植（中科院院士 原中科院半導體所所長):當時黃昆希望在第一、二、三章用一個清楚的物理圖像，讓剛入門的人能夠了解晶格物理力學的基本物理問題。

黃昆非常注重建立物理模型，因為這樣有助于讀者理解理論的精髓。

黃昆:我的習慣是不喜歡干大家都干的事情。

朱邦芬:可是玻恩不同意，玻恩覺得他的理論框架很完美，兩個人為此爭了起來。波恩當然要黃昆堅持按他那個做，黃昆不愿意。

最終黃昆以科學上的創(chuàng)見和執(zhí)著說服了玻恩，在書稿加上了頭三章引言，玻恩非常滿意，并在給好友愛因斯坦的信中對黃昆大加贊賞，說書稿內容已完全超越了他的理論。這就是被世界固體物理學學子們奉為圣經(jīng)的經(jīng)典書籍《晶格動力學理論》。

鄭厚植:凡學固體物理學的，就必須要學懂這個基礎知識，否則就很難進入這個領域。

這本書奠定了他在國際固體物理學界“昆侖”般的地位。50多年來，這本書一版再版，即便是在半個世紀后的今天，我們在亞馬孫網(wǎng)站隨時都能查到正在進行的售書記錄。

朱邦芬:他的這本書出版50年后還有人在引用。2001年，我查了一下，被人們引用將近6000次，這是一個非常大的數(shù)字。

同期黃昆又接連創(chuàng)立了以他的姓氏命名的 “黃－里斯理論”和“黃方程”。

夏建白（中科院院士、黃昆的研究生）:一個科學家能夠得到一個國際上命名的研究成果已經(jīng)很不錯了，而黃先生得了4個:黃－里斯因子、黃方程、黃散射、黃－朱模型。這個就能代表他的學術成就。

黃昆32歲時，就取得了他一生中最重要、也是大部分的研究成果，成為固體物理界頗有名氣的新星（圖2）。

（2）風華正茂，碩果累累的黃昆

有人猜想，如果黃昆繼續(xù)留在國外從事研究工作，獲得諾貝爾獎是完全有可能的。他的導師、合作者、同學，甚至在他當時研究的基礎上繼續(xù)進行工作的同事，有4人以上獲得了諾貝爾獎。不僅如此，當時黃昆還在工作中結識了一位美麗的英國姑娘艾弗里斯。

可是，黃昆停止了自己可能更加輝煌的科研生涯，告別了戀人，義無反顧地選擇了回國。

楊振寧先生保存著1947年黃昆寫給他的一封信，黃昆在信中寫到:獲得諾貝爾獎固然重要，但是有什么比建立高等物理研究中心，把中國整個科學技術發(fā)展起來，更有意義的事情呢？

評價黃昆先生，很多人用本色二字。回國、到大學講課培養(yǎng)物理人才，這就是年輕的黃昆為報效祖國腳踏實地邁出的第一步。

1951年，黃昆回到祖國。他走上北大的講臺，開始了燃燒自己、照亮別人的基礎學科教學生涯。以他的學術造詣，給大學一年級的學生上普通物理課應該是一件信手拈來的輕松事。但黃昆卻不然，上一堂課常常要認認真真準備十幾個小時。

夏建白:他的語言很有特點，非常幽默，所以很吸引人。不光是北大物理系的學生，還有外校的好多人都來旁聽。300多人的一個大教室常常坐得滿滿當當。

從黃昆在北大講課時的一段珍貴錄像中可以發(fā)現(xiàn)，雖然畫面中的黃先生只是個背影，也聽不清他的聲音，但是從大教室里聽課時的壯觀程度依然能感受到學生們對他的喜愛（圖3）。

（3）黃昆在輔導學生學習

國家超導技術專家委員會首席科學家甘子釗院士，是黃昆在北大的第一屆研究生。在甘先生眼里，黃昆是一位富有社會責任感的科學家。

甘子釗（中科院院士、黃昆的研究生）:黃先生作為教授，他特別重視學生的反映，他會花很多時間去考慮，用什么辦法讓學生聽懂。

黃昆出身銀行高級職員家庭，從小受的是西洋文化的影響，聽快板是回國以后的事情。為了讓文化程度比較低的工農兵學員能聽懂電磁學，他專門向別人請教，自編物理學快板書，上課時以快板書的形式給學生講課。

認真教學，辛勤耕耘，黃昆在北大度過了26年的教學生涯。一向以認真著稱的他，在生產(chǎn)教學中也不忘搞一些研究。

1975年，鄧小平主持國務院工作，對“文革”重災區(qū)的科學教育界進行全面整頓。一天，黃昆應邀到中國科學院半導體研究所講課。

鄧楠（鄧小平女兒、中國科協(xié)常務副主席）:當時我在半導體所負責科研工作，聽了黃昆教授講課，大家對他的學術造詣倍加欣賞。他當時講，他是完全利用業(yè)余時間來做研究的。那時他還在北大搞生產(chǎn)，根本沒有搞科研。我回家就跟我父親講了黃昆的情況。我父親聽了以后，就在一次國務院會議上說，這樣的科學家要是北大不用的話，就到半導體所去當所長（圖4）。

（4）黃昆在半導體研究所的這次演講，成為他人生的又一個轉折點

他的學生說他追求的是最基本的真理，他的同行說他的每一篇論文都具有里程碑性質，一個58歲從未當過領導的老人能否勝任所長工作？一個中斷研究26年的教授還能否指導科研呢？

在人們懷疑的目光中，黃昆作出決定:揚長避短，實施鄧小平提出的三駕馬車的政策:黨委書記主管行政,副所長主管日常事務，他自己主管科研。

黃昆:我覺得既然是在研究所工作，還應該把科學研究工作做起來。

?黃昆上任以來，每星期都用半天時間給大家講理論課。在他的言傳身帶下，半導體所的科研工作很快步入了正軌。而他也在人生步入晚年后，迎來了科研生涯中的又一個黃金時期。

黃昆:恰好這時半導體出了一個新領域，叫作超晶格。我看到這個非常重要，對它很感興趣，就開始做這方面的研究工作。

當時超晶格領域里有些現(xiàn)象用現(xiàn)成的理論解釋不通，黃昆敏銳地發(fā)現(xiàn)了理論漏洞，決定從這里開始著手研究。黃昆有個特點，學術問題愿意與人辯論，在爭論中理清思路，在爭論中啟迪新想法。說起爭論，黃昆和楊振寧、張守廉在西南聯(lián)大讀書時可是出了名的“三劍客”。

楊振寧:那個時候，我們三個人是同一個班的研究生，而且住在一個宿舍。

楊振寧還清楚地記得，當年為了弄明白一個原理，他們三人挑燈辯論的情形。

楊振寧:記得有一天晚上，我們三個人辯論了很久。我們開始在茶館里辯論，回到宿舍繼續(xù)辯論，后來熄燈了躺在床上還在辯論。再后來干脆起來點上蠟燭，找來一本伯爾格關于 “測不準”原理的書仔細去看，從中尋找答案（圖5）。

（5）學術諍友成就三位著名的科學家（從左至右:黃昆、張守廉、楊振寧)

時隔40年，黃昆喜歡爭論的稟性一點也沒有變，這回對手是剛分到所里年僅33歲的碩士研究生朱邦芬。

朱邦芬:1985年以后我跟他一個辦公室，直到2000年離開半導體所。我們兩個人每天上班的第一件事就是說話，用一個小時左右的時間來共同探討問題。有時爭論得很厲害，他沒有一點權威的架子，和你是完全平等的。

辯論拉近了黃昆和朱邦芬的距離，為了解決超晶格材料實驗與理論不符的問題，黃昆提出建立一個新的物理模型，他們成了合作者。

朱邦芬:他做事情，總喜歡化繁為簡，把一個復雜的問題分解成為簡單的問題，抓住核心來解決。

一開始黃昆用的是一些物理學中傳統(tǒng)的重要概念，但是年輕的朱邦芬也有一套自己的方法。有意思的是，這一老一少的關系頗有幾分像當年玻恩與黃昆的關系。3年過去了，在爭論中，黃昆與朱邦芬建立的“光學聲子模型”逐漸清晰起來。

朱邦芬:我們對一個問題經(jīng)常爭論，今天我說服了你，明天可能又被你說服了，有時候要翻來覆去好幾次。

這段時間也許是黃昆回國后度過的最忙碌的時光。他重新開始了自己喜歡的理論研究，并且又一次取得了驕人的成果。

1988年，黃昆與朱邦芬合作建立了“黃-朱模型”，解決了超晶格領域存在20多年的疑難問題，作出了對現(xiàn)代光電子領域產(chǎn)生深遠影響的原創(chuàng)性理論，大大推動了相關領域的發(fā)展（圖6）。

（6）黃昆與朱邦芬合作推動了超晶格領域的發(fā)展

黃昆在69歲時，又一次站在了國際固體物理學領域的最前沿。

黃昆:我認為這個工作做得比較靈活，在方法上面有所創(chuàng)造，我是比較滿意的，出乎我自己原來的估計。

黃昆的努力在晚年得到了回報。由于在固體物理學中作出的突出貢獻，他先后獲得了何梁何利科學技術獎、陳嘉庚數(shù)理獎以及2001年國家最高科技獎（圖7）。

（7）黃昆在頒獎大會上

一輩子踏踏實實搞研究，是黃昆一生的追求。到了80多歲，他依然想親手做他鐘愛的研究工作。

黃昆:83歲的小兵很難當，因為這個年齡應當是經(jīng)驗豐富的領導者了，可是我這個年齡了還是想做具體的研究工作。

對于晚年的黃昆先生來說，經(jīng)歷的坎坷與磨難已經(jīng)變得模糊，眼前的夕陽是如此美好，他希望一種平和自足的人生，追求本真的生活方式?；赝约旱淖哌^的一生，黃昆顯得十分平和。

黃昆:我這一路走來是非常幸運的。每個時期都有機遇，可以發(fā)揮自己的作用，做點有用的工作。

黃昆為后人留下了這樣的名言:知識不是越多越好，越深越好，而是要與自己駕馭知識的能力相匹配。

不唯書，不唯上，只唯實的黃昆，留給世界固體物理學領域一座座永遠的豐碑。國際同行稱黃昆研究的領域是“近代中國科學家為之做出巨大貢獻的少數(shù)幾個學科領域之一”。

黃昆的理論非常高深，行外的大多數(shù)人很難弄懂，其實黃昆的偉大不在于有多少人能讀懂他的理論，也不在于有多少人了解和認識黃昆本人，他的魅力，在于他是一位具有社會責任感的科學家。他的令人敬仰之處在于坦然地面對生活，堅持做人原則堅持到了較真的地步。

本真，就是黃昆先生一生的寫照。