“科學(xué)人生·百年”院士風(fēng)采

中科院學(xué)部成立60多年來，先后選聘產(chǎn)生了1499名中國科學(xué)院院士。包括諾貝爾物理學(xué)獎獲得者楊振寧院士，國家最高科學(xué)技術(shù)獎獲得者吳孟超院士、吳良鏞院士等?！翱茖W(xué)強(qiáng)國”欄目將持續(xù)刊登這些院士的故事，展現(xiàn)他們的人生風(fēng)采。

陳創(chuàng)天：讓中國晶體享譽(yù)全球

無論是KBBF、LSBO，還是BBO、LBO，這些被國際市場譽(yù)為“中國晶體”的先進(jìn)材料面世，都離不開一個人，他就是“中國晶體之父”——陳創(chuàng)天院士。

在他長達(dá)半個世紀(jì)的科研生涯中，人們看到的是中國非線性光學(xué)晶體的發(fā)展史。由他帶領(lǐng)的研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)、培育出來的多種非線性晶體，在國際上享譽(yù)盛名，推動了非線性光學(xué)晶體的實(shí)用化和商業(yè)化，促進(jìn)了激光技術(shù)的發(fā)展，奠定了我國非線性光學(xué)晶體在國際上的領(lǐng)先地位。

他就是人工晶體學(xué)界的學(xué)術(shù)泰斗陳創(chuàng)天。

對于科學(xué)研究，陳創(chuàng)天曾直言：“要投身于科學(xué)事業(yè)，首先就要下定決心，把此生無私地奉獻(xiàn)給科學(xué)，奉獻(xiàn)給祖國，奉獻(xiàn)給人民。”

師從名師，立志科研為國

1937年2月18日，陳創(chuàng)天出生在浙江省奉化市大橋鎮(zhèn)斗門頭村的一個知識分子家庭。新中國成立后，為了支援東北建設(shè)，陳創(chuàng)天告別就讀的奉化中學(xué)，隨著做會計師的父親遷至遼寧省沈陽市，1954年，初中畢業(yè)后考入重點(diǎn)中學(xué)沈陽二中讀高中。

陳創(chuàng)天從小對數(shù)學(xué)有著特殊的愛好。進(jìn)入沈陽二中后，最感興趣的也是數(shù)學(xué)、物理兩門課。陳創(chuàng)天記得物理老師在課上講“以太”論時，說引力場是一種物質(zhì)。通過這種物質(zhì)，物體之間會產(chǎn)生引力。這種理論當(dāng)時曾引起爭論，說是引力場處于真空，不能認(rèn)為是通過物質(zhì)相互作用才得以實(shí)現(xiàn)。但這種當(dāng)時頗為新奇的觀點(diǎn)恰在陳創(chuàng)天的腦中揮之不去。陳創(chuàng)天琢磨著，兩個物體之間的相互作用怎么能不通過中間介質(zhì)來實(shí)現(xiàn)呢？正是這種好奇心，促使陳創(chuàng)天跟物理打上了交道。

1956年8月，陳創(chuàng)天以優(yōu)異成績考入北京大學(xué)物理系物理學(xué)專業(yè)。談起北大6年的求學(xué)經(jīng)歷，陳創(chuàng)天慶幸自己遇到了好老師。上世紀(jì)50年代，北京大學(xué)物理系集中了一大批名揚(yáng)海內(nèi)外的著名學(xué)者。這里濃厚的科學(xué)研究氛圍成為陳創(chuàng)天學(xué)習(xí)的沃土，也讓他更加確定自己的人生追求和科研探索信念，立志成為中國科學(xué)事業(yè)的棟梁，為中國科學(xué)技術(shù)趕上國際先進(jìn)水平而努力奮斗一生。

1962年，陳創(chuàng)天大學(xué)畢業(yè)。北大物理系把陳創(chuàng)天推薦給我國著名物理化學(xué)家、教育家盧嘉錫院士，前往中國科學(xué)院設(shè)在福建省福州市的華東物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究所（中國科學(xué)院福建物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究所）工作。

當(dāng)時的華東物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究所是研究化學(xué)的，主要研究微觀結(jié)構(gòu)和宏觀性能之間的關(guān)系。時任所長的盧嘉錫對陳創(chuàng)天說，到這里工作，就要了解化學(xué)方面的情況，掌握化學(xué)知識。于是，在盧嘉錫的指導(dǎo)下，陳創(chuàng)天又開始了長達(dá)3年化學(xué)方面的學(xué)習(xí)，自學(xué)了結(jié)構(gòu)化學(xué)、量子化學(xué)、群表示理論等等，在理論化學(xué)方面打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。1965年，經(jīng)過慎重考慮，陳創(chuàng)天選擇非線性光學(xué)材料結(jié)構(gòu)和性能之間的關(guān)系作為研究方向，并得到盧嘉錫的支持。

經(jīng)歷過戰(zhàn)亂的顛沛流離，陳創(chuàng)天有著百折不撓的科研精神。這是他在科研工作中最寶貴的精神，為他日后在非線性晶體領(lǐng)域的發(fā)明研究奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

國際領(lǐng)先，發(fā)現(xiàn)培育“中國牌”晶體

當(dāng)一束單色光通過各種形狀的光學(xué)玻璃時，除去光的方向會改變外，此束光的顏色是不會發(fā)生改變的，這是經(jīng)典光學(xué)，即線性光學(xué)理論。但是當(dāng)一束亮度很高的單色激光，通過一塊空間結(jié)構(gòu)沒有對稱中心的單晶體時，此單色激光在通過晶體后，將會產(chǎn)生兩種不同顏色的激光，此種現(xiàn)象就是非線性光學(xué)現(xiàn)象，此種晶體就是非線性光學(xué)晶體。因此，非線性光學(xué)晶體也就是光波的變頻器件。一種非線性光學(xué)晶體的變頻能力，也就是一種顏色的激光轉(zhuǎn)變?yōu)榱硗庖环N顏色激光的能力，是由該晶體的空間結(jié)構(gòu)所決定的。我國科學(xué)家首次在國際上解決了這個問題，并發(fā)現(xiàn)了許多種非線性光學(xué)晶體，這些晶體具有很強(qiáng)的使一種顏色的激光變成另外一種顏色激光的能力。由此，我國這一領(lǐng)域的研究在國際上處于領(lǐng)先水平。其中，陳創(chuàng)天的身影頻頻出現(xiàn)。

1968年，陳創(chuàng)天提出國際上著名的非線性光學(xué)效應(yīng)的陰離子基團(tuán)理論，被國內(nèi)外晶體研究領(lǐng)域的科學(xué)家接受并成功地用于指導(dǎo)新型非線性光學(xué)材料的探索研究?；谒诜蔷€性光學(xué)研究的貢獻(xiàn)，陳創(chuàng)天被任命為非線性學(xué)科材料研究組的組長。

1980年，陳創(chuàng)天團(tuán)隊(duì)宣布研制出領(lǐng)先世界的BBO晶體，被國際同行譽(yù)為“中國牌”的晶體。這是中國在光學(xué)領(lǐng)域的一項(xiàng)重大突破，也讓中國一躍而上成為世界光學(xué)領(lǐng)域的領(lǐng)先者。

這塊小小BBO晶體為陳創(chuàng)天和他的科研團(tuán)隊(duì)帶來多項(xiàng)國內(nèi)外的科技大獎。然而榮譽(yù)背后，陳創(chuàng)天并沒有止步于此，在發(fā)現(xiàn)和培育出BBO晶體后，他再次帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)鉆進(jìn)實(shí)驗(yàn)室，研究更有價值的晶體。

功夫不負(fù)有心人，1987年，陳創(chuàng)天和他的研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)并生長出第二塊“中國牌”非線性光學(xué)晶體LBO。與BBO相比，LBO紫外截止波長紫移到150納米。LBO有適當(dāng)?shù)挠捕群土己玫臋C(jī)械加工性能，潮解性能良好，已經(jīng)能夠長出大尺寸、高質(zhì)量的單晶。消息很快獲得國際激光科技界和工業(yè)界的認(rèn)可，新成果在激光工業(yè)界得到廣泛應(yīng)用。

2001年，陳創(chuàng)天帶領(lǐng)的研究團(tuán)隊(duì)在KBBF單晶生長技術(shù)上獲得突破，并發(fā)明了KBBF晶體棱鏡耦合技術(shù)，獲得中、美、日專利授權(quán)，保障了中國在深紫外固體激光方面的國際壟斷地位。

2006年，中科院物理所與理化所合作，在國際上首次成功地建造了真空紫外激光角分辨光電子能譜儀，可同時測定電子的能量和動量。儀器的核心部件就是能產(chǎn)生177.3納米相干光的KBBF棱鏡耦合器件。由于其不可替代的關(guān)鍵作用，在國際市場供不應(yīng)求。

2009年2月，國際著名的科學(xué)雜志《自然》的記者經(jīng)過對多國專家走訪和行業(yè)調(diào)研后，發(fā)表了一篇題為《中國藏起了這種晶體》的文章，文中感嘆：“一個中國實(shí)驗(yàn)室成為一種具有重大科學(xué)價值的晶體的惟一來源。”而這個實(shí)驗(yàn)室就是中科院院士陳創(chuàng)天領(lǐng)導(dǎo)的北京人工晶體研究與發(fā)展中心實(shí)驗(yàn)室，這個“具有重大科學(xué)價值的晶體”就是中國首個對國外實(shí)行技術(shù)禁運(yùn)的產(chǎn)品KBBF非線性光學(xué)晶體。

直到2016年，美國先進(jìn)光學(xué)晶體公司才研制出KBBF晶體，打破了中國對該晶體技術(shù)的長期封鎖。

陳創(chuàng)天曾說：“當(dāng)你為世界的科學(xué)事業(yè)，為祖國的科學(xué)事業(yè)做出別人做不出的貢獻(xiàn)時，你才會有最大的幸福感。我一生中所遇到的最大幸福，就是看到了BBO晶體所產(chǎn)生的最強(qiáng)烈的紫外光，LBO晶體所產(chǎn)生的最耀眼的綠光和KBBF單晶所產(chǎn)生的震撼人心的深紫外相干光。這種幸福感是任何數(shù)量的金錢所買不到的。”

2018年10月31日，82歲的陳創(chuàng)天因病醫(yī)治無效，在北京逝世。然而他的科學(xué)精神，將永遠(yuǎn)激勵著材料領(lǐng)域研究者們不斷前行。

（本文由《小康》雜志、中國小康網(wǎng)李慧君綜合整理）

人物小檔案

陳創(chuàng)天

（1937年2月18日—2018年10月31日）

出生于浙江奉化，?是我國著名的材料學(xué)家。長期從事晶體材料的研究，引領(lǐng)和帶動了我國非線性光學(xué)晶體學(xué)科發(fā)展。曾任中國科學(xué)院福建物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究所副所長，中國科學(xué)院理化技術(shù)研究所晶體中心主任，1990年當(dāng)選為第三世界科學(xué)院院士，2003年當(dāng)選為中國科學(xué)院院士。