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新中国杰出的玻璃专家

新中国杰出的玻璃专家
———记浙大校友干福熹院士

作者: 熊家钰
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  求是的精髓是奋发进取、开拓创新。干福熹校友自母校毕业后57年如一日,在向科学进军中,屡胜屡战。在以玻璃科技为中心和光学、激光和光子学等诸多领域中取得创造性的成就,为科技强国做出令人瞩目的贡献,为浙大母校赢得崇高的荣誉,成为新中国杰出的玻璃专家。
  浙大建校110周年史料在《科技群英》专栏介绍干福熹写道:
  “干福熹(1933—),浙江杭州人。光学材料、非晶态物理学家。1952年毕业于浙江大学。1959年获苏联科学院硅酸盐化学研究所副博士学位。中国科学院上海光学精密机械研究所研究员。1957年建立了我国第一个光学玻璃试验基地。建立了我国耐辐射光学玻璃系列;研究光学玻璃的成分和性质的关系,发展新品种。研究激光玻璃的激光及发光特性;研制掺钕激光玻璃,国内第一个获得激光输出;建立激光钕玻璃系列,研究过渡元素及稀土离子在玻璃中的光谱及发光性质;研究玻璃的光学常数及外场作用下的非线性性质;研究玻璃的物理性质变化规律,在此基础上建立完整的无机玻璃性质的计数体系。研究光存储用各种先进薄膜,发展了可擦重写新型光盘。1980年当选为中国科学院院士(学部委员)。”由介绍可知,出生于1933年12月的干福熹在浙大毕业时,尚不满19周岁;1980年入选中国科学院院士时,是当年浙大校友中最年轻的院士。他取得的科学成果,显示了他的天赋和勤奋结合的深度。干学长惜时如金,很少参与和学术无关的社交活动。我几次表示要为他写点报道,均被婉言谢绝。今年5月30日,上海31位平均81.8岁的历届老校友聚会,干学长欣然赴约,一早由距离上海市区较远的嘉定区赶来。他思维敏捷,神采奕奕,睿智的前额酷似竺可桢校长,他待人平和、出语谦诚的学者风度,特别是在言谈中洋溢着对母校、对校友的深厚感情,给到会校友美好的印象,我也获得对他访谈的机遇。
  干学长1952年由母校化工系毕业后分配到中科院长春光学精密机械研究所(原中科院仪器馆)工作,在老一辈科学家龚祖同指导下,他担任光学玻璃熔制组组长,成功熔制出中国第一埚光学玻璃,随后又研制出光学玻璃系列,为我国光学工业提供了急需的材料,奠定了我国的研制基地,推动了光学玻璃产业的诞生。60年代初,他承担耐辐射光学玻璃的研制,建立了中国第一代耐辐射光学玻璃系列。1964年,他在总结我国光学玻璃研制成果时撰写的70多万字专著《光学玻璃》一书出版后,成为国际上第一部全面论述光学玻璃物理化学基础、系统、品种和工艺的文献,受到国内外同行注目,1982年和1985年应读者要求二次再版。
  干学长自浙大毕业后不到4年,由于勤奋刻苦,在玻璃科技领域取得的硕果,1955年即被评为全国社会主义建设青年积极分子,受到我国第一代党和国家领导人接见。1956年国家委派他去前苏联学习,师从当时以研究玻璃态结构和建立氧化物部分性质计算体系而闻名国际玻璃界的A.A.阿本教授。在导师的影响下,他收集、分析大量资料,潜心探索,60年代他从结构化学观点研究硅酸盐玻璃成分和性质的关系,推导出其物理性质新的计算方法,可用于计算36种氧化物硅酸盐玻璃的8种物理性质,是当时国际玻坛最为完整的计算方法。1966年出版发行了他的专著《硅酸盐玻璃物理性质变化规律及其计算方法》,成为同行们实用的技术文献。70年代他研究硼酸盐、磷酸盐等无机氧化物玻璃的性质变化规律及计算方法,建立了这一领域统一的计算体系,同时确定了氟化物、硫系化合物等非氧化物玻璃物理性质的计算方法,建立了包括50种氧化物、17种氟化物、12种原子的无机玻璃的15种物理性质的计算体系,至今仍居国际领先水平。1981年问世的专著《无机玻璃物理性质计算及成分设计》,详述了运用电子计算机计算玻璃性质、设计玻璃成分,编制计算机设计程序和建立数据库,使多组分玻璃实现自动设计的成果。干学长建立的新的计算体系被国内外专家誉为是“玻璃科学技术的重要发展”,是“变革性成果”,1988年获国家自然科学二等奖。
  60年代初,干学长开始研究激光玻璃前就已经系统地研究了硅酸盐玻璃中各种稀土离子的光学性质、吸收和发射光谱,在国际上较早地提出玻璃中12种稀土离子光谱的系统数据,所以有可能在1962年国外钕玻璃激光器诞生后一年便建立了我国第一台钕玻璃激光器,并在1965年国际上率先报道掺钕磷酸盐玻璃的激光特性。70年代,他又以钕离子为代表系统地研究掺钕玻璃组成、结构与光谱性质的关系,定量测试确定了钕玻璃能级和光谱参数,获知光谱参数与激光参数的直接关系,发现了钕激光玻璃的发光强度、寿命、量子效率等与玻璃组成、结构之间的变化规律。80年代初,系统地研究了玻璃中稀土离子间激发能量转移过程,探明了稀土离子间激化和猝火机制,验证了无机玻璃化学键性质对发光中心光谱参数影响的规律。1993年英文版、1994年中文版出版专著《玻璃的光学和光谱性质》,总结了他在这一领域多年的成就,在国际学术界引起热烈的反响,1995年该书获第七届全国优秀科技图书特等奖。
  由于开发出中国激光钕玻璃品种系列,建立试生产,为我国高能和高功率固体激光器的发展做出重要贡献,干学长1978年获国家科学大会特殊贡献奖。同年开始,他对包括可调谐激光材料、激光纤维等新型激光材料在内的我国激光材料及其发展进行系统和全面的研究,1995年和1996年分别出版的英文版和中文版专著《激光材料》,总结了多年的研究成果。
  20世纪90年代开始,干学长独具慧眼,特别关注强激光与玻璃质的相互作用和光子作为信息和能量的载体及光子学的兴起,带领团队在玻璃非线性光学和非线性光谱学方面创新钻研,其成果汇编成《光子学玻璃》一书(2006年英文版)中。由于干学长在玻璃科学和技术领域取得重大成就,2001年国际玻璃协会授予他终身成就奖(主席奖)。他主持的国家重大项目“超长波长红外光纤通信的物理基础研究”,1995年获中科院自然科学二等奖。他是我国数字光盘存储技术的创导者,主持的“13厘米可擦重写磁光盘研究开发”获中科院科技进步一等奖。1991年他主持攻关项目“12厘米可录CD光盘材料、生产工艺开发研究”获国家科技进步二等奖,1997年他获何梁何利科技进步奖。
  十年动乱,干学长受到无端迫害,被监督劳动、审查6年之久。1972年复出任上海光机所技术负责人后,1974年接待美国科学家代表团,美国代表回国后的考察报告提到上海光机所“似乎没有发现‘文化大革命’的影响”,于是他又因右倾翻案被再次送进干校。
  作为一位正直科学家,干福熹始终牢记母校求是教诲,在逆境中对科学的追求毫不动摇。令他遗憾和痛心的是我们国家自失良机,他曾动情地说:“中国的激光水平,起点是很高的,和美国本来只差一点点!”科学的春天重返神州大地之后,干学长日以继夜奋发进取,以期弥补十年之失。1976年以后,他但任中科院上海分院副院长、上海科协副主席、中国光学学会副理事长、中国硅酸盐学会副理事长、国际玻璃协会执委等职。他从1965年开始培养研究生,是中国第一批光学和材料学两专业的博士生导师和第二、三届国务院学位委员会委员。到目前为止,他已培养出70多位博士生。1992年他被选为第三世界科学院(TWAS)院士。TWAS拥有发展中国家和第三世界77国的626名院士,他们都是各国的科技精英或杰出的科学家,其中有十几位诺贝尔奖获得者。1993年前TWAS的中国院士仅有44人,其中包括卢嘉锡、谈家桢和路甬祥等浙大杰出人物。
  自1959年起,干学长用中、英、俄三种文字发表800多篇科技文作,出版中、外文本学术著作17部,记载了他在了理、工、文科学领域长期研究的成就。他多次在国际材料和光学学术会议上作特邀报告,主持国际学术讨论会。
  鲜为人知的是干学长还是一位考古学家。2007年他曾风趣地说:“当年我研究玻璃时,人家问我中国最古老的玻璃出现什么时候?我答不出。后来我与文博考古界联系,把他们发掘出土的古玻璃文物放到我们高能核物理和光学光谱学设备中研究,分析成分、年代等。中国古代玻璃与西方是很不同的,现在我已经出了三本中国古代玻璃著作。”他所说的三本著作就是2003年出版的《中国南方古玻璃研究》、2005年出版的《中国古代玻璃技术的发展》和2007年出版的《丝绸之路上的古代玻璃研究》,英文版也已在今年5月问世。
  自20世纪60年代起,干学长高瞻远瞩,探索中国古代玻璃技术的起源与发展。他多次主持有关中国古代玻璃的国际、国内学术讨论会,编辑出版会议论文集,提升了国内学术界研究古代玻璃的总体水平,推进了国际学术界对我国古代玻璃的关注和研究。但他自己总讲,他只是古玻璃研究的业余爱好者和热心人。古稀之年后他想分出一部分时间从事专门研究,2002年和2004年分别在南宁和乌鲁木齐主持召开中国南方和北方地区古代玻璃研讨会,2005年在上海召开国际玻璃考古研讨会,他带领成立的上海光机所科技考古中心已与国内10余家文物考古研究所和博物馆协议合作,用无损分析方法对600余件古玻璃和古玉器样品进行测试鉴定。
  时光飞逝,岁月催人。当年意气风发、青春年华的干学长,如今已逾耄耋之年。作为新中国第一代玻璃专家,他的心态依然那样年轻和充满活力,除担任中科院、TWAS院士和两个名誉称号外,他早已辞去其他一切行政领导工作,只保留上海光机所研究员和复旦大学教授职务,依然勤恳地做科研和教学工作。干学长自母校毕业后的57年中,担任过几十个职务,书写过近千篇文作,但高度概括地说干学长做的最出色的还是研究员和教授。作为优秀的研究人员,他矢志实践了浙大求是的精髓;作为杰出的教授,他潜心书写了光彩夺目的中国玻璃春秋。(熊家钰)
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