周立伟：时代潮流中的科学跋涉者

胡晓菁

中国科学院大学人文学院

上图：周立伟先生

周立伟，1932年9月出生于上海的一个普通制药工人家庭，祖籍是浙江诸暨藏绿。他青年时代曾受国家派遣前往苏联留学，并在北京理工大学任教，迄今已60余年。1983年任博士生导师，1984年升为教授，1999年当选为中国工程院院士。

周立伟是我国电子光学与光电子成像技术专家，是宽束电子光学理论的开拓者与奠基人。他多年奋斗在我国宽束电子光学、光电子成像领域教学与科研工作的第一线，在静电与电磁复合同心球系统与移像系统的电子光学、阴极透镜空间像差理论、宽电子束聚焦普遍理论、动态电子光学及时间像差理论、电子光学传递函数、成像系统的设计与计算等领域取得了一系列成就。在周立伟的带动下，我国建立了宽电子束聚焦与成像较为完整的理论体系，其理论和方法应用于工程实践，为我国微光夜视器件由仿制走上自行设计研制、自主开发奠定了坚实的基础。

新时代，发展成像电子光学新理论

1966年4月29日，周立伟在苏联列宁格勒电工学院通过物理数学副博士论文答辩，5月初立刻动身回国。但当他回到自己的母校——北京工业学院（现北京理工大学）时，“文革”就开始了。由于他在苏联学习深造过，被认为深受“苏联修正主义教育的毒害”，受到了不小的冲击。1968年4月，学校两派发生了武斗，他害怕殃及，便躲避到上海家中。在上海期间，他每天步行到上海图书馆读书，翻译自己的副博士学位论文。他渴望着国家安定，学生有书读，老师有课上，自己能把所学的知识贡献给国家。

1971年，已近不惑之年的周立伟先后在河南驻马店塘坊庄和北京大兴县庞各庄的干校劳动，尽管是在特殊的年代，困难的时期，他也从未放弃过对电子光学理论的探索。在干校艰苦的体力劳动中，他内心有过彷徨，但他坚信，国家的发展需要科学技术，总有一天，国家会重新开启科研工作之门，自己的知识总会有用武之地。每日劳动之余，他拿着带到干校的俄汉词典和英汉辞典，偷偷地背诵单词。他想着自己将来还要搞业务，可不要把外文都丢了。后来被人发现，干校的领导便批评他还钻研外文，不安心劳动改造。周立伟则认为，自己不是搞农业的，不可能在农村待一辈子，将来还要教书育人，发挥自己的专业特长，他绝不能把自己的专业荒废了。他认为，自己的劳动态度是积极的，也得到了贫下中农的好评。因此，依然故我，不怕人家说他业务挂帅。那时，他想起自己在60年代初到苏联列宁格勒电工学院求学的岁月，学到一点知识是多么艰难啊，导师不认可自己的课题方向，又不让转校，但成像电子光学又是专业需要的，是国家开展国防任务研究必不可少的。他下定决心，要把这个专业的知识吃透。他几乎每天到列宁格勒涅瓦大街的谢德林图书馆和苏联科学院图书馆研读科学文献，从早到晚，渴了喝点凉水，饿了啃点面包，累了打个瞌睡，在寂寞的书案度过了3年的时光。他虽然孤军奋战在异国他乡，得不到任何援助和支持，但坚信自己的探索之路是正确的，努力地坚持着，绝不放弃。科学属于钟情它的人，属于不懈地追求它的人，他终于在自己研究领域的理论上有所突破，并顺利地通过苏联物理数学副博士学位论文答辩。

1972年，在结束干校劳动返回学校之后，周立伟便主持学校夜视技术教研室的工作，那时主要是为工农兵学员上课，并承担一部分科学研究工作。他很高兴，能够把自己的知识传授给青年人。他珍惜这一工作机会，抓紧时间做新的研究。白天上课，夜晚在斗室内伏案思考和研读文献，他首先是把在苏联期间的学习成果，把他的副博士论文编写成题为《变像管与像增强器电子光学》的教材，印发给学生们学习。这份教材内容深入浅出，对学生们影响很深，激发了不少人对夜视技术的兴趣，后来不少学生终身从事这个专业，与老师的影响是分不开的。不仅如此，教学之余，周立伟还接下了兵器工业部提出的微光夜视技术攻关会战任务，与团队成员一起，研究像管和像增强器的电子光学系统计算与设计。这项任务开始于“文革”后期，周立伟主要负责变像管和像增强器的电子光学系统计算与设计中的理论部分，兵器工业部204所的方二伦负责程序部分和211所的冯炽焘负责计算部分，他们三人抓紧时间，投入工作，很快便取得了成效。

周立伟一边紧张地工作，一边和全国知识分子一起终于盼来了“文革”的结束，禁锢在他们头上的精神枷锁得到了解脱。1977年，周立伟抓紧时机，结合多年的研究工作，写成并出版了《夜视器件的电子光学》的教材，这是他多年坚持思考取得的成果。从这时候起，他开始研究同心球电磁复合聚焦系统的电子光学的问题，从而把他在苏联留学时的电子光学研究由静电聚焦扩展到电磁聚焦领域。

党的十一届三中全会后，国家开始大力投入发展科学技术， 1978年全国科学大会的召开，迎来了科学的春天。在这次会议上，国家对一大批科学成果进行了表彰，周立伟和方二伦、冯炽焘合作的变像管和像增强器的电子光学系统计算与设计的成果，荣获全国科学大会奖。邓小平同志在会议上发出振聋发聩的呼声，他要当知识分子的后勤部长，要为“科学技术人员创造必要的工作条件”，号召全国知识分子们“在党中央领导下，坚定不移地朝着建设社会主义现代化强国的伟大目标，乘风破浪，胜利前进”。邓小平的讲话令周立伟深深感动，他从中感受到党和国家要为科学代言，要让科学技术为社会发展和人民幸福服务！周立伟暗下决心，他要抓紧时代的机遇，要将自己所学到的知识派上用场，他觉得自己有使不完的劲头，要更加努力，把失去的时间找回来。

1982年，周立伟把此前思考过的种种问题和想法整理成《成像系统电子光学若干问题的探讨》一文：一是基于他对过去的思考，在苏联工作期间受到的启发；二是结合当前研究工作的进展和难题，提出了一些设问，主要是像管电子光学研究进展中所遇到的问题，他带领自己的研究生认真思考，试图把这些问题一一解决。在解决理论问题的同时，他又和方二伦合作研究用个人计算机（PC机）进行程序设计，经多次反复修正补充，编制了更为完善的像管电子光学设计软件包，极大地推动了推广应用。他们所承担的项目“宽电子束聚焦理论与设计”于1990年获中国兵器工业总公司科技进步奖一等奖、1991年获国家科技进步奖二等奖。

20世纪90年代，周立伟与方二伦、张智诠、金伟其、倪国强等合作研究用多重网格法加速场的迭代计算，并进行系统优化，从而研制成功了“像管优化设计及ODESI软件包”，于1996年获国家科技进步奖三等奖。该软件包经北方夜视公司昆明分公司和西安应用光学研究所应用，进行了微光一代管和二代管的电子光学系统设计和研制，取得了显著的经济效益和社会效益。这项研究为我国微光夜视行业由仿制到自行设计研制、独立自主开发新型夜视器件开辟了道路。进入21世纪初，周立伟又进一步深化了他的研究，和方二伦、李元、张智诠等人合作，把动态电子光学时间像差计算的内容融合到静态宽束电子光学系统设计中，形成了ODESI-SD软件包。

自1978年以来，周立伟成果累累，他已发表学术论文、科技报告和专著等近300篇（部），数十篇论文被EI、SCI等检索系统收录，其科研成果还荣获了包括全国科学大会奖、光华科技基金奖、部科技进步奖和国家科技进步奖在内的一系列重大奖励。

在一系列研究的基础上，周立伟建立了一整套关于宽束电子光学学派较为完整的理论体系。1995年秋，俄罗斯科学院普通物理研究所研究员莫纳斯戴尔斯基博士应邀来华讲学，他对周立伟说：“我读了您的著作（《宽束电子光学》）和发表的文章，我认为，您是真正懂得成像电子光学的人。”不仅如此，周立伟的研究被诺贝尔奖金获得者、俄罗斯科学院普罗霍洛夫院士誉为是建立了一个学派和体系。他在祝贺周立伟当选为俄罗斯联邦工程科学院外籍院士的贺信中说：“您是您自己科学学派的创立者。”

目前，周立伟虽然已入耄耋之年，但他依然在思考成像电子光学的科学问题。不久前他向上海的激光杂志社提交了4篇用英文撰写的研究论文，已通过同行专家的评审，获得好评，即将在2019年的Chinese Optical Letter刊物上登出，这些文章的撰写都是他一个人独立完成的。他觉得，趁自己还能工作，就尽量把自己的科学思想整理发表出来。

如今，回顾周立伟自1978年以来取得的科技成果，用他自己的话来说，就是 “锲而不舍、求索创新”，这也是他的时代使命，他正是在持续思考中创立了宽束电子光学理论体系。

重人才，志当模范人民教师

1958年，周立伟大学毕业后留校任教。一开始，他主要负责组建夜视技术教研室及教学工作。在建设实验室的同时，他和几位青年教师一边学习，一边为学生上课，并编写夜视专业教材，指导学生毕业论文。在“文革”期间，他为工农兵学员开课，为他们补习文化和专业知识，亲自带他们去昆明的云南光学仪器厂实习。实习期间，他还给制作红外变像管的工人师傅讲课，通俗地讲解像管电子光学，使他们知道光电成像器件的构成和基本原理，告诉他们如何装配与校正，改动哪些器件的尺寸，才能使所制作的像管获得清晰的图像。实习期间，他与学生们同吃同住，手把手教他们实践知识，学生们都很喜爱这位教师，日常有了困难，都去找周老师，他也热心为学生们解决问题，赢得了学生们的好评。

周立伟喜爱教师这份职业，从留校第一天起，他便立志要将教师的身份作为自己的终身职业，他认真对待每一位学生。1978年，对于许多人来说，这是改变命运的一年，我国恢复了因文化大革命而中断的研究生招生。这一过程始于1977年10月，当时国务院转发了教育部《关于做好1977年高等学校招生工作的意见》，该文件对全国研究生招生工作做了统一的部署。1978年1月，教育部在《关于高等学校1978年研究生招生工作安排意见》中明确了1977年和1978年两年的研究生招生工作合并于1978年进行。就是在这一年，周立伟开始招收他的第一届研究生。

周立伟带学生的劲头十足，博闻强识的他，在谈到成为教师的条件时，常常引用《资治通鉴》的话：“聪察强毅，谓之才。正直中和，谓之德。” 学高为师，身正为范，他始终认为，真正的教师应是德才兼备的。周立伟知道，国家发展需要德才兼备的人才，他重视对学生的培养，希望每一位青年都能成长为国家的栋梁之才。他告诫学生们，要珍惜学习的时光，在学校期间既要学到知识，也要养成美好的品德，成长为对社会有用的人。他在思索自己为什么要当教师时曾说：“不仅是为了这份养家糊口的职业，而是为了追寻自己的价值，使自己能更好地服务社会，培养优秀的学生，报效自己的国家。教书的目的是育人——大爱育人，我希望我能培养出的学生是一个优秀的人，首先是一个好人，其次是专门家。”周立伟对学生有很高的期望，他认为，一个优秀的人才，有两方面的要求：一方面在德行上要求有道德、有信念、有理想、有抱负，还应该是诚信的人，能够自我反省，知错能改，能识别好坏；另一方面他们通过严格的业务锻炼，成为专门领域的专家，具有独立解决问题的能力和开拓创新的能力。按照这样的标准，他严格要求学生，手把手指导学生们选择课题，带着学生们进入科学的殿堂，培养学生对科学研究的兴趣和良好的科研习惯。

艾克聪研究员是周立伟的开门弟子，他于1978年考上周立伟的研究生，后来又继续攻读周立伟的博士生。他回忆起读书时代的往事，还记得老师对他说的话：“做学问中学做人，做人中学做学问。”做人和做学问是一致的，不能在这两方面有丝毫的懈怠，要把自己所有的精力都投入到学习和科研中去。他也记得老师和他说过的爱因斯坦的例子，要对科学有好奇心，在科学中不断探索，不断创新。他感念当初是老师的言传身教让他迷上了电子光学这门在当时来说尚属于前沿技术的学科，也正是老师的教导，令他学会了研究的方法，走上了研究的道路，并以科研为终身职业。

周立伟对每一位学生都很亲切，他亲自带着学生们外出开会、考察，鼓励学生们多多对外交流，有时候还让学生在他家里住下，和他们谈心，为他们解答难题。学生们都很敬爱周立伟，他们形容和他的关系：就和父子一样亲密。

1980年2月12日，中华人民共和国第五届全国人民代表大会常务委员会第十三次会议通过了《中华人民共和国学位条例》，并宣布自1981年1月1日起实行，随后国家又制定了《中华人民共和国学位条例暂行实施细则》。这些好消息真是令周立伟高兴。他以自己的切身体会知道，国家越来越重视对人才的培养，未来的时代是人才的时代。

怀着对人才培养的热情，1980年2月，他写下“关于研究生学习与学位论文工作的札记”提交给校学术委员会，谈自己留苏期间做研究生的亲身实践，并在全校作了“关于研究生指导教师的作用”的报告。周立伟在他的“札记”和报告中阐述了自己对学生培养工作的一些心得，他把研究生比喻为“攀登科学技术高峰的突击队和高等学校师资的后备军”，认为培养和使用高级科学技术人才是促进科学技术发展的前提，由此凸显了新时代人才的重要性。周立伟赞颂国家实行学位制，认为这是和教学、科研、管理密切结合的。他结合国外已经实施成熟的学位制度，以及自己在苏联学习的体会，还有多年教学的实践，详细指出了培养研究生应该注意的方法，包括每一个学年如何安排课程，如何帮助学生选题，以及研究生的毕业论文应达到什么样的标准才能够合格，等等。这篇文章为当时学校的研究生课程设置、培养方案指出了一条明晰的道路。1982年，他被聘为国务院学位委员会学科评议组成员。1983年，周立伟晋升为博士生导师。1984年，他被国家教委破格特批为教授。1987年，以他领衔的“军用光学”学科被评为国家重点学科，由此获得了世界银行的支持，在工程光学系内建立了“颜色科学”专项实验室。

1998年．周立伟把自己多年教学、科研的心得，结集成册，出版了《一个指导教师的札记》，这也是他在指导研究生的实践中写下的有关科学方法的札记。在这本札记中，他从学习与科学研究过程中的科学方法、学习方法、治学和思想方法以及科学论文写作方法等方面，叙述了自己的认识和体会，这部书虽然不是学术论文，但提出了做学问的方法和规范，在科学界影响很广，好评如潮。

新时期重视人才，周立伟有机会亲自培养人才，指导人才。自改革开放以来，周立伟已培养了一大批博士生和硕士生，其中不少人现在已成为知名大学和科研机构的教授、研究员，成为各自单位和领域内的科技骨干。1984年，他被评为国家级有突出贡献的中青年专家，1996年被授予“全国兵器工业先进工作者”荣誉称号，1999年被评为北京理工大学师德标兵，2001年被评为北京市高校系统优秀共产党员，2004年荣获北京理工大学“研究生指导教师名师奖”。尽管已经获得了不少荣誉，但周立伟仍然觉得自己做得不够，他时时刻刻督促青年人成才，言行中都流露出对青年人的殷殷期盼。2018年9月20日，在为北京理工大学师生们做的报告中，周立伟感慨道：“今天的你们是非常幸福的。天高任鸟飞，现在是讲科学发展观、以人为本的时代，只要努力上进，前程无量。我非常羡慕你们，因为中国在不久的将来将由一个世界大国变成世界强国。你们将可以看到中华民族屹立于世界民族之林，扬眉吐气的日子了。”

时至今日，周立伟已经在教师的岗位上奋斗了60年，他热爱这份工作，他希望在有生之年，能为国家培养更多的人才，继续履行教师的职责和义务。

拓交流，让中国光学走向世界

周立伟作为俄罗斯萨马拉国立航天大学名誉博士参加学校纪念大会

1978年初，我国外交部收到了两封英国来信，信中邀请周立伟到英国伦敦参加由伦敦帝国理工学院召开的光电子成像器件国际学术会议和由兰克集团召开的电子成像国际会议，并请周立伟在会上宣读论文，向学界介绍他的研究成果。周立伟得知这一消息时，心里很高兴，因为国外学术界也知道了他的名字和成就，但他也深知出国的路是很艰难的。那时，党的十一届三中全会还未召开，国门紧闭，出国手续极为繁琐复杂。在了解到情况以后，当时的兵器工业部认为，我国学者应该走出国门，应该接受邀请出席国际会议，这是一条打开国际学术交流渠道的好方式，可以令我国了解国外夜视与光电成像发展动态，也令国外了解我国的情况。学校领导也支持周立伟出国，并为他提供了担保。在经过有关部门的批准后，一封由王震同志亲自签发、中央政治局5位常委画圈的批准函发出，指示由兵器工业部和电子工业部联合组团、周立伟率团，出国参加由伦敦帝国理工学院召开的光电子成像器件国际学术会议和由兰克集团召开的电子成像国际会议。周立伟如愿出国访问，并圆满完成了出国任务。他在会上宣读了自己的研究成果，题为《同心球电磁聚焦系统的电子光学》的学术论文。这篇文章宣读后，引发了与会者的广泛兴趣，与会学者由此了解到了中国的成像电子光学学科的研究进展，认识到周立伟其人，该文后被收入国际知名期刊Advances in Electronics and Electron Physics（《电子学与电子物理学的进展》，1979年第52卷）中。

改革开放以后，我国与国外的交流愈发密切。周立伟早年在苏联留学，他深知对外交流的重要性。值得一提的是，周立伟早年在学校里学习的是俄语，且在苏联留学多年，但回到祖国以后，为了能看懂国外的学术著作，他在艰难的条件下自学英语，尤其是在1973和1974年，他曾两次被派往荷兰和英国考察夜视和像增强器技术，这更加勉励他好好学习英语，为的是能更好地对外交流。

令周立伟难忘的是1980年10月，他作为中国科协第二届访美代表团成员，与他所敬爱的电子学家、代表团副团长、清华大学孟昭英教授一起到美国访问。在这次访美中，孟昭英教授把他介绍给了最顶级的物理学家杨振宁、吴健雄两位教授，他还得以认识美国物理大师、诺贝尔奖金获得者查尔斯·汤斯教授，并与他们进行了恳切的交谈。与大师的交流令周立伟收获很深，他感到自己还有很长的路要走，而他也有一个梦想，那就是让中国光学走向世界，也让世界了解中国光学。这还需要学界同仁付出更多的努力！于是，周立伟利用自己曾经留苏的优势，大力牵线，促成了学校，乃至国内光学机构与俄罗斯高校及研究所的科学合作和人才培养。例如1999年至2005年，他与俄罗斯科学院普通物理研究所谢列夫教授领导的团队开展了有关飞秒电子光学的研究。在这一项合作研究中，他提出了“直接积分法时间像差理论”,证明了俄方提出的“Tau变分时间像差理论”之无误，但指出后者的时间像差系数需要求解微分方程之不便，不如直接用积分形式表示。鉴于他的学术成就以及在中俄科学合作中的突出贡献，1992年他当选俄罗斯圣彼得堡工程院外籍院士，1997年被授予俄罗斯萨马拉国立航天大学名誉博士称号，2000年当选俄罗斯联邦工程科学院外籍院士。不仅如此，周立伟在国内外电子光学与光电子成像学术界享有很高的声誉，他多次受邀前往国外讲学、作学术报告、主持重要学术会议等。他还曾担任中俄国际学术讨论会主席、光电子成像与探测国际会议主席和亚洲光子学国际会议的国内委员会主席，被美国国际光学工程学会（SPIE）聘为SPIE论文集主编和分会主席，被美国国际科学基金会（ISF）聘为电子光学学科评委等。

1980年，周立伟（右）与孟昭英在香港

时至今日，中国的光学工程学科已站在国际前列，多项国际学术会议在中国召开，中国的光学与光子学专家们来往于世界权威学术机构、政府以及科研机构间的合作层出不穷，中国光学学会以及中国光学工程学会已成为世界闻名的光学团体。这些成绩中蕴含着王大珩、母国光、金国藩、周炳琨以及周立伟等光学家们的努力与付出。

在总结自己60年来走过的科学之路时，周立伟认为自己绝不是科学大家或大师，而是一个科学跋涉者，一步一个脚印向前行进着、探索着的学者。周立伟曾经说过：“就我个人来说，我是属于中等智质的人，没有过人的天赋和特别聪明的地方，能力也不是很强。但我自问是一个勤奋努力，在科学探索上孜孜不倦、永不放弃的人。在科学研究方面，我给自己树立的目标是高的——要闯出一条路子来，做出国际先进水平的成果来。当我认定了这条道路，不管多少困难，哪怕经过10年、20年，最终我一定要解决它，这个信念我从来没有动摇过。也许是这一点，我才能有今天一点微小的成就。我深深怀念我的合作伙伴——已故的方二伦高级工程师，我衷心感谢我的研究生们，以及校院领导的支持、老师和前辈的教育和栽培，以及我国电子学界和光学界两位前辈孟昭英院士和王大珩院士对我的关爱和帮助。”

周立伟的成功，离不开改革开放以来国家对科学技术发展的热烈支持，对人才的尊重。周立伟热爱这个时代，他曾在一篇“自述”中感谢他所属的时代，他说：“我走过的路实际是代表了50年代成长起来的这一代知识分子的历程。但我是这一群人中间幸运的一个。幸运的是，我赶上了改革开放的好时代。党的十一届三中全会的路线和邓小平同志的改革开放的方针、政策，特别是提出‘科教兴国’的口号，重视科学与教育，重视知识和人才，使我国的科技教育事业迎来第二个春天，开始了中国知识分子多少年梦寐以求把知识和才能献给祖国的新时期。这也是我的最大机遇，我的绝大部分成就是在十一届三中全会后这20余年内取得的。我要深深感谢改革开放的好时代。”