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白春礼 从战士到院士

2019-09-10

科学大观园 2019年20期
关键词:中国科学院纳米蚂蚁

说到纳米科技,不能不提白春礼。从上个世纪80年代中期开始,是他在纳米科技这条大道上带头奔跑,牵引着中国纳米科技列车追赶世界发达国家先进水平。

白春礼常说:“我们搞科研工作的人常说,在科学研究中,最可宝贵的就是对无数的未知有着无尽的兴趣。”

联想到白春礼的童年经历,相信读者对他的话会深以为然。

白春礼父亲是个儒雅而正直的人,解放前曾在公立小学当过教员。赋闲时,他常翻着一本本泛黄的诗集,细致而又生动地为白春礼讲解诗中的蕴意、诗人崇高的气节、远大的抱负。是以童年时期的白春礼最爱背古诗词,最崇拜诗人,最想当作家。

但一个碎酒瓶却打碎了一个孩子的作家梦,因为他发现了一个令他终生难忘的有趣现象:在碎酒瓶底下,压着一只特大号蚂蚁,他好奇地拿开瓶底,咦,特大号蚂蚁不见了,不过是只平常得不能再平常的小蚂蚁,怎么会这样呢?重新把酒瓶底置于蚂蚁上方,蚂蚁又变大了,这回,他清晰地看见了蚂蚁腿上尖尖的绒毛。这是为什么?举着破瓶底他问了许多大人,大人告诉他这是“放大了”的原因,可为什么会“放大”呢?“放大”的用处在哪里呢?这一系列过于“深奥”的问题令白春礼绞尽脑汁,浓厚的兴趣由此而生,但他并不曾料到,许多年以后,他能通过自己亲手研制成功的高分辨率扫描隧道显微镜,清晰地看见了一簇簇美丽如珊瑚礁般的卵磷脂生物膜表面分子;如起伏的丘陵似的二氧化汞在石墨表面单分子层;如风乍起吹皱春水般的有机导体表面原子……而此时,时光隧道已伸延至1988年4月,是白春礼自加州理工学院回国后仅半年时间里的事。

1966年,白春礼升中学,只念了4年,便拿到了高中文凭。在这个特殊的年代,空有求学愿望没有求学机会的白春礼,同千千万万的青年人一道,迈入了上山下乡的行列,成了黄河岸边生产建设兵团的一名战士。

转眼之间,白春礼已在内蒙古生产建设兵团干了4年。1974年,经过全连战士三轮不记名投票评选和参加文化考试,白春礼作为一名“有实践经验的工农兵学员”成为北京大学的学生。毕业后,即被分配到中国科学院长春应用化学所工作,从此开始了他在中国科学院的科研生涯。 1985年9月,受中国科学院化学所的委派,白春礼来到了风中飘散着玫瑰花香的帕萨迪那。走进风姿如画的加州理工学院,他心中生出一种似曾相识的温馨,因为这里曾留下钱学森、周培源等前辈的足迹。

在芬芳的帕萨迪那,在年轻的白春礼的足下,一条繁花似锦、绿草如茵的道路已坦荡铺就。在众人眼中,白春礼无疑已叩开了成功之門。

但是,友情、美元、绿卡,这些都没能留住白春礼归家的脚步。他把在异国他乡辛辛苦苦挣来的美元全部变成了 STM的研制资料、关键元器件。携着这堆宝贝,怀着满腔赤诚,1987年10月30日,白春礼踏上归途。

回到祖国,一切困难都在白春礼的预想中。当时的化学所在负债几百万的状况下,仍借出了12万元人民币给白春礼的课题组。分配这杯水车薪的12万元,从不过问家务的白春礼这会儿却像个精打细算的主妇;他曾扛着锹镐蹬上三轮去捡破烂,从旧螺钉、旧电线到废弃的实验台、破桌椅,见到什么他捡什么,活像个破烂王;他曾坐公共汽车到几十公里外的京郊买实验用的机箱,然后扛着箱子在众人的白眼相向中挤公共汽车回城。

一个偶然的机会,白春礼参加了中科院院长周光召组织的一次科研体制改革座谈会。白春礼向周院长汇报了工作进展情况以及经费极为紧张的实际状况。身为科学大家的周光召敏锐地意识到 STM是一项对中国科技具有深远意义的伟业。于是,他当即对白春礼说:“你马上写份报告给我!”不到一个月,30万元的院长特别基金拨到了白春礼的课题组。

1988年4月12日,中国第一台计算机控制的 STM研制成功;随后,AFM——原子力显微镜研制成功;激光检测 AFM研制成功;低温STM研制成功;超高真空 STM研制成功; BEEM——弹道电子发射显微镜的研制已通过国家鉴定,达国际先进水平……

1988年初,白春礼提出的“扫描隧道显微镜学及材料表面结构研究”被列为中国科学院的重中之重项目,两年拨款96万元;他们研制的原子级显微仪器已成系列,成立了一个命名为“本原”的高技术公司;他们用STM在世界上首次观察到DNA三链特殊结构,并研究了DNA三螺旋结构,为国外科学界所注意,多次应邀在国际会议上作报告。

至此,他们已不满足于只是观察原子,而是发出了“改造原子”的宣言,于是 STM神奇功力从单纯的观察扩展到对原子结构进行“手术”,操纵原子的技术为造出新型的计算机芯片打开了通道。

天道酬勤。中国的STM研究凝结着白春礼的无数心血,辛勤的付出赢得了社会的认可,1997年当选为中国科学院院士。2001年10月4日,国际化学工业协会授予白春礼2001年度“国际奖章”,以表彰他在纳米科学领域的杰出贡献和为国际科学技术交流与合作所发挥的领袖作用。不久,被誉为“著名纳米科学专家”的白春礼却出人意料地发出“为纳米热降温”的呼声。

2002年2月25日,白春礼在中国科学院《2002科学发展报告》中指出,应该对当前的“纳米热”有清醒的认识,尤其需要对纳米科技的内涵和纳米科技的发展趋势做进一步的思考,防止一些谬误和炒作损害这一新兴的前沿科技在我国的健康发展。要坚持“有所为有所不为”的方针,加强研究基地的建设,增加科技专项的投入,同时要十分重视知识产权的保护。

对于这些专业性较强的文字,人们也许并不能完全理解,但饱受“一哄而上”之苦的市场对此做出了积极反应,有经济学家评价道:看到这种清醒与理智,着实令人欣喜。

来源|科技日报(有删减)

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