欧阳钟灿院士的科研人生

2024年7月14日，《知识就是力量》杂志社社长、主编郭晶博士，邀请中国科学院院士、理论物理学家欧阳钟灿，做客“科学教育大家谈”。欧阳钟灿院士不仅是清华大学第一位理学博士，也是中国建立首个博士后科研流动站的研究人员，是中国博士后群体中成长起来的第一位院士，第一位华人物理协会亚洲杰出成就奖获得者。欧阳钟灿院士分享了自己的人生经历，也对青少年兴趣培养、科学教育提出了自己的观点。小编据此整理成文，以飨读友。

“喜欢从未知的现象中找到答案的过程”

猜谜和读书这两个爱好，始终陪伴着欧阳钟灿。

“就比如说以‘凿壁偷光’为谜题，打3个古人的名字”，欧阳钟灿娓娓道来，“其中一个是诸葛孔明，因为凿壁偷光，透‘孔’就亮；其他两个就是《水浒传》里的孔明和孔亮两兄弟。”

欧阳钟灿认为读书不仅能增长知识，对思维的发展也很有帮助。“1979年，《知识就是力量》杂志发表了茅以升撰写的《没有不能造的桥》。从文中这座桥可以联想到，鲁班造桥的典故、清朝时建的泸定桥、位于河南省郑州市的中国‘黄河第一铁路桥’、位于甘肃省兰州市的中山桥……主动将概念联系起来，发散思维”。

“机遇总会留给有准备的人”

在18岁时，欧阳钟灿以优异的成绩考取了清华大学自动控制系。1968年，欧阳钟灿从清华大学毕业，被分配到兰州化学工业公司合成橡胶厂。

那段日子里，他总去图书馆“做苦力”。当宿舍里其他人在打牌时，他主动到更为安静的上铺住，“因为当时太爱好读书，所以总是想方设法获取读书机会。”生活的艰辛在欧阳钟灿的眼里格外值得珍惜。在工厂劳动锻炼期间，欧阳钟灿自学了自己感兴趣的《量子力学》和《广义相对论》。

“科学研究需要机遇也需要信心”

在选择研究方向时，欧阳钟灿毅然决然地选择了理论物理方向，师从谢毓章教授，研究液晶显示。

液晶显示“土博士”

作红细胞“新研究”

欧阳钟灿认为，搞科研要特别注意“新”。于是，他的博士论文以研究液晶非线性光学这个难题为目标，完全依靠笔和纸进行推导，最终成功解答了这一难题，并凭借这一突破性成果被授予清华大学第一个理学博士学位。

人体血管内的红细胞三维模型图

在清华大学工作一段时间后，欧阳钟灿成功进入中国科学院理论物理研究所，成为我国博士后制度设立后的首批入站研究人员。

后来，欧阳钟灿申请了德国柏林自由大学发明液晶显示的赫尔弗雷奇（Helfrich）教授作为合作导师，但到德国才发现，赫尔弗雷奇教授已经由液晶显示转向了液晶生物膜研究。当时，很多人都劝欧阳钟灿继续做液晶显示，但是他却认为“机会来了”。

看似不相关的转向

大约300年前，人们就通过光学显微镜发现红细胞是双凹碟形，但它为什么是这个形状，没有人知道。

于是，欧阳钟灿跟随赫尔弗雷奇教授，转而研究生物膜理论。“老师是应用物理学家，他能想到红细胞的膜是液晶的膜，可是不能推出为什么是双凹蝶形。”

欧阳钟灿将自学的理论物理知识运用其中，最终和赫尔弗雷奇教授共同推导出描述细胞复杂形状的普遍曲面方程，并求出了红细胞双凹蝶形状的解析，这项成果也被学界命名为“钟灿-赫尔弗雷奇方程”。

“所以我始终觉得机会和选择很重要，机会总是留给有准备的人”。

抓住信息社会的“牛鼻子”

在未来，液晶会不会被取代？欧阳钟灿认为不会。相比于近几年兴起的OLED（Organic Light-Emitting Diode），液晶显示技术经过多年发展，性质状态已经稳定，并且不会因温度变化而无法显示。

“我们国家这几年显示技术的发展，真正抓住了信息社会的‘牛鼻子’。欧阳钟灿信心满满地表示。在博物馆，随处可见液晶显示屏，“我们研制的液晶显示屏也在接触数字化，下一个时代是属于新质生产力的时代”。

知识链接

“液晶”的小故事

1888年，奥地利植物学家莱尼茨尔（Friedrich Reinitzer）发现，有一种白色粉末，刚对其加热时，呈不透明、浑浊液体态，但在继续加热后，就变成了透明的液体。为了探究成因，莱尼茨尔把这种物质寄给德国的物理学家莱曼（Otto Lehmann）。莱曼通过研究发现，当光透过这种物质时，呈现出了只有一般晶体才有的特性，它对光来说就是晶体，但是它同时具有液体的流动状态，所以，莱曼将这种物质定义为液晶。