醉心晶体谱华章

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【人 物 背 景】

闵乃本,南京大学教授、中国科学院院士、第三世界科学院院士，兼任第十届全国政协常委、第九届江苏省政协副主席。留校任教48年以来，几十年如一日地潜心研究、辛勤耕耘，多次被授予“江苏省劳动模范”、“国家级中青年有突出贡献专家”、“全国优秀教师奖章”、“全国模范教师”称号。先后获得国家自然科学二等奖、国家优秀图书一等奖、国家自然科学一等奖（2006）；在国内外学术期刊上250余篇，出版了《晶体生长的物理基础》专著。

升腾的烟雾中，他的沉思有了灵感；绕齿的茶香中，他的灵感得到升华。一根烟，一杯茶，一串思考，一方天地。他，就这样从容淡定、宠辱不惊地走过了近半个世纪的执教生涯，更在晶体物理的世界里谱写出令世人瞩目的华美乐章！

他，就是2006年度国家自然科学一等奖获得者、南京大学闵乃本院士。

虽然闵乃本和他的课题组拿到了国家大奖，科研工作在外界看来似乎告一段落，但在闵乃本自己看来，科学研究是永无止境的。目前，闵乃本正在带领课题组继续探索，努力将红、绿、蓝三基色全固态激光器的功率从现有的一瓦量级提高到10瓦量级，为研制出小型的彩色激光投影仪潜心研究着。

为师：言传身教先教做人

1959年7月，24岁的闵乃本大学毕业并留校任教，开始了他人生的新一次扬帆远航。而这一切，并非偶然。

闵乃本出生于江苏如皋县一个书香世家，童年时代的他活泼好动而不失顽皮，喜欢爬树、打弹子等各种游戏。12岁那年，由于当地没有初中，小学毕业后的他不得不离开家园、离开父母，坐着家乡古老的独轮车，来到敬儒中学（今南通二中）开始了异地求学生涯。在闵乃本的记忆里，当时家里贫穷，虽然学校离家有 50 多里远，但只能安步当车，步行回家。而且求学期间凡事都得自己拿主意，生活上更是得学会自理。初中阶段，闵乃本遇到了第一位照亮他前行之路的引路人、毕业于中央大学物理系的柳久山老师。柳老师那一个个与日常生活中的物理现象紧密相关的问题在少年闵乃本的心中种下了对科学的好奇与热爱：“天上为什么会出现彩虹”，“摩擦为什么会生电”，“冬天的鱼儿为什么冻不死”……在对这些问题的探究中，闵乃本喜欢上了观察自然、独立思考，并立志要当揭开科学奥秘的探索者。初中毕业后，闵乃本选择进入上海国立高级机械学校（上海理工大学前身）学习。在那里，大量的科学书籍填补了他一直以来对科学的向往和渴望，课堂上、教室里、图书馆中都能见到闵乃本埋首苦读的身影。尤其是在阅览室里，他主动翻阅了《工程热力学》、《蒸汽动力厂》等大学教材。3年的中专生活，使闵乃本不仅拓展了知识面，而且学会了机械设计与制图、车、钳、铣、刨、磨等多种加工技术，为他日后从事科研打下了良好的工科基础。

1955年，正值国家第一个五年计划实施，闵乃本怀着欣喜的心情，经过几周的昼夜努力，便顺利过关斩将，拿到了南京大学的录取通知书，圆了青春年少时探索科学的梦想。在大学里，他不仅认真学习专业知识，还广泛涉猎，研读哲学、艺术、历史、现代与古典小说，让不同的思维方式通过自己的消化理解得以融会贯通。留校任教伊始，闵乃本幸运地遇到了人生中的又一位良师益友──冯端老师。在冯端老师严谨治学、宽厚待人的风格影响下，闵乃本耳濡目染，孜孜以求，在教学相长中丰富自我，追求卓越。

闵乃本院士认为，在高校从事教学科研就是为了培养人才，特别是培养高层次创新人才。培养人才，一方面要教给年轻人知识，另一方面更要先教会他们如何做人。为人师表、身教言传，不仅是闵乃本院士的为师之道，更是他培养人才的不二法门。

1982年，闵乃本应美国晶体生长协会副主席罗森伯格教授的邀请，以访问学者的身份去美国犹他大学进行合作研究。在那里，他修正了晶体生长的"杰克逊"理论，成功地解释了晶面热致粗糙化的难题，在第七届国际晶体生长会议上被誉为“近十年来晶体生长领域最好的研究成果”，并因此获得美国犹他大学和黑格斯飞弹公司联合设立的“大力神”奖。闵乃本出类拔萃的研究业绩深深打动了罗森伯格教授，他提出要与闵乃本签十年的工作合同，劝他留在美国继续研究。在那个时代，美国的收入是中国教师的几十倍甚至上百倍，美国的生活、工作条件也远远超过中国。面对这个许多人梦寐以求的机会，闵乃本却没有心动，毅然踏上了归国之路。闵乃本自己当时并不知道，他的这段动人佳话使物理系本科生陆延青对闵老师产生了由衷的景仰之情，更成为陆延青后来转专业来到闵老师门下深造的最初动因。

1984年，中国发生的两件大事鼓舞了时为晶体生成领域新星的闵乃本，使他感到自己的学术设想有了实现的客观条件：一是中央决定建立国家自然科学基金会，二是南京大学固体微结构物理国家重点实验室成为国家计委确立建设的首批4个国家重点实验室之一。时年闵乃本已49岁，他意识到凭现有的精力不可能一个人单枪匹马地完成全部的学术设想，必须建立一支精干的团队，一边培养学生一边开拓研究。

于是，闵乃本做的第一件事就是拿着“放大镜”四处寻觅人才。1982年从南大毕业的朱永元先被闵先生招进课题组，老三届毕业生祝世宁，年轻一些的陆亚林、陆延青也相继进入课题组，成为他的博士生。在闵乃本的团队里，没有人规定什么时候上班、什么时候下班，但每一位成员吃完晚饭都会自觉地赶到实验室，直到晚上十一、二点才离开，大家已习以为常。对课题组的科研工作者而言，假期是自己科研的黄金时间。学生们充满敬意地说，为了充分利用时间，很多导师几乎都要干到大年三十才“收工”。在导师们的榜样作用下，实验室的许多研究生坚持与导师一道把手头的事情处理完毕后才各自回家过年。

上世纪90年代，下海盛行，闵乃本和他的团队却心甘寂寞地奉献在实验室里，他们的精神感动了一个人。一个偶然的机会，闵乃本在火车上认识了企业家吴思伟，他为课题组无偿提供了一笔资助。闵乃本用这笔资助设立了克立奖研金，每位获奖者每个月可以获得1000元的补贴，这在当时比闵乃本自己的工资还要高。

留下来、再送出去，是闵乃本对年轻人的“远线投资”。当自己的学生留下来成为了合作者后，闵乃本更是不遗余力地帮助他们走出国门，拓宽知识面。在他不遗余力的帮助下，课题组的每一位成员都在工作了两三年取得一些成就后以专家的身份赴欧美等国最有名的研究组从事合作研究。而在闵先生的精神感召下，他们主动回到祖国、回到高校，继续与闵先生并肩作战。通过这种出国访学和交流，课题组成员增强了参与国际合作与竞争的意识与能力，眼界也更加开阔，促使课题的发展呈良性循环。

闵乃本深刻地认识到：“建设一个勇于创新、团结和谐的团队并不容易，不是招收一些有潜质的人、添一批先进设备就能成就的，而是一个科学知识、实验技能、研究成果等不断积累的过程，一个学术传统、学术氛围、科学精神不断传承的过程。”闵乃本希望自己能成为一个善于发现人才、培养人才的真正的“伯乐”。

治学：勇于创新甘于寂寞

上世纪50年代末起，闵乃本在冯端院士的带领下，闯入了当时国内尚是空白的晶体缺陷研究领域。他与同事们一起自行设计了我国第一台电子轰击仪，成功地制备了难熔金属单晶体，为开展晶体缺陷研究开阔了道路。

从70年代起，闵乃本开始了对晶体生长的研究。1982年，41万字的专著《晶体生长的物理基础》问世，成为当时国际上第一本全面论述晶体生长的理论专著。

1986年，在日本作为访问教授的近8个月时间里，闵乃本首次提出层错生长机制、孪晶机制，受到国际矿物晶体生长委员会主席、晶体生长界权威、日本东北大学砂川一郎教授的高度称赞。他所建立的晶体生长缺陷机制和相应的晶体生长理论后来在国际上被称为“闵氏亚台阶理论”，并被证明是晶体生长的普适理论。

闵乃本用自己的热情、执着与拼搏在晶体物理领域书写出一个个大大的惊叹号，让世人对这位清瘦矍铄的科学工作者敬仰有加。正如闵乃本院士所言：“我毕生从事科学实验，从科研实践中深深体会到，科学工作者不具有科学精神，就不可能得到重要的科学成果，只能得到像美丽的肥皂泡一样的昙花一现的结果。我对科学精神的体会就是进取精神、奉献精神、坚持真理的精神、坚持到底的精神、平等协作的精神……”

2006年，闵乃本带领团队凭借课题《介电体超晶格材料的设计、制备、性能和应用》摘得了空缺二年的国家自然科学一等奖，成为自1999年国家奖励制度改革以来内地高校独立完成的第一个国家自然科学一等奖。该成果从提出基本概念、建立基本理论、证实基本效应一直做到最终研制成功全新的原型器件，历经19年。谈及其中的奥秘，闵乃本院士动情地说：“这不是一个人能完成的，也不是我们得奖的5 个人完成的，还有陈延峰、王振林、王慧田和何京良等教授，以及名字没有写进证书的许多人，包括许多研究生，他们都是贡献者。应该说，这项成果的取得是团结合作、勇于创新的结晶。”

“创新”二字可谓闵乃本院士课题组摘得本届国家自然科学一等奖的关键所在。对于创新，闵乃本有着自己的独到见解：要在继承中发展，在发展中创新。这实际有一个积累的过程，是一个自然的过程，不能以功利为目的，不能急于求成，要甘坐冷板凳。

“我们这个获奖课题的设想不是凭空从天上掉下来，而是有所继承。”1962年，美国的诺贝尔奖得主Bloembergen提出了准位相匹配理论，但是这个理论一直没有办法得到验证。直到70年代末，在冯端教授的带领下，闵乃本等巧妙地利用了在晶体生长过程中出现的生长条纹，研制出聚片多畴铌酸锂晶体，成功地验证了准位相匹配理论。这一成功使闵乃本敏锐地意识到这类微结构材料具有潜在的应用价值，于是萌生了发展和建立一套有关该类材料的系统理论并探索其应用前景的设想。

1984年，科学家发现了物质的一种新的形态――准晶。虽然新物质形态的发现往往都有新应用的出现，但随后的相关研究工作却大都集中在基础研究方面。1986年，闵乃本考虑提出介电体超晶格的概念时开始设想：“是否可将准晶结构引入到介电体超晶格中，构建准周期超晶格？”经过2至3年的探索，闵乃本和他的学生朱永元等建立了准周期超晶格的多重准位相匹配理论，预言“一块准周期的介电体超晶格有可能将一种颜色激光同时转换成三、四种颜色的激光！”，虽然当时还有实验结果，他们不敢下定论，但这一理论预言已让他们兴奋不已。然而，让大家没有想到的是，他们的这项研究成果于1990年在国际学术刊物《物理评论B 》上发表后并未引起学术界的重视。刚开始，闵乃本心里很不是滋味，后来终于想通了：一个理论要得到国际上的承认，没有实验的验证不行。于是，他下定决心要制备出准周期的介电体超晶格。其后的两年里，课题组一直在思考制备介电体超晶格的新工艺，却总也没有找到突破口，这也是他们在19年中最为苦闷的时候。

1992年，闵乃本院士到香港中文大学访问，一面讲学一面在有空时翻阅最新的物理学杂志。有一天，忽然看到一篇报道说日本科学家利用半导体平面工艺制成了周期结构光波导，实现了激光倍频。“半导体平面工艺任何图样都能做，既然周期结构能行，那准周期也应该能实现！” 闵乃本院士的灵感一下触发了，并将这个办法告诉了祝世宁。实验室人员一起尝试着设计图案、光刻、做电极……终于用二年多的时间成功地发展出一种室温图案极化制备介电体超晶格的新技术。

秉承着坚持到底的科学精神，闵乃本课题组的科研道路越走越宽。1996年，课题组制备出了同时能出二种颜色激光的准周期介电体超晶格，并成功地用漂亮的实验验证了他们建立的多重准位相匹配理论。这项工作发表在世界级学术刊物《科学》上，引起了广泛的重视，入选科技部1998年度我国基础研究十大新闻。

随着国家自然科学基金的设立，“863”计划、攀登计划、“973”计划的实施，以及国家重点实验室的建立，课题组所在的南京大学固体微结构国家重点实验相继购置了激光器、电子显微镜、聚焦离子束等现代化仪器和设备，科研条件大幅改善。尤其是1995~1997年取得的巨大成功，更让闵乃本院士对该研究方向的选择充满了信心。但闵乃本深知，“和发达国家不同的是，我们的基础研究成果如果不再花一点时间将它演示出来，就不能吸引工业界或应用界的关注。我们处在发展中国家，要付出更多的努力再往前走几步，这样才能被产业界认识，使这些成果早日对人类、对我们的国家有所贡献。”基于这一认识，课题组将已经取得的基础研究成果与全固体激光技术相结合，齐心协力，终于在2005年利用自巳研制的介电体超晶格，研制成功全固态超晶格红、绿、蓝三基色和白光激光器。

对一个以基础研究为主的课题组而言，要完成一台技术复杂的原型器件其难度可想而知，更何况他们不但制出了样机，还取得了4项国内发明专利和1项美国发明专利。据统计，近年来国际上从事该领域研究的研究组越来越多，从1997~2005年间，相关论文开始出现在《Nature》、《Science》、《Physical Review Letters》上，他们的论文约占这三种学术期刊上该类论文总数的一半左右，研究结果被美、英、法、俄罗斯、日本等20余个国家的著名大学和实验室的研究组所引用。

对于介电超晶格的应用前景，闵乃本院士有着更多的憧憬：“我们知道，一般的固体激光器只能出一种颜色的激光，用了我们的介电超晶格以后可同时出红绿蓝三种颜色的激光，或更多颜色的激光，这就为当代激光技术开拓了新应用，也开拓了光学和非线性光学的新领城。除用于彩色显示外，还有许多事情可以做：如多波长激光器有可能去发展一种激光医疗仪器，当然，目前这只是可能的设想，还没有做出来。如果有医疗界、企业界愿意做，我们会很高兴与他们一起来讨论。”

参政：家国情怀 兼济天下

传统文化蕴育的理想信念，以及现实生活带来的磨炼和洗礼，使得老一辈知识分子身上更多一份忧国忧民、兼济天下的情怀，闵乃本院士也不例外。

“科学的追求旨在对全人类的奉献，而不是以科学家本人的功利为目的。自古以来，中国知识分子毕生最大的追求，就是能将自己的知识贡献给祖国和人民。”闵乃本的童年时代，正值日寇侵略我国，山河破碎，生灵涂炭，趴在姐姐背上躲避日本人的飞机成为他少时最深的记忆，颠沛流离的逃难生活使他小小年纪就对民族屈辱有着深深的感触，萌生了振兴中华的理念。如今，国泰民安，中国知识分子迎来了振兴中华、实现理想的最佳年代，闵乃本为自己生活在这样的年代而感到十分幸福。努力做好本职工作、报效祖国和人民更成为他最大的心愿。

在做学问搞科研、教书育人提携后学之余，闵乃本关心国事与民生，以科学家的视角分析当代科学发展趋势，准确把握参政党在科教兴国战略中的作用。曾经作为国家重点基础研究发展规划“973”计划”光电功能晶体结构性能、分子设计微结构设计与制备过程的研究”项目首席科学家，又是教育部科技委副主任，教育部材料科学教学指导委员会主任，中国科学院数理学部副主任，江苏省自然科学基金会主任，以及全国政协常委, 九三学社中央副主席，江苏省政协副主席，九三学社江苏省委主委，闵乃本院士可谓身兼数职，任重道远。在闵乃本院士看来，“科学家的命运与祖国的命运是紧密相连的，只有社会稳定、民族振兴，才能为知识分子施展才华提供无限广阔的空间。”“我们国家和世界发达国家存在差距，要实现跨越式发展，我们这些科学工作者要立足于前沿，要付出更多的艰辛，这是中国科学家的历史责任。”

上世纪90年代，当闵乃本得知江苏省自然科学基金每年只有700万元，低于周边的上海市、浙江省，给时任江苏省省长的季允石写信，希望政府加大对科技的投入，建议得到季省长的重视，江苏的自然科学基金从过去的700万元变成了1500万元，推进了江苏省的科技进步和发展。随后几年中，江苏财政收入逐年增长，闵乃本又给现任省长梁保华写信反映此事，很快得到梁省长的回复，江苏自然科学基金增加到2500万元，并将根据全省GDP的增长比率，不断增加对科技的投入，确保江苏经济大省、科技大省的地位。

2003年6月，国务院成立《国家中长期科技规划纲要》领导小组。该规划是我国到2020年科技发展的规划和蓝图，关系到提高科技创新能力，为全面建设小康社会提供支撑；关系到抓住机遇迎接世界科技革命的挑战；关系到增强综合国力，维护国家安全，提高国际竞争力。闵乃本作为第14专题基础学科战略研究小组的常务副组长，身感责任重大。但基础学科种类繁多，有些学科与他的专业毫无关联，隔行如隔山。为了做好规划，闵乃本把自己关在房间里读书，了解国际和国内最新发展的前沿动态，又认真听取各方面专家的意见，加以整理分析。在发扬民主、集思广益、充分酝酿的基础上，闵乃本和他的战略研究小组提出四大科学研究计划，即蛋白质组学研究、量子调控研究、纳米研究、发育与生殖研究，规划得到温总理的肯定，四大科学研究计划现已列入“十一五”规划中。

针对基础研究是否应该规划的问题，闵乃本等又提出动议：基础科学分两种类型，一种是以探讨自然界的客观规律为目的，不以功利为驱动的，这部分研究难以规划也无法规划；第二种，是以经济、社会发展的重大需求为目的的，这部分研究可以规划而且必须规划。该项建议受到总理的高度重视。

大处立意，小处着眼。晚年的闵乃本心头也时时萦绕着一个问题――构思和实践用中国传统文化创建中国特色的学术群体，发展具有国际影响的学派。

当今的中国，虽然国际交流日益深入，全球化浪潮席卷方方面面，人们的思想观念也正在改观，但自古以来以儒家为核心的传统文化的影响仍然深远，尤其是中国传统文化的“人情”和“和谐”特色鲜明。闵乃本认为，我们可以通过师生关系，培养一批人，凝聚一批人，保持学术群体的相对稳定发展，发展成为具有国际影响的学派；中国传统文化中的人际“和谐”精神，是适应现代科学研究广泛协作需要的趋势。只要发扬学术民主，清除封建家长制意识，激发创新意识，给青年人搭建施展才智的舞台，就有可能形成中国特色的学术群体。“然而这需要一个不断努力、积聚、发展的过程。我们不可能超越现实，一下子就要求一个年青人在一到二年就拿出什么惊天动地的成果来。现在给青年人造就一个宽松的学术氛围，编织一个和谐的人际环境，就能期待着明天的辉煌。”

老骥伏枥，志在千里。年届七旬的闵乃本院士，清瘦的身影依然忙碌不停，在科技部、教育部、科学院、基金委，在全国政协、省政协，在南京大学的实验室、课题组……都可听到他用带着家乡方言的口音，以清晰的思路和睿智的谈吐阐述着自己的科学见解，参与科学决策，指导实验室的发展，参与课题组的研讨。他清瘦的躯体内究竟蕴藏着多大的潜能呢？可以肯定的是，只要有益于教育和科研事业，有益于祖国繁荣和民族振兴，闵乃本院士都会不遗余力地去释放自己的光和热。