從“坦牛”到“大牛”是如何實現的 ——褚君浩院士的科研感悟
記者：耿挺
上世紀60年代，當中科院上海技物所研究員、中科院院士褚君浩還是上海師範大學物理系的一名普通大學生時，就以“坦牛”為名，在黑板報上寫下了《勤奮+智慧=力量》的文章。
別人問褚君浩，為什麼取名“坦牛”？他嘴上說：“像牛一樣在平坦的大道上勤奮工作。”而心裡面真正想的卻是“愛因斯坦和牛頓”。
如今，站在技物所“我們和共和國紅外科技共成長”學術沙龍上的褚君浩，已經從當初的“坦牛”成長為紅外光電子物理及半導體研究領域的“大牛”。他用“勤奮刻苦、好奇質疑、目標如一、胸懷大志”概括了這一路走來的科研心得。
興趣能調動人最大的積極性
褚君浩對於物理學的興趣來自家庭的薰陶。在他的辦公室裡，有4本已經頁面泛黃舊書：兩本《分子物理學》和兩本《原子物理學》。這些可以用來做大學教材的書籍，卻是褚君浩在高中時愛不釋手的課外書。
在徐匯中學，褚君浩一頭扎進了學校圖書館，徜徉於《相對論abc》《絕對微分學》《從近代物理學的觀點》《宇宙物質》的科學知識海洋，也感悟到《居里夫人傳》《科學家奮鬥史話》的科學精神。
1978年，科學的春天到來，也讓已經是中學物理學老師的褚君浩再也抑制不住從事物理學研究的衝動。他原本想要考復旦大學物理系研究生，但是要晚半年入學。褚君浩大學同學的父親、著名科學家嚴東生院士寫了一封推薦信，讓他去考上海技物所的研究生。
最初，褚君浩感興趣的科研領域是基本粒子，屬於理論物理範疇。因此，技物所湯定元先生在收到推薦信後，還專門給嚴東生寫了回信，表示“所裡主要是做實驗物理的，而不是理論物理”，但歡迎褚君浩來所裡談談。
出於對物理學的熱愛，褚君浩義無反顧地參加了技物所的研究生考試。其中，有一門考試科目是《半導體物理學》。儘管從來沒有學習過這門課，但褚君浩憑藉在大學裡打下的紮實物理學功底，透過自修將書裡的所有公式都推導了一遍。最終，褚君浩以90分排名第二順利進入技物所，以湯定元為研究生導師，由此開啟了科研生涯。
青年科學家首先要建立自己的工作
1982年，褚君浩研究生畢業，美國的一家單位提供了每年2。8萬美元獎學金的攻讀博士機會。當褚君浩興高采烈地把訊息告訴湯定元，卻遭到了反對。湯定元堅定地對褚君浩說：“你不要去，跟我來唸博士。你碩士做得很好，到外面去讀博士，方向就變掉了，太可惜了。”
去美國一年2。8萬美元，留在國內每月只有86元，當時的國內外無論是科研條件還是生活的巨大差距，都讓褚君浩有些猶豫。於是，在一個晚上，褚君浩找當時同住在華師大的鄰居——技物所的匡定波先生請教。匡定波告訴褚君浩：“要聽湯先生的話，青年科學家主要是要建立起自己的工作。”
兩位先生語重心長的告誡，讓褚君浩下定決心留在國內做研究。
湯先生常說：“做研究要有好的想法，在已有的實驗條件下，做好的工作。”這一科研思路讓褚君浩獲益良多。在一段記錄於1982年的筆記裡，褚君浩寫道：“做工作要按照如下方式：文獻看透，提出問題；選擇解決問題的實驗方法，找到解決問題的關鍵；分析資料，看文獻，這次比前一次更深刻。”“圍繞一個領域做深做透，實驗要可靠，不要面鋪得很廣，寧可一個工作做得可靠。”在此後的科研生涯中，褚君浩一直不忘這些金玉良言。
在碲鎘汞研究中，褚君浩首先將基礎理論的kane模型吃透弄清，再尋找到研究的切入點——對kane模型的發展。“如果沒有吃透，也就沒有底氣去提切入點。”褚君浩說，“切入點找得好也很重要。找得好，能引出很多研究內容；找得不好，研究就容易中斷。”
從研究生到博士生，再到以後的科研生涯，窄禁帶半導體一直是褚君浩的研究方向，從未中斷。
做好的工作才有國際影響力
在湯定元的推薦下，剛剛讀博的褚君浩出國參加了國際半導體物理會議，以增加國際視野。在這次會議上，褚君浩與中國物理界泰斗級科學家黃昆院士一路同行，有時同住一間，並親眼目睹了國外科學家對黃昆的尊重，也是與有榮焉。“只有真正做了好的工作，才具有在世界科學界的影響力。”褚君浩說。
回國後，湯定元給了褚君浩一個非常有難度的研究課題：碲鎘汞的本徵光吸收。完成這項工作需要解決兩個問題：一個是碲鎘汞高吸收係數測量的問題，一個是要製備很薄的樣品。當時國外這兩個問題還沒有解決。在實驗室，褚君浩想辦法將碲鎘汞樣品打磨到15微米的厚度。湯定元在小組開會時告訴其他人：“褚君浩樣品磨得很薄，已經到15微米了。”後來有人將這些告訴了褚君浩，讓他深受鼓舞。於是，褚君浩再接再厲，動了很多腦筋，分別在藍寶石襯底和硒化鋅襯底上，採用環氧樹脂包裹碲鎘汞等辦法，將樣品打磨到“吹彈可破”的幾微米水平。
有了好的樣品，褚君浩首次發現了碲鎘汞帶間躍遷本徵吸收光譜。1983年，研究結果發表在國內的《紅外研究》雜誌上。過了沒多久，有同事在吃飯時神秘兮兮地問褚君浩，是不是給美國國防部寫了份報告。這讓褚君浩嚇了一跳，後來才知道，原來是美國國防部ad報告出版部門專門將雜誌上的論文翻譯成英文，發表在ad報告上。這也從一個側面證實了褚君浩這一研究的前沿性和重要性。事實上，直到現在，褚君浩獲得的碲鎘汞帶間躍遷吸收光譜資料依然是國際上最完整的，相當於為紅外探測材料研發樹立了一個標準。
上觀號作者：上海科協
