洪朝生(1920年10月10日~)
物理学家,我国低温物理和低温技术研究奠基人之一,中国科学院院士。 1920年10月10日出生于北京,祖籍福建闽侯。 1940年毕业于清华大学电机系,后留校任助教。 1945年公费赴美国留学,1948年获麻省理工学院博士学位,后在美国普渡大学和荷兰莱顿大学实验室工作。 1952年回国,历任中国科学院应用物理研究所(物理研究所)副研究员、研究员,清华大学、北京大学、中国科学技术大学教授,所长、所长。物理研究所低温物理实验室副主任,中国科学院低温技术实验中心主任。 1980年当选为中国科学院数理部委员(院士),并担任常务委员。 1982年当选为中国物理学会副理事长。 曾任第三届全国人大代表,第五届、第六届、第七届、第八届全国政协委员。 曾荣获全国科学大会表彰的全国先进科技工作者、中国物理学会“胡刚复物理奖”、国际低温工程理事会“门德尔森奖”、“柯林斯奖”美国低温工程和低温材料会议的主席。
1950年代初期,他放弃国外的有利条件,毅然回国投身于新中国低温事业的创建和发展。 半个多世纪以来,他毕生致力于低温工程技术和低温物理的研究与开发,致力于低温技术的研究和低温工程技术装备的开发,推动我国低温与超导技术的科学实验与创新。 他为技术推广应用和国内外学术交流做出了巨大贡献。
■秦金哲
“没有如果”
洪朝胜1920年出生于北京,父亲洪观涛早年加入同盟会,后赴法国、比利时留学八年,专攻铁路工程。 回国后,历任陇海铁路潼关至西安工程局局长、总工程师,铁道部路政司技术干事。 我的外祖父高孟丹是近代著名的出版家。
洪朝胜在北京育英学校和汇文中学两所教会学校度过了中学时代。 初中开学不久,震惊中外的“九十八”事件爆发。 当育英学校的英语老师崔老师和任老师在课堂上看到英文报纸对这起事件的报道时,不禁泪流满面。 顿时,全班同学都泪流满面。 这一幕在洪朝生幼小的心灵上留下了难忘的印记。 在汇文高中就读期间,在著名物理老师张培虎等人的指导下,他对物理产生了浓厚的兴趣物理学家爱国,立志成为一名物理学家。 张培虎不仅是一位杰出的物理学家、教育家,而且具有强烈的爱国情怀。 在国家危难的关键时刻,他在课堂上对同学们说:“一旦战争爆发,你们青年学生就应该参战,我也将用我所学的无线电知识为抗战服务” !” 他铿锵有力的话语让同学们深受感动。 在此期间,洪潮生参加了“12月9日”爱国学生运动,在学校师生会上发表了慷慨激昂的讲话,并参加了“12月16日”学生游行。
1936年,洪潮声考入清华大学物理系。 然而,信奉“工科救国”的父亲却坚决反对他学物理,要求他转学工科,并威胁不提供学费。 无奈,他只好转学到工学院电气工程系。 1937年抗日战争爆发后,清华大学南迁长沙。 他曾与同学商量去延安,但因交通堵塞等原因未能成行。 1938年,学校再次南迁,他随学校“湘黔滇游团”徒步3000多里来到昆明,到西南联大学习。 1940年联大大学毕业后,在该校电机系任助教四年。
1944年,洪潮声通过耿耿助学考试,同时赴英国、美国留学。 他接受范旭军老师的建议,于1945年赴美国麻省理工学院学习电子物理,1948年获得博士学位,后进入普渡大学从事研究。
在此期间,洪朝胜在半导体锗单晶低温输运现象实验中发现了杂质能级的传导现象,形成了杂质传导的概念。 该工作引发了国际上对无序系统电子输运机制的探索。 发表论文被引用寿命60年以上。
在美国期间,洪潮生还积极参加“北美中国学生联谊会”和“留学美国科技协会”的进步学生活动。 中华人民共和国成立时,他在半山芭留学时心情激动。 他根据《华侨报》转载的五星级红旗图案和制作说明,在方格纸上精心绘制了五星级红旗图案,表达了对伟大祖国的热烈感情。
在普渡大学期间,洪朝胜联系清华大学,了解回国后适合从事什么样的研究工作。 他收到了钱三强和彭焕武先生的回信,低温物理非常重要,我国也应该发展这一领域。 基础研究,并建议他再去西欧一年,增加低温物理知识。 于是,洪超胜进入荷兰莱顿大学以著名物理学家翁尼斯命名的低温实验室,从事超流氦的实验研究。
洪朝胜在普渡大学取得的成绩得到了系主任的高度认可。 他多次劝说洪朝胜继续从事这项研究,并承诺加薪等条件。 洪朝胜到达荷兰后,还多次写信动员他返回半山芭,然后利用与洪朝胜同时出席国际低温会议的机会再次劝说他。 同时,洪朝生的才华也得到了著名物理学家莫特的赏识。 他热情邀请洪朝胜到英国利物浦大学与他一起进行位错理论研究。 他对物理理论的研究有着特殊的爱好。 对于洪朝生来说,自然有着相当大的诱惑力。 但洪朝生此时回国心意已决,于是他谢绝了他们的好意,毅然于1952年初回国投身于新中国低温工业的创建和发展。
几十年后,当他的学生张殿林问他如果没有回国会怎样,是否会取得更大的学术成就时,洪潮生摇头说:“不会”——他从来没有动摇过并对我回国的决定感到遗憾。
探索新中国低温产业
洪朝胜在荷兰期间,收到了一封来自中国科学院应用物理研究所所长陆学山的来信。 信中称,中科院已决定建立低温物理实验室,并已与清华大学协商邀请其来应用物理研究所建设该实验室。 而且,在新中国急需振兴、抗美援朝战争重新开始的困难时期,中科院决定拨款10亿元(即币改后的10万元)购买建立低温实验室所需的基本设备。 这让洪朝生高兴不已。 不已。
他了解了西欧部分氢氦液化设备的设计原理、机器配置和部分实验仪器的规格,并向生产厂家询问。 当时,西欧制造商与我国没有贸易关系,而东欧制造商则没有个人往来。 幸运的是,1951年夏天,我国派出科学仪器采购代表团前往前东德。 钱林钊先生召见洪朝圣前往东柏林进行谈判。 他们在那里呆了一周,从前东德制造商那里订购了小型液化空气机和氢气发生器。 拥有氦压缩机等机械设备及相关仪器仪表。 钱林昭还给他汇了少量美元,并从昂内斯实验室调拨了一些必要的特殊材料。 正是这些设备、仪器和材料,构成了低温物理实验室筹备过程中的全部财产。 新中国的低温工业正是在这样的薄弱基础上起步的。
在欧洲期间,洪朝胜天真地希望回国后立即开展低温物理基础研究。 他还认为,包括氢、氦液化在内的低温实验技术条件是工程技术人员的责任,不应该主要由研究人员承担。 回国后的现实让他认识到,建立低温物理实验室的任务首先要从“准备基础研究的技术条件”开始。
刚回国时,吴又训曾问他:你买液氦机吗? 国外不是也用现成的液氦机吗? 洪朝胜很清楚,最好买一台液氦机。 如果直接购买的话,可以做出更多的新东西。 然而现实是,拥有氦液化生产能力的欧美国家都禁止向中国销售,导致买不到。 无奈之下,他下定决心:“我一定要自力更生,自己做这件事。”
氢氦液化系统的设计原理很清楚,但通过一步一步的设计、开发、安装、调试来实现这些原理,对于一个从事多年研究工作的人来说并不容易。 另外,当时我国工业基础十分薄弱,所需的加工材料和加工精度往往达不到工艺设计要求。 其中遇到的困难和挫折可想而知。
1953年物理学家爱国,从前东德订购的设备逐步到位。 洪朝胜带领几名高级技师、刚毕业的大学生和实习生立即投入到紧张的工作中。 在他们的共同努力下,1954年利用购买的空气液化设备首次生产出液态空气。 在此基础上,他们设计加工的我国第一台液化器于1956年调试成功,他们在国内首先获得了液氢。 1959年,经过“试验-结果分析-改进-再试验”多次迭代,在国内率先实现氦液化。 1964年,周原等人成功研制出长活塞膨胀机预冷的新型氦液化器,使液氦技术在我国得到一定程度的普及。
实现氢、氦液化后,我国低温物理研究特别是超导物理研究取得了长足进步,在高温超导国际竞赛中做出了突出贡献。 液氢、液氦的获得也促进了我国高新技术的发展。 小型液氢的经验对我国20世纪50年代后期大规模液氢技术应用的准备起到了重要的借鉴作用。 同时,为了在国内推广液氢,氦技术开发了多种低温制冷机技术及相关低温技术,并已应用于卫星地面实验、卫星通信等新技术中。
成立中科院低温技术实验中心
20世纪80年代初,随着超导研究和航天技术的发展,国内对低温技术的需求不断增加。 中国科学院决定将物理研究所低温技术研究部与中国科学院燃气厂合并,组建综合性低温技术研究开发机构。 ——中国科学院低温技术实验中心,开展氦制冷技术、低温实验技术和低温技术应用的基础研究,任命洪朝胜为中心主任。
按照国家科委将低温中心建设成为国家低温技术实验中心的要求,该中心不仅将开展磁制冷、低温测试、低温传热、除了研发之外,我们还在液氦技术、低温容器研制等最基本的低温技术方面组织了专业力量。 同时,我们逐步建立了液氦实验室、低温强磁场实验室、低温测试实验室、低温力学实验室、低温实验室。 热物理与磁学实验室等多个向全国开放的公共实验室,为推动超导技术、前沿技术和基础研究的进步提供实验条件和技术服务。
1981年,在第三届全国超导学术研讨会上,许多专家认识到,过去在一切条件都不成熟的情况下,对于如何适应国情发展超导技术的应用存在着不恰当的估计。 ,把太多的精力放在一些不切实际的目标上,而放松了对最基本技术的关注。 结果,当时除了少数单位外,液氦实验仍然困难重重。
针对这种情况,1983年,根据洪潮生等人的建议,中国科学院决定将超导技术列为中国科学院“六五”期间重点科技攻关项目。 ”,并成立了以洪朝胜为组长、韩硕为副组长的小组。 超导技术研究学术组负责该项目的组织领导。
学术组在组织研究项目时,明确以加强技术基础为主要目标。 双方以超导技术实用化为目标,从材料、磁体、低温技术等基础工艺入手,重点开展6个项目、10个子课题的联合研究。 参与研究的单位包括低温中心、新疆物理研究所、上海冶金研究院、金属研究所、物理研究所、电子研究所、等离子体研究所、中国科学技术大学等多家单位。 深冷中心集中液氦供应示范场和氦容器研制被列入“六五”攻关项目。
1983年以来,深冷中心对国内液化系统进行了外部节流输注、氦杂质冷冻净化等多项技术改造。 液氦产量增长28.5%,生产成本大幅降低。 为了减轻液氦用户的经济负担,洪朝胜坚持以无利或微利的价格向用户单位提供液氦。 在满足科研需要的同时,深冷中心的液氦生产技术和措施已开始在部分单位推广,在全国发挥了示范作用。
低温容器是低温物理、超导研究及其他低温相关工作的最基本设备。 1983年之前,低温中心完成了液氦金属容器的系列化生产。 当时国内使用的此类液氦金属容器几乎全部由深冷中心提供。 “六五”期间,为解决液氦储运装备问题,中心研制了HeA-100运输液氦容器、He-30液氦容器和稳态气泡器低温恒温器,满足了不同用途的要求,同时大大减少了从国外进口液氦容器。
20世纪80年代,深冷中心的其他科研工作也取得了一系列重要成果:一是中科院中法合作项目“101重水堆中子冷源制冷系统项目”完成。 该系统自1986年起在反应堆前建立,至今经受了数十次运行和长期连续运行的考验,标志着我国低温装备水平的显着提高; 二是开展了液氦超流转变温度的研究,发明了在密封瓶中重现超流氦转变温度的技术。 三是在制冷机部件研究方面,开发了微型涡轮气体轴承、压力平衡式活塞膨胀机、喷油冷氦压缩机等创新成果,还开发了一批高新技术产品。 在此期间,低温中心的成果多次获得国家、中科院、省部级奖励。
弟子眼中的洪朝圣
洪朝生回国后长达半个多世纪的科研和教学生涯,为国家培养了许多优秀科技人才。 他指导的研究生张玉恒、张殿林,在科技大学任教的学生赵忠贤,指导的半导体联合科技攻关的青年科学家陈兴弼、王启明均后来当选。为中国科学院院士。
在弟子眼中,洪朝圣是一位学术功底深厚、治学严谨、对学生要求近乎严格的导师。 除了共识之外,他们对他还有着比较深厚的个人感情。
“我大学的低温物理实验班是洪老师教的。” 弟子赵忠贤给洪朝圣最深的印象就是他的创业精神。 他对从事低温物理和超声科学的我国低温技术开拓者及其创业精神表示赞赏。 我们始终对引领技术研究的科技工作者怀有深深的敬意。 “我们今天的成绩,都是来自于这个‘根’。我们要感谢你们记住了这个‘根’,特别是学习了这个精神。”
弟子陈星弼印象最深刻的是洪朝生的认真和谦虚。 在中科院,陈星弼最佩服的人是洪朝生,“他工作严谨,查找资料文献极其认真”。 洪朝生带领陈星弼进行研究时,经常与他讨论相关资料。 “这位世界著名的物理学家很谦虚,他的口头禅是‘我不明白’。 他老实说不懂的东西他都不懂,但他自称‘懂’的东西却很厉害,全国几乎没有人能比得上他。”
“1964年,我考上了洪先生的研究生,并于次年春天进入实验室。他给我提出的研究课题是利用磁光法拉第效应来观察磁通运动特性。”这个课题也有很强的应用背景。 洪敏锐地意识到更内在的时间尺度,即磁场进入超导体并破坏超导态所需的时间。 他早在1965年就提出了这个话题,体现了他敏锐的科学洞察力。“他的力量和远见。洪先生的人格魅力和对科学问题严谨、深刻、务实的态度是我一生的学习目标。”
给弟子张玉衡印象最深的是洪先生富有挑战精神、敢于质疑的学术品质。 1961年洪潮生招收的研究生,在洪潮生指导下进行“超导In-Sn合金薄膜临界场的非线性非局域效应”研究。 有一次,洪朝胜给他看了一份外国文献,几天后问他读后有何感想。 张玉恒说完后,洪朝生告诉他文章有错误,这让他很惊讶。 随后,张玉恒在洪超胜的指导下,研究了不同厚度的In+2%Sn和In+3%Sn合金薄膜的临界场Hc,并首次通过实验给出了电子平均自由程L≠∞ Hc -d 数据。 通过将合金膜的实验结果与局部和非局部理论进行比较,发现一些线性局域化和非线性局域化理论与实验结果不一致,而一些线性非局域化理论则不符合实验结果。与实验一致。 结果只有非线性非局域吴航生和Toxen理论与实验结果一致,得出“超导薄膜的临界场问题只能用非线性非局域理论来描述”的结论,并指出一些文献给出的一些结论是由于那些作者使用不恰当的方法来分析结果造成的。 洪朝生交给张玉衡看的正是这样的文件。
“创业精神”、“严谨”、“格外认真”、“谦逊”、“敏锐的科学洞察力和远见”、“深刻”、“务实”、“质疑精神”勾勒出洪朝生的科学精神和学术品质。 这些精神和品质使许多学生深受受益,成为他们科研、教学乃至生活中的宝贵财富。
(作者为中国科学院理化研究所退休职工)
① 1938年,湘黔滇旅行团第一中队和第二旅第一支队队员合影(前排左二为洪朝胜)。
②新中国成立之际,正在普渡大学读书的洪潮生激动不已,在方格纸上精心绘制了五星级红旗图案英语作文,表达了对伟大祖国的炽热感情。
③洪朝生在工作。
④洪超生在孟买出席第十八届国际低温工程会议时合影。
洪朝生给孙福龄的信(节选)
1996年,洪潮生随全国政协考察团访问四川。 视察结束后,他写信给视察组组长、时任全国政协副主席孙福岭,反映情况,就如何建立公司的自主技术开发能力以及如何改善接待工作中的不良习惯。 以下是这封信的摘录:
1、在重庆考察期间,我看到XX集团、XX集团在摩托车改装方面取得了良好的经济效益和社会效益,特别是XX。 但目前生产主要依靠引进日本技术,自主开发能力还很弱,XX公司在摩托车技术方面没有科研支撑。
我对经济问题当然是门外汉,但我刚刚看到日本至少有三个制造摩托车的大公司:铃木、本田和雅马哈,他们可以共存。 我们国内这么大的市场,应该能够容纳国内几家大企业。 日本政府机构组织一些大公司在某些关键技术上与国外进行合作。 除了未来可能由部级研究院所提供的技术支持外,我们是否还可以组织几个更大的团体,通过行业联盟进行分工合作,建立自主的技术开发能力? 我向XX总裁提过这个想法,他说去年十大摩托车厂家开会也提到了这件事,但是很难处理。 我当然明白,做事并不像学者说的那么简单。 不过,企业领导人仍需放眼更远,争取共同对外合作。 我们不能完全把注意力集中在“不公平竞争问题”上(如XX年“座谈会”安排的完全重复的发言),力争成为中国的“摩托车大王”。 不然大家都会崩溃。
2、参观学习团抵达四川后,警车气势磅礴地在城内外开道(去年我参加赣南老区参观团时也是如此)。 我和团里的几位成员都感到很不安。 我们组不负责紧急公务,只是保证我们组的行程(或者“安全”?)。 用这种方式扰乱百姓,似乎不太合适。 另外,接待过于奢侈,宴会频繁,住宿、餐饮费用大大超过政协的标准。 从地方看,他们尊重中央政府,但他们的铺张浪费,严重损害了政府和政协在民众中的形象。 同时,也加重了地方政府和企业的负担,他们的苦楚无法诉说。 去年,陇南代表团出发北京前,他们表示将按照政协规定的标准,不接受当地宴请。 但到了赣州城,只怕会有一场他们无法拒绝的宴会。 结果到了江西后,一切规定都被违反了,上学期间多次受到小学生的迎接和送行。 我建议全国政协以身作则,改掉这个坏习惯,密切政府、政协和人民群众的关系。 我认为解决的关键在于全国政协的决心,而不是地方层面的决心。 (洪朝生)