洪朝生：組建國(guó)內(nèi)第一個(gè)低溫實(shí)驗(yàn)室，首次在國(guó)內(nèi)實(shí)現(xiàn)了氫和氦的液化

中科院物理所曾有一位公認(rèn)十分“低調(diào)”的老科學(xué)家，在他所寫的文章中，多次直言自己“根底很淺”“學(xué)識(shí)根底還很淺薄”；申報(bào)科技成果獎(jiǎng)項(xiàng)和投稿重要論文，除非自己親自做了主要工作，否則絕不掛名，被寫上了也會(huì)將自己的名字劃掉；多次拒絕社會(huì)上擬授予他個(gè)人的獎(jiǎng)項(xiàng)，所獲的幾個(gè)國(guó)際獎(jiǎng)項(xiàng)事先他都毫不知情；

晚年在所領(lǐng)導(dǎo)再三勸說下，配合老科學(xué)家學(xué)術(shù)成長(zhǎng)資料采集工程，也要一再?gòu)?qiáng)調(diào)不要把他寫得那么“高”，更是嚴(yán)格審核傳記初稿，執(zhí)意刪去一些形容詞或副詞等修飾性詞句，例如“歷史性貢獻(xiàn)”，他就堅(jiān)持刪去“歷史性”三個(gè)字……

他就是著名物理學(xué)家，我國(guó)低溫物理與低溫技術(shù)研究的奠基人，中國(guó)科學(xué)院院士洪朝生。

這位數(shù)十年如一日保持謙虛謹(jǐn)慎態(tài)度的科學(xué)家，正像他一直致力研究的低溫科學(xué)與技術(shù)一樣，看似并不激烈，但性質(zhì)方正，踏踏實(shí)實(shí)地為眾多尖端科技應(yīng)用領(lǐng)域提供基礎(chǔ)支撐和空間開拓。

洪朝生院士工作照

立志當(dāng)物理學(xué)家的愛國(guó)小英雄

1920年，洪朝生出生在北京一個(gè)知識(shí)分子家庭。父親洪觀濤早年加入同盟會(huì)，參加過辛亥革命，由技工而留洋深造八年，成長(zhǎng)為民國(guó)時(shí)期著名的鐵路工程專家，母親高君遠(yuǎn)是商務(wù)印書館元老、著名出版家高夢(mèng)旦的次女，抗戰(zhàn)時(shí)曾積極參加慰勞抗日將士工作。

良好的家庭教育氛圍讓洪朝生從小就養(yǎng)成了良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣和學(xué)習(xí)興趣，愛國(guó)、崇德、助學(xué)的門風(fēng)也浸潤(rùn)著洪朝生的心靈，鑄造了他獨(dú)特的精神氣質(zhì)。

洪朝生全家福（坐者：母高君遠(yuǎn)；后右起：父洪觀濤、大姐洪晶、洪朝生、二姐洪盈，1937年攝于西安）

洪朝生自小聰穎過人，先受家庭教師教育，后相繼入讀頗負(fù)盛名的育英學(xué)校、匯文中學(xué)，成績(jī)優(yōu)異，特別是得到了良好的英語(yǔ)語(yǔ)言訓(xùn)練。

1933年，在育英中學(xué)讀書時(shí)的洪朝生

在學(xué)校里，洪朝生經(jīng)受了愛國(guó)主義教育的洗禮：九一八事變第二天，整個(gè)教室哭成一片，震撼了洪朝生幼小的心靈，以至于80多年后追憶往事時(shí)，洪朝生仍很激動(dòng) ；“一二·九”抗日救亡運(yùn)動(dòng)中參加學(xué)校組織的大游行、大示威，“與水龍大刀斗了幾番”，并在動(dòng)員大會(huì)上登臺(tái)演說，令師生印象深刻。

1936年，在匯文中學(xué)讀書時(shí)期的洪朝生

高三時(shí)，洪朝生遇到了引領(lǐng)他走上物理之路的名師張佩瑚。張佩瑚是中國(guó)物理學(xué)會(huì)最早的一批會(huì)員之一，他以生動(dòng)、清楚、深入淺出、引人入勝的講解，讓洪朝生對(duì)物理產(chǎn)生濃厚興趣，立志“為人類求真理，提高國(guó)家地位”。

1936年9月，洪朝生考入清華大學(xué)，按照父親“工程救國(guó)”的嚴(yán)令，舍物理系而就讀于電機(jī)工程系。后來，隨學(xué)校一路南遷至云南，徒步三千里。1940年6月，洪朝生從西南聯(lián)大畢業(yè)后留校擔(dān)任助教，期間閱讀物理學(xué)書籍，對(duì)物理學(xué)仍舊興趣濃濃。

1938年，隨校南遷途中與同學(xué)合影（前排左二為洪朝生）

“沒有如果”

1943年到1944年，洪朝生先后考取了第六屆庚款留美和第八屆庚款留英公費(fèi)生資格，能夠同時(shí)考取留英和留美雙重資格，在當(dāng)時(shí)是很讓人羨慕的。最終在西南聯(lián)大任之恭和范緒云兩位老師建議下，決定到麻省理工學(xué)院學(xué)習(xí)物理電子學(xué)。

1945年12月，洪朝生進(jìn)入麻省理工學(xué)院物理系研究院學(xué)習(xí)，強(qiáng)化了量子力學(xué)、統(tǒng)計(jì)力學(xué)、原子物理、電磁學(xué)等多門基礎(chǔ)課程及相關(guān)物理實(shí)驗(yàn)方面的知識(shí)和技能。據(jù)洪朝生所說，正是這段時(shí)期“喜歡上了實(shí)驗(yàn)工作，對(duì)雙手還能干出點(diǎn)靈巧的活兒也自感滿意。”

1949年，洪朝生在麻省理工學(xué)院自行搭建的陰極平臺(tái)上做實(shí)驗(yàn)

洪朝生艱苦付出，以遲來幾個(gè)月的插班生身份，在基礎(chǔ)課、專業(yè)課考試中獲得了第一名，被老師和同學(xué)們稱贊為“英雄”！導(dǎo)師諾丁漢姆異常喜愛這位勤奮踏實(shí)的留學(xué)生，并為他申請(qǐng)了助教資格，這為他查資料、通宵使用實(shí)驗(yàn)室、加快實(shí)驗(yàn)進(jìn)度創(chuàng)造了條件。

1948年9月，洪朝生提前一年多時(shí)間獲得了博士學(xué)位，其學(xué)位論文《加速場(chǎng)和減速場(chǎng)作用下氧化物陰極的熱離子發(fā)射》更是廣受贊譽(yù)，不僅被導(dǎo)師推薦為美國(guó)物理學(xué)會(huì)年會(huì)受邀報(bào)告論文，更發(fā)表在美國(guó)《應(yīng)用物理期刊》上。面對(duì)殊榮，洪朝生沒有過分驕傲，反而很快冷靜地認(rèn)識(shí)到“尚未完成博士生訓(xùn)練的要求，學(xué)位論文不是我的獨(dú)立研究成果，里面的主導(dǎo)思想不是我的。”

博士畢業(yè)后，諾丁漢姆主動(dòng)與半導(dǎo)體和晶體管研究重鎮(zhèn)之一的美國(guó)普渡大學(xué)物理系聯(lián)系，將洪朝生介紹過去做半導(dǎo)體研究。在這里，洪朝生跟隨國(guó)際知名的半導(dǎo)體物理學(xué)家哈洛維茲（K.Lark-Horovitz）教授，參與半導(dǎo)體低溫電性研究。在普渡大學(xué)從事研究的近2年時(shí)間，洪朝生收獲頗豐，在學(xué)術(shù)成長(zhǎng)上“補(bǔ)上了獨(dú)立研究的初步鍛煉”，產(chǎn)生了科研信心。

1950年，洪朝生（右）與鄧稼先在普渡大學(xué)低溫實(shí)驗(yàn)室簡(jiǎn)易房前

洪朝生在半導(dǎo)體鍺單晶低溫運(yùn)輸現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)中，發(fā)現(xiàn)雜質(zhì)能級(jí)上的導(dǎo)電現(xiàn)象，形成雜質(zhì)導(dǎo)電的概念，被半導(dǎo)體物理界稱為“洪朝生效應(yīng)”或“洪朝生現(xiàn)象”。

這一工作引起了國(guó)際上對(duì)無序系統(tǒng)電子輸運(yùn)機(jī)制的探索，隨后英國(guó)的莫特和美國(guó)的安德森在洪朝生的工作基礎(chǔ)上深入研究并獲得了1977年諾貝爾物理獎(jiǎng)。安德森在訪問中國(guó)時(shí)說選的第一個(gè)驗(yàn)證他的理論模型的實(shí)驗(yàn)，就是洪朝生的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

60年代洪朝生隨中國(guó)代表團(tuán)去蘇聯(lián)，朗道教授（1962年諾貝爾物理獎(jiǎng)獲得者）在聽了洪朝生的半導(dǎo)體雜質(zhì)能級(jí)導(dǎo)電報(bào)告后，極為欣賞，認(rèn)為這可不是一般的工作。

1949年，新中國(guó)成立的消息傳到大洋彼岸，洪朝生激動(dòng)地在坐標(biāo)紙上親手繪制了一幅五星紅旗。此后，他還主動(dòng)與清華大學(xué)聯(lián)系，了解回國(guó)后從事哪方面的研究工作為宜，得到錢三強(qiáng)、彭桓武兩位先生的回復(fù)說，低溫物理很重要，我國(guó)也應(yīng)開展這方面的基礎(chǔ)研究，并建議他再去西歐一年，以增長(zhǎng)低溫物理方面的見識(shí)。

新中國(guó)成立時(shí)，正在普渡大學(xué)留學(xué)的洪朝生心潮澎湃，在坐標(biāo)紙上精心繪制了五星紅旗圖樣，以表達(dá)對(duì)偉大祖國(guó)的熾烈情感

1950年，洪朝生按照我國(guó)建設(shè)需要，從美國(guó)赴荷蘭萊頓大學(xué)低溫實(shí)驗(yàn)室從事超流氦實(shí)驗(yàn)研究。室主任哈洛維茲多次以加薪等條件挽留洪朝生回普渡大學(xué)繼續(xù)從事研究工作；物理大師莫特（N.F.Mott）也對(duì)洪朝生的才華頗為賞識(shí)，熱情邀請(qǐng)洪朝生到英國(guó)利物浦大學(xué)跟他一起做位錯(cuò)理論研究。面對(duì)優(yōu)厚待遇和寶貴機(jī)會(huì)，洪朝生多次婉拒邀請(qǐng)，并于1952年初回國(guó)。

1950年，洪朝生在荷蘭萊頓大學(xué)做實(shí)驗(yàn)的地方

數(shù)十年后，洪朝生的學(xué)生張殿琳院士曾問他，如果當(dāng)年不回國(guó)會(huì)不會(huì)有更大的學(xué)術(shù)成就？洪朝生搖搖頭說：“沒有如果。”他從未動(dòng)搖和后悔回國(guó)的決定。

低溫王國(guó)拓荒人

回國(guó)后的洪朝生才發(fā)現(xiàn)，當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)的科研環(huán)境無法支持低溫物理基礎(chǔ)性研究的開展，而且組建低溫物理實(shí)驗(yàn)室要從為“基礎(chǔ)研究準(zhǔn)備技術(shù)條件”入手，比如開展氫、氦液化等工程技術(shù)人員的工作。

洪朝生沒有半點(diǎn)兒猶豫，根據(jù)國(guó)家需求，立即將主要研究方向由基礎(chǔ)研究調(diào)整到工程技術(shù)研究。1953年，他在中科院應(yīng)用物理所組建了國(guó)內(nèi)第一個(gè)低溫實(shí)驗(yàn)室，主持研制低溫研究設(shè)備，在一窮二白的基礎(chǔ)上首次在國(guó)內(nèi)實(shí)現(xiàn)了氫的液化和氦的液化。

他還積極為社會(huì)整體利益服務(wù)，努力為中科院內(nèi)外單位創(chuàng)造和提供低溫實(shí)驗(yàn)條件、培訓(xùn)科研人員，支持中國(guó)科技大學(xué)和北京大學(xué)低溫專業(yè)建設(shè)，堅(jiān)持以微利或無利的價(jià)格向需求單位提供液氫、液氦，甚至將低溫室在氫、氦液化技術(shù)中形成的技術(shù)資料、圖紙，以及工作經(jīng)驗(yàn)體會(huì)無償提供給生產(chǎn)廠方，使相關(guān)技術(shù)在國(guó)內(nèi)得以推廣，為我國(guó)科技事業(yè)的發(fā)展特別是“兩彈一星”的成功研制作出了貢獻(xiàn)。

自1953年起，洪朝生在半導(dǎo)體研究領(lǐng)域，與黃昆、王守武、湯定元等人開展半導(dǎo)體科學(xué)研究、教學(xué)和普及工作，為此后中國(guó)半導(dǎo)體事業(yè)的飛速發(fā)展做出了鋪墊性和先行性工作。

1958年，他又組建了國(guó)內(nèi)第一個(gè)超導(dǎo)研究組，率先提出在國(guó)內(nèi)開展獲得超導(dǎo)轉(zhuǎn)換溫度80K以上的超導(dǎo)體（金屬與合金）研究，并組織開展了超導(dǎo)體薄膜及電子計(jì)算機(jī)元件研究，開啟了中國(guó)的超導(dǎo)物理研究先河。

60年代初，他參與創(chuàng)辦了我國(guó)第一個(gè)高等院校低溫物理專業(yè)——中國(guó)科技大學(xué)低溫物理專業(yè)，為我國(guó)低溫物理、低溫技術(shù)和超導(dǎo)研究培育了大批優(yōu)秀科技人才。洪朝生一生桃李滿天下，他指導(dǎo)的研究生張?jiān)：恪埖盍眨谥袊?guó)科技大學(xué)教過的學(xué)生趙忠賢，在半導(dǎo)體聯(lián)合科技攻關(guān)中指導(dǎo)過的青年科技人員陳星弼、王啟明等人，后來都當(dāng)選為中科院院士。

中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)低溫物理專業(yè)首屆畢業(yè)生在校內(nèi)合影（右五為洪朝生）

70年代，洪朝生領(lǐng)導(dǎo)低溫科研隊(duì)伍研制了大型空間環(huán)境模擬系統(tǒng)，提供衛(wèi)星上天的空間環(huán)境模擬試驗(yàn)條件，為中國(guó)航天事業(yè)的發(fā)展作出了貢獻(xiàn)。80年代初，他領(lǐng)導(dǎo)組建中國(guó)科學(xué)院低溫技術(shù)實(shí)驗(yàn)中心，推廣和提高液氦溫區(qū)低溫技術(shù)，促進(jìn)低溫實(shí)驗(yàn)工作與超導(dǎo)電技術(shù)應(yīng)用。

中國(guó)第一顆氣象衛(wèi)星在KM4空間環(huán)境模擬系統(tǒng)中做實(shí)驗(yàn)

洪朝生先后獲得全國(guó)科技大會(huì)表彰的全國(guó)先進(jìn)科技工作者稱號(hào)、中國(guó)物理學(xué)會(huì)胡剛復(fù)物理獎(jiǎng)、國(guó)際低溫工程理事會(huì)門德爾松獎(jiǎng)、美國(guó)低溫工程和低溫材料大會(huì)塞繆爾·科林斯獎(jiǎng)。1980年，洪朝生當(dāng)選為中科院數(shù)理學(xué)部學(xué)部委員（院士），并任常務(wù)委員。

洪朝生院士獲美國(guó)低溫工程和低溫材料大會(huì)塞繆爾·科林斯獎(jiǎng)

晚年時(shí)，回顧數(shù)十年的科研經(jīng)歷，洪朝生坦陳心跡：

“到美國(guó)本來是遂我心愿去學(xué)物理。但我原來只有教科書上的知識(shí)，沒有聯(lián)大物理系的學(xué)術(shù)熏染，在外幾年算是開始對(duì)物理世界感到興趣，可根底很淺，還談不到有自己的追求的學(xué)術(shù)方向。回來后，由于工作的需要，也是自己希望做點(diǎn)實(shí)用的事，逐漸又轉(zhuǎn)到技術(shù)工作，非熱門的工程技術(shù)。有點(diǎn)物理知識(shí)、有點(diǎn)技術(shù)也能做點(diǎn)小事，現(xiàn)在還能做，否則更是太有愧于我所經(jīng)歷的中國(guó)大變化和世界科學(xué)大變化的時(shí)代了。”

洪朝生被普遍認(rèn)為是一位有社會(huì)責(zé)任感的好人，一位具有剛正、獨(dú)立、低調(diào)等獨(dú)特精神氣質(zhì)的純粹的科學(xué)家，一位深具科技工作者職業(yè)精神，勤奮堅(jiān)韌、嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)，且極為注重職業(yè)操守的真正做學(xué)問的人。正如陳星弼院士所言：“口頭禪就是‘不懂’。他不了解的東西都老老實(shí)實(shí)地說不懂，并認(rèn)真向人請(qǐng)教，但他自稱‘懂’的東西卻‘非常厲害’，國(guó)內(nèi)幾乎無人出其右。”

1996年10月28日洪朝生在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心

“奉獻(xiàn)、清正一生，事業(yè)、精神永存”，洪朝生用一生詮釋了愛國(guó)、科學(xué)的真諦，為后人留下了寶貴的精神遺產(chǎn)，也把優(yōu)秀品質(zhì)和科研精神的種子播撒到了更多后輩的心中……