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大学毕业曾当搬运工 师从液晶显示器发明者 预测

发布时间:2019-10-08

  理论物理学家、中科院院士欧阳钟灿给学生上课。谈及培养青年科研人员,他建议,培养学生并不是让他们急急忙忙出去找工作,而是要给他们一种科学的兴趣、科学的眼光、科学的精神。

  欧阳钟灿师从赫尔弗雷奇教授,“师徒”两人提出“钟灿—Helfrich方程”。

  欧阳钟灿1946年出生,福建泉州人,理论物理学家,中科院院士。现任中国科学院理论物理研究所研究员,中国科学院大学教授,主要从事液晶、生物膜理论,DNA生物大分子弹性性质及蛋白质折叠研究。1968年清华大学自控系毕业,1981年清华大学物理系固体物理专业获硕士学位,1984年获光学专业理学博士学位,1985年起在理论物理所做博士后,1986年获德国洪堡奖学金到柏林自由大学从事合作研究。曾任中国科学院理论物理研究所所长。

  容颜易改,乡音未变。虽离别泉州故土在外学习工作半个多世纪,但73岁的欧阳钟灿院士普通话仍带着浓浓的闽南口音。

  作为理论物理学家、中科院院士,欧阳钟灿过往的人生经历可谓“传奇”,他不仅是清华大学毕业的第一位理学博士,也是中国建立首个博士后科研流动站的研究员。值得一提的是,他还是中国博士后群体中成长起来的第一位院士。

  位于北京海淀中关村,有一栋国立研究所,单看建筑,非常普通,但这个研究所在学术界很有名,更是盛产“学霸”的地方,它就是中科院理论物理研究所。

  从这里走出的两院院士有16名,既有彭桓武、周光召这样的“两弹一星”元勋,也有何祚庥、欧阳钟灿这样的“网红”院士。科学家们在这里,寻找一切关于自然和生命“起源”的答案。

  走进欧阳钟灿办公室,刚到门口,迎面而来的是墙体两侧摞起高高的书墙,仅留有半米宽的狭窄通道供一人通往办公桌,两个人并排站都略显拥挤,甚至连窗户位置都堆满了书,从最上方的小缝隙才能透出一点外面的光线。欧阳钟灿常年“泡”在这里,书籍和教材都是他的无价之宝,连他早年推理的物理公式草稿本,都保存完好,上面密密麻麻的数字和字母仍清晰可见。“这么多书,平常用的话,好找吗?”“窗户都堆满书,阳光进不来,白天黑夜都分不清了?”

  面对记者的一脸困惑,欧阳钟灿笃定回答,“好找,我都记得很清楚,需要查资料,我能一分钟内快速翻出来。”“办公室一整天都开着灯,每次我爱人给我打电话让我回家吃饭,我就知道天黑了。”

  在欧阳钟灿看来,如今他能走上理论物理学研究和他从小到大“好读书、不求甚解”的经历有关。

  从上小学开始,他对逻辑推理就已产生了浓厚的兴趣。那时的欧阳钟灿很喜欢看电影,特别是外国片。他至今仍清晰记得,最早看的外国电影是《冷酷的心》。由于家中兄弟姐妹多,父母只是普通职工,没有零钱买电影票。

  他的家乡福建泉州素有“海滨邹鲁”美誉,每逢春节、元宵、中秋都会有猜谜活动。为了能看电影,每逢节日,欧阳钟灿都会跑去猜谜,猜中了就能兑换电影票。

  一开始猜谜很难,其中有很多有关三国、红楼、水浒人名的知识,很考验逻辑推理能力。为了中奖得到电影票,欧阳钟灿硬着头皮将这些古典小说一本本啃了下来,再揣摩谜底和谜面的逻辑关系。

  “这对我理论物理学习是有帮助的,后来我的结论就是,自然科学研究跟猜谜是相通的。好多隐藏在自然科学的秘密,都需要你怀有好奇心去推理。”欧阳钟灿对南都记者说。

  在欧阳钟灿成长的各个阶段,都离不开老师们的鼓励。因为数学好,从小学到中学,乃至后来的大学,老师们都肯定了他的推理能力,这对欧阳钟灿来说更是一种激励。

  “因为算术好,小学辅导员在全校表扬我,还给我戴上红领巾;高中老师会在作业上写诗肯定我;大学老师,则在作业上写了一个大写的‘verygood’评语。至今我都记得。”欧阳钟灿回忆道。

  每次别人问他为何数学这么好时,欧阳钟灿的回答总是轻描淡写,认为这跟爱好有关。“很多数学、物理题,大多数同学都会习惯背公式,而我更喜欢自己推理得出答案。”

  1968年正值“文革”,从清华大学自控系毕业后,欧阳钟灿被分配到兰州化工公司,干了两年汽车搬运工、修理工后转入仪表车间当仪表工。

  当搬运工的时候,什么脏活累活他都干,背起100公斤的大米上跳板不在话下。在那种情况下有两条路可走。一条路是随波逐流,白天干活,晚上打扑克;一条路是不固守现状,奔竞不息勇担当浙江省干部群众热议新时不断学习。

  “我们有4个同学住在一起,志向比较一致。”欧阳钟灿说,4人白天劳动,晚上看书学习。有段时间,欧阳钟灿曾帮图书馆搬书,跟图书馆的人混得很熟,可以随便看书。有时给西北科学院图书馆送液化气,他也会“走后门”办张图书证。

  尽管两年时间换了好几个工种,但学习一直没有中断。欧阳钟灿坚信,“情况总要变,换个工作环境,知识总用得上。”

  住集体宿舍期间,每晚,同事们都在双层床的下铺打扑克,而他却在上铺看柏格曼的《相对论引论》和布罗欣采夫的《量子力学原理》等书。在那种条件下,欧阳钟灿把读相对论与量子力学当成了一种享受。他对爱因斯坦与玻尔关于量子力学的争论尤其感兴趣,开始试着写论文。

  这样痴迷的一位“民间科学迷”,最终感动了两位一同分配在兰化的朋友,一位是黄昆先生的侄儿,一位是谈镐生先生的侄女。因此,当1978年恢复招研究生时,两人分别将欧阳钟灿的论文寄给了他(她)们的叔叔,并鼓励欧阳钟灿报考他们的研究生。

  “令我感动的是,黄昆大师还亲自回信,大意是在西部这种艰苦的环境下,有这种钻研精神是不容易的,并建议我把论文寄到《物理学报》。”欧阳钟灿说。考虑到自己非科班的弱势,欧阳钟灿寄了一份论文给当时的校领导何东昌教授,报考了当时还是冷门的清华基础部物理教研组的液晶物理。

  1978年10月,欧阳钟灿顺利考上研究生,二度入清华,师从谢毓章、徐亦庄,从此改变了人生轨迹。

  欧阳钟灿大学本科学自控,硕士学液晶,博士转攻光学。他每个阶段的专业选择,似乎跨度有点大。也有人表示过不解,为何不深入研究一项呢?

  “应该说选择什么专业,兴趣是最好的老师,兴趣带你入门,也只有感兴趣,才会潜心研究。”欧阳钟灿这样解释,对科学的爱好,不管是文学、艺术、科学研究,都要有兴趣。不同专业不是截然分开、没有关系的,整个现代科学就像一棵大树,根就是基础科学。只有根壮大了,树才能长得高。

  在他看来,先后转了三个方向是有相通之处的,这三个专业前后也不是绝对分开的,“在本科阶段学习自控时,我又在自学液晶方面的理论知识。”欧阳钟灿说。

  欧阳钟灿多次自称是“土博士”,其实他曾到德国从事博士后研究,获得过德国洪堡奖学金。

  在德国洪堡大学时,有两位教授愿意接收欧阳院士。一个是赫斯(hess)教授,另一个是赫尔弗雷奇(helfrich)教授,均是国际有名的大师。赫斯教授年轻一些,曾任国际统计物理大会主席,专搞液晶;赫尔弗雷奇是液晶显示器的发明者,当时正研究生物膜理论。最终欧阳钟灿选择了赫尔弗雷奇教授。

  他说,之所以选择赫尔弗雷奇教授,主要考虑液晶已在工业中应用了,理论上基本成熟,尚存的主要是技术问题,“而生物膜作为新兴领域,对我这样一个搞理论物理的人而言更富有挑战性。”

  在与赫尔弗雷奇教授合作期间,欧阳钟灿与赫尔弗雷奇提出“钟灿—Helfrich方程”。

  清华大学毕业的第一位理学博士,中国首位本土培养的博士后,中国博士后群体中成长起来的第一位院士,首届“国氏”博士后奖励基金的获得者,首位华人物理协会亚洲杰出成就奖获得者。他提出的“场力与扩散竞争理论”被国外学者评为与著名的“DLA理论”并列的两篇分形生长机制重要文献之一。从曲面变分技术导出用曲面曲率及其微分表示的含自发曲率的流体膜形状的普遍方程,在国际上被命名为“钟灿———Helfrich方程”。

  南都:作为一名科学家,你还经常以中国科学院大学博士生导师的身份从事青少年科普工作。最近两年,你就为中学生做了近10场科普报告。用浅显易懂的方式给公众做科普,难吗?

  欧阳钟灿:科学家不仅要做科研,还要做科普。过去,我一直认为,科普工作还不太重视,科学和民众之间还存在门槛。科普的劳动价值绝不低于科研的劳动价值。很多创新思想开始都是以科普的形式在脑子里出现,而做完研究后,科研成果也需要科学家做推广工作。

  2011年,我专门赴新加坡参加了一场生日会,这是为90岁的美籍英裔数学物理学家、普林斯顿高等研究院教授弗里曼·戴森举行的。来自全世界的多名物理界大师(包括诺贝尔奖得主)和“粉丝”共同出席了这场生日派对。虽然戴森没有获得过诺贝尔奖,但是他在物理学界和科普界有着极高的声誉。大家都很尊敬他,主要还是因为他在科普方面所作的贡献。

  在西方,每到圣诞节前夜,科学家们就会像其他公众人物一样,盛装华服,向大家讲述自己一年来的研究成果,展示自己的迷人魅力。

  在国外,绝大多数科学家都写过通俗性的科学著作,他们都把此项工作当做自己不可推卸的社会责任。《时间简史》的作者、英国物理学家霍金认为:“如果我们确实发现了一套完整的理论,它应该在一般的原理上及时让所有人理解,而不仅仅是少数科学家。”

  南都:长期研究液晶技术领域,你对当前液晶发展和5G时代手机折叠屏等高科技,有何预测?

  欧阳钟灿:手机集中了这个时代最好的技术。信息时代就是“八屏一网一云”,人类接受信息的60%靠眼睛,屏是核心。“八屏一网一云”,即通过一个云系统和网络利用8种显示屏。八屏即智能手机、平板电脑、笔记本电脑、台式一体机(AIO)、便携电视、智能电视、商务/医疗/教育用显示器、视频墙。进入信息时代后,人的眼睛就离不开显示屏了。无论是“LINE”还是“Facebook”,不用眼睛看就什么也做不了。

  “十二五”期间,我国液晶显示技术取得了全面突破,缓解了我国信息产业“缺芯少屏”的被动局面,显示产业也得到了飞速发展,实现了高端制造。“十三五”我国发展为世界显示大国、强国的目标非常值得期待。

  值得注意的是,目前整个OLED(有机发光二极管)显示技术和材料仍不成熟,OLED蓝光寿命还很低。中国在这个领域存在着很大机会,要加快突破OLED关键技术瓶颈,完善产业链配套,加快产业化步伐。

  柔性AMOLED技术(一种显示屏技术)的显示产品,正在向能弯曲、折叠甚至卷曲等多样产品形态演进,在中小尺寸的应用有比较大的想象空间。目前来看,柔性屏的主流应用集中在手机、手表、电视(可卷)等消费类电子产品,同时也向其他领域渗透,比如高端车载、可折叠笔记本电脑、可穿戴设备等领域。

  从这几年显示产业的发展趋势来看,半导体显示技术不断升级,全球显示技术呈现以液晶显示、柔性AMOLED显示为主,量子点、Mirco-LED等显示技术快速发展的局面。5G等新技术的不断突破及应用,8K超高清显示技术都已成为行业技术发展的重要趋势,柔性显示技术会迎来新的增长机遇期。

  欧阳钟灿:我曾去德国做过洪堡奖学金访问学者。德国在研究生教育方面历史悠久,影响到了日后各国的研究生教育。

  当时,我的教授赫尔弗雷奇是液晶显示的发明者,他每周有一个小组茶会,他自己带一些点心来,学生准备一些咖啡,大家坐成一圈,轮流汇报工作进展。每个人把自己分担相关专业领域的最新论文,都复印一份,在小组成员转一圈。要是觉得这篇文章对你有用你就打个勾,分担者会后会帮你复印,这实际上是加重对前沿了解,如果大家感兴趣的论文,大家就到黑板边上讲解边讨论。

  我们理论物理所很早就将小组茶会这种模式引了进来,我们所里的每个导师和研究生,每周至少一个下午要交流。现在,中国科学院的研究生自己交流也成了制度———周六讨论会。

  其实我们小组很早就这样做。原来彭桓武先生(两弹一星元勋之一)经常参加我们组的讨论,常鼓励每个人都上去讲解自己的观点,讲完了大家讨论、点评。彭先生如果对哪一个问题感兴趣,还把学生请到家里继续讨论。这应该是一个很成功的经验。

  中国科学院的研究生培养应该走在前面,不要满足于一个人写几篇论文,而应该把研究生当成是科研骨干,到研究所来,让他接触最前沿的知识,接下来让他们自己干,然后定期进行讨论、点评。

  欧阳钟灿:我认为,导师不应该简单地把研究生当作劳动力,来帮导师编一些简单的程序,而要把他们当作独立的、致力于科学创新的人。干活也要让他们独立地干,要培养他们独立精神。

  要坚持“一对一”原则。所谓“一对一”,并不是指一个导师只能带一个学生,而是指导师和研究生要经常沟通。

  只有从内心喜欢科研的人,才会做出成绩。如果不热爱科学,把它当成一种谋生的手段,就不可能有创新性的成果。培养学生并不是让他们急急忙忙出去找工作,而是要给他们一种科学的兴趣、科学的眼光、科学的精神。只有真心喜欢才能创造,否则最后走到极端就容易伪造。

  有时,我们会让文章数量、顶级杂志这些表面现象牵着鼻子走。现在,有的高校研究生把大量时间花在凑文章上面。所以,论文虽然很厚,但并没有真正的创新。做科研,不见得要发表很多文章,而是要解决一个实际问题,开创一个新领域、新方向。

  所以,我们要培养有兴趣、有情怀、有思想、有能力的后备科研人员,以实际行动回答钱学森之问(即为什么我们的学校总是培养不出杰出人才?)。


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