记褚君浩院士：两个地球梦

 

 

褚君浩

■本报记者 吴益超

 

    中国科学院院士、上海技术物理研究所研究员、著名半导体物理和器件专家、中国培养的第一个红外物理博士、华东师范大学信息科学技术学院院长、全国人大代表、上海市政府参事、上海市科普作家协会理事长……

 

    你或许会好奇，一个人应该具备怎样的视野与实力，才能妥善地在各个不同类型的角色中自如转换。在记者看来，在这些身份标签背后，褚君浩付出了比他人更多的努力，更始终怀揣一种梦想。

 

    “也许在你看来，这些工作不在同一个领域，但它们实际上是同一个奋斗目标的不同方面，是一环扣一环的。作半导体物理研究、为国家能源方针建言献策、向公众普及相关科学知识，都是围绕着实现‘智慧地球’和‘低碳地球’而进行的。”

 

    这个梦想，简单而宏大。年近七旬的褚君浩没有停止追问，在实现“智慧地球”和“低碳地球”的梦想道路上，一个人究竟能够发挥多大的能量。

 

    第一梯队

 

    “‘智慧地球’，就是把感应器嵌入和装备到电网、铁路、桥梁、隧道、公路、建筑、供水系统、大坝、油气管道等各种物体中，并且被普遍连接，形成‘物联网’，然后将‘物联网’与现有的互联网整合起来，实现人类社会与物理系统的智能化整合。”

 

    褚君浩难以掩饰对这种技术的向往：“试想，如果处于系统中的某个人，心脏突然发出了不正常的波，放在人身上的传感器通过物联网就会很快地把信号送到医疗中心，医疗中心进行分析，医生作出判断，那么这个人立刻就能得到救治。”

 

    实现人类物联网梦想第一步，就是各类灵敏传感器的研制和广泛应用，“物联网和光电科学技术信息的获取十分相关”。

 

    做红外物理、半导体科学研究出身的褚君浩感到自己十分幸运。

 

    作为中国第一个由本国培养的红外物理博士，褚君浩师从汤定元先生，曾发现了HgCdTe（碲镉汞）的带间跃迁、杂质跃迁等基本光电跃迁特性，提出HgCdTe本征光吸收系数表达式和折射率表达式，确定了材料器件的光电判别依据。

 

    他从研究生时代就开始进行窄禁带半导体研究，曾提出的HgCdTe的禁带宽度等关系式，被国际上称为CXT公式，被广泛引用并认为与实验结果最符合，近年来他又率先在国际上发表两本窄禁带半导体物理学专著。

 

    作为红外物理研究的“国家队”领队，褚君浩带领中科院上海技术物理研究所建成了红外物理国家重点实验室，使中国在这个领域的学术水平跻身全球第一梯队。

 

    曾经为了研究出新的基于自旋电子学的微纳电子器件，褚君浩带领课题组攻关了整整8年。作为科技工作者，褚君浩比任何人都不希望中国陷入核心关键技术研发与应用的被动中。

 

    十年代表

 

    褚君浩的研究与他另一个梦想——实现“低碳地球”息息相关。在他看来，我国虽然是低碳产业大国，但不是低碳产业强国，LED、太阳能电池、风电等低碳产业领域的核心技术许多都掌握在别人手里，“我们受制于人，非常被动”。

 

    除了技术上的难题，摆在褚君浩面前的，还有其他各个方面需要解决的问题。

 

    为实现“智慧地球”和“低碳地球”，将基础研究成果应用于现实，国家宏观产业政策与战略层面的设计与引导尤为重要，尤其对近年来处于“内外交困”状态的太阳能光伏产业来说更是如此。

 

    “说内外交困，是因为对内存在产能过剩和非理性竞争，对外则遭遇了欧债危机和美国‘双反’调查。”褚君浩说，“比如上海虹桥枢纽屋顶上的太阳能电池板发电站是世界上最大的，但却没有上网电价的补贴，白白地把电送入电网。这样的工程可以示范，但要推广就需要政策保障。”

 

    除了作为上海市政府参事，褚君浩还连续两届被选为全国人大代表。

 

    他可不是一个沉默的代表。

 

    每年全国两会，褚君浩至少会拿出两个议案，有时候是三个，多数涉及科技政策和国家能源产业方面政策。

 

    他曾连续两年就能源环境等热点问题提出议案，促进了《可再生能源法》的修改。随后，根据太阳能产业和应用发展实际情况，经过更深入的分析，褚君浩又提出了修改《可再生能源法》的议案，提出关于可再生能源并网发电、促进太阳能光伏电池应用的经济激励政策。

 

    2011年，褚君浩又呼吁国家制定《低碳经济促进法》，提议建立全国统一的碳交易市场；2012年是他担任人大代表的最后一年，却仍不懈提议修改《电力法》，并提议对《可再生能源法》进行执法检查，为新能源发电应用于国内市场扫清障碍。

 

    他是一个信念坚定的人。

 

    褚君浩始终在积极奔走，希望节能环保问题能够引起各方重视。“尽管目前光伏行业处在严冬，但是未来发展前景可喜、可期。”

 

    在听取2012年的政府工作报告时，时任国务院总理的温家宝谈到“要制止太阳能、风电等产业盲目扩张”，褚君浩用红色铅笔重重地在上面画了一道杠，这与他提出的修改《电力法》、制定适应光伏和风电等分布式发电发展需要的政策之提议似乎“有些矛盾”。

 

    在他看来，“盲目扩张”四个字可能传达出一个错误的信号，会打击新能源产业发展的信心。

 

    随后电话采访褚君浩的《科技日报》记者陈瑜描述，褚君浩当时“一改慢条斯理的语言风格，明显有点激动”。

 

    “只有恭维和表扬，没有审议和质疑，那就不像人大代表了。”褚君浩直言。

 

    好在令他欣慰的是，他的一些议案提出后引起相关部门高度重视，并给予了积极响应。国家能源局在书面征求了国务院有关部门、地方政府及电力企业等多家单位意见的基础上，又专门召开了《电力法》修改议案办理工作座谈会，当面向人大代表汇报办理工作，形成了书面材料——《关于十一届全国人大五次会议第19号代表议案的初步处理意见》。接着，相应的促进太阳能应用的积极政策先后出台。

 

    科普老将

 

    寻求技术突破的同时为国家宏观政策积极献策，褚君浩说他做得还远远不够。

 

    在他看来，科学技术推广的另一个重要前提就是社会的认同。科普，即是实现“智慧地球”和“低碳地球”之路中重要的第三环。

 

    作为院士，褚君浩的工作日程一直很满，但只要有单位邀请他去做科普，他总是来者不拒。“时间上能安排，我就一定参加。”

 

    只需要几个简单的数字，你就能大致了解褚君浩的科普热情：

 

    褚君浩领导的上海市科普作家协会先后发表科普文章约3.7万篇，出版科普读物1100多种，编写18套《科学家庭》系列小型科普图册，组织科普演讲、科普宣传和竞赛评比活动5400余场，获奖145项……

 

    其实连他自己都记不清究竟作了多少场科普讲座，写了多少科普文章。

 

    对上海的市民来说，褚君浩是他们耳熟能详的“科普院士”。无论晴天下雨，你总能在上海的一些报告厅、大中学校以及面向市民的“科学咖啡馆”，见到褚君浩作科普报告的身影。

 

    2013年1月17日，上海科普教育创新奖首届颁奖典礼在沪举行，这是国内目前唯一一个省部级的专门科普奖项，褚君浩获“科普杰出人物奖”。

 

    接过奖杯的褚君浩说：“这份独一无二的科普奖，和科研工作一样，也带给我巨大的成就感。”

 

    台下的不少人都是褚君浩科普报告的“忠实粉丝”，而他们未必知道的是，褚君浩已经是科普圈的一员“老将”。

 

    褚君浩的第一份工作是中学教师，在繁忙的教学工作外常常给《解放日报》和《文汇报》写科普文章。

 

    那时褚君浩感兴趣的领域还集中在理论物理方面。1976年，他的第一本科普书《能量》出版。

 

    “科普报告作多了，就被邀请担任上海科普作家协会的理事长，最近中国九三学社也成立了一个科普工作委员会，请我当主任。”

 

    这几年来，他在科普工作上投入的精力越来越多。最近褚君浩完成了新版《十万个为什么》“能源与环境”分卷的主编任务，正在带领组织《新兴产业科普丛书》的编写。

 

    这些工作早已远远超出他当初为自己设定的“普及新能源技术”的科普框架。

 

    “科普内容不仅局限于日常的科学常识，也应该拓展到谈某一科学领域发展的前沿情况，以及院士们的治学精神、治学经历，以此来激发年轻科学家求索科学的兴趣，也能让制定政策的官员有更多的科学素养。” 对科普，褚君浩有了新的思考。

 

    在他的倡导下，上海市去年举行了纪念美国科普作家艾萨克·阿西莫夫的活动，他希望阿西莫夫的科学精神能够更多地在中国传递。

 

    从“门外汉”到院士

 

    1945年3月，褚君浩出生于江苏宜兴，受父亲影响，从小就对科学很感兴趣，甚至时不时作一些小发明。

 

    最令他着迷的还是物理学，1962年高考，他连续填报了复旦大学物理系、华东师范大学物理系和上海师范学院物理系三个志愿，“当时我的想法就是，非物理系不上！”

 

    从上海师范学院的物理系毕业后，赶上“文革”的他在中学里做了10年物理老师。

 

    不过这10年未能消磨掉他的科学意志。

 

    褚君浩不是那种甘于寂寞的人，闲暇时他仍坚持作一些研究，对理论物理不改初衷。

 

    1978年中国恢复研究生考试，在中科院院士严东生先生的推荐下，褚君浩参加了中国科学院上海技术物理所的研究生录取考试。

 

    “我过去并不了解半导体材料学，也不能称得上喜欢这个专业，而且我完全没有接触过半导体物理学， 可以说是一个彻头彻尾的‘门外汉’。”

 

    但正是这个“门外汉”，凭借自学黄昆和谢希德的《半导体物理学》，在1978年的研究生录取考试中的笔试环节取得90分的高分，顺利进入中科院上海技术物理所。而当时笔试的第一名，一位在北京大学接受过半导体物理专业教育的学生，也只比褚君浩高了两分。

 

    1983年，褚君浩在《红外研究》杂志上发表了一篇关于HgCdTe的文章。但几个月后，研究所里情报室的人找到这个年轻人，询问他为什么这篇文章的英文版会刊登在美国国防部所属的AD报告（美国国防部科技报告）上。

 

    褚君浩笑称自己当时“吓了一跳”，毕竟“文革”刚刚结束，自己如果主动向美国国防部方面投稿的话，可能会惹来“里通外国”的嫌疑。

 

    “好在情报室的人也只是在和我开个玩笑，看我紧张了才告知，红外物理研究是美国极为关注的领域，这篇文章是美国方面主动翻译并刊登的。”

 

    当记者询问这几十年的研究工作是否会让他感到枯燥时，褚君浩使劲地摇了摇头。对如今的院士褚君浩来说，红外物理已成为当年那个“门外汉”真正热爱的事业。

 

    记者手记

 

    达则兼济天下

    担任全国人大代表多年的褚君浩所提的几十个议案中，有一条引起了记者的特别注意。这个由他在2010年提出的“新模式公租房”的议案中，褚君浩呼吁开建“柔性租售房”，以解决“夹心层”群体的住房问题。

 

    褚君浩建议，针对这部分人群，政府和单位可共建一种新型的公租（售）房，采用“先租后售”的模式，即单位将住房租给“夹心层”青年，按照一定标准收取房租；青年人在同一单位连续工作10年或20年以上，即可购买该套住房，而前期房租可抵扣房价。

 

    记者不禁好奇，他怎么关注起年轻人的住房问题了？

 

    “我每天和年轻科研工作者打交道，看到他们生活中有这样那样的难题，就应该提。”褚君浩相信大多数青年都面临这样的难题，他认为单位应该帮助青年们解决难题，这便是“新模式公租房”议案的由来。

 

    这种情怀正同他为“智慧地球”和“低碳地球”不遗余力地作研究、提建议和做科普相互呼应——褚君浩相信，只要自己还有一点能量，就应当发挥出来，为他人的便利和社会的进步作一点贡献。

 

    用孟子的话来说，就是“达则兼济天下”。

 

    2005年底当选为院士后，褚君浩的工作更多了，如在华东师范大学建设极化材料与器件教育部重点实验室，在中科院上海分院建设上海太阳能电池研发中心。2009年他被聘为上海市参事，为上海的发展建言献策。

 

    褚君浩说自己还希望有时间能写写书，把近些年自己关于半导体的自旋相关效应、铁电薄膜以及其他红外物理方面的思考整理出来，供其他研究者参考。