褚君浩_从个人理想到科学本质_管浩.pdf

焦点 FOCUS 科技影像 华东视界 产业风暴 舆评社论 科技人物14褚君浩：从个人理想到科学本质科技影像 华东视界 产业风暴 舆评社论 科技人物 焦点 FOCUS15褚君浩院士，1945 年生人，将至耄耋，却依旧精力充沛，一直致力于最新的科学研究领域。他是中国自主培养的第一个红外物理博士，发现了最完整的用于研制红外探测器的碲镉汞红外本征光吸收光谱，发展了碲镉汞能带结构理论和光跃迁理论；提出了 HgCdTe 的禁带宽度等关系式，被国际上称为 CXT 公式，广泛引用并认为与实验结果最符合。他深耕科普工作近 40 年，被媒体誉为“心系科普的院士”，参与和组织的科普演讲、科普宣传和竞赛评比等活动近 6000场次，获得相关奖项计 150 余项；发表科普文章近百篇，撰写黑暗中的半壁江山红外，参与编写第六版十万个为什么（少年儿童出版社）等多部科普著作。3 月 4 日，感动中国 2022 年度人物名单揭晓。其中，“银发知播”获颁集体奖，他们是 13 位借助互联网传授知识的退休教师、院士，虽然高龄，却玩转网络，将毕生所学，授予青年。本期科技人物，我们要介绍的中国科学院院士、半导体物理和器件专家褚君浩就是其中一位。从“坦牛”到“大牛”褚君浩还是上海师范大学物理系的一名普通大学生时，就以“坦牛”为名，在黑板报上写下了勤奋+智慧=力量的文章。别人问褚君浩，为什么取名“坦牛”？“我跟他们说是像牛一样在平坦的大道上勤奋工作。但我心里想的其实是爱因斯坦和牛顿，我立志要成为像他们一样的物理学家。”褚君浩说道。1962 年褚君浩参加高考，当时的他只填报了一个专业：物理。“当时我的想法就是，非物理系不上！”在上海师范学院物理系学习及接下来的 10 年物理老师生涯中，褚君浩感兴趣的都是理论物理，对相对论、基本粒子等理论充满兴趣。1978 年我国恢复研究生考试，已经是中学物理老师的褚君浩再也抑制不住从事物理学研究的冲动。在著名科学家严东生院士的推荐下，他报考了中国科学院上海技术物理所的研究生，尽管在物理领域学习、工作多年，但他一直接触的多是理论物理，此次报考的却是红外及半导体物理。“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。”褚君浩说。但正是这位“门外汉”，凭借本科学习打下的基础，自学了黄昆和谢希德的半导体物理学，将其中的公式来回推导，终至融会贯通，在半导体物理考试中取得90 分的高分，以总分第二名的成绩顺利进入中国科学院上海技术物理所，师从著名焦点 FOCUS 科技影像 华东视界 产业风暴 舆评社论 科技人物16红外物理学家、中科院院士汤定元，开始了他在红外物理领域的科研生涯。1982 年，在研究生毕业之际，褚君浩获得了去美国攻读博士的机会。但导师汤定元先生却建议他在国内攻读博士继续自己的研究方向，以求更进一步。当时，国内外的博士生待遇差距很大：在美国有两万多美金一年，而国内只有 80 多元一个月，留美的诱惑不可谓不大，但褚君浩听从了汤先生的建议，选择留在国内。1984 年，褚君浩成为我国自主培养的第一个红外物理博士。从研究生到博士生，再到以后的科研生涯，窄禁带半导体一直是褚君浩的研究方向，从未中断。由于科研成绩突出，他博士毕业后留在上海技术物理研究所任物理室副主任。此后三十多年，褚君浩在红外光电子物理和半导体科学技术研究之路上越走越远。如今，褚君浩已经从当初的“坦牛”成长为红外光电子物理及半导体研究领域的“大牛”。“一切事情都切忌半途而废，做一件事就像掘井，只有当你找准切入点，不停挖掘到井的深处，才能掘到最甜的一股水源，事情才能彻底得到解决。”科普科研完美结合褚君浩并非是“两耳不闻窗外事、一心只读圣贤书”的书生。与大多数低调的科研人员不同，褚君浩的知名度很高。这个知名度，指的不是在同行中，而是在民众中他被民众亲切地称为“心系科普的院士”。作为一位国际知名科学家，他并不满足于科学研究的原创性探索，而是更热心于科学知识的社会普及，尤其注重科学家探索新知的精神在青年一代人中的培育和传承。他说：“做科研只是一种能力的体现，而科普则会让年轻科学家更多的能力得到锻炼与发挥。”在他看来，科普是一项面向全社会的多层面、多视角的工作。十年中学教师生涯，让褚君浩养成了用通俗易懂的语言讲解科学知识的能力和习惯。近3年来，他每月至少做2场科普报告，他十分讲究因材施教，科普内容也因人而异，针对学生、群众、干部、企业家、科技人员等不同听众，设计不同讲演内容和侧重点。面对中小学生，他讲科学家的小故事，激发他们探索科学的兴趣；面对社会大众，他聊科学常识，也聊“物联网”等最新科技动态，解答公众对科学问题、社会现象的疑问；面对产业界人士以及各行业领军人士，他讲高科技发展趋势，从光电信息获取联系到智慧城市建设，从光电能量转换联系到可再生能源和低碳城市建设，将科学的理念和思想传播给他们，希望有利于决策制定的科学性。在他的理解中，科学家应该将对某一科学知识的理解在脑海中生成的一个动态画面，画面生成得越精细、越清晰、越流畅，这些科学内容就越有可能被更好地传播，被学科以外的人接受。他做科普时，总会坚持一点，那就是立足自己的专业，适当拓展，以知识点的物理图景为中心，与科学方法、科学精神、技术应用、社会价值、发展趋势相联系。“这是一条从科学发现，到技术发明，到产业科技影像 华东视界 产业风暴 舆评社论 科技人物 焦点 FOCUS17应用，最后体现社会发展趋势的拓展线路。”褚君浩说，这样才能把科普的格局做大，眼界做宽，立意做高。作为国家“973”项目首席科学家和多个国家重大项目负责人，褚君浩的工作日程安排得很满，但只要有单位邀请他去做科普报告，他总是来者不拒：“时间挤挤总是有的，我愿意多做些科普工作，这也是院士应尽的社会责任。”应用技术离不开基础研究“我问 ChatGPT，褚君浩在半导体方面有什么贡献，它回复了一篇文章，看起来写得很好，但经不起推敲。”褚君浩在今年的科创中国数字经济技术创新峰会的演讲中表示，“这类回答很难保证真实性，内容依然需要人类甄别。未来我们一定生焦点 FOCUS 科技影像 华东视界 产业风暴 舆评社论 科技人物18活在一个智能化的世界，但同时，推进规范化和加强监管也是必要的。”今年 2 月以来，由美国人工智能公司OpenAI 推出的大语言模型 ChatGPT 吸引了全球目光，其热度在中国也持续高涨。纵观 AI 发展历史，每次重要的技术面向大众，都会引发巨大的讨论。ChatGPT 的发布更是被不少科技从业者视为标志性事件，代表着新一波 AI 技术浪潮的起点。ChatGPT 是由“Chat”和“GPT”两个单词组成，其中，GPT 指的是 Generative Pre-trained Transformer，是基于 Transformer构建的产出内容的预训练模型。“Generative和 Pre-trained 这两个单词很好地概括了聊天机器人由大量数据训练，而后自主产出内容的特点，它的普及将为日常生活带来更多可能性。”同时，褚君浩也表示，虽然目前有很多学生在利用机器人写论文，但在其研科技影像 华东视界 产业风暴 舆评社论 科技人物 焦点 FOCUS19究的物理学科，论文需要大量实验和研究数据的支持，ChatGPT 在此类环境下并不适用。此外，他在使用 ChatGPT 时发现，由于 AI 的训练数据仍停留在 2020 年，导致其并没有吸取更多新的科技发展成果，使得ChatGPT 暂时在理工学科发挥不佳。大热的 ChatGPT 是如今新业态、新技术快速迭代发展的缩影之一，但绝非终点。而寻求关键技术的突破，还是要从基础研究着手。3 月 7 日，褚君浩在上海市基础研究高质量发展座谈会上表示，全球基础研究发展智能化趋势显著，科学技术呈现出三大规律，即学科间的深度融合、科学与技术的交叉推进、基础研究转化为生产力的时间逐渐缩短，而提升技术能力的关键在基础研究。基础研究是人类进行科学发现和技术创新升级的源头和“总开关”。褚君浩认为，关键技术和基础研究的关系就好比“术”和“道”的关系。我国的生产制造产业在诸多领域之所以依赖国外提供关键零部件、关键装备，其根本原因在于相关基础研究的成果还不如国外。古人云，以道驭术，术必成。只要掌握了“道”（即科学规律），就能够不断地提升技术。如此，才能够让中国制造不仅做得出，更做得好，实现高质量发展。