科学家故事｜中国科学院院士汤定元：中国红外事业的奠基人

文｜上海技术物理研究所党委办公室

中国科学院院士汤定元是我国半导体学科创始人之一，也是我国红外学科的奠基者，为发展我国半导体光电子学，特别是红外光电子科技作出了突出贡献。

“我觉得我们做科学的人，不但应当做基础研究，更应当做应用研究，甚至生产都应当涉足。科学上取得成就，最重要的是对它的热爱以及长期坚忍不拔的探索精神、勤于观察和搜集材料的能力。”汤定元是这样说，也是这样做的。

为祖国作贡献

汤定元在美国求学期间，发现了高压下金属铈的化学键改变。此发现被收录在诺贝尔奖获得者鲍林的名著《化学键的本质》中。此后，他发明了金刚石高压容器，并将其用于高压物理研究，成为高压物理研究史上的一项重要进展。除上述两项颇有影响的成果之外，汤定元还热衷于探索性的工作，包括金属铯的高压相变、溴化银的蠕变研究、高压下的硅性质研究。

新中国成立后，身在美国的汤定元经过两个多月的反复斟酌，决定放弃博士学位，尽早回国。道别时，老师同学都劝他不要离开，但汤定元回国的意愿急切而坚定，一心要为振兴中华奉献绵薄之力。

此后的岁月里，每当被问及为何坚决选择回国时，汤定元自始至终只有一个回答：“为祖国作贡献。”

创新红外科技

回国后，汤定元将半导体光学和光电现象作为研究方向。他先在中国科学院应用物理研究所（中国科学院物理研究所前身）工作，其间领导的项目组在国内最早开展了硫化铅红外探测器研究工作，这是我国红外技术领域早期具有开创意义的工作。

汤定元主张科学研究要基于国家实际，要面向国家的现实需求；认为中国科学院不仅要做机制研究，也要承担产品的试制甚至生产任务。1958年上半年，他写信给国防科委领导，强调红外技术对于国防建设的重要性，建议在红外研究领域注重红外探测器等器件的研究。这是促使我国重视红外技术的“第一封信”，红外技术的研究任务由此被正式提出。

随后，汤定元从杂志上了解到，红外技术在当时的美国已经发展得相当成熟，而国内正处于经济困难时期，大部分研究工作停滞。他对这种情况十分忧虑，于是以高度的责任感于1960年12月再次致信。在涉及红外技术的“第二封信”中，他写道：“红外技术研究是大有发展前途的，不能让它中断，但也不能搞‘一窝蜂’，要聚散为整，集中全国的科研力量进行攻关。”不久，领导就派人找汤定元谈话，尽量解决困难。这封信的意义不止于此，它还间接促成了1964年初发生的、被认为是我国红外技术发展史上重要里程碑的战略性调整事件——中国科学院决定将昆明物理研究所及上海技术物理研究所转为红外技术研究专业所，同时将北京物理研究所和半导体研究所红外方面的工作分别调整到这两个所。

1964年5月，汤定元按照中国科学院党组安排来到上海，肩负起把上海技物所建设发展成为红外技术专业研究所的重任。

汤定元基于当时的国情、所情以及红外技术自身发展特点，提出“研制任务带动学科发展”的思路。同时，他还提出了四点主张，即红外探测器是发展红外技术的关键；红外技术发展中的专用元器件和材料研究，要在研究所内自行研制；开展一些高要求、高水平的红外系统研究，以促进元部件性能的提高和实用化；应重视红外技术的基础研究工作。这一高瞻远瞩、科学合理的发展思路很快在实践 中得到了印证与肯定。

1965年，汤定元写了“第三封信”，希望上海技物所能承担我国空军于南海上空打下的外国战斗机同类型红外雷达的研制任务，表明了对研究所红外技术研究的信心与决心。这封信再一次得到了上级的支持与鼓励。在5月28日召开的会议上，红外雷达研制任务被分配给上海技物所，汤定元亲自参加机载红外搜索跟踪系统的分析、测试工作。

上世纪80年代初，汤定元邀请一位美籍华人物理学家来研究所讲学，这位华人了解研究所的工作之后对汤定元说：“美国目前一些研究所也时兴你们这样的结构，按出成果的需要组织全所研究工作。”从此，“研制任务带动学科发展”的思路贯穿于上海技物所的发展历史，也体现在我国红外技术发展历程中。

汤定元80岁大寿时，时任中国科学院院长路甬祥为他题词：“贡献毕生精力，创新红外科技。”这是作为我国半导体光电器件开拓者和红外技术开创者的汤定元一生的真实写照。

培土育人 芝兰满室

汤定元培养了许多学生，其中一位是我国第一位红外物理博士，后来当选为中国科学院院士，还有一位后来当选为中国工程院院士。汤定元曾5次获得中国科学院优秀导师奖。

汤定元在科学研究和培养年轻人成才的过程中秉持格物致知、学以致用的理念，非常注重讨论和启发式教学，主张要为科学家的成长营造一个宽松的研究环境，不要急于求成，而要“养”科学家。同时，他教导学生将个人成长和事业成功同祖国发展紧密联系在一起。他曾这样勉励一位即将赴德国进行博士后研究的学生：“此番德国之行，一是要多为国家作贡献，二是铭记出国的目的是要更深入地做好研究工作。”

汤定元不仅对自己的研究生悉心培养，对遇到的其他年轻人也不遗余力进行指导。初来上海技物所时，他发现相当多研究人员对红外技术不太了解，于是便为大家讲授红外技术物理基础课，每周一次，连续讲授了半年多。他还曾为分配到研究所的大批工农兵大学生开设物理基础课程和半导体专业课程，并从中发现了一些可造之才。

汤定元（左二）在实验室与学生交流建言献策 科普惠民汤定元面对问题敢于直言和针砭时弊。1981年，他发表文章指出当时科技规划和科学管理中存在的系列问题。1982年，他在《科学研究必须讲科学道德》一文中指出，研究所要出成果和出人才，需要有良好的组织管理，需要一套能防止或解决共事者之间矛盾的行为规范，即所谓科学道德规范。1986年，他给国家自然科学基金委员会写信，强调基础研究的重要性，指出领导要真正了解科学与工农业生产的关系、了解基础研究的作用，把科研经费花在刀刃上。1998年10月，他在题为《我国红外技术发展的回顾》的特邀报告中提出，因红外技术的特殊性，要处理好交流合作与保密之间的关系，必须有一个真正能了解和协调全国红外技术力量、公正处理各种关系的领导中心，希望国防科工委能担负起这一领导中心责任。此外，汤定元还在交叉学科与科普工作中发挥了重要作用。1974年，他收集并编译出版了《红外技术在气象卫星中的应用》，成为我国把气象卫星研制与红外技术联系在一起的第一人，为我国之后50多年的卫星载荷技术发展和布局奠定了基础。对于科学普及，他认为把科学成就告诉普通老百姓是科学家应尽的责任，他发表的科普文章虽然数量不多，但影响很大。淡泊名利 甘于奉献汤定元为他热爱的科学事业呕心沥血，取得了诸多成就，也获得了诸多荣誉和奖励。对待荣誉和奖励，他只觉得自己做了一直想做和应该做的事情，成绩只是对之前工作的小结而已。2002年10月，汤定元获得何梁何利基金科学与技术进步奖和20万港元奖金。那时，他的儿子正为买房准备贷款，但他没有把这笔奖金留给家人，而是在家人的支持下将款项如数捐赠给母校——华罗庚中学，并入华罗庚奖学金。相比于自己的“小家”，他想到的是更需要这笔钱的“大家”，是那些与他一样一心求知向上的“寒门”学生。捐款消息传播开来，大家无不为之感动，汤定元却很平静。事实上，这不是他第一次为教育事业捐款，此前他不仅多次为“希望工程”捐款，还为我国西部地区捐赠了一个“希望书库”。汤定元对于科学研究、育人和科普充满了炙热的爱，他乐于投入其中，但对于名利光环却看得很淡。这正是他“勇于奉献、安于平凡”人生观的最好体现。

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来源 | 《科苑党建》杂志2024年第2期