褚君浩院士指出,现在我们正处在第四次工业革命阶段,其总趋势就是智能化,将智慧融入到物理实体系统里面。智能化系统有三大支柱:动态感知,能够实时得到信息;能够智慧分析;能够自动反应,构成一个智能化系统。这就需要大数据、传感器、基础信息平台的支撑。未来的高性能传感器,需要实现更低的成本、更快的速度、更高的集成度、更智能化的应用。其中涉及材料技术、器件结构、物理模型、工艺优化、工程实践方面的研究。要做好这些器件就要打好基础,要有物理基础、数学基础、实验基础、思维方法、科学精神,更加重要的是作为科研人员要有责任意识。
从“坦牛”到“大牛”
勤奋刻苦、好奇质疑、目标如一、胸怀大志,正是褚君浩这一路走来的科研心得。
对于物理学的兴趣与热爱,一直流淌在他的血液里。在他技物所的办公室里,有4本已经页面泛黄旧书:两本《分子物理学》和两本《原子物理学》。这是褚君浩在高中时爱不释手的课外书。
作为一名徐汇中学的高中生,褚君浩最感兴趣的是《相对论ABC》《绝对微分学》《从近代物理学的观点》《宇宙物质》这些科学书籍,在中学时他就写过2万字物理学方面的论文——《相对-绝对观念的初步探讨》,还会偷偷把妈妈给的饭钱拿来买物理书籍。居里夫人、爱因斯坦等科学家的传记深深激励着他,使他从小就立志成为一名科学家。
1966年“文革”开始,褚君浩的求学之路被迫中止。从上海师范学院(现上海师范大学)物理系毕业的他被分配到了梅陇中学教物理。他和父母、表弟表妹,以及当时在外地工作的哥哥姐姐送回沪的侄子侄女一起住,房间只有12平方米。到了夜里,小房间里众人入睡,褚君浩搭一张帆布床,睡到屋外楼梯的转弯处。他借着楼梯间灯光看书。同住一幢楼的史存直和王养冲两位教授,被这名青年的好学精神感动,让他去他们两位蜗居当中的一间浴室看书。没人使用浴室的时候,褚君浩就在浴室门口铺一张席子,坐在地上,膝盖上架一块搓衣板,就着搓衣板看书、写文章。
尽管当时的政治环境十分紧张,他还是和一群有志于科学研究的小伙伴,“如同地下党”一样,成立了“基本粒子讨论班”,定期不定点地聚会、单纯而快乐地讨论各类科学问题。即便当时高考停滞,科学家受人轻视,即便看不到前途,但他心里相信,国家终究需要科研人才。
这个坚定的信念一直支撑着他在业余时间继续从事物理研究。1978年,研究生招生制度恢复,已经做了多年中学物理学老师的褚君浩,再也抑制不住从事物理学研究的冲动,有了备考研究生的目标。褚君浩原本想要考复旦大学物理系研究生,但是要晚半年入学。褚君浩大学同学的父亲、著名科学家严东生院士写了一封推荐信,让他去考上海技物所的研究生。
最初,褚君浩感兴趣的科研领域是基本粒子,属于理论物理范畴。因此,技物所汤定元先生在收到推荐信后,还专门给严东生写了回信,表示“所里主要是做实验物理的,而不是理论物理”,但欢迎褚君浩来所里谈谈。
出于对物理学的热爱,褚君浩义无反顾地参加了技物所的研究生考试。其中,有一门考试科目是《半导体物理学》。尽管从来没有学习过这门课,但褚君浩凭借在大学里打下的扎实物理学功底,通过自修将书里的所有公式都推导了一遍。最终,褚君浩以90分排名第二顺利进入技物所,以汤定元为研究生导师,由此开启了“开挂”一般的科研生涯,成为我国自主培养的第一位红外物理博士。
上世纪60年代,当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”?他嘴上说:“像牛一样在平坦的大道上勤奋工作。”而心里面真正想的却是“爱因斯坦和牛顿”。在技物所的深入学习,让他真正站在了巨人的肩膀上,朝着物理学“牛人”的方向一步步迈进。
1982年,褚君浩研究生毕业,美国的一家单位提供了每年2.8万美元奖学金的攻读博士机会。当时留在国内每月只有86元,而且科研条件也和国外相差巨大,犹豫不决的褚君浩向导师汤定元征询意见。汤定元坚定地对褚君浩说:“你不要去,跟我来念博士。你硕士做得很好,到外面去读博士,方向就变掉了,太可惜了。”
心有不甘的褚君浩又向自己的邻居、技物所的匡定波先生请教。匡定波告诉褚君浩:“要听汤先生的话,青年科学家主要是要建立起自己的工作。”