这份“军令状”,对于年仅35岁,相比其他光学专家而言资历尚浅的陈星旦来说,压力不可谓不大。但陈星旦觉得,虽然有压力,却也倍感光荣。这既是组织对他的一种莫大信任,也是一个重大的考验。
由于这个任务属于最高军事机密,也没有任何现成的资料可循,也不能大张旗鼓地和同事们公开讨论,陈星旦在研制光冲量计的过程中遇到不少难题。
遇到的第一个难题就是如何模拟原子弹爆炸级别的强光辐射?原子弹爆炸后,将在瞬间产生巨大的光量,要对此进行测量,在试验中就必须有模拟光源。基于大气光学中的“太阳镜”装置,陈星旦在净月潭建立了大口径定天镜,改变反射镜面积和焦距并采用机械调制,可灵活自如地获得不同辐射强度和辐射时间分布,逼真模拟爆炸光辐射。
以往在水平磁力秤、温度计量和红外分光光度计的设计经验和基础,在此次实验中“功不可没”。实验中,陈星旦利用以往的扎实的物理和技术知识,独创性地构思了两套测量方案。
测量核爆炸光辐射强度随时间变化而变化的记录式光冲量计、自动显示核爆的总光冲量的积分式光冲量计。这些自动测量系统不需电源,布点不受场地限制安全可靠,并便于核爆炸后回收数据。只用了一年时间,陈星旦就成功完成了国家交给他的任务。原子弹的成功爆炸,证明了陈星旦所研制的测量仪器是“有用的”。
当然,这么重大的任务不能放在一个“篮子”里,除了长春光机所以外,光冲量计的任务还被同时交给了其他单位,但最后,陈星旦设计的光冲量计记录得最准确。
由于任务的保密性,直到35年以后,1999年国家召开“表彰研制两弹一星做出突出贡献的科学家”大会,陈星旦所做的工作才被公之于众。因为在核爆光辐射威力测试中做出突出贡献,当年10月,72岁高龄的陈老被选为中国科学院院士。
三、老骥伏枥,志存高远
如果说,参与原子弹爆炸实验,是陈老“一生的荣光”;那么“近红外技术的产业化”,则是陈老一直以来的心愿。20世纪80年代至今,陈星旦院士一直致力于光谱技术与应用的研究,以及近红外技术的产业化。
1963年,陈星旦院士团队成功研制了国内第一台红外光谱仪。1989年,在“七五”科技攻关项目的支持下,研发了国内粮食行业首台近红外光谱仪,在“七五”的基础上,他主持完成了“十五”国家科技攻关计划课题“粮食品质快速检测技术和仪器的研究与开发”,先后研制了“三代”近红外光谱分析仪,扩展了近红外光谱技术在茶叶、人参、燃煤及生化等领域的应用。
大多数耄耋老人早已含饴弄孙、颐养天年了,但陈老却仍然活跃在产研一线,在86岁时开始筹备创业,积极推进科技成果产业化工作。
2018年,陈老曾接受央视采访提到,“我入党62年了,我对用科学为人民服务的初心没有变。科研成果如果不能产业化,不能为人民服务,对国家、对社会、对个人都是一种损失。”因此,必须加速国产仪器自主化进程,逐步实现进口替代,促进近红外光谱事业的蓬勃发展。
莫道桑榆晚,为霞尚满天。怀揣着把近红外产业化的梦想,2013年3月,陈星旦院士团队与广州市光机电技术研究院合作设立光学工程院士工作站,首期即以近红外光谱分析技术的成果转化和产业化为核心示范项目。为了更好的市场化运作,2014年近90岁的陈老带领学生在广州成立了星创众谱公司,从事近红外光谱仪器的产业化。经过一年多的时间,星创众谱对院士团队的成果进行反复验证,于2015年底将首台产品正式交付客户。
“近红外是我科研事业的最后一部作品,我最大的心愿就是让国产近红外仪器遍地开花,走向国际。”