编者按是在实现中华民族伟大复兴的征程上, 一代又一代的科学家心里一直挂念着祖国和广大的人民群众, 不畏道路上的艰难险阻, 做出了毫无保留的无私奉献, 给科学技术的飞快进步、人民生活的极大改善、以及中华民族的整体发展, 作出了非常重大的一些贡献。
最近, 中国科学院科学传播局和中国青年报社这两家单位一起动手, 策划弄出了名为“大国科学家”的这么一系列文章稿子, 专门拿来向社会大众去看, 特别是给家里的孩子们看, 集中地把中国那些科学家们感人至深、让人动容的故事摆到台面上来, 让大伙儿都能看到老一辈科学家们心里装着的理想和他们肩负的使命是什么, 借此去弘扬科学家们那种拼搏进取的精神, 把科学的道理和思想广泛地传播出去, 至于这些老科学家们背后的故事是怎么来的呢?
那都是由一个叫作“中科院形象资源建设”的研究团队, 还有一个机构叫中国科学院自然科学史研究所牵头, 找来了专门从事这行当的专业人员, 通过实地去了解、认真地去挖掘整理才得到的。
公道北
在1939年8月这个时间点, 重庆山城正好处在高温天气之中, 当时的天空里还有日军轰炸机正在源源不断地往下扔炸弹, 这些炸弹直接烧毁了大半个市区。陪都郊区位置上的南开中学这块地方也没有能够躲过这一劫, 整个现场到处都是弥漫的硝烟。
正是在这一回投弹的空袭之中, 年仅十六岁的郭可信的躯干上头, 落下了一块大约如同五分硬币那般大小的、再也褪不掉的永久性伤疤。
许多年都已经过去了之后, 对于当时那种情形与状况, 他心里的记忆依旧是深刻到不能忘记的程度, “先是听到炸弹和空气互相摩擦而产生的那种沙沙的声音, 心里面还觉得那声音距离我们所在的位置还是很远的一大段距离。谁能够料想得到呢?
突然之间耳边响起了极为刺耳的尖锐声响大作起来, 让我们不得不快速地直接趴伏倒在地上去躲难, 随即而来的就是不间断接连爆炸的炸弹发出的巨大声音, 整个天地仿佛在崩塌碎裂一般的震动之中, 大量的泥土碎块混杂着树枝杂物铺天盖地般地向我们这里飞扑过来, 导致我的背部其中一处位置疼痛得难以忍受。
我当时原本估摸着自己是被弹片给击中了, 但后来才知道自己实际上是受伤于一块从上面掉下来的、烧得红通通的泥巴那块泥把我灼伤了, 导致我的衬衣给烧出了一个大洞, 而且我背上也多了一道疤痕, 我赶紧起身仔细一看, 这真是太惊险了, 不到三十米的范围内, 旁边的那些树木几乎全都被给拦腰给砍断了, 我们这一代人就是在国家快要灭亡和家里快要破碎的危急情况之中、并且是在敌方的飞机进行轰炸的环境下渐渐长大的, 因此我对国家的看法相对来讲还是比较强烈的, 对于民族相关的意识方面也是相对而言比较深刻的。
这一下, 整整六十年都过去了。不管他是在海外去读书, 还是在国内去干活, 他心里一直挂念着一件事, 就是盼着国家富裕、军队强盛, 从此以后, 再也不要让外人欺负自己了。
他这段在少年时代所经历的事情, 对郭可信铸造出他那一辈子都不会改变的、热爱国家的情感, 有着非常深的影响。因此, 他就更加努力地用功读书, 求学的时候从不间断, 即便是在日本军队经常投弹轰炸的时期里, 他也靠着非常顽强的意志, 出色地完成了自己的学习任务。
郭可信。“中科院形象资源建设”研究团队供图
“执着地追求真理”
1946年这个时间点, 郭可信是从浙江大学的化工专业拿的毕业证, 然后拿着公费去的瑞典去专门学冶金技术, 这是因为在当时的世界里头, 制造那种特别好的、质量上乘的合金钢轴承的地方, 只有瑞典, 所以说到了二战的时候盟军那边还派遣潜水艇跑到瑞典去偷偷摸摸地拉走轴承。
郭可信顺顺利利地就到了瑞典皇家理工学院里头去。那个学院是1827年创出来的牌子, 算作瑞典境内规模最大的一座高校, 里头养着上万名学生, 还有着将近三千名的教职工人员。郭可信被分派到了冶金系那边, 找到了赫尔特格林这位教授, 从此就一头扎进了物理冶金的这个圈子里头, 开始着手金相学的研究工作。
这个金相学到底是个啥子呢? 它就是一门专门研究金属跟合金内部组织结构是怎么样的学问, 顺便还要搞清楚这些东西和他们那些物理方面、化学方面以及力学表现之间存在的那些个关联关系。
赫尔特格林教授, 他既是瑞典皇家工程科学院的院士, 也是瑞典皇家科学院的院士, 因此在当时, 他是金相学领域当中最有权威的专家。
在离开祖国的地方, 郭可信对待那些很少能碰上的学习时刻, 看得特别重, 他硬是从各种叫人想都不敢想的难处里, 挺了过来。他事后说: “那大学的日子, 是在深深的山沟里头, 借着油灯的亮光读书的。
刚到瑞典这地界的时候呢, 那边还没挨过战争的打抢, 看着是又热闹又能赚钱的样子。可到了实验室之后, 连那个叫煤气灯的东西怎么玩, 怎么点着, 他都不清楚。这时候有个在英国来的做实验的人, 就拿来笑话他。”面对这样的局面, 他没有泄气, 反而心里那股拼劲被勾了起来。
他把心里的劲儿往深处使, 暗下决心要拿出本事来, 好给中国搞科研出一份心力。再说了, 郭可信他很快就被那个金相显微镜里头展示的金属微观组织结构的大千世界给迷住了眼, 一下子就找到了自己的学术兴趣所在, 然后就开始了那种如饥似渴的学习模式, 学起来特别用力。
在瑞典待的时间连一年都不到, 他就取得了非常厉害、让人不得不刮目相看的那些进步成果了, 竟然变成了导师身边唯一一个由大学方面负责支付工资的研究助教人员, 同时还肩负着管理奥氏体等温转变这个课题组的工作任务。
不过, 在对待导师这件事情上, 郭可信完全没有选择盲目去迷信。
首先, 郭可信发现这位导师所使用的研究手段相当简单粗暴。他只是借助一个拥有十几倍放大倍数的放大镜, 去观察宏观层面的组织结构。他会对那些被钢厂生产制造出来的钢锭进行切割处理, 也就是将这些钢锭纵向刨开分成两半。接着再把这些 横向锯切成若干个小段落。
显然, 这种粗糙的方式造成巨大的材料浪费情况。此外, 随着他自己开始采用 X 射线衍射技术去深入探究金相学领域的相关问题。郭可信进而察觉到这位导师在探讨合金元素对奥氏体产生影响这一课题里所发表的某些学术观点内部存在着逻辑矛盾的问题。
不过, 那位性格十分强势的瑞典导师是绝不会容许自己的学生向他提出反驳的。
郭可信没有去盲从于那些权威人士, 他也并没有轻易地就去放弃自己内心持有的学术观点, 到最后的时候, 他做出了一个决定, 那就是把自己花费了三年的时间才研究出来的那些成果给放弃了, 同时也把正在读的学位也不要了, 随后他就离开了瑞典皇家理工学院。
他自己在回忆往事的时候提到过这样一件事情, 他说这件事看起来好像是他在里面输了一局一样, 他的工作没有了, 学位也不存在了, 就连即将能够到手的那篇论文也彻底泡汤完了, 但其实事实的情况并不是这样的, 他用这些损失换来的东西是自己在学术研究这块得到了彻底的解放, 那种感觉就是一种完全的自由状态。
这充分地体现出郭可信在学术方面的态度, 那就是坚持去追求真理, 他觉得这一条是一个科学研究人员最基本应当具备的精神。
1951年, 他获得了瑞典钢铁协会的资助, 由此开启了一项课题研究, 这项课题的研究对象被定为合金钢中的碳化物, 他每天从早晨八点一直工作到深夜十二点, 期间都在进行实验操作, 致力于探究合金相的晶体结构这一难题, 待到1956年的时候, 他已经在海外的知名学术刊物上发表了多少篇论文呢, 数量多达二十多篇, 当时有一本新出版的德文《合金钢手册》图书, 该书广泛引用了他的研究成果作为参考。
“不管到哪里都要做好工作”
1956年3月, 郭可信正身处荷兰境内那座名叫代尔夫特的小城里, 该地的自然景致十分出众, 画面里可见纵横交错的运河、悠然转动的风车以及在草地上吃草的奶牛, 呈现出一派充满泥土气息的田园生活景象。
然而这些美好迷人的异域风光并没有能够把郭可信的心留下来, 他因为在报纸版面中读到了周恩来总理所发布的“向科学进军”这类具有动员性质的指令而感到异常激动与兴奋, 所以紧接着在4月下旬之际就乘坐飞机穿越苏联国境返回了那个他已经分别长达九年的故土国家。
他们和钱学森、华罗庚、李四光, 还有吴文俊等人一样。这些人都是归国去的科学家。他们也都有个共同的想法。这个想法就是要把自己一辈子所学到的知识。全部都贡献给咱们的国家。也要贡献给咱们的人民百姓。
郭可信回国之后, 面临北京、上海和沈阳这三个地方的选择, 他舍弃了繁华的京沪两地, 来到了地处沈阳的中国科学院金属研究所工作, 并担任金属物理室主任。
谈到他坚持了三十一年的选择, 郭可信只是淡淡地说了一句, 他说, 我之所以来到金属所工作, 这与那里有一台仿制西门子造的苏联透射电镜不无关系。他没有过多考虑个人得失, 甚至没有为自己的家庭去考虑, 他更多考虑的只是哪里做研究、做实验的条件更好一些。
郭可信这个人, 才刚刚回到国内的时候, 他一直都是穿得西装革履的, 当他和自己的助手在谈话的过程中, 只要是谈到了那些比较重要的问题, 那么他就会经常忍不住去追问一句“懂不懂”；但是反过来, 如果遇到他自己所不熟悉的那些领域的话, 他也从来都不藏着掖着, 而是会非常坦然地直接告诉对方说“我不懂”, 他就是这样的一种非常特立独行的风格, 这种风格在一开始的时候, 是和那个金属研究所里面整体的环境显得有点格格不入的, 也就是不怎么合拍, 可是不过也就很快就得到了那里面每一个人的认可的。
有一个晚上, 研究所的工作人员在观察铝合金薄膜样品的过程中, 留意到样品薄的部分的边缘位置有黑线条来回扫动, 这种情况和电子束照射存在联系, 工作人员主观认定为是电子束辐照所导致的位错线的运动问题, 于是匆忙前往郭可信的家中进行报告, 郭可信随即迅速赶赴研究所内部, 经过多次重复性的观察行为, 最终查明这是由完整晶体形态下因样品发生弯曲现象而引发的消光轮廓结果, 在电子束实施辐照作业时, 热量因素所引发的附加弯曲现象使得消光轮廓发生了位置的变动。
他最终给出了那个结论, 在场的人没有一个是不心服口服的, 大家全都信服。
郭可信与夫人。“中科院形象资源建设”研究团队供图
在20世纪70年代初那个时候, 郭可信这家人还蜗居在金属所那边的一套普通家属宿舍里面。到了晚上的时候, 他只能在厨房这个地方来看书和写作。就在一天当中, 郭可信正全神贯注地埋头写东西, 他的女儿郭桦就坐在了他的大腿上。
这时候她发现父亲的头发很长而且很乱, 于是郭桦就很悄悄地去给父亲梳头, 并且还用了五颜六色的橡皮筋。最后, 她在郭可信头上扎起了很多小辫子。郭可信这个人对此浑然不觉, 他在写完稿子之后出门逛了一圈, 直到他的家人哈哈大笑起来, 他才发现自己的头发变成了满头“非洲小辫”的样子。
正是因为他在学术研究方面投入了高度的专注力与坚定不移的执念, 以至于当外部的环境不管发生什么样的变动的时候, 他依然能够稳如泰山一般保持不动心。除此之外, 他还把自己身上的那种沉稳平静的气场传递给了一直与他一同工作、处在一块儿的那些团队成员们。
在上个世纪六十年代的后半段, 郭可信所在的金属研究所曾经有一段时间被从中国科学院调整归到国防科工委材料院去。在那一段时候, 所里面的一些青年科技人员不清楚自己应该朝着什么方向发展, 也不知道该如何做选择才对自己的职业生涯进步有更好的帮助。
郭可信留意到了团队成员心里的想法和状态, 他并没有大声地讲出很多道理, 而是安静地安排大家一起学习电子光学还有电子衍射这方面的知识, 同时把自己多年来在研究中积累的经验与体会整理成了笔记。
当他在把笔记递给年轻人的时候说着这样的话说, 就是希望大家要去学习一些真正的本事。不管是在哪里都要把工作给做好了。正是凭借这短短的一句话, 就让那些年轻的学者心里感到特别踏实了。然后他们也继续专专心心地去做自己的科研工作了。
当他面对所有青年科技工作者的时候, 他对大家都是一样的对待。姜良瑚这个人回想起来当年那些日子, 他忍不住发出的感叹是说我虽然并没有成为郭先生亲自指导的研究生, 但是我也得到了郭先生那种非常细致的关怀和帮助。
无论是涉及到需要准备什么样的样品, 还是如何去操作电镜这样的设备, 亦或是怎么去观察图像数据还有选区电子衍射谱的这些分析工作以及相关的强度计算任务等等许多具体方面, 郭先生都会对我进行耐心的讲解和具体的指导, 而且一点都不会觉得厌烦, 非常地有耐心。
关于郭先生在研究学问时所表现出的严谨态度, 还有他身上那些高尚的道德品质, 这些都让我一辈子都深刻地记住了, 永远不会忘记。
他的格局, 不仅涵盖了中国这个层面, 更拓展到了世界这个范围。
更要紧的是, 这一点是非常难得的。郭可信在研究团队里面是有权威的。他从来都不在学术争论的场合里面摆出势压人的样子。有这么一回, 在一场内部的讨论会上面, 大家都针对一个新晶体结构的可靠程度产生了争议。郭可信也把他的看法发表了。可他并没有强迫大家接受他自己的意见。他是鼓励大家都去展开充分的讨论的。
他的学生们记得很清楚。说当你碰到那些怎么也想不明白的实验结果。不管是什么样的奇怪问题。他都会态度温和地和你一起探讨。又说在开讨论会的时候。每个人都可以放开话说。每个人都表达出自己的看法。有时候争论得满脸通红。甚至冒出一些损害了他尊严的话。但他从来都不在意。这种做法确实做到了学术交流上的平等。
学术民主, 这其实就是郭可信所拥有的那种学术精神, 不管是从他年纪很小的少年时期, 一直到他的壮年阶段, 再往后一直到他老年的那个阶段, 始终没有发生改变的, 就是他对待学术研究的那份最初的心意。
即使在最困难、最艰苦的岁月里, 他依然没有放弃, 而是梳理编写出了一本关于金相学的史话, 记录了这门学科发展的历史。
“要在有生之年，把中国的电子显微学搞上去”
等到二十世纪80年代的时候, 郭可信的年龄已经接近花甲之年了。他本来可以选择退回江湖去隐居, 但是他并没有这么做。相反地, 他心里面立下了一个志向, 发誓一定要在自己有生之年的这段时间内, 把中国的电子显微学水平搞上去。他的目标是让这一学科能在世界上占有一席之地。
为了去实现这个被称为“大目标”的规划任务, 他同时也给自己设立了一个相对较小的计划指标, 那就是务必在个人生命存续的时间范围之内, 向国家输送和培养数量达到一百人次的专业研究型人才。
当我在1980年访问中国的时候, 我第一次见到了郭教授。那时候, 中国才刚刚起步恢复生气, 他凭借自己非凡的精力还有突出的能力, 正在指导着一大群充满激情的年轻学者。
最让我感到惊讶的事是, 他居然非常迅速地带领他的研究团队进入了关于准晶研究的尖端领域。我心里确信, 他就是推动中国的材料科学实现大规模复兴的关键性人物。这段话是一位外来的学者对郭可信的评价内容。
这位外国学者对此是一无所知的, 要知道的是, 郭可信还是在这一年之内, 立下过那张像是“军令状”一样的承诺的。
在这一年里面, 郭可信听说中国科学院的进口装备处, 那是准备了要去引进一两根电子显微镜的, 于是, 郭可信马上就立刻从沈阳那个地方赶到了北京那个地方的, 向那些中科院的领导们去作出了保证的: 说是等到那台电镜安装完毕之后的三年里, 是要拿得出一些非常出色的成绩的回来的。
于是啊, 郭可信为金属研究所争取到了一台那种当时分辨率最高, 并且价值高达了数十万美元的电子显微镜的。
电子显微镜安装就绪之后, 郭可信立刻安排一批研究生进入实验室, 那时, 每到夜晚, 实验室总是灯火通明, 热闹非常, 大家三班倒, 都在争分夺秒加油干, 据统计, 这台电镜的运转时间每年多达五千多个小时, 平均每天工作十几个小时, 而且几乎每天都会产生新的实验结果, 这也创造了历史纪录。
郭可信与电镜室同事。“中科院形象资源建设”研究团队供图
郭可信的那些学生, 在回忆起他自己当时心里的想法时候, 是这么去说的。忙完了整整的一整夜, 天空已经是出现了那种模糊的亮色了。可是完全没有什么结果出来。人也是累得完全没有了力气和精神。正准备打算把机器给停下来休息的时候。但是心里又不舍得就这样就把手头的活儿给丢掉。
因为那样做的话, 就是没有做出什么成绩就回去了。所以又硬撑着再去试试。经过了好几次反反复复的犹豫和坚持。总算是天已经大亮了这功夫, 找出了一点儿比较新颖的发现。那一下子高兴得都不知道该好了。所有的那种疲劳感什么的, 好像忽然一下就不晓得跑到哪个地方去了。
郭可信为了让他的学生们的眼界能够变得更为开阔, 他亲自出面, 帮着金属研究里面的一大批人搞联系了。这帮人大概有近十名, 都是1960年代从大学毕业、或者正在读研究生的人。他要安排他们去一些大学的电子显微镜实验室里去进修。
这些大学呢, 有英国的剑桥大学, 还有美国的亚利田那州立大学, 日本的大阪大学, 比利时的安特卫普大学, 瑞典的隆德大学等等。
学生们非常珍惜那得来不容易的进修机会, 很快就掌握了高分辨电子显微术里的理论知识、实验技术还有图像处理方法, 这些人后来陆陆续续回到了国内, 变成了研究所里面的核心骨干人员, 金属研究所在1984年举办的欧洲电镜会以及亚太地区电镜会上面发表了超过10篇的高质量学术文章, 这件事在学术界内部引起了非常大的震动和热烈的讨论。
这些成绩能够被拿到, 是绝对离不开郭可信对他那个学生所投入的无私的爱的。郭可信在他的这一生当中, 培养了总共119名的研究生, 他把自己许下的诺言给实现了。
他是这么认为的, 培养这个研究生, 可不能像那个在生产队里面分配工作一样, 上级让干什么就干什么, 这样的话, 如果没有了什么主动性, 又怎么能够产生积极性呢? 所以他鼓励了学生, 让学生在学术研究上敢于进行标新立异, 也敢于去自己闯出一条路出来。
他对学生的这种爱, 是展现在了非常多的那些细节里面的。有一位学生是这样去回忆的说: “这是让我感觉到非常出乎我意料的一件事情的, 郭先生他不仅仅是非常地仔细帮我改了那个文章, 他还帮我去整理了那些照片了, 还在往那些照片上的转印图例字符。
”“他那满头的白发, 他把那个眼镜摘下来了, 他那神情专注认真仔细的那个样子, 是让我觉得永生难忘难以忘怀的了。他的那种关心, 我是感觉受到了莫大的一个鼓舞的, 然后我就觉得有一股暖流一直是一直在温暖着到了我的心里面的去的。”。
当郭先生把修改完毕的文章重新交还给我的时候, 我察觉到他自己动手将他的姓名从文中抹除了。
郭可信对待他的学生, 那态度是非常严格的。曾经出现过这么一件事, 有个学生的实验照片冲洗出来之后, 清晰度不够理想, 这让他感到相当生气。对于那些整天沉迷于打扑克牌, 以至于荒废了学业的学生, 郭可信同样进行过严厉的批评。
他对于学术界里出现的那些学术不端的行为, 心里是极其厌恶的。针对一些制作粗劣、只想靠哗众取宠来吸引眼球的论文, 他会告诫学生们说, “这些人的学风和品行是会让国际上的同行们看不起的。”。
郭可信他用严格的管理和深厚的关爱结合在一块, 亲自去教导并做出表率这样的方式, 一共培养出了非常多优秀的学者人员, 同时还带领出了一支在学术方面非常精湛、在学风方面非常良好的一个科研团队, 郭可信这个人还在后来的时间里接二连三地在这个世界上头一次发现了八重旋转对称以及十二重旋转对称准晶这些成果, 正因为如此, 才使得中国在准晶这一领域的研究工作一直都能够处于世界领先的前列位置。
郭可信处在右边第一位的位置, 他参加了那个电镜学会搞的外事活动。这张照片是由“中科院形象资源建设”这个研究团队提供的。
郭可信这个人, 在一生当中, 是获得了非常多的荣誉的。他曾经在获得过中国自然科学奖一等奖、第三世界科学院物理奖、何梁何利科学技术进步物理奖这些事情上面是有成绩的。
在1980年这个年份, 他有被增选成为中国科学院学部委员的资格, 有成为瑞典皇家工程科学院外籍院士的身份。另外, 他还获得了由瑞典皇家理工学院给出的技术科学荣誉博士这个称号。
郭可信先生到了七十岁左右的年纪对自己的人生长途旅行做了总结, 他回头看一看自己这一辈子说, 搞学术研究其实只做成了两件大事。年轻的时候孤身一人冲在最前面, 专门去研究合金钢结构的问题, 等到六十岁的时候又重新振作精神带着一群年轻人去占据准晶研究领域的高峰位置。
郭可信先生给中国的金属材料物理研究工作还有电子显微学的事业培养出了非常多的优秀专业人才。
这些学生后来都成长成了相关科研领域的骨干力量, 这里面还包含了叶恒强、张泽等中国科学院院士, 有几十个人担任各所大学和研究所的教授, 也就是研究员, 那些得到了国家和国际重大科技奖项的人数更多, 简直是数都数不过来。
晚年的郭可信先生, 总是带着满脸的自豪心情, 去评价他的学生们, 他说, 叶恒强跟王大能在一九八三年和一九八四这一年里头发现了五重对称的电子衍射现象, 这就是突破的一个开头, 后来张泽还有王大能两个人, 他们因为发现了准晶结构还有那五重的旋转对称性, 拿到了第一届吴健雄物理奖, 另外王宁、陈焕这两个人, 也同样是凭借着对八重以及十三重旋转对称的那种准晶的发现成功拿下了第二届吴健雄物理奖, 这帮孩子们啊, 并没有因为得了奖就变得骄傲自满起来, 而且在拿到奖项之后也不敢存心想偷懒或者松懈一丝一毫。
何伦雄等人是发现了那个一维准晶的, 还有李兴中他最近是用彩色群来处理那个二维准晶对称的, 这些事情呢, 都是他们自己硬闯出来的一条路。
与此同时, 他的学生们怀着对老师那份深深的情意, 将自己全身心地投入到科研事业当中。就拿郭可信的学生张泽院士来说吧, 他曾讲过这样一句话: “先生是我心目中真正的英雄！”。
在这个文章的撰写工作正在进行之中的时候, 中国科学院物理研究所方面给予了非常明确的帮助以及充分的支持, 对此我们要表示出特别的感谢。