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他带领超声波“国家队”上演黑马奇迹

2022-06-30 | 来源 公号“中国科学家”2022-06-29 |


60年前,《人民日报》发表了一篇文章,名为《超声的应用和超声学的内容》,文章的作者是我国超声学研究奠基人应崇福。

是他,将超声知识普及给大众;又是他,坚持实事求是,在如火如荼的“超声运动”中清醒地发出反对声音;同样是他,在“超声运动”之后,打扫这“一地鸡毛”,在《人民日报》上发表文章,为超声学正名,并通过之后数十年的努力,让超声在各行各业全面发展了起来。

应崇福(1918.6-2011.6),物理学家,超声学研究奠基人,中国科学院院士

“我本事很差,就是毅力比别人强”

1918年,应崇福生于浙江宁波。在他的记忆里,为躲避战乱,幼年便随家辗转于武汉、郑州、宁波等多地,最终定居湖北武汉。

14岁的应崇福

1936年,应崇福考入华中大学,就读于物理系。次年,抗日战争全面爆发。他于1938年随校迁往云南大理。国仇家恨激发起应崇福的报国之志,他清楚地知道,唯有读书,才有可能救中国。

1937年应崇福在华中大学宿舍留影

苦读数载,应崇福以优异的成绩毕业并留校。之后,为进一步深造,他考取了西南联大清华研究院。

应崇福(后排左二)和同事1941年摄于喜洲

来到昆明后,应崇福才得知西南联大的研究生虽有津贴,但并不负责食宿,手头拮据的他根本没钱在校外租房。几经周折,他才找到了栖身之地,尽管条件艰苦,他还是很开心:

“我把带去的两个衣箱,竖起一个,在它上面横了一个,这样组成伴我两年的‘豪华书桌’。”

1943年,应崇福取得硕士学位并返回华中大学任物理系讲师。在这期间,他一直寻求留学深造的机会。1948年,应崇福终于踏上了赴美国布朗大学留学的道路,此时他已经30岁了。

当时布朗大学物理系的几位中国留学生经常聚在一起打桥牌,应崇福虽然也跟大家同处一室,却很少参与游戏。一片喧哗鼓噪中,他却能悠然自得地徜徉于书山题海之中,他曾笑谈当时的情况:“我本事很差,就是毅力比别人强。”

19519月,应崇福以全A的成绩取得了博士学位。

1949年,应崇福在布朗大学研究生宿舍

“有一个国家叫中国,是我的祖国”

新中国成立初期,百业待兴,在强烈的爱国情怀驱使下,应崇福毅然谢绝导师的挽留,准备回国。正当他几经周折,刚刚凑够回国旅费时,突然收到了美国移民局发出的禁止出境的通知。

渴望归家的强烈情感被现实泼了一盆冷水,他曾赴当地移民局据理力争,但并未改变禁令。布朗大学办公室的人帮助应崇福在丘尔教授的实验室联系了一份临时工作,该工作主要围绕超声展开,他也因此与超声结缘。

一开始,应崇福对实验室所要从事的研究还不太了解,只能做些辅助性的工作。但他知道想要在这里立足,就必须对实验室所采用的基本工具、研究方法有深入的了解。

1953年应崇福(中间)在布朗大学

牛刀小试,应崇福便锋芒崭露。很快,丘尔教授发现这名新来的博士入门很快,做事情既有条理又善于另辟蹊径,是个可造之材,就给他配了一名技师协助他工作。即使是圣诞节,应崇福也依然坚持在实验室加班。

在对单晶体进行磨擦试验的过程中,他观察到了样品上磁畴随应力的变化后,认为这一技术手段可以用作磁化材料表面应力的指示技术。应崇福很快将其写成文章并成功发表,该文章引起了磁学界的兴趣,两个月里有三四十人来函索求论文。

1955年,应崇福收到禁令解除的通知。梁园虽好,终非久恋之乡,经过一番思想斗争后,他决定回国。他在回国的轮船上给丘尔先生写了一封长信,说明了自己非回国不可的原因:

“有一个国家叫中国,这个国家是我的祖国……中国专家很少,用于吸引专家的财富也很少,而且有着许多棘手的难题。如果连我这样的人都不回去直面这些困难,那么还有什么人会去为这个所谓‘上帝都禁止’的国家服务呢?并且,如果这样一个巨大的国家不能独立自主,整个世界都将无法保持纯洁的良心,无法维持持久的和平。

应崇福写给丘尔先生的信

19551216日,应崇福终于踏上了祖国的土地。

回国不久,应崇福被分配到中国科学院应用物理研究所晶体组工作。当时所里没有实验室,连基本的试验设备也找不齐,他对国家的需要及今后的发展方向等也都不了解。

经历短暂迷茫后的应崇福很快便重拾了信心:“如果能够继续作科研,就算国内没有这个学科我也能重新创建起来,开辟新领域我从来都不害怕。”

19567月,中科院决定成立电子学研究所,应崇福负责超声学的工作,当时,超声技术的应用在发达国家已经很普遍,而国内却基本上是一片空白,一直不太被人们重视。

1960年前后时期的应崇福

普及超声知识是应崇福自回国以后一直在做的。他在《人民日报》发表超声普及文章、到北京市科协向相关活动参与者推广介绍超声学、去苏联全国声学会议“取经”、带领超声室研究人员从事多项超声设备的研发工作……

风暴中心不为所动,二次创业

在应崇福的努力下,越来越多的人开始了解“超声波”,知道它能找东西、能发热、能粉碎、还能治病,无所不能,神通广大。

1960-1961年底,全国出现了超声运动,全民陷入到对超声波的狂热之中。各行各业的人们干劲冲天,加班加点参与各种土超声的制作与推广使用。所谓土超声,就是用一根铁管砸出个扁口来,再在扁口的尖上装上刀片。

为了做土超声,人们到处搜罗铁管、刀片。处于风暴中心的应崇福没有跟随“超声运动”,及时指出超声不是万能的,因此被批为保守派,还被从超声室主任的位置上赶了下来。

缺少科学理论和实用技术支持的超声波运动,犹如肥皂泡沫,一戳就破,难以势久。在喧嚣了一年多后,超声运动无疾而终。应崇福无奈地开始着手清理尘埃落定后的一地鸡毛。

中断的项目可以很快恢复起来,但是要想为超声恢复名誉、打一场翻身仗就不那么容易了。人们曾经把超声波奉为神明,把土超声当成有中国特色的伟大技术发明,可一旦发现这些不过是自己一厢情愿的痴人说梦,马上态度就发生了一百八十度的大转弯,又将超声波贬得一文不值。

在这种局面下,首先要做的就是尽快使大家了解到超声的本来面目。应崇福写了一篇介绍超声与超声学的文章投给《人民日报》,更加详细地阐述了相关的基本知识。

1961年起,应崇福重新被任命为超声室主任,此后他便一直为超声事业奋斗。

应崇福对各室、组负责人的要求是绝对要物理概念清楚、头脑灵活。他从不考虑学历、关系与资历,只要具备条件,他就能不拘一格、大胆任用。1978年起,在应崇福指导和参与下,超声实验室研制出一套脉冲光弹法声场显示装置,可以直观看到超声换能器向固体中辐射的声波场和传播与散射过程。

1980年,应崇福(中间)带领室内人员研究超声换能器

1984年,应崇福带着成果录像到英国参加会议,这部约一刻钟的小短片立刻引起了不小的反响。中国超声研究蜚声国际,而他的这一研究成果也被编写在国际著名物理学丛书中。

经过二十多年的努力,中国的超声事业从无到有,先后在20余所大专院校开设了相关专业,各个主要工业部门也都建立了相应的研究机构。

1993年,应崇福当选中科院院士。此时已经功成名就的他却依然拼劲十足,积极转向国际最前沿的声空化工程领域,发表了数篇论文,取得了一批成果。

应崇福进行激光超声的实验

就像他自己曾说的“蜡烛也是很奇妙的。在完全点完之前,它还可以点燃发光,有时只剩一小片已熔的蜡油,只要烛芯还能站直,这个形态已变的蜡烛还可以点上一分半分钟的。那么,何必不点呢?”

2011630日,应崇福燃尽最后的光,走完了一生,享年93岁。

应崇福追逐科研事业、追求真理的精神,为他赢得了“声超苍穹、上德若谷”的美誉。他所倡导的“爱岗敬业、爱国奉献的传统;虚怀若谷,海纳百川的胸怀;学术独立、自主创新的理念;严谨求实、追求卓越的精神”,一直激励着青年学子踊跃献身于我国超声事业的发展。


文:采集工程项目办公室/中国科协创新战略研究院


参考资料:

[1]王传超.大音希声应崇福传[M],中国科学技术出版社 上海交通大学出版社,2013.

[2]王传超,杨延霞.海上孤鸿:超声学家应崇福写于归国途中的一封信[J].今日科苑,2018(09):83-91.

[3]王传超.超声学事业奠基人应崇福院士:于无声处听春雷[N].中国科学报,2013.10.18

[4]应崇福:回国是我的朴素想法[OL].人民网,2021.5.11.

http://kpzg.people.com.cn/n1/2021/0513/c437474-32102267.html.

[5]张楠.追记中科院资深院士应崇福:声超苍穹 上德若谷[N].科学时报,2011.7.6.


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