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赵伊君:“神光利剑”第一人

熊杏林+赵可




赵伊君,激光技术专家,中国国防科技信息中心研究员,国防科技大学教授,中国工程院院士。长期从事原子分子物理、物理力学、激光技术的教学和科研工作。20世纪60年代研制出核爆炸光辐射最小照度到来时间测试仪,参加中国第一、二次核试验,获得有价值的测量结果。20世纪80年代后主要从事强激光技术研究,被任命为我国激光某任务专家组组长,带领来自全国5个部门、10个研究所、数百名科技人员组成的科研团队,经近30年的努力,在基础研究和工程技术方面均取得重大进展,使我国该领域跻身世界先进行列,对推动我国在该领域的发展与进步起了重要作用,为维护我国国家安全做出了重要贡献。

从父亲身上感受到科学报国的精神力量

1930年11月,赵伊君出生于北京。其父赵广增当时是北京大学物理系助教,抗战爆发前夕留学美国密歇根大学,1939年获得博士学位后归国,只身前往迁至重庆的中央大学任教。

赵伊君的少年时代有过一段不堪回首的沦陷区岁月。1937年,日本帝国主义发动卢沟桥事变,北平陷落。日军进城后所做的第一件事,就是实行经济物资统制,禁止中国人私自买卖粮食。他们把城中粮仓里的麦麸、稻壳、高粱、玉米棒子、沙粒、老鼠屎以及虫子等乱七八糟的东西搅和在一起磨成面,供给城内的中国居民吃,还把这种猫不闻狗不舔的混合物取名“共和面”。家里偷藏下来的一点白面吃完后,为了活命,妈妈每次都要硬逼着刚上小学的赵伊君把那难以下咽的“共和面”吃下去。

沦陷区的屈辱生活,让人们陷入绝望。1943年10月,13岁的赵伊君和弟弟赵伊笋在母亲的拉扯下,随着苦难的迁徙人流,穿越炮火纷飞的战区,来到重庆与父亲赵广增汇合。重新聚首的一家四口蜗居在一间又小又潮的泥糊竹篱笆棚屋里,唯一的通风透光窗户,窗框是白木条,上面糊着一层桐油纸。屋里的摆设更是简单到了极点:一张用两条凳子搭建的床铺,一张桌子,一个小柜。房子太窄,赵伊君和弟弟只能睡地铺。至于那张桌子,既是赵伊君和弟弟的课桌,又是赵广增的书桌,还是母亲做饭时和面、切菜的案板。他们在这个棚屋生活了整整3年,直到抗战胜利后返回北平。

与父亲长期分离的赵伊君终于可以和父亲朝夕相处了,但父亲每天一大早就出门,很晚才回到家,陪伴在家人身边的时间少之又少。父亲忙忙碌碌在干什么呢?已经到了懂事年龄的赵伊君,开始用自己的眼睛观察父亲。

赵广增供职的中央大学,在全国高校中规模最大、学科最全、学生人数最多,堪称当时的最高学府。抗战岁月中,国难家仇激发起中大师生发奋图强的巨大精神力量。中大的教授在教学之余,始终以锲而不舍的精神,脚踏实地地进行科学研究。他们是以讲台和实验室为阵地进行着一场特殊的抗战,为争取最后的胜利默默奉献自己。

20世纪三四十年代,是光谱学研究的全盛时期。刚到重庆的赵广增了解到中央大学物理系还存有一些战前进口的光谱学设备后,决定利用这些设备进行“放电管中电子温度之研究”,继续跟踪物理学的前沿领域。1943年底,赵伊君一家团聚时,正是赵广增的物理实验最关键、最艰难的时刻。他几乎把全部的身心都倾注到科学实验之上,每天从讲堂上下来穿上白大褂就直接进了实验室,在家里的时间只有吃饭和睡觉。赵伊君的弟弟赵伊笋,出生后营养不良、体弱多病。到重庆后,正碰上中央大学流行病爆发,不幸被传染。即使在儿子重病住院期间,赵广增照样天天做他的实验。后来儿子去世,他忍受着常人难以承受的痛苦,继续坚持研究。由赵广增及其助手汤定元合作完成的论文发表在顶尖杂志《Physical-Review》上,是抗战时期中央大学物理系教师取得的处于全国领先地位、具有较高应用价值的标志性成果之一。

身教胜过言传。赵伊君每天看着父亲早出晚归的身影,看着父亲穿着白大褂在实验室里摆动设备时大喜大悲的表情,看着父亲经常半夜起床溜进办公室夜读的行动……他知道在书本里、在实验中有着无穷的魅力吸引着父亲。

少年时代沦陷区生活的痛苦记忆、千里徙转寻亲的百般磨难,让“落后就要挨打”的教训植根于赵伊君的头脑。父亲献身科学、学术救国的人生追求,也让赵伊君耳濡目染中感受到了一种巨大的力量。科学报国、科学强国的坚强信念在父子两代人身上薪火相传。

兴趣是最好的老师

赵伊君从小就对新鲜事物抱有强烈的兴趣。1939年赵广增从美国获得博士学位后回国,在北平短暂停留过一段时日。当时,读小学三年级的赵伊君对父亲带回来的计算尺十分感兴趣。赵广增就指着上面的刻度一一讲解:这个是平方数,这个是立方数,那个是三角函数,还有以10为底的常用对数和以e(2.7828)为底的自然对数。一个小学生哪懂这些东西啊?可是那时候越不懂,好奇心就越强,越想知道这些是什么东西。有一天,赵伊君在街口看到一份《科学画报》,画报里有介绍计算尺的文章。他就买回来边读边琢磨,还是不大懂。后来,他在东安市场的小摊上看见了一把计算尺,比父亲带回来的小很多。磨到妈妈心软了,赵伊君就得到了它。接下来,他比照着计算尺,对着《科学画报》的介绍,一点一点去抠,慢慢地抠懂了三角函数是什么,对数是怎么回事,怎么用对数来算乘法。

对计算尺的痴迷让赵伊君读小学时就形成了喜欢看书的习惯。来到重庆后,由于生活条件恶劣,他得了神经性胃痉挛,进食困难,休学半年。休学期间,赵伊君在家待不住,就经常跑到沙坪坝一家小书店蹭书看。一天,书店的一部新书引起了赵伊君的注意。这是商务印书馆出版的爱因斯坦和英费尔德合著的《物理学的进化》的中译本。赵伊君浏览了几页后,就被书的内容深深吸引住了。书中用通俗的语言介绍了物理学的发展历程和物理学家进行科学探索的传奇故事,一直讲到爱因斯坦的相对论。他很想买下这本书仔细读,但由于家里经济条件所限买不起,他就天天来书店看上几页,边看边琢磨。

赵伊君越看越上瘾,书看完后,他反而觉得不解渴了。“牛顿天体力学是什么?”“牛顿与伽利略的争论又是怎么回事?”无数个问题在小脑袋里蹦了出来。

一次,他在饭桌上随便问起父亲一个问题,赵广增根本没有时间给他讲解,就说:“我从图书馆给你借本书看吧,你想知道的可能那里会有。”几天后,父亲从中央大学图书馆给他借来了牛顿的名著《自然哲学之数学原理》。从这本书里,赵伊君又知道了微积分,接触到了希腊字母标识的星座,对这些新知识又产生了无限的兴趣,他的问题也越来越多。

赵伊君每向父亲提出一个问题,赵广增就从图书馆借来一本图书让他自己看。就这样,赵伊君的书一本本地读,赵广增的书一本本地借,通过中央大学图书馆,通过“万有文库”丛书,赵伊君阅读了大量物理学方面的书籍,了解了牛顿、笛卡儿、爱因斯坦等物理学大师的人生传奇,并深深地迷恋上了物理学。

转眼间,休学时光结束了。1944年9月,赵伊君进入了中央大学附属中学沙校。因为要弄明白物理学书里夹杂着的大量英文术语,赵伊君入学后学习英语的兴趣很高,成绩提升也非常明显,还曾在学校组织的英语比赛中拿过大奖。

因为《自然哲学之数学原理》这本书还没有完全弄通,赵伊君就把国文老师布置的书法作业与解读微积分结合起来。其他同学练习写大字,每天临摹的都是《九成宫》《玄秘塔碑》等字帖,唯独赵伊君上交的书法作业都是老师看不懂的内容。有一天,国文老师问他:“你每天抄写的是什么呀?”赵伊君回答道:“我正在研究微分是什么,积分是什么,所以,就把牛顿的《自然哲学之数学原理》抄写了一遍。”国文老师听后的惊讶可想而知,一个刚上初中一年级的学生宣布自己正在研读大学微积分的课程,这恐怕可称得上是沙校建立以来的一大奇闻。一时间,赵伊君在沙校以“怪”出名了。

学习牛顿天体力学,又让赵伊君迷上了浩瀚的星空。每逢天气晴朗的夜晚,他做完作业,就会跑到屋外观察星星,学着物理学家那样进行天体观测。没有天文望远镜,他就自己动手在后山砍几节竹子,绑个三脚架,做一个竹制的望远镜模型。尽管这个望远镜既不能放大,也不能拉宽,朝天上望什么也看不到,但赵伊君却从中获得了极大的满足。

苏联专家引导走上国防科研之路

1953年,结束了北京大学物理系学业的赵伊君被分配到刚刚成立的哈尔滨军事工程学院,编入海军工程系二科的舰炮射击指挥仪与光学仪器教授会,担任助教。

军事工程学院是在苏联援助下建立的新中国第一所综合性高等军事工程技术院校。建院之初,师资严重缺乏。陈赓院长指示:来院工作的苏联专家的主要任务不是给学员上课,而是培养青年教员,帮助建立专业,形成“专家教教员,教员教学员”的模式。1956年8月,苏联舰炮射击指挥仪设计专家雅·谢·鲍里新柯来到海军工程系,指导舰炮射击指挥仪与光学仪器教授会的业务工作,还负责辅导赵伊君。

经过一段时间的基础课学习后,有一天鲍里新柯来到赵伊君的办公室,直截了当地对他说:“从今天开始,你要增加一个新的学习任务,按照克雷洛夫海军工程学院学员的要求,完成一个毕业设计。”接着,他向赵伊君口述了一个毕业设计题目:“舰艇抢滩登陆时,为支援换乘及抢占滩头阵地,需在离岸一定距离处,利用舰上炮火支援。在此过程中,舰上所需光学仪器该是什么?根据这个战斗情景,搞一个设计。”出完题目,雅·谢·鲍里新柯没有与赵伊君作太多交流,转身离开了。

这个题目让赵伊君耳目一新。从开始读书到现在,他从来没有碰见过这样的老师、这样的考题。

赵伊君在学术领域是一个不怕挑战,并善于接受新事物的人。他一步步琢磨题目,发现要做好这个毕业设计,首先必须了解这场战斗的作战使命是什么?当时敌我势态怎么样?势态距离有多远?时下的大气传输情况又如何?等等。只有把这些作战场景描述、设计清楚了,舰上所需要的光学仪器的构造、参数以及图纸等才能设计出来。

凭着见新的就学、见难的就攻的个性和刻苦钻研的韧劲以及扎实的基础知识,赵伊君在鲍里新柯规定的时间内,高水平地完成了自己的毕业设计。苏联专家说“很好”。

赵伊君事后品味出来:苏联专家出这么一道题的目的,就是训练他的战场感知意识,至于他能不能完成、完成得好不好,并不是主要的目标。

谈起这件事,赵伊君感慨万分。他说:“我一辈子都忘不了这道考题,我要永远感谢这苏联专家,是他让我懂得了搞武器装备的科研设计与传统学院式的科学研究有什么区别。地方单位做科研,可以出于自由爱好,进行自由探索,甚至可以为科学而科学;武器装备是要打仗的,国防科研必须要贴近军事需求,具备真刀真枪作战的场景意识,部队的需要,战场的需要,才是你技术创新的真正驱动力。”从此,“需求牵引+技术推进”这一国防科研的基本法则,在赵伊君的心里深深地扎下了根,成为他从事国防科研的指路航标。

囚室里坚持开展科学研究

20世纪60年代初,我国为了打破超级大国的核讹诈,决定进行原子弹研制和试验。哈尔滨军事工程学院参与了原子弹试验的效应测试分析任务,学校将其中的光辐射测试分析任务交给了新调入原子工程系的赵伊君。

赵伊君领受国家任务后,与同事一起从研究核爆炸光辐射理论入手,探讨了核火球中高温、高压气体的发光过程,基于强爆炸时空气中氧、氮分子反应动力学,定量描述了最小照度现象,补充了核爆炸的点爆炸理论,解决了利用光辐射的当量速报问题。他们还研制出“核爆炸光辐射最小照度到来时间测试仪”等3种光辐射测试设备,于1964年、1965年参加了我国第一、第二次核试验,均获得有价值的测量结果,为科学家们在第一时间分析得出“肯定是核爆”的结论提供了依据。

1968年底,赵伊君的核爆炸光辐射测试分析工作进入到新阶段,开始转向火球物理基础理论研究。他已经推导出了核爆炸冲击波前后物理量的表达式,但还有部分数据需要通过实验提供,但这些实验数据限于条件不易取得,成为开展深入研究的理论难题。正在这个时刻,他受到钱学森物理力学思想的启发,开始考虑运用物理力学这一新兴边缘学科研究火球物理问题。然而,在那个是非颠倒的特殊岁月,他莫名其妙地被卷入所谓的“兵工潜伏特务集团案”中,戴上了一顶“特务”的帽子,遭到隔离审查。

那是一段非人的日子。一间窗户上蒙着厚棉、面积不足10平方米的囚室几乎使赵伊君与世隔绝。无休止的严酷审讯、饥饿煎熬、人格侮辱、肉体折磨,让他失去了往日的清醒和理性。但无论怎样,一个信念是坚不可摧的,那就是:“我不是特务,必须要活着出去,总有一天能够还原历史的真相。”

把问题想透彻了,赵伊君一阵轻松。他决定抛开一切思想包袱,在应付审讯的同时,潜心钻研自己的火球物理基础理论,过一种能够自我愉悦的“囚徒”生活。

思路清晰了,赵伊君立即着手钻研如何借助群论数学方法,编制研究火球原子分子物理结构的计算程序。囚室里没有桌子和床,地板上只有一张褥子,每天只送两个窝头和一杯水,赵伊君就盘腿坐在地板上,趴着身子用写交代材料的纸张,凭着记忆推演有关的定理和公式。

让他感到一丝慰藉的是,看管人员中有两个原子工程系的学员,有时会趁机偷偷和他聊上两句,问一些关心的问题:“现在停课了,为了适应毕业后的工作应该补习哪些课程?”“以后要去工作的基地是个什么样的单位?”对于他们的问题,赵伊君总是耐心地解答。每当这个时候,赵伊君的心情最为舒畅。因为从学员的眼神中,他看到对知识的崇拜,对老师的尊敬,看到了人心向背,也看到了中国的希望和自己的光明,无形中增添了在困境中把科学研究坚持搞下去的信心和力量。时间久了,这些学员也大体知道他每天在画画写写些什么。内心佩服的同时,有时也行个方便,悄悄给他多递几张稿纸。

8个月后,“潜伏特务”的罪名不攻自破,赵伊君重获自由。他做的第一件事,就是用整整一个月时间,把囚室里用群论方法编制研究火球原子分子物理结构计算程序的思考成果整理出来,写了满满3个笔记本。这些成果为他从事原子分子物理的研究奠定了坚实的基础。

铸就大国利剑

20世纪70年代,随着中国核试验方式由大气层转入地下,赵伊君所在的光辐射测试专业前途黯淡,研究方向面临再一次调整。赵伊君已经数不清这是第多少次调整方向了,自从进入军事工程学院与国防科技事业结缘以来,他一开始搞海军炮光学仪器教学,不久转向海军炮射击指挥仪,继而参与电子模拟计算机的研制,后来又从事核试验光辐射测试分析,每一次都是跨学科的大转行。在赵伊君看来,频繁的转行是一般科技工作者的忌讳,但对国防科技工作者来讲,则是不可避免的。因为军事技术发展迅猛,国防科技工作者必须与时俱进,树立紧跟前沿的意识,做好随时把自己熟悉的东西扔掉,重新起步学习新知识的思想准备,所以他能够平静面对并凭着厚实的基础理论和融会贯通的能力,游刃有余地进行一次又一次不自由的转行。

赵伊君和同事们讨论新的研究方向时,把目光瞄准了强激光技术。这不仅是因为激光与核爆炸光辐射都是强光,还在于强激光技术在国防科技领域日益显示出广阔的应用前景。认准了这一目标,赵伊君在强激光技术领域一干就是40余年。

在“文革”动荡的岁月中,赵伊君和同事们多方收集激光研究的前沿动态,四处购置设备,自己动手搞加工、做试验,热火朝天地干了起来。他从擅长的理论入手探索激光破坏机理,在看不到新文献的情况下,在国内首次提出固体层裂破坏理论,并编制出相应的计算程序,在这一领域做出了开创性成果。他和同事们还参与到640-3研制激光反导武器的国家任务中。

20世纪80年代初,赵伊君吸取640-3工程下马的教训,从我国国情出发,综合大量国际科技信息,独辟蹊径,大胆提出了我国研制某高能激光系统的新理论。经过多次验证,这一理论获得肯定。1984年,为增强国家战略威慑能力,国防科工委召开激光工作会议。这是我国再次启动激光工程研究的起点,随后确定以国防科技大学为主体抓总,赵伊君任组长。

从此,赵伊君成为这一研究团队的灵魂,创造了由高等院校抓总做工程,将全国多个不同隶属关系、具备强劲科研实力的单位捆在一起,一干就是30年的奇迹。他们经过概念研究——单元技术攻关——系统集成——大型综合试验,在新世纪来临之际获得了重要成果。赵伊君还提出了研制高技术装置的样机发展战略,获得总装备部领导的采纳,对推动我国新概念尖端技术及其应用发挥了重要作用。

2002年4月,时任中央军委副主席张万年视察该项目时题词“神光利剑”。从此,赵伊君被同事们戏称为“神光利剑第一人”。

历经多年的耕耘奋斗,赵伊君开创的激光事业进入了辉煌时期,他个人也迎来了收获季节。1997年,当选为中国工程院院士;2008年,获国家科技进步一等奖;2010年,获何梁何利基金科学与技术进步奖。

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