湯定元院士：“如果留在美國，可能過着豪華的生活，但我一定要回來”_風聞

　　2019年6月3日，九三學社社員、中國科學院院士、中國科學院上海技術物理研究所研究員湯定元先生，因病醫治無效，在上海逝世，享年100歲。1920年5月12日，湯定元出生於江蘇金壇，1942年畢業於重慶中央大學物理系，1950年獲美國芝加哥大學物理系碩士學位。留美期間，他成績卓著，可毅然決定回國，成為新中國成立後，在美留學生中第一批迴國的11人之一。臨行前，他撕掉了碩士學位證書，他後來説：“如果留在美國，是可能過着豪華的生活。但我們那個年代的人，愛國心都很強，一定要回國效力。”1951年起，湯定元先後在中國科學院物理所、半導體所和上海技術物理研究所工作，1991年當選為中國科學院學部委員(院士)。他是我國半導體學科創始人之一、紅外學科奠基者，帶領研製成功多種具有國際先進水平的紅外光電探測器，為我國“兩彈一星”等的研製作出了重要貢獻。(光明日報記者李苑)

　　2005年9月22日，《光明日報》曾刊發湯定元院士的署名文章《偶然中的必然》。

　　今日重讀，以示紀念——

　　偶然中的必然

　　作者：中國科學院資深院士湯定元

　　初入研究領域的幸運兒

　　我1948年秋進入芝加哥大學物理系學習，不久就在該校的金屬研究所高壓物理實驗室找到一個半時工作的研究助理的位置，在Lawson教授的指導下工作。

　　我進入高壓實驗室的第一項工作是用大顆粒多晶鈹做高壓容器，用x射線通過鈹容器攝取粉末樣品在高壓下的衍射線。接受這項工作後，我對設備做了一些小改動，對樣品進行了反覆的測量研究，發現金屬鈰的晶體結構在高壓下仍然保持常壓下的晶體結構面心立方，但體積突變卻達16.5%。壓力下晶體結構的變化導致體積變化是當時已知的科學事實，是容易理解的；然而，實驗卻發現固體在壓力下晶體結構沒有發生變化，而體積卻發生突變———這幾乎是不可相信的。

　　實驗事實向傳統思維提出了挑戰，新發現也由此而生：這一突變只能是原子半徑突然縮短的結果，即原子外殼層中電子分佈的改變引起的相變。這是一種新穎的相變！

鈹金屬高壓容器是一個創新技術，但鈹的機械強度不夠高，上述實驗已經接近它的耐壓上限。要想得到更高的壓力，必須採用機械強度更高的材料。我們選擇了金剛石，但金剛石太硬，不可能在上面鑽孔。當時我們想出了一個巧妙的方法：用兩片大小相同的金剛石，在每片上硬磨出一個半圓形槽，合起來就是一個圓形孔道，用來放置活塞和樣品；另外再做一個小巧的施壓設備。我拿到這個小設備後，就用碲粉作樣品，很快就取得了碲的x射線的衍射線。

　　1951年我離開高壓實驗室回國時，把這個設備移交給一位同事。1965年到1973年期間，這個金剛石高壓容器又有了三次重要改進，成為高壓物理研究中常用的重要儀器。我認為，初入研究領域的工作者能夠碰上一位高水平的導師，並在一個創新團隊裏從事前沿研究，是很幸運的。

　　偶然決定了我50年的研究方向

　　在高壓實驗室取得衍射照片後，我必須去金相實驗室沖洗底片。這裏有一位老教授，房間內擺滿一書架的《物理評論》雜誌。我在等待底片晾乾時，常坐在那裏翻閲。1949年的一天，我翻閲一本新到的雜誌，看到一篇關於硅的電學性質的文章，我把那本雜誌帶到高壓實驗室。

　　在我專心閲讀時，Lawson進來了。他看了看文章的題目後問我：“你對這個問題有興趣嗎？”我説這篇文章的內容很豐富。他沒再説什麼就走了。幾分鐘後，他拿來一瓶5磅裝的杜邦高純硅，對我説：“你有興趣就做硅在高壓下的電學性質的研究，這實際上是我發明的”。

　　想不到，這決定了我以後50年的研究方向。

　　回國後，在認識到我國科技發展需要的不單是研究物理機制，還要研製有用的器件後，我決定轉向器件研製，準備研製紅外探測器。1958年初，我提出的建議獲得了有關部門的重視和採納，國家開始下達發展紅外技術的科研任務。1962年，我參加了國家科學發展遠景規劃的制定，紅外技術與應用光學被並列作為國家的發展重點。

　　我先後組織領導了硅太陽能電池、温差製冷器、熱敏電阻紅外探測器等的研製，它們被裝備到軍用、人造衞星、工業和科研設施上，以及用作航空航天遙感等多種紅外系統中。

現在假想，如果當年留在美國，仍然從事科研工作，也許能做出一些成果，多發表幾篇論文，但效果肯定不會像現在這樣顯著。根據自己的經歷，我認為，在科學比較落後的國家，派留學生到先進國家去學習，是一件很重要而且很有必要的事。因為在那裏可以較快地學到先進的科學研究方法，可以較早地接觸前沿課題，抓住機遇。

　　學習結束後開始工作時，最好的選擇是回到自己的祖國，因為那裏是生你育你的土地，也最需要像你這樣的人才。

　　特別是我們現在的中國，經濟蒸蒸日上，正在實施科教興國戰略，亟需各類人才，從事科教工作不但會受到人們的尊敬，而且做出的成果也容易受到人們的重視，從而引發積極的影響。