編者按

2019年6月3日，我國著名物理學家、中國科學院院士湯定元逝世。湯定元作為我國半導體學科開創者之一和紅外技術研究的奠基人，曾以三封書信重塑中國紅外事業的戰略眼光，以深沉的家國情為動力，在科學征途上披荊斬棘。

他是新中國成立后留美學生中第一批回國的11人之一，放棄美國優越條件、博士學位毅然歸國；他曾向國家主管部門和領導人先后遞送“三封信”，建議國家重視并部署紅外技術研究工作，在科學界中傳為美談；帶領團隊在國內最早開展硫化鉛紅外探測器研究，為中國“兩彈一星”的研制提供有力支撐。

他就是我國著名物理學家、中國科學院院士湯定元。

湯定元

來源 | 中國科學家博物館

礦石收音機里的科學火種

少年時期，窘困的生活一度迫使湯定元輟學在家。初中畢業時，他的夢想是要考進免費提供食宿的師范學校，當一名小學教師。

報考之際，同村青年的一臺礦石收音機讓湯定元深受震撼——戴上耳機，兩百里外南京電臺的聲音竟從電流雜音中清晰傳來。他打開后蓋，只見簡單的礦石、線圈等零件組合，卻想不通 “聲音如何傳過來”。這個“礦石為何能說話”的疑問，如同一顆火種，在他心中燃起對物理世界的熾熱好奇。

當時，父親給了他報考無錫師范學校和蘇州工專的路費。考完無錫師范后，他自感錄取有望，又考慮到蘇州工專學費負擔重，反復斟酌后，決定省下路費，花兩元錢買了礦石收音機零部件，包括一根用作天線的長鐵絲。

父親見他不去報考蘇州工專，卻買了這些不能當飯吃的東西，批評了他。沒想到他很快就組裝好了收音機，通過這個小盒子收聽到許多新信息。他對收音機興趣日增，卻苦于不懂原理，探索的渴望愈發強烈。

這臺用趕考路費換來的礦石收音機，雖沒能培養出一名小學教師，卻意外點燃了未來“中國半導體學科創始人”的科學火種。也許，科學的起點，往往藏在最樸素的好奇里。

新中國首批歸國的“科學游子”

1948年，湯定元赴美留學，先入明尼蘇達大學物理系，同年轉入芝加哥大學物理系，并進入芝加哥大學高壓物理實驗室從事研究工作。在此期間，他取得了多項重要成果：發現高壓下金屬鈰的化學鍵改變，這一發現被諾貝爾獎得主鮑林收錄至《化學鍵的本質》中；發明金剛石高壓容器并將其用于高壓物理研究。此外，他還開展了金屬銫高壓相變、溴化銀蠕變等探索性研究。

在美國求學時，湯定元加入中國科學工作者協會北美分會。1949年新中國成立后，哥哥湯生洪每月郵寄的《人民日報》，讓他真切感受到祖國建設的熱潮，他心中萌生了盡快返回祖國參加新中國建設的強烈念頭。

當時，朝鮮戰爭爆發。湯定元權衡兩個月后，決定放棄即將完成的博士學位，趁通航期回國。面對美國移民局官員“中國人想賺美國人錢”的輕蔑言論，他憤然反駁：“絕大多數人不是這樣，我肯定是要回國的！”并告知自己已經訂好了5月10日離開舊金山的船票。

1951年5月10日，湯定元帶著裝滿儀器資料的行李箱，登上“戈登將軍”號海輪。兩個月后，美國政府禁止中國留學生回國，他成為新中國成立后留美學生中第一批回國的11人之一。此生，他再未到過美國。

“三封信”奠基紅外事業

歸國后，湯定元進入中國科學院應用物理研究所工作。他與王守武等人組建“半導體研究組”，主攻半導體光學與光電性能研究。1956年參與制定 “十二年科學技術發展遠景規劃” 時，他首次將硫化鉛紅外探測器研究納入規劃，雖因認知局限未能深入，卻為后續探索埋下伏筆。

湯定元與褚君浩等科研人員在實驗室留影

（左三湯定元、右二褚君浩）

來源 | 上海科協

第一封信：叩開紅外研究之門

1958年，湯定元意識到我國需要的不僅是理論研究，還應該多發展應用研究。他首次致信總參謀部，強調紅外技術的國防價值并主動承擔探測器研制任務。僅用半年時間，團隊成功研發硫化鉛紅外探測器，建立的測試系統成為國內實驗室標桿，推動國家正式立項紅外研究。

第二封信：重塑紅外戰略布局

面對20世紀60年代初紅外線技術盲目上馬又因經費短缺紛紛下馬的困境，他再次致信聶榮臻元帥，提出“聚散為整、集中攻關”的戰略思路。1962年，紅外技術被列為國家科研重點；1964年，中國科學院確立上海技物所與昆明物理所為專業研究機構，完成我國紅外事業的戰略性布局。

第三封信：突破核心技術瓶頸

1965年，美軍戰斗機殘骸中紅外雷達部件的發現，促使湯定元第三次致信聶榮臻，力主承擔研制任務。在他的推動下，技物所團隊突破3-5微米紅外波段技術瓶頸，將我國紅外技術從基礎研究推向空間應用等前沿領域。

湯定元（左二）在實驗室與學生交流

來源 | 《科苑黨建》雜志

在湯定元三封書信的戰略擘畫與團隊持續科研攻堅下，我國紅外技術研究與應用實現從基礎理論到空間應用的跨越式發展。他領銜研制的多項國際先進水平紅外光電探測器成果，深度融入多種遙感探測尖端裝備，為我國多項重大科技工程筑牢關鍵技術根基，在國防安全與航天探索領域綻放出璀璨的科學光芒。

從少年時用路費換取礦石收音機零件的“叛逆”選擇，到以三封書信重塑中國紅外事業的戰略眼光，湯定元始終以樸素的好奇心為起點，以深沉的家國情為動力，在科學征途上披荊斬棘。

審核單位：中國科學院上海技術物理研究所

參考文獻：

[1]科學與人生:中國科學院院士傳記湯定元傳[M].北京:科學出版社,2011.

[2]湯定元：雁過留聲不留痕[N].中國科學報,2013-03-01.

中國科學家博物館出品