陳星旦，1927年5月6日出生于湖南湘鄉(xiāng)，應(yīng)用光學(xué)專家，中國科學(xué)院院士，中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所(簡稱長春光機(jī)所)研究員。1950年春，大學(xué)臨畢業(yè)時(shí)，受聘到長春東北科學(xué)研究所工作。1953年調(diào)至中科院儀器館(長春光機(jī)所)。
五、六十年代，在物理測量方面開展多項(xiàng)國家急需的開創(chuàng)性工作。1963-1964 年負(fù)責(zé)研制用于測量原子彈爆炸光輻射強(qiáng)度的設(shè)備-光沖量計(jì)，在我國第一次及以后歷次大氣層核試驗(yàn)中均得到成功應(yīng)用。八、九十年代，主持短波光學(xué)技術(shù)基礎(chǔ)研究，曾獲1995年國家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)。1999年當(dāng)選為中國科學(xué)院院士。2000年以后致力于近紅外光譜儀器的研制和產(chǎn)業(yè)化。
引言
1962年的冬天，中國科學(xué)院長春光機(jī)所接到了兩項(xiàng)和原子彈爆炸試驗(yàn)有關(guān)的任務(wù)，分別是“火球高速攝影”和“光輻射強(qiáng)度測量-光沖量計(jì)研制”。
原子彈爆炸試驗(yàn)是當(dāng)時(shí)中國科研的頭等大事，相關(guān)任務(wù)容不得半點(diǎn)馬虎，必須由可靠的人選承擔(dān)。時(shí)任長春光機(jī)所所長王大珩先生親自承擔(dān)了兩項(xiàng)任務(wù)之一，而另一項(xiàng)任務(wù)則交到了陳星旦，一名年僅35歲、連大學(xué)都沒怎么正經(jīng)上過的助理研究員手里。
1964年10月16日，我國第一顆原子彈爆炸成功，“東方巨響”震驚了世界。這一成就集中代表了我國科學(xué)技術(shù)當(dāng)時(shí)所能達(dá)到的新水平，有力地打破了超級大國的核壟斷和核訛詐，提高了我國的國際地位。
陳星旦在時(shí)間短、任務(wù)絕密、無現(xiàn)成資料可循的情況下創(chuàng)造性完成的光沖量計(jì)，在我國第一次及以后歷次大氣層核試驗(yàn)中均得到成功應(yīng)用，為核爆光輻射的殺傷力效應(yīng)提供了可靠的測量數(shù)據(jù)，成為我國早期核試驗(yàn)中重要的光輻射測量儀器。
縱觀陳星旦院士數(shù)十年的科研生涯，他組織開展過多個(gè)方向的研究工作：大氣光學(xué)、短波光學(xué)、紅外光學(xué)等等，每一個(gè)方向都值得下大筆墨書寫。
本期訪談錄，我們選擇了光沖量計(jì)作為落腳點(diǎn)。一方面，是因?yàn)樗兄爸袊谝活w原子彈爆炸試驗(yàn)”這一宏大的敘事背景，對國防科技發(fā)展具有重要的意義。更主要的，是因?yàn)橐浴肮鉀_量計(jì)”為線索，可以讓我們更好地讀懂陳星旦院士的成長歷程，并從中有所感、有所思、有所悟。
究竟是怎樣的人生經(jīng)歷，讓一個(gè)鄉(xiāng)下的孤兒成長為一名獨(dú)立、堅(jiān)韌、自信的科學(xué)家？這個(gè)故事，要從九十多年前說起……
童年
1、大同博愛，孤兒不孤
1927年5月6日，我出生在湖南省湘鄉(xiāng)市虞唐鎮(zhèn)的一個(gè)村莊里。
那一天，母親產(chǎn)后昏迷，可鄉(xiāng)下地方周圍多少里都沒有正經(jīng)的醫(yī)院或醫(yī)生。左鄰右舍的人們都來幫忙，屋里屋外亂作一團(tuán)。有人提議用聲音喚醒母親，于是大家有的喊、有的哭，還有的拿起鍋碗瓢盆敲敲打打，可終究還是沒能辦到，母親連看都沒能看我一眼就走了。還是嬰兒的我被丟棄在床角，沒人顧得上，差點(diǎn)也跟著母親一同去了。
也許是照顧我的情緒，老人們從不在我的面前提起她，所以關(guān)于她的事情我知之甚少，只記得母親曾留下一張畫像，畫像中的她，很美。
父親是一名軍人，在廣州服過役。我出生的那個(gè)月，湖南發(fā)生了馬日事變，無數(shù)共產(chǎn)黨員慘遭殺害。一年后，父親也不幸遇難。
父母早逝，何其不幸；祖父去世也早，家中只有年邁的祖母和十四歲的叔父，何其艱難。小時(shí)候，每當(dāng)我聽到那首《天倫歌》的前幾句“人皆有父，翳我獨(dú)無？人皆有母，翳我獨(dú)無？”時(shí)，總會暗自落淚。
不幸中的萬幸，我生在了這片鄉(xiāng)親有愛、鄰里和睦的船形屋場里。
船形屋場是一座大瓦屋，住了十來戶人家。祖母為人和善，好為人排憂解難，但凡力所能及之事、全部親力親為，在鄰里中備受尊敬。鄉(xiāng)親們投桃報(bào)李，也是無微不至地關(guān)心我、愛護(hù)我。據(jù)說，我是吃過不知多少位阿姨的奶才被養(yǎng)活大的。大家的恩情，我沒齒難忘。我也并不孤單，雖沒有同胞兄弟姐妹，但有五位堂弟妹陪我一起成長，還尊我為大哥。
我不知道什么是父愛母愛，沒有享受過委屈時(shí)躺在母親懷里訴說和行事時(shí)傾聽父母指點(diǎn)的歡悅，但也沒有感受到太多的不幸，更未曾被冷落或歧視。此間種種，使我能走出孤兒的陰影，快樂、健康地成長。后來再唱《天倫歌》，我已不再沉浸于悲情之中，而愛唱后面幾句：“收拾起痛苦的呻吟，獻(xiàn)出你赤子的心情，老吾老以及人之老，幼吾幼以及人之幼……大同博愛，共享天倫！”
“孤兒”這個(gè)身份對我的性格產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。我習(xí)慣于依靠自己，處理事情時(shí)好獨(dú)行其是，常引人不滿。這種習(xí)慣讓我吃了不少苦頭，但也塑造出了我的獨(dú)立人格和堅(jiān)定意志，讓我不會人云亦云。
而最重要的一點(diǎn)是，“大同博愛”，成為了我的寶貴精神財(cái)富，成為了我始終不變的人生信條。
2、大水沖走了我的“昨天”
我所居住的虞唐鎮(zhèn)郭門塅船形屋場是家族的祖屋，陳姓人至少從六代之前就在這片依山傍水的魚米之鄉(xiāng)扎根了。附近十來座大大小小的屋場，住戶幾乎全部姓陳，還建起了一座“陳氏篤德小學(xué)”。
這些屋場陪陳姓人走過了近兩百年，也許本還能繼續(xù)走很多個(gè)兩百年。人們都相信，屋場永遠(yuǎn)不會塌，家族也永遠(yuǎn)不會散。
然而在我四歲的那年，我們的船形屋場，卻在頃刻間不復(fù)存在。
雖已經(jīng)是九十年前的事情了，可現(xiàn)在只要一閉上眼睛，我仍然能夠清晰地看到那個(gè)畫面。那天是上午，雨水連綿不斷地下了幾天，雨勢不但沒有減輕，反而愈加滂沱。忽然之間，人們都朝著一個(gè)方向跑動(dòng)了起來，不明所以的我，也被大人帶到了后山上?；赝輬?，只見大水洶涌而來。我被徹底驚呆了，回過神來，大水已經(jīng)吞沒了家族世世代代居住的地方，各家的床、桌、柜、椅隨波而去，一會兒就不見了蹤影。大水過后，留給我們的，只有一地瓦礫。
屋場倒塌，對家里來說無疑又是一場浩劫。蓋不起像祖先留下的寬大瓦屋，也置不起幾代人積攢下來的家私，但這些都可以徐徐圖之，總有一天可以再來?？墒亲孑叺倪z物被大水洗劫一空，這是再也不能挽回的損失。
長大之后，我不能從他們用過的物件或留下的片紙只字中尋覓他們在世時(shí)的足跡。例如祖父，族譜中說他“欽賜藍(lán)翎五品頂戴”，可是究竟在何處做官，政績?nèi)绾?，無從知曉。再如父親，他在廣東到底做到了炮兵連長還是營長，到底曾為哪個(gè)政治集團(tuán)效力，到底是不是共產(chǎn)黨員，我都沒能找到確鑿的證據(jù)。母親唯一的畫像，再也不知所蹤。祖輩遺物的遺失是我巨大的人生遺憾，讓我終于不知更遠(yuǎn)的人生來處。但讓我欣慰的是，船形屋場一直留在了我的記憶中-盡管歲月如梭，卻從未模糊。
近些年我回過幾次家鄉(xiāng)，近處的水塘、遠(yuǎn)處的小河、屋場廢墟上建設(shè)的村落、族人和昔日同學(xué)淳樸的笑容，原來，這一切一經(jīng)走入就再未遠(yuǎn)離。
長春光機(jī)所建所五十周年時(shí)，我曾題詞：“有昨天才有今天，從今天看到明天的希望?！?/span>
我的“昨天”被大水沖走了，可是“明天”的路，我還得堅(jiān)定地走下去。
求學(xué)
1、年幼聰慧
我的童年雖然坎坷不斷，但求學(xué)之路倒是順風(fēng)順?biāo)?/span>
我四歲多的時(shí)候，一位常在一起玩的遠(yuǎn)房堂姐要去“陳氏篤德小學(xué)”上學(xué)，定要我陪她一起去，我就這樣邊玩邊讀起書來了。
學(xué)校的校長叫陳孝忠，是我剛出五服的遠(yuǎn)房堂兄，比我大13歲，我們私下里叫他“孝哥”，是我的啟蒙老師。孝哥工書法、善丹青，學(xué)校里所有的標(biāo)語都是他親手寫的。他教給我們這些小孩子很多東西，尤其是一些中國的傳統(tǒng)文化典籍，他會一點(diǎn)一點(diǎn)細(xì)心地解釋給我們聽、教我們背誦，很多我到今天都熟記于心。“孝忠”是“忠孝仁愛”之意，既是他的名字，也是他潛移默化中帶領(lǐng)我們養(yǎng)成的優(yōu)秀品質(zhì)。后來他改名為“嘯東”(本地方言中與“孝忠”同音)，我覺得甚是可惜。
除此之外，我還有一位“家教”，那便是祖母。雖然她不識字，沒有和我講過什么大道理，但是卻一直用行動(dòng)引導(dǎo)著我。她一生勤勞能干，終日屋里屋外忙個(gè)不停，沒人能在她蒔弄的菜園子里找到一根雜草。我很多的生活習(xí)慣，大如與人為善，不好與人爭高低；小如敬惜字紙，不浪費(fèi)社會資源，都是受祖母潛移默化影響的結(jié)果。
那個(gè)時(shí)候，小學(xué)分為一至四年級的初小和五六年級的高小。我就讀的“敦化高小”離家很遠(yuǎn)，路上還要過河渡水，只能住校。還不到9歲的我便早早開始了獨(dú)立生活。
六年級時(shí)，抗戰(zhàn)開始了。學(xué)都德的《最后一課》時(shí)，老師在黑板上寫的“法蘭西萬歲”幾個(gè)大字，真是讓年僅10歲的我刻骨銘心。喪權(quán)辱國的悲痛和反抗侵略的意志，存在于課文中，更存在于正在被侵略的中國人心里。
小學(xué)期間，我的成績一直名列前茅。當(dāng)時(shí)縣里唯一的一所縣立中學(xué)叫“湘鄉(xiāng)中學(xué)”，是一座歷史悠久的學(xué)校，其前身“駐省湘鄉(xiāng)中學(xué)堂”是毛澤東的母校。在我們農(nóng)村，能成為“湘中生”是一件了不起的事情。而我不僅去了就考上，還得到了監(jiān)考老師的當(dāng)場表揚(yáng)。叔父回到族中到處宣傳此事，讓我也滋生了不少驕傲自滿之心。我一生讀書自恃年少聰明，不甚勤奮，小時(shí)候鄉(xiāng)親們的過譽(yù)不無影響。
我原名“陟屺”。這兩個(gè)字出自《詩經(jīng)·魏風(fēng)·陟岵》：“陟彼屺兮，瞻望母兮。”意思是登上沒有草的山，思念母親。這名字一直用到高小畢業(yè)，考湘中時(shí)，老師幫我改了名字，我屬“星”字輩，名“旦”，也許是出自《卿云歌》“日月光華，旦復(fù)旦兮。明明上天，爛然星陳”吧。
湘鄉(xiāng)中學(xué)為躲避戰(zhàn)爭而多次遷址，其中有一陣子在東山書院。東山書院始建于光緒年間，“枕山面野，環(huán)以大溪，繚以長垣”，環(huán)境優(yōu)雅。也許是受到這里的熏陶，我在這兒萌生出了對文學(xué)的興趣。
由于當(dāng)年的大水，我家里只有兩本還能勉強(qiáng)稱得上是書的東西，一個(gè)是日歷，另一個(gè)是家譜。也因此，我對二十四節(jié)氣和親戚的生日記得極熟。一位初中同學(xué)的家里藏書頗豐，我常借書來看，尤其愛讀朱自清、冰心、魯迅等作家的散文，看完便模仿著寫，被語文老師贊賞作文進(jìn)步飛快。差一點(diǎn)，我就走上了文科的道路。
2、抗戰(zhàn)時(shí)期的特殊學(xué)校
初中畢業(yè)后，家里已沒有能力支持我再讀高中，打算讓我找個(gè)小學(xué)教書。那時(shí)的農(nóng)村，能夠讀到初中畢業(yè)的已經(jīng)不多，從全縣最高學(xué)府-湘鄉(xiāng)中學(xué)畢業(yè)的我，更是被鄉(xiāng)親們視為驕傲。
如果不是那個(gè)特殊的年代，我也許就會順理成章地回家，當(dāng)一個(gè)安安穩(wěn)穩(wěn)的教書先生，閑暇時(shí)寫些散文或小說，就這樣在小小的虞唐鄉(xiāng)下待上一輩子。
有趣的是，命運(yùn)往往不會按照預(yù)想的方向安排。
突然有消息傳來，說在離我家不遠(yuǎn)的永豐，國民政府辦了一個(gè)“中央技術(shù)科”招初中畢業(yè)生，學(xué)費(fèi)全免、吃住全包，甚至還發(fā)制服費(fèi)和零用錢，畢業(yè)后直接分配工作。
這種學(xué)校，對于我們這些農(nóng)家子弟來說吸引力巨大，也是一根能讓我繼續(xù)上學(xué)的“救命稻草”。我毫不猶豫地報(bào)考，就這樣成為了一名電機(jī)科的學(xué)生。
“中央技術(shù)科”全名是“湖南省立高工兼辦中央中等技術(shù)科”，簡稱“中技”，起源于1940年春，國民政府教育部奉上級令“指定全國優(yōu)良職業(yè)學(xué)校辦理中等機(jī)械電機(jī)技術(shù)科班”。那時(shí)湖南省立高級工科職業(yè)學(xué)校 (簡稱“高工”) 已從長沙遷到湘鄉(xiāng)永豐的鄉(xiāng)下，順勢便接辦了這個(gè)技術(shù)科，在附近租了民房加以修葺，作為校舍。我們1941年秋入學(xué)的算第二屆，我屬電三班。
永豐距離長沙不到100公里。在抗戰(zhàn)的歷史上，1938年10月武漢失守，接著長沙大火；1939年9月第一次長沙會戰(zhàn)；1941年秋冬接連第二次、第三次長沙會戰(zhàn)?！爸醒爰夹g(shù)科”就是在日本侵略軍不停向湖南進(jìn)攻的形勢下，在接近前線的地方辦起來的。我們在抗日烽火越燒越近的環(huán)境中度過了三年緊張而有序的學(xué)習(xí)生活。
在這種背景下，學(xué)校也多少染上了些軍旅之風(fēng)。早上六點(diǎn)鐘起床號一吹，從床上爬起來就到大門口取下自己的名牌跑步上后山，把牌子交給山頂上的值日老師，算是晨練，然后早自習(xí)。這時(shí)操場上和周圍山丘的小樹林里，人頭浮動(dòng)、書聲瑯瑯，實(shí)在是一道很好看的風(fēng)景。晚自習(xí)、就寢和熄燈都是以號聲為令，紀(jì)律森嚴(yán)，但大家也都自覺遵守、習(xí)以為常。
課業(yè)堪稱繁重，一年級就要把普通高中三年的數(shù)理課全部學(xué)完，甚至還要學(xué)習(xí)微積分，為第二年的專業(yè)課打基礎(chǔ)。專業(yè)課更是五花八門，比如我們電機(jī)科不但要學(xué)電信和電力的課程，還要學(xué)機(jī)械專業(yè)的制圖等。那時(shí)上課沒有固定的教材，只有簡單的油印講義，主要靠課堂上老師講，我們記筆記，下課做習(xí)題。好在能夠考入中技的學(xué)生基礎(chǔ)都還不錯(cuò)，加之大多數(shù)出身于周邊的農(nóng)村，愿意付出辛苦、自覺努力。
此外，也多虧了老師高超的教學(xué)水平。校長是日本東京工業(yè)大學(xué)畢業(yè)，還有不少專業(yè)課老師也是日本留學(xué)歸來，雖未明確要我們“師夷長技以制夷”，但學(xué)生們心中或多或少都懷有這樣的信念。八十多年過去，我對大多數(shù)老師的印象已很模糊了，但仍對兩位老師記憶猶新。
數(shù)學(xué)老師是北師大數(shù)學(xué)系畢業(yè)，他的微積分課深入淺出，讓我們這些初中畢業(yè)生也能夠輕松理解。微積分學(xué)通之后，其他的理工知識便好理解得多。
物理老師畢業(yè)于武漢大學(xué)物理系，很年輕，卻愛穿一身布長衫，他把物理概念剖析得十分透徹，讓我課后做習(xí)題時(shí)只覺輕松順暢。他的物理課，對我后來大學(xué)時(shí)選擇物理專業(yè)不無影響。
從二年級開始，每周都有幾個(gè)下午，需要翻過幾座小山到工廠上實(shí)習(xí)課。實(shí)習(xí)的第一課就是銼一個(gè)鐵方塊，對六面八角的尺寸、角度、平整度要求都很高，用了幾個(gè)下午方才完成。接下來是上車床以及鉆孔攻螺絲，做一個(gè)完整的機(jī)械件。后來的電工實(shí)習(xí)，則是要求發(fā)電報(bào)、裝卸小發(fā)電機(jī)或馬達(dá)等等。
三年級的時(shí)候，各種課余活動(dòng)如讀書會、討論會多了起來。那時(shí)《中國之命運(yùn)》正好發(fā)表，書的前半部講中華民族的發(fā)展，講不平等條約，講國恥，填補(bǔ)了中技沒有歷史課的空白，大家讀得津津有味；后半部講建設(shè)，講中國需要多少建設(shè)人才，特別是說全國青年必須立志當(dāng)工程師，讓我們這些學(xué)工科的學(xué)生大受鼓舞。受書中“全國有熱血有志氣的青年都有入團(tuán)的權(quán)利和義務(wù)”內(nèi)容的影響，包括我在內(nèi)的大部分同學(xué)都加入了三民主義青年團(tuán)。
“中央技術(shù)科”在接近抗日的前線興辦，在抗戰(zhàn)勝利后消失。一閃而過的短短幾年，雖然只招了四屆學(xué)生，但在國家危難中為社會做出了貢獻(xiàn)。我非常懷念它，一是欣賞政府在抗日的艱苦年代創(chuàng)辦了許多學(xué)校，包括這樣一個(gè)技術(shù)學(xué)校的眼光；二是感謝老師們在那種困難的條件下教學(xué)，愛護(hù)學(xué)校、愛護(hù)學(xué)生的一片苦心。
抗戰(zhàn)八年應(yīng)該是近代中華民族最危亡的時(shí)刻，但就是在這樣的烽火歲月里，依然有一群中國人將家國情懷埋在心底，在周遭的槍炮聲里安靜地教書、學(xué)習(xí)，憧憬著未來的中國，為重建家園做準(zhǔn)備。五千年中華民族歷經(jīng)苦難而生生不息，何嘗不是因此。
3、逃難中磨礪意志
1944年5月，第四次長沙會戰(zhàn)開始。據(jù)歷史記載，這是日軍侵華以來對地區(qū)使用兵力最大的一次進(jìn)攻。6月19日，長沙失陷，學(xué)校解散。
家就在二十多公里外，但我卻是有家不敢回，生怕當(dāng)亡國奴，便和幾個(gè)同學(xué)漫無目的地逃難?！端苫ń稀泛汀都瘟杲稀愤@兩首歌的情景，早已植根于心靈深處，終于也應(yīng)在自己身上。
先步行到零陵，在當(dāng)?shù)貛煿軈^(qū)宣查隊(duì)當(dāng)了兵，做了兩個(gè)月的抗日宣傳工作。八月初衡陽吃緊，又得再往桂林方向逃。這時(shí)湘桂線上滿是逃難的人，火車站散置著一節(jié)節(jié)車廂，里面滿是前線下來的傷員，難民都擠坐在車頂上。我們好不容易爬上去，根本不知道車能不能開、什么時(shí)候開，只是聽天由命。幾天后到了桂林，又趕上第三次強(qiáng)迫疏散，正走投無路時(shí)，在火車北站尋到了正在往后方搬的利華橡膠廠。橡膠廠的經(jīng)理是“高工”畢業(yè)，算是半個(gè)中技校友，就收留我們結(jié)隊(duì)徒步去湘西。又走了四個(gè)月，到達(dá)了榆樹灣 (后更名懷化)，在這里巧遇幾位中技的同學(xué)，得知我們這些畢業(yè)生已經(jīng)得到了分配，終于算是結(jié)束了逃難的生活。
半年的逃難路上，比起身體上的寒冷、饑餓、疲勞、病痛，更讓人難以承受的是背井離鄉(xiāng)、流離失所引起的茫然和無助。慶幸的是，一路上同胞們都能互相幫助、相互扶持。每一個(gè)我遇到的陌生人，都對我充滿了善意，讓我更加堅(jiān)定了“大同博愛”的觀念。以至于我在后來的人生里，都不喜歡與人爭斗，而是懷著“眾生皆善”的信念與人交往。
與中技的緣分至此告一段落。那幾年，是我求學(xué)生涯中經(jīng)歷最豐富、對一生最具影響和最值得回憶的幾年。我親身經(jīng)受了抗戰(zhàn)的洗禮，打下了對侵略者仇恨的烙印，激發(fā)了對民族、對國家興亡的責(zé)任感；另一方面，也引導(dǎo)我跨入了學(xué)理工的門檻，奠定了我一輩子為社會的科技進(jìn)步而工作的基礎(chǔ)。
4、“萬世師表”，一生受用
抗戰(zhàn)勝利后，我復(fù)員回到了闊別一年半的老家，家里人均是驚訝不已。我在老家當(dāng)了一個(gè)半學(xué)期的小學(xué)教師后，順利地考取了國立師范學(xué)院(簡稱“國師”)。
國師于1938年建立，是后來湖南師范大學(xué)的前身。由于讀的是中技而不是普通高中，我入學(xué)考試時(shí)物理、國文很好，化學(xué)、英文則很差，于是選擇了物理專業(yè)。
讀中技時(shí)我曾立下宏愿要“致力于中國工業(yè)發(fā)展”，而入國師時(shí)則變成了“想當(dāng)老師教一輩子書”。說來慚愧，之所以有此轉(zhuǎn)變，原因無他，只是因?yàn)榧依餆o法支撐我去讀綜合性大學(xué)的電機(jī)系，而師范生則可以免掉學(xué)費(fèi)。
在國師的前兩年，時(shí)局較為穩(wěn)定，尚可以專心念書。二年級時(shí)，我因在中技打下的基礎(chǔ)，電磁學(xué)和微分方程兩科拿了高分，獲了教育部頒發(fā)的“安良獎(jiǎng)學(xué)金”。二十幾年后的“文革”期間，有人從記錄里翻出這段，臆斷說這“安良獎(jiǎng)學(xué)金”必是因“除暴安良”而得的政治性獎(jiǎng)學(xué)金，把我好一頓批斗，真是滑稽，殊不知這是宋子安、宋子良兩兄弟出錢設(shè)立的獎(jiǎng)學(xué)金。
陳星旦(后排左四)在國立師范學(xué)院讀三年級時(shí)參加學(xué)生自治會主辦的員生供應(yīng)社
在國師讀書期間，所修課程除本專業(yè)相關(guān)外，還修了理則學(xué)(即后來的邏輯學(xué))、教育心理學(xué)、法學(xué)通論等。這些文科知識對修身、處世大有裨益。但我最大的收益，還是受到了“萬世師表”的熏陶，讓我一生受用不盡。
造化弄人，后來我從事了科研工作，便不再有機(jī)會正經(jīng)教書。雖然有機(jī)會招收研究生，還當(dāng)了長春光機(jī)所的第一任研究生部主任，但是和在學(xué)校教書的“味道”還是不同了。
母校湘中一百一十周年校慶時(shí)，校長專程來長春要我題詞，我思慮再三，寫了“教書以愛為本，育人以德為先”幾個(gè)字，既是對母校老師們的期盼，也表達(dá)了我曾作為一名老師的心聲。
陳星旦大學(xué)畢業(yè)肖像照
結(jié)緣東北 醉心科研
1、踏進(jìn)研究所的大門
1950年春天，臨近大學(xué)畢業(yè)，東北招聘團(tuán)來學(xué)校招應(yīng)屆畢業(yè)生，學(xué)校也允許理工科學(xué)生去東北做技術(shù)工作，權(quán)當(dāng)畢業(yè)實(shí)習(xí)。這是一舉多得的好事，理工科學(xué)生里一大半都欣然接受。就這樣，我們一大幫學(xué)生被一火車?yán)瓉砹藮|北。車上人多得擠成一團(tuán)、動(dòng)彈不得。
進(jìn)入東北境后，看到沿途煙囪林立，令我為東北工業(yè)的發(fā)達(dá)驚羨不已。車到沈陽停下來，住了一晚，得知自己的下一站是長春的東北科學(xué)研究所。
長春，研究所。一輩子的大事，就在那晚確定了。
陳星旦入黨志愿書手填頁
東北科學(xué)研究所是當(dāng)時(shí)國內(nèi)少有的綜合性研究所，學(xué)科門類廣泛，涵蓋物理、化學(xué)、生物、電機(jī)、土木、礦冶、機(jī)械等等。我被分配到物理研究室地磁組，參加的第一個(gè)課題是“東北地磁變化的研究”。
過去我們讀物理時(shí)，只知道地球有磁場，但是不知它竟然是會變的，更不知道地球磁場的改變意味著什么?，F(xiàn)在研究這個(gè)“變”，從哪里下手呢？
組內(nèi)以新招來的年輕人為主，看起來都和我年紀(jì)相仿。課題負(fù)責(zé)人是從北京地球物理所來的研究員，大概看我們都是新來的，沒有對我們進(jìn)行細(xì)致講解，更談不上分工。
多虧從小養(yǎng)成獨(dú)立自主的性格以及中技的實(shí)習(xí)經(jīng)歷，讓我有能力、也樂意從零開始去做屬于我自己的科研。
既然自己不是搞理論的，那就從實(shí)驗(yàn)入手。于是，我選擇了自己感興趣的方向-“如何提高磁場測量的精度”一頭鉆了進(jìn)去。缺少理論基礎(chǔ)，就自己找書研究；缺少儀器設(shè)備，就自己想辦法做；缺少實(shí)驗(yàn)平臺，就自己動(dòng)手去搭……慢慢地，我?guī)缀蹩孔约哼\(yùn)營出了一個(gè)麻雀雖小、五臟俱全的小型實(shí)驗(yàn)室。
做完實(shí)驗(yàn)后，自然要把結(jié)果和過程進(jìn)行總結(jié)。1952年，我寫了《鈷磁鋼及其熱處理》和綜述《磁性材料》兩篇文章，分別發(fā)表在《東北科學(xué)通訊》和《電世界》上。
那時(shí)寫論文尚未成風(fēng)氣，我算是個(gè)特例。不久，“思想改造”運(yùn)動(dòng)開始，批判“成名成家”的思想，我主動(dòng)作了檢查，從此也就不怎么有興趣在公開刊物上發(fā)表論文了。
2、走上了一名“應(yīng)用物理學(xué)家”的道路
1953年，大珩先生從東北科學(xué)研究所調(diào)了一批人到儀器館，我是其中之一。不知道是不是因?yàn)閷ξ以跂|北科學(xué)研究所的研究成果有些印象，他分配給我的第一項(xiàng)任務(wù)就是領(lǐng)導(dǎo)一個(gè)課題組，負(fù)責(zé)“水平磁力秤”的研制工作。
研制整臺儀器，對我來說是前所未有的、跨度極大的鍛煉與考驗(yàn)。所幸我對磁場測量相關(guān)的知識熟稔于心，也多虧組內(nèi)同事們以及工廠那邊機(jī)械工程師的支持與幫助，終于在兩年時(shí)間內(nèi)完成了儀器研制并小批量生產(chǎn)，提供給探礦部門使用。這個(gè)項(xiàng)目還獲得了中國科學(xué)院東北分院優(yōu)秀成果獎(jiǎng)，儀器被送到德國的萊比錫國際博覽會展出。
1955年，儀器館受國家計(jì)量局委托，開展計(jì)量基準(zhǔn)的相關(guān)研究，我承擔(dān)溫度計(jì)量。我提出購買了國外最先進(jìn)的測量儀器，委托有關(guān)單位研制了純度極高的貴金屬材料，建立了精密測量實(shí)驗(yàn)室。一年多工夫，完成了(0-1063)℃國際溫標(biāo)的復(fù)制。緊接著研制了輻射高溫計(jì)，解決了當(dāng)時(shí)東北許多企業(yè)對高溫測量技術(shù)和儀表的急需。
1958年，“八大件一個(gè)湯”名震全國科技界。在此基礎(chǔ)上，大珩先生提出“光譜儀器自動(dòng)化”并要我主持這項(xiàng)工作。經(jīng)征詢國內(nèi)專家意見，決定研制自動(dòng)記錄紅外分光光度計(jì)。由此，我提出先行研究非球面、人工晶體、紅外探測器及電子學(xué)自動(dòng)化等許多新技術(shù)。這一舉措，保證了幾年后紅外光譜儀研制的順利完成，也讓我又積累了不少關(guān)于紅外探測器、紅外測量等技術(shù)的經(jīng)驗(yàn)。
1960 年，長春光機(jī)所確定國防光學(xué)工程為主要研究方向，開展了一系列應(yīng)用基礎(chǔ)研究，我奉命組建大氣光學(xué)研究小組，從北大、南大調(diào)了多名大氣物理畢業(yè)生，正式開始關(guān)于大氣光學(xué)的研究。1961年凈月潭觀測站動(dòng)工，大家一邊親自上山參加基建，一邊在實(shí)驗(yàn)室研制觀測設(shè)備，山上山下往返兩年多，觀測站終于得以建成。基于觀測站和我們研制的補(bǔ)償式能見度儀、激光水平透過率儀及太陽光譜測量儀等設(shè)備，我們獲取到了大氣能見度、大氣激光透過率、大氣垂直光學(xué)厚度等數(shù)據(jù)。這些工作持續(xù)了多年，所獲資料為當(dāng)時(shí)國內(nèi)最好水平。研究表明，那個(gè)年代的大氣質(zhì)量狀況極好，可見區(qū)的光學(xué)厚度僅為分子散射光學(xué)厚度的二倍。人們只知有霧，不知有霾。
現(xiàn)在回想起來，儀器館成立的最初幾年，是我們這些年輕科研工作者成長最快、效率最高的幾年：心無旁鶩，不用考慮生活上的事，什么都有組織安排；住的地方和工作間很近，吃完飯就來到實(shí)驗(yàn)室，工作結(jié)束就回家睡覺；工作中不用為各種瑣事發(fā)愁和浪費(fèi)時(shí)間，行政各部門都把“為研究工作服務(wù)”放在首位，研究人員不用為了升遷去包裝自己，作為商品推銷自己……一心搞科研，“坐下來、鉆進(jìn)去”，怎么可能不出成果呢？
光沖量計(jì)的誕生
1、重任舍我其誰
1962年，我國第一顆原子彈研制的關(guān)鍵理論研究和制造技術(shù)已取得突破性進(jìn)展，它的爆炸試驗(yàn)問題提上了日程。
核試驗(yàn)是大型、廣泛、多學(xué)科交叉的系統(tǒng)工程，當(dāng)時(shí)負(fù)責(zé)試驗(yàn)工作的國防科委二十一所(核試驗(yàn)技術(shù)研究所)將所需解決的關(guān)鍵問題分解為上百個(gè)課題，在全國展開了一場科研、試驗(yàn)、技術(shù)和生產(chǎn)的協(xié)同會戰(zhàn)。
12月下旬，大珩先生叫我們跟他去參加一場重要會議。在路上，他只字不提此行的目的，甚是神秘。到了北京的會議現(xiàn)場，我們才知道與原子彈試驗(yàn)有關(guān)。
在會議上，核試驗(yàn)負(fù)責(zé)人程開甲先生交給長春光機(jī)所兩項(xiàng)任務(wù)，并對大珩先生親口說：“我們的問題已經(jīng)全部交底，光學(xué)測試總體方案怎么定，光學(xué)站如何布局，完全由你們定。”大珩先生經(jīng)過思考并征求大家的意見，當(dāng)場就說：“火球的高速攝影由我負(fù)責(zé)，光沖量的測量由我所陳星旦同志負(fù)責(zé)。”
這句話對于沒有任何思想準(zhǔn)備的我來說，簡直就如平地驚雷。從年齡上看，當(dāng)時(shí)的我年僅35歲；從職稱上看，我只是一名小小的助理研究員；從專業(yè)上看，同去的同事除我之外都是光學(xué)領(lǐng)域的專家。不管從哪個(gè)角度講，大珩先生的決定都相當(dāng)大膽。
不過，在我進(jìn)一步了解了這個(gè)光沖量測量的具體任務(wù)需求之后，忐忑不安便化為了滿腔熱血。之所以如此，是因?yàn)槲乙庾R到了，我也許比其他人都更能勝任這個(gè)任務(wù)。
童年時(shí)養(yǎng)成的獨(dú)立思考的性格、求學(xué)期間掌握到的扎實(shí)技術(shù)基礎(chǔ)、工作后積累的專業(yè)領(lǐng)域知識以及儀器研制的工作經(jīng)驗(yàn)……我身上的一切，似乎都是為這個(gè)任務(wù)量身定做。
而這一切，也都被雖非吾師、卻勝似吾師的大珩先生看在眼里。
2、厚積而薄發(fā)
與原子彈有關(guān)的技術(shù)，對于當(dāng)時(shí)任何一個(gè)有核國家來說都是最高軍事機(jī)密。光沖量計(jì)作為光輻射強(qiáng)度的測量儀器，對于衡量核爆光輻射的殺傷力效應(yīng)至關(guān)重要，自然也是沒有任何現(xiàn)成資料可以借鑒參考?？墒茄兄乒鉀_量計(jì)有太多的技術(shù)難題需要解決：這么強(qiáng)的光輻射用什么傳感器接收？傳感器如何定標(biāo)？如何在實(shí)驗(yàn)室里模擬原子彈爆炸級別的強(qiáng)光輻射？爆炸現(xiàn)場的測點(diǎn)如何布置？數(shù)據(jù)如何記錄、如何回收？
在設(shè)計(jì)光沖量計(jì)時(shí)，我最終完成了兩套方案。第一套方案是比較傳統(tǒng)的，也是二十一所的有關(guān)同志考慮過的，利用示波器全程測量爆炸過程中各時(shí)間點(diǎn)的光輻照度，繪制出整個(gè)原子彈爆炸過程的光輻照度曲線，然后對其進(jìn)行積分。我認(rèn)為雖然算是完成了任務(wù)目標(biāo)，但是并不完美。這個(gè)系統(tǒng)依賴電源，而且必須要有專人現(xiàn)場操作，在“原子彈爆炸試驗(yàn)”這個(gè)實(shí)際應(yīng)用場景下，就顯得多有不便。
能否設(shè)計(jì)出一套不需要人操作，自己就能完成光沖量測量的儀器呢？
正所謂“它山之石可以攻玉”，我最終用磁學(xué)的方法解決了這個(gè)光學(xué)難題。用后來的話說，是運(yùn)用了一些“跨學(xué)科交叉融合”的思想。
在磁學(xué)中，有一個(gè)概念叫做“磁通量”，指的是磁場在曲面面積上的積分，而“磁通計(jì)”就是專門來測量磁通量這個(gè)積分量的儀器。只要能夠?qū)崿F(xiàn)從光到磁的轉(zhuǎn)換，就能利用磁通計(jì)直接測出積分后的數(shù)值，一舉多得。電學(xué)里的“沖擊電流計(jì)”也是類似的原理。
基于這個(gè)思路，我提出了研制第二種光沖量計(jì)：利用薄膜溫差電偶式傳感器，把信號從地面?zhèn)鹘o深埋于地下的磁通計(jì)。這套系統(tǒng)無需電源，能夠?qū)崿F(xiàn)光沖量的自動(dòng)記錄，不需要人現(xiàn)場操作，所以布點(diǎn)不受限制。
方案可行，但是光有思路是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。傳感器由傳感層、絕緣層和熱沉這三個(gè)主要組成部分構(gòu)成，每一層都涉及到材料的選擇、結(jié)構(gòu)的調(diào)整，必須找到最佳的組合，才能夠承受住原子彈爆炸所產(chǎn)生的百瓦/平方厘米量級的光輻射，并且滿足試驗(yàn)所需的大量程、快速響應(yīng)等要求。
這是一個(gè)前所未有的挑戰(zhàn)。為了尋找到隱藏在無數(shù)種可能性背后，針對原子彈爆炸這個(gè)應(yīng)用場景的最佳設(shè)計(jì)，我們在一年多的時(shí)間里夜以繼日地探索、試驗(yàn)，改變熱沉的材料及體積、絕緣層的材料及厚度，調(diào)整靈敏元與補(bǔ)償元的幾何結(jié)構(gòu)，解決過程中出現(xiàn)的例如信號慢漂移等問題，終于交出了一份滿意的答卷。
當(dāng)時(shí)除了長春光機(jī)所以外，光沖量計(jì)的任務(wù)還被同時(shí)交給了其他單位，但最后還是選用我們研制的光沖量計(jì)作為以后歷次大氣層試驗(yàn)必上項(xiàng)目。
后來，有些科普作者寫了不少有趣但是并不真實(shí)的內(nèi)容，例如“陳星旦整夜沒睡，絞盡腦汁也想不出什么好辦法，直到第二天早上被耀眼的陽光照醒，突然從太陽里獲得了靈感”云云。其實(shí)科學(xué)研究哪能全靠靈感？所謂的創(chuàng)新性想法，也都是在科研人員日復(fù)一日、年復(fù)一年地積累經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上方能形成。
比如模擬光源，基于大氣光學(xué)中的“太陽鏡”裝置，我在凈月潭建立了大口徑定天鏡，改變反射鏡面積和焦距并采用機(jī)械調(diào)制，可靈活自如地獲得不同輻射強(qiáng)度和輻射時(shí)間分布，逼真模擬爆炸光輻射。后來該裝置的全套圖紙和實(shí)物調(diào)撥給二十一所。再比如對輻射照度進(jìn)行定標(biāo)，是研制紅外光譜儀時(shí)打下的基礎(chǔ)。當(dāng)時(shí)這種技術(shù)在國際上出現(xiàn)不久，我們在極短時(shí)間內(nèi)即研制成功，保證了測量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確可靠。
有意思的是，研制光沖量計(jì)需要的物理和技術(shù)知識，都和我之前工作中獨(dú)立承擔(dān)的各個(gè)課題相關(guān)。如果當(dāng)時(shí)只是干些重復(fù)性的工作，后來也不可能完滿完成這個(gè)艱巨的任務(wù)。
3、試驗(yàn)成功、秘密深藏
1964年3月，二十一所在長春組織了鑒定，作出如下決議：
①光機(jī)所研制的電阻輻射熱計(jì)式光沖量計(jì)的傳感元件是成功的。從理論上闡明了輻射熱計(jì)靈敏度隨頻率而變化的原因，并基本上掌握了控制輻射熱計(jì)時(shí)間常數(shù)的方法；試制出的電阻輻射熱計(jì)樣品的主要參數(shù)滿足使用上要求。
②光機(jī)所研制的磁通計(jì)式光沖量計(jì)，已經(jīng)614所試驗(yàn)成功。
③光機(jī)所設(shè)計(jì)制造的太陽鏡是成功的，它提供了一個(gè)穩(wěn)定而且均勻的強(qiáng)光源。絕對輻射熱計(jì)的制造也是很成功。上述兩種儀器，適用于所研制的光沖量計(jì)在0-120W/cm2范圍的標(biāo)定。
④會議認(rèn)為光機(jī)所在光沖量計(jì)的研制工作中，獲取的成績是巨大的，鑒定小組對這些同志表示祝賀。
鑒定會結(jié)束后，二十一所派來了幾位實(shí)習(xí)人員，幾個(gè)月后帶走了所有的設(shè)備和資料，連一張草稿紙都不允許我們留下。
同年10月16日，原子彈爆炸成功，全國人民為之沸騰。雖然我本人沒在現(xiàn)場，也沒有人通知我光沖量計(jì)的試驗(yàn)結(jié)果如何，但是我對自己研制的儀器有著絕對的自信，所以心里只有欣喜和驕傲，并沒有半分忐忑。
我不能和別人分享我的喜悅，就連妻子都不知道我在高興些什么。關(guān)于光沖量計(jì)的一切，被我深藏在心底，有如大夢一場。
直到1988年，所里收到了一份二十一基地提供的試驗(yàn)證明：“較好地完成了光沖量測試任務(wù)，為光輻射的殺傷力效應(yīng)，殺傷范圍，光沖量隨當(dāng)量、天氣、距離和爆高等因素的變化規(guī)律等提供了測試數(shù)據(jù)。該儀器性能良好，能經(jīng)受氣候變化等野外條件的考驗(yàn)，為國防科研做出了貢獻(xiàn)。”
雖然早已心中有數(shù)，但也的確是過了整整24 年，我才終于得到了光沖量計(jì)順利完成測試任務(wù)的確鑿證據(jù)。
1999年，程開甲和王大珩兩位老領(lǐng)導(dǎo)分別從意義和技術(shù)兩個(gè)角度，對光沖量計(jì)的研制給予了很高的評價(jià)：
陳星旦同志于一九六三年受國防部二十一研究所的委托，研究、設(shè)計(jì)、制作并生產(chǎn)用于測量核爆炸過程中光輻射效應(yīng)的儀器，即光沖量計(jì)。陳星旦同志領(lǐng)導(dǎo)并負(fù)責(zé)的研究小組，在時(shí)間短、任務(wù)絕密、無現(xiàn)成資料可循的情況下，依據(jù)任務(wù)要求，創(chuàng)造性地提出了兩種類型的光沖量計(jì)，成功地用于我國第一次原子彈試驗(yàn)及以后的多次核試驗(yàn)，提供了精度可靠的數(shù)據(jù)，成為我國早期核試驗(yàn)中重要的光輻射測量儀器。
程開甲
1999年2月8日
光沖量計(jì)是由陳星旦同志負(fù)責(zé)研制的用于測量核爆炸光輻射的儀器。在研制過程中有多項(xiàng)技術(shù)創(chuàng)新：依據(jù)核爆炸的強(qiáng)光輻射和能量快速變化的特點(diǎn)，進(jìn)行了受熱和熱傳遞 (橫向、縱向) 過程的理論分析、計(jì)算和試驗(yàn)，成功地解決了大能量、寬量程、高靈敏度、快速響應(yīng)等參數(shù)的合理關(guān)系和測量過程中溫度漂移。
巧妙地提出了薄膜溫差電偶-磁通計(jì)系統(tǒng)，用于測量、記錄核爆炸光輻射的總能量。該系統(tǒng)無需電源，無需遙控，抗干擾，在核爆炸過程中自動(dòng)測量，自動(dòng)記錄。
利用太陽為光源，采用定天鏡-調(diào)制盤系統(tǒng)，建立了核爆炸光輻射隨時(shí)間變化的模擬實(shí)驗(yàn)室，并研制了絕對輻射計(jì)進(jìn)行強(qiáng)輻射定標(biāo)。
提出了光輻射的大氣衰減修正法，使放置不同距離的測量數(shù)據(jù)歸一化。
陳星旦同志研制的光沖量計(jì)，成功地用于我國第一次原子彈試驗(yàn)及以后的多次核試驗(yàn)，提供了精度可靠的數(shù)據(jù)，主要?jiǎng)?chuàng)新思想都出之于陳星旦，為此在核試驗(yàn)中作出了重要貢獻(xiàn)。我本人當(dāng)時(shí)是長春光機(jī)所所長，對上述情況有詳細(xì)了解，特此予以證明。
王大珩
1999年2月12日
1999年9月18日，國家召開“表彰研制兩彈一星做出突出貢獻(xiàn)的科學(xué)家”大會。在大會召開的前一天，總裝備部科學(xué)技術(shù)委員會為我們開了一份由程開甲先生簽署的獲獎(jiǎng)證明，為這段往事劃上了一個(gè)圓滿的句號：
我國核武器大氣層試驗(yàn)的總體設(shè)計(jì)和組織實(shí)施”曾獲1985年國家科技進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)；“原子彈和氫彈的突破與武器化”曾獲 1986 年國家科技進(jìn)步獎(jiǎng)特等獎(jiǎng)，其中“核爆炸檢測技術(shù)及設(shè)備”作為分項(xiàng)目同時(shí)獲獎(jiǎng)。在以上兩項(xiàng)獎(jiǎng)勵(lì)中，核爆光沖量測試為重要內(nèi)容之一。
長春光機(jī)所陳星旦等負(fù)責(zé)研制的光沖量計(jì)在我國第一次及以后歷次大氣層核試驗(yàn)中均得到成功應(yīng)用，為核爆光輻射效應(yīng)提供了可靠的測量數(shù)據(jù)。
程開甲
1999年9月17日
中國人民解放軍總裝備部科學(xué)技術(shù)委員會(印)
回顧我從事科研七十余年，經(jīng)歷了幾起幾落。五六十年代，正值盛年，稍有成就；八九十年代，力不從心，事不遂愿。這固然是生命的規(guī)律，也離不開客觀環(huán)境的制約。科研如同藝術(shù)創(chuàng)造，科研成果就是作品，與畫作、雕塑、文章或是詩歌本質(zhì)上沒什么不同。科研成果得到社會應(yīng)用，也能獲得自我欣賞或滿足，這是我搞科研的興趣所在，當(dāng)然也是作為一名科技工作者應(yīng)該承擔(dān)的社會責(zé)任。
人生的道路是不平坦的，人生的軌跡是自己在有意或無意中走過來的。我已走到了人生的邊緣，一些為人處世的道理到老了方能領(lǐng)悟一二，屬于后知后覺者。我處的時(shí)代風(fēng)云變幻，雖有些路是受環(huán)境驅(qū)使，但腳印畢竟還是自己走出來的。
年輕時(shí)很不自覺，浪費(fèi)了很多日子。而那些年華，終究是一去不返了。
編輯：王旌堯、袁境澤、趙陽
