朱玉珍 倪國(guó)強(qiáng)
周立偉,男,1932年9月生,浙江省諸暨人。1958年畢業(yè)于北京工業(yè)學(xué)院(現(xiàn)北京理工大學(xué)),1966年獲前蘇聯(lián)數(shù)學(xué)物理副博士學(xué)位。長(zhǎng)期從事寬束電子光學(xué)、光電子成像教學(xué)與科研工作,是我國(guó)電子光學(xué)與夜視技術(shù)專家,寬電子束聚焦與成像理論體系奠基人及我國(guó)微光夜視行業(yè)由仿制走上自主創(chuàng)新、自行設(shè)計(jì)/研制/生產(chǎn)的開拓者,創(chuàng)造了巨大的經(jīng)濟(jì)與社會(huì)效益。曾榮獲全國(guó)科學(xué)大會(huì)獎(jiǎng)、國(guó)家科技進(jìn)步二、三等獎(jiǎng)、光華科技基金一等獎(jiǎng)及部級(jí)科技進(jìn)步一等獎(jiǎng),榮獲國(guó)家級(jí)做出突出貢獻(xiàn)的專家等稱號(hào)?,F(xiàn)為北京理工大學(xué)教授,博士研究生導(dǎo)師。1999年當(dāng)選中國(guó)工程院院士,2000年當(dāng)選俄羅斯聯(lián)邦工程科學(xué)院外籍院士。
早春二月,記者如約見到這位滿頭銀發(fā)、氣質(zhì)不凡的老者。當(dāng)他握住我的手時(shí),我感到了他的熱情與真誠(chéng)。他說話和舉止都透著溫和慈祥,輕言輕語卻又條理清晰,年近九旬的他看起來比實(shí)際年齡要年輕的多。
他,就是周立偉院士。在他的履歷上有一長(zhǎng)串令人敬仰的職務(wù)(現(xiàn)任與曾任):北京理工大學(xué)教授、博士研究生導(dǎo)師、首席專家:中國(guó)工程院院士、俄羅斯聯(lián)邦工程科學(xué)院外籍院士;《兵工學(xué)報(bào)》與《北京理工大學(xué)學(xué)報(bào)》等眾多編委會(huì)常務(wù)編委與編委;中國(guó)兵工學(xué)會(huì)理事、中國(guó)光學(xué)學(xué)會(huì)副理事長(zhǎng)、北京光學(xué)學(xué)會(huì)理事長(zhǎng)與名譽(yù)理事長(zhǎng):……。但周立偉對(duì)這一切卻異常淡泊:“我只是一名普通教師,一名普通的兵器科研工作者?!?p>
1952年6月18日,上?!秳趧?dòng)報(bào)》對(duì)周院士發(fā)明的繞線車進(jìn)行的專門報(bào)道
1932年9月17日,周立偉出生在上海一個(gè)貧苦家庭,父親是一名制藥工人,母親是家庭婦女,家里還有一個(gè)姐姐和一個(gè)弟弟。他從小成績(jī)優(yōu)異,熱愛學(xué)習(xí),并對(duì)數(shù)學(xué)、物理情有獨(dú)鐘。少年時(shí)曾親眼目睹過日本侵略者在上海的種種暴行,抗擊侵略者、參軍保國(guó)成了他當(dāng)時(shí)的志向。令人遺憾的是,初中畢業(yè)時(shí),報(bào)考軍校的周立偉因身體不合格未能如愿。為減輕家庭負(fù)擔(dān),周立偉高中僅讀一年后,直接報(bào)考了免收學(xué)費(fèi)和膳食費(fèi)的國(guó)立上海高級(jí)機(jī)械職業(yè)學(xué)校(后合并入上海理工大學(xué)),畢業(yè)后,被分配到上海華通電機(jī)廠當(dāng)技術(shù)員。工作中,周立偉勤于思考、樂于助人、努力鉆研。針對(duì)工廠工人當(dāng)時(shí)用手工方式在電阻片上繞線圈、效率低、傷眼睛的狀況,他充分運(yùn)用自己所學(xué)的機(jī)械知識(shí),冥思苦想,很快發(fā)明了一種快速精密繞線機(jī),大幅提高工作效率達(dá)7倍以上,1952年6月18日上?!秳趧?dòng)報(bào)》對(duì)此進(jìn)行過專門報(bào)道,那時(shí)的他,還不滿20歲。在廠協(xié)助總工搞設(shè)計(jì)時(shí),周立偉深感知識(shí)貧乏,萌生出上大學(xué)繼續(xù)深造的想法,于是他利用業(yè)余時(shí)間,頑強(qiáng)地自學(xué)了高中的全部課程,于1953年順利考入一所國(guó)防工業(yè)院校——北京工業(yè)學(xué)院(現(xiàn)北京理工大學(xué))軍用光學(xué)儀器專業(yè),實(shí)現(xiàn)了自己上大學(xué)和保家衛(wèi)國(guó)的理想。經(jīng)過五年刻苦學(xué)習(xí),周立偉于1958年8月以優(yōu)異成績(jī)從北京工業(yè)學(xué)院畢業(yè),并留校任教,開始了他一生中的光學(xué)研究生涯,也由此踏上了他輝煌的光學(xué)研究事業(yè)的征程。
留校后,周立偉欣然領(lǐng)命籌建夜視技術(shù)新專業(yè),這門學(xué)科在我國(guó)當(dāng)時(shí)是為了滿足近戰(zhàn)夜戰(zhàn)的需要而新設(shè)置的。此時(shí)的新中國(guó)百?gòu)U待興,作為夜視器件設(shè)計(jì)的核心理論與技術(shù)——電子光學(xué)研究更是一片空白,甚至連一本電子光學(xué)的教材都沒有。周立偉在大學(xué)學(xué)的是光學(xué)儀器,對(duì)夜視技術(shù)一片空白,電子光學(xué)、光陰極、熒光屏、成像器件工藝等這些專業(yè)名詞更是聞所未聞,一切只能從頭學(xué)起。
微光像增強(qiáng)器組成
周院士在使用我國(guó)自行設(shè)計(jì)的國(guó)產(chǎn)微光夜視儀進(jìn)行觀察
周院士學(xué)術(shù)代表著作,《目標(biāo)探測(cè)與識(shí)別》獲國(guó)防科工委第三屆“國(guó)防科技工業(yè)優(yōu)秀圖書獎(jiǎng)”
學(xué)校指派周立偉到北京大學(xué)進(jìn)修,要求邊學(xué)邊干。面對(duì)新的挑戰(zhàn),周立偉始終堅(jiān)信,只要比別人付出更多的努力,就一定能把新專業(yè)建設(shè)好。隨后,周立偉全身心地投入到這一嶄新的領(lǐng)域。他一邊進(jìn)修,一邊給學(xué)生上課,滿腦子全是工作的事情,做夢(mèng)時(shí)夢(mèng)到好的想法,立刻爬起來進(jìn)行推導(dǎo)計(jì)算,一支筆,一摞紙,夜深人靜時(shí)的奮筆疾書就成了他生活的常態(tài)。短短兩年功夫,周立偉便寫出了《電子光學(xué)理論和設(shè)計(jì)》教材,其中包含后來進(jìn)一步發(fā)展的寬束電子光學(xué)理論雛形,成為我國(guó)第一本由國(guó)內(nèi)自行編著出版的脫胎于傳統(tǒng)電子光學(xué)理論和設(shè)計(jì)的著作,也是我國(guó)電子光學(xué)專業(yè)的重要的大學(xué)教材和技術(shù)人員的參考書。周立偉不僅以非凡的授課藝術(shù)激發(fā)起一大批青年學(xué)子對(duì)光學(xué)的學(xué)習(xí)熱情,而且自己也成為我國(guó)(寬束)電子光學(xué)科研、教學(xué)的奠基人和帶頭人。
20世紀(jì)70年代,周院士參加英國(guó)考察
1990年,周立偉(中)隨北理工訪蘇代表團(tuán)參觀古比雪夫航空學(xué)院實(shí)驗(yàn)室
1962年11月,為了攻克夜視成像器件的電子光學(xué)理論和設(shè)計(jì),30歲的周立偉告別家人,懷揣開創(chuàng)中國(guó)微光夜視探測(cè)技術(shù)的宏愿只身來到前蘇聯(lián)留學(xué)。剛到蘇聯(lián),指導(dǎo)教師勸他放棄研究用于夜視器件的電子光學(xué),轉(zhuǎn)向當(dāng)時(shí)全世界的熱門研究課題——“超高頻電子光學(xué)”,但周立偉考慮到國(guó)家的需要、出國(guó)留學(xué)的任務(wù),婉言謝絕了導(dǎo)師建議,導(dǎo)師尊重他的選擇,允許他自主學(xué)習(xí)與研究。恰逢當(dāng)時(shí)中蘇關(guān)系破裂,在這樣的政治氛圍中,周立偉只能依靠自己去完成學(xué)業(yè)。留學(xué)期間,周立偉每天早出晚歸,孤軍奮戰(zhàn),將幾乎所有時(shí)間都花費(fèi)在列寧格勒謝德林圖書館和蘇聯(lián)科學(xué)院圖書館學(xué)習(xí)。餓了,吃幾片面包;渴了,喝幾口涼水;困了,伏案小睡一會(huì)兒。自己暗下決心一定要學(xué)有所獲、拿到學(xué)位。經(jīng)過近4年的心血苦熬、不懈探索,終于在靜電聚焦同心球系統(tǒng)的電子光學(xué)和陰極透鏡的像差理論上取得重要突破。1966年4月底,蘇聯(lián)列寧格勒電工學(xué)院學(xué)術(shù)委員會(huì)全票通過周立偉的物理數(shù)學(xué)副博士學(xué)位論文答辯。這個(gè)有別于傳統(tǒng)細(xì)束電子光學(xué)理論體系的突破性成果為周立偉在日后寬束電子光學(xué)研究領(lǐng)域進(jìn)行研究打下了堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ),邁出了他微光夜視科學(xué)人生的重要一步。1966年5月,周立偉回到了闊別3年多的祖國(guó),他把副博士學(xué)位論文的相關(guān)內(nèi)容編寫成《變像管與像增強(qiáng)器電子光學(xué)》教材,付印后用于教學(xué),先后為我國(guó)培養(yǎng)了數(shù)以百計(jì)的微光夜視技術(shù)專業(yè)人才。
微光夜視技術(shù)的關(guān)鍵器件是變像管和像增強(qiáng)器,核心問題是如何制作高靈敏度的光陰極和如何設(shè)計(jì)出高質(zhì)量的電子光學(xué)成像系統(tǒng)。周立偉圍繞此項(xiàng)事業(yè),開展了多項(xiàng)研究,也結(jié)出了豐碩的成果:
1972年,周立偉深入生產(chǎn)實(shí)際,與兵器工業(yè)部有關(guān)研究所研究人員協(xié)作,系統(tǒng)解決了變像管和像增強(qiáng)器的電子光學(xué)系統(tǒng)計(jì)算與設(shè)計(jì)方面的問題,為寬束電子光學(xué)系統(tǒng)完整的理論體系的創(chuàng)立打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ),并成功應(yīng)用在國(guó)產(chǎn)裝備研發(fā)生產(chǎn)上。
20世紀(jì)80年代起,我國(guó)設(shè)計(jì)研制的一代(左上)、二代(左下)、超二代(右下)、三代(右上)微光管
北方夜視技術(shù)股份有限公司生產(chǎn)的光纖倒像器和微孔光學(xué)元件
2007年,周院士(右2)作為俄羅斯薩馬拉國(guó)立航天大學(xué)名譽(yù)博士參加校慶
2007年,周院士(右1)與俄羅斯薩馬拉國(guó)立航空航天大學(xué)校長(zhǎng)索伊夫(中)進(jìn)行交談
1974年,為積極發(fā)展微光夜視產(chǎn)業(yè),我國(guó)從荷蘭全套引進(jìn)第一代像增強(qiáng)器生產(chǎn)線。由于西方國(guó)家對(duì)我國(guó)進(jìn)行技術(shù)封鎖,引進(jìn)中的核心技術(shù)“電子光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)軟件包”不予轉(zhuǎn)讓。為盡快解決這個(gè)難題,周立偉親自上陣,帶領(lǐng)兵器部下屬研究所相關(guān)科技人員在一無經(jīng)驗(yàn)、二無參考資料的情形下經(jīng)歷10余年的艱難摸索,最終在1990年成功編制完成了可供推廣應(yīng)用的ODESI-V像管電子光學(xué)系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)軟件包,使用人員只需根據(jù)要求填寫相關(guān)參數(shù)表,就能設(shè)計(jì)出具有復(fù)雜結(jié)構(gòu)的成像電子光學(xué)系統(tǒng),開創(chuàng)了我國(guó)獨(dú)立自主設(shè)計(jì)開發(fā)新型夜視器件的先河,實(shí)現(xiàn)了像增強(qiáng)器自產(chǎn)。至今,該軟件包經(jīng)歷了機(jī)器代碼、匯編、Basic、Fortran、C++等各種語言的不斷移植升級(jí),仍服務(wù)于兵器系統(tǒng)的研究所和工廠。使用該軟件包設(shè)計(jì)研制的一代、二代、三代微光管,早已超過數(shù)百萬支,銷售收入達(dá)數(shù)百億元,并出口到亞洲和歐洲地區(qū),取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
1977年,周立偉在留蘇研究工作的基礎(chǔ)上,開始向更加復(fù)雜的電磁聚焦系統(tǒng)的電子光學(xué)問題挑戰(zhàn),出版了《夜視器件中的電子光學(xué)》的教材,探討并實(shí)證了夜視技術(shù)設(shè)計(jì)應(yīng)用的新方向,推動(dòng)我國(guó)夜視理論與技術(shù)的學(xué)術(shù)研究躍上一個(gè)新臺(tái)階。
1978年,周立偉受邀率團(tuán)出國(guó)參加由倫敦帝國(guó)理工學(xué)院召開的光電子成像器件國(guó)際學(xué)術(shù)會(huì)議和由蘭克集團(tuán)召開的電子成像國(guó)際會(huì)議,會(huì)上宣讀了一篇令他在國(guó)際光學(xué)界嶄露頭角的學(xué)術(shù)論文《同心球電磁聚焦系統(tǒng)的電子光學(xué)》,該論文被收入國(guó)際一流學(xué)術(shù)期刊Advances in Electronics and Electron Physics(《電子學(xué)與電子物理學(xué)的進(jìn)展》),向全世界展示了我國(guó)在夜視光學(xué)設(shè)計(jì)研發(fā)方面的雄厚實(shí)力。
隨后,中國(guó)進(jìn)入全面改革開放新時(shí)代,科學(xué)的春天來臨,周立偉抑制不住內(nèi)心的激動(dòng),決定在這個(gè)千帆競(jìng)發(fā)、百舸爭(zhēng)流的時(shí)代,奮勇搏擊,不負(fù)時(shí)代。
1982年,為創(chuàng)造敢于提出問題、不怕提錯(cuò)問題的學(xué)術(shù)環(huán)境和氛圍,培養(yǎng)青年學(xué)生提出問題、解決問題的能力,周立偉把青年時(shí)代的種種想法整理成10個(gè)問題,寫成《成像系統(tǒng)電子光學(xué)若干問題的探討》,帶領(lǐng)研究生,奮力攻關(guān)。到上世紀(jì)90年代初,全部解決,包括電子光學(xué)優(yōu)化設(shè)計(jì)、電磁聚焦成像系統(tǒng)逆設(shè)計(jì)等前沿問題。他用實(shí)際行動(dòng)向?qū)W生詮釋了什么是嚴(yán)謹(jǐn)、準(zhǔn)確、可靠、求真的科學(xué)研究方法和大膽探索、開拓創(chuàng)新的科學(xué)精神。
1987年,以周立偉為首席學(xué)術(shù)帶頭人的“軍用光學(xué)”博士學(xué)科被評(píng)為國(guó)家重點(diǎn)學(xué)科。在此基礎(chǔ)上獲得了世界銀行貸款支持,在北京理工大學(xué)工程光學(xué)系(現(xiàn)光電學(xué)院)內(nèi)建立了顏色科學(xué)與工程國(guó)家重點(diǎn)學(xué)科專業(yè)實(shí)驗(yàn)室。
為更好更精準(zhǔn)地服務(wù)國(guó)防建設(shè)和武器裝備建設(shè),20世紀(jì)80年代起,周立偉帶領(lǐng)他的學(xué)生們,從靜電同心球、電磁同心球、多電極系統(tǒng)等省略了某些高階誤差的較特殊系統(tǒng)的電子光學(xué)出發(fā),向具有普遍意義的寬電子束聚焦像差理論發(fā)起進(jìn)攻。在研究中,周立偉引入張量分析的方法研究空間旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)曲線坐標(biāo)系下的電子運(yùn)動(dòng)軌跡方程,最終在普遍意義的基礎(chǔ)上建立了曲軸寬電子束聚焦與成像的新理論體系。這套新理論體系被諾獎(jiǎng)獲得者與美國(guó)科學(xué)院院士等國(guó)際學(xué)界評(píng)議為,在世界上是獨(dú)創(chuàng)的。
采用北方夜視技術(shù)股份公司超二代18mm像增強(qiáng)器生產(chǎn)的高性能多功能微光夜視儀
20世紀(jì)80年代,周院士在指導(dǎo)博士研究生
21世紀(jì),周院士與青年學(xué)生在一起交流
1993年,滿載周立偉獨(dú)特學(xué)術(shù)見解、涵蓋曲軸寬電子束聚焦與成像的新理論體系的周立偉標(biāo)志性學(xué)術(shù)專著《寬束電子光學(xué)》問世,忽如一夜春風(fēng),國(guó)內(nèi)外同行紛紛給予高度評(píng)價(jià),許多國(guó)家的專家要求將該書翻譯成英文、俄文,該書被學(xué)界公認(rèn)為是一部具有科學(xué)性、創(chuàng)新性與系統(tǒng)性的著作。該書的出版,標(biāo)志著周立偉的寬束電子光學(xué)學(xué)派體系建立。
1999年,周立偉當(dāng)選中國(guó)工程院院士;2000年,當(dāng)選為俄羅斯聯(lián)邦工程科學(xué)院外籍院士。諾貝爾獎(jiǎng)獲得者、俄羅斯聯(lián)邦工程科學(xué)院院長(zhǎng)、國(guó)際頂尖科學(xué)家普羅霍洛夫院士發(fā)來賀信,并盛贊道:“您創(chuàng)立了您自己的科學(xué)學(xué)派!”
進(jìn)入新世紀(jì)后,周立偉以70歲高齡還連續(xù)承擔(dān)國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目,把成像系統(tǒng)的靜態(tài)電子光學(xué)理論拓展到到動(dòng)態(tài)電子光學(xué)領(lǐng)域,將動(dòng)態(tài)電子光學(xué)和靜態(tài)電子光學(xué)統(tǒng)一起來進(jìn)行研究,并提出了直接積分法求解成像系統(tǒng)的時(shí)間像差理論,從原有的空間聚焦像差進(jìn)一步拓展并給出了時(shí)一空像差的一套新的表達(dá)式,繼續(xù)推動(dòng)寬電子束成像系統(tǒng)理論體系的發(fā)展。
在50余年的教學(xué)與科學(xué)研究生涯中,周立偉從血?dú)夥絼偟那嗄曛R(shí)分子成長(zhǎng)為一名德高望重的科學(xué)家、教育家,他發(fā)表了論文230余篇,專著10余部。
此外,他還積極參與我國(guó)夜視技術(shù)一系列規(guī)劃制定工作,在改進(jìn)二代薄片管性能、發(fā)展中國(guó)第三代微光夜視與紅外成像技術(shù)、研究藍(lán)延伸與紅延伸光陰極以及電子轟擊CCD(EBCCD)像管等方面,都做出了重要的貢獻(xiàn)。
《寬束電子光學(xué)》獲1993年全國(guó)優(yōu)秀科技圖書一等獎(jiǎng)和1994年中國(guó)圖書獎(jiǎng)
原Varo公司的標(biāo)準(zhǔn)三代管,標(biāo)準(zhǔn)藍(lán)光加強(qiáng)三代(高光響應(yīng))與超藍(lán)光加強(qiáng)三代管的光譜響應(yīng)曲線
北方夜視技術(shù)股份公司生產(chǎn)的通用微光槍瞄鏡
2013年,周院士捐資50萬元人民幣在北京理工大學(xué)光電學(xué)院設(shè)立立偉獎(jiǎng)學(xué)金和吉民助學(xué)金
成立周院士工作站,為企業(yè)提供咨詢服務(wù)
周立偉院士不僅是一位卓有成就的科學(xué)家,同時(shí)更是一位優(yōu)秀的教育家,在傳授專業(yè)知識(shí)的同時(shí),他始終關(guān)懷學(xué)生思想品德建設(shè),“做學(xué)問中學(xué)做人,學(xué)做人中做學(xué)問”是他多年來對(duì)學(xué)生、更是對(duì)自己不變的要求。他希望所有學(xué)生能夠立大志,但要腳踏實(shí)地。而所謂的大志并非追求多高的獎(jiǎng)項(xiàng)和榮譽(yù),而是踏踏實(shí)實(shí)地為祖國(guó)、為人類做貢獻(xiàn),追求的是學(xué)問而非學(xué)位、學(xué)銜。他強(qiáng)調(diào):做學(xué)問要有自己的思考和見解,要敢于質(zhì)疑,不要迷信導(dǎo)師的思想和觀點(diǎn);做研究,要有科學(xué)研究的方法和途徑。他以自己走過的科學(xué)研究之路告訴后人他是如何探索、如何治學(xué)的。1998年,在結(jié)合自己指導(dǎo)研究生多年的實(shí)踐的基礎(chǔ)上,出版了《一個(gè)指導(dǎo)教師的札記》,由于深受學(xué)生、教師、同仁們喜愛,2007年,他又補(bǔ)充、修改、完善,再版了《科學(xué)研究的途徑——一個(gè)指導(dǎo)教師的札記》,以期對(duì)青年學(xué)子掌握科研方法、學(xué)習(xí)方法、治學(xué)和思想方法以及科學(xué)論文寫作方法有所借鑒。周立偉以淵博的知識(shí)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)風(fēng)、孜孜不倦的治學(xué)精神為我國(guó)培養(yǎng)了一批又一批優(yōu)秀人才,最令他感到欣慰的是,這些青年學(xué)者現(xiàn)在都已成為我國(guó)光學(xué)領(lǐng)域科研教學(xué)工作中的中堅(jiān),其中不少人已成為國(guó)家級(jí)有突出貢獻(xiàn)的專家和重要單位的領(lǐng)導(dǎo),他的許多學(xué)生都做出了重要貢獻(xiàn)。
特別說明的是周立偉用一顆真誠(chéng)、善良的心,支持學(xué)校教育事業(yè)的發(fā)展。2013年,他捐資50萬元人民幣,在北京理工大學(xué)設(shè)立了立偉獎(jiǎng)學(xué)金和吉民助學(xué)金,并每年繼續(xù)注資,以鼓勵(lì)和幫助光電學(xué)院的學(xué)子們發(fā)奮學(xué)習(xí)。
如今,年近九旬的周立偉從未放棄過工作,從未停止過思考。他的內(nèi)心深處從來沒有忘記祖國(guó)的需要,他時(shí)刻關(guān)注著科學(xué)發(fā)展的前沿,常常思考如何發(fā)展高效、準(zhǔn)確的目標(biāo)探測(cè)與識(shí)別技術(shù),如何讓視覺圖像在工業(yè)4.0中唱好主旋律等問題,他每天依然讀書、記筆記、寫論文,參加院士工作站活動(dòng),為企事業(yè)單位創(chuàng)新需求提供咨詢服務(wù),并受邀到小學(xué)、中學(xué)、大學(xué)做報(bào)告。相信周立偉不朽的偉績(jī)和高尚的人格,必將鼓勵(lì)今天的人們?nèi)ヅ^斗,繼承與繼續(xù)發(fā)展他未竟的事業(yè)。
單管單目頭盔夜視鏡(使用超二代像增強(qiáng)器)
微光瞄具在我國(guó)部分軍用武器裝備上的應(yīng)用。左為特種部隊(duì)裝備的微光觀瞄具,中為PF98式120毫米反坦克火箭配備的瞄具,右為我國(guó)85式第一架軍用微光觀察儀