文/本刊記者 馬思遙
2023年6月24日,是我國(guó)激光與光電測(cè)試儀器的開(kāi)創(chuàng)者、測(cè)試計(jì)量技術(shù)及儀器專家、中國(guó)工程院院士、天津大學(xué)教授葉聲華的壽辰。在他的壽宴上,執(zhí)教幾十年來(lái)培育的莘莘學(xué)子自發(fā)地從天南地北趕來(lái),為這位鮐背老人賀壽,由衷地祝福老人家身體健康、福樂(lè)綿長(zhǎng)。
滿頭銀發(fā)的葉聲華已90歲高齡,精神矍鑠、雙目灼灼,幾乎能記起與每一位學(xué)生的過(guò)往。從教60余年,桃李滿天下,看著在自己諄諄教導(dǎo)下成長(zhǎng)起來(lái)的學(xué)生,現(xiàn)今已成為諸多科研領(lǐng)域“挑大梁”的帶頭人,葉先生深感欣慰。
1934年葉聲華出生于湖北省沙市(今荊州市),經(jīng)歷了戰(zhàn)火繚亂的動(dòng)蕩時(shí)代,見(jiàn)證了共和國(guó)的誕生,奉獻(xiàn)于新中國(guó)的騰飛。他憑借實(shí)干當(dāng)先、百折不撓、勇往直前的精神,取得了一個(gè)又一個(gè)創(chuàng)新突破,科技成果為世界矚目。
在科研方面,他是學(xué)生的引路人,為我國(guó)培育了一批又一批科研人才;在人生之路上,他是學(xué)生的榜樣,更是學(xué)生視為科研傳奇的豐碑。他以自身對(duì)科研的熱情、執(zhí)著、堅(jiān)韌不拔的精神品質(zhì)和甘于付出、鞠躬盡瘁、不辭辛勞的奉獻(xiàn)精神時(shí)刻激勵(lì)著后輩之秀,成為新時(shí)代“科學(xué)家精神”的生動(dòng)詮釋。
20世紀(jì)30年代是我國(guó)遭遇重大戰(zhàn)爭(zhēng)侵害的時(shí)期,14年的抗日戰(zhàn)爭(zhēng)讓華夏大地滿目瘡痍。在日軍的大轟炸中,年幼的葉聲華失去了哥哥,這在他幼小的心里埋下了一顆種子——想要不被人欺,只有不斷發(fā)展自身、強(qiáng)大自身?!盀橹腥A崛起而讀書(shū)”的信念時(shí)刻縈繞在葉聲華心頭。
葉聲華的父母都是老師,父母的支持和良好的家庭教育造就了他熱愛(ài)讀書(shū)、勤奮學(xué)習(xí)的習(xí)慣。別家的孩子收到零花錢(qián)第一時(shí)間是買(mǎi)玩具、買(mǎi)零食,而葉聲華則是買(mǎi)書(shū)。在煤油燈下如饑似渴地閱讀成為葉聲華印象最深刻的童年記憶。
少年時(shí)期,葉聲華認(rèn)為有兩件事對(duì)自己影響深遠(yuǎn),促使自己走上了科研之路。一是他在湖北省沙市三中讀書(shū)期間,學(xué)校開(kāi)設(shè)了“工商繪圖”的課程,教學(xué)生畫(huà)廣告畫(huà)。借助工具,葉聲華總能完成一幅幅優(yōu)美的線條畫(huà)。二是他當(dāng)時(shí)的物理老師曾是一名工程師,并開(kāi)了一家機(jī)械廠。在葉聲華看來(lái),這位老師十分厲害,他不僅掌握豐富的理論知識(shí),還能夠通過(guò)開(kāi)設(shè)工廠,將自己的理論知識(shí)轉(zhuǎn)化成為切實(shí)的實(shí)踐成果。葉聲華說(shuō):“這使我比較清晰地意識(shí)到‘學(xué)以致用’的概念,對(duì)我后來(lái)的科研事業(yè)也有一定影響。”在此后的教學(xué)生涯中,他不斷告知學(xué)生們,做科研不能“紙上談兵”,尤其是測(cè)量專業(yè),數(shù)據(jù)一定要從實(shí)踐中來(lái),成果也要投入實(shí)踐中去。
新中國(guó)成立后,葉聲華考取了南昌大學(xué)。1952年,南昌大學(xué)院系調(diào)整,他進(jìn)入了剛組建的華中工學(xué)院(華中科技大學(xué)身前)學(xué)習(xí)機(jī)械專業(yè)。此后,因?qū)W習(xí)成績(jī)優(yōu)秀,他被推選為留蘇預(yù)備生。然而,隨著中蘇關(guān)系發(fā)生變化,葉聲華蘇聯(lián)留學(xué)計(jì)劃也隨之取消。
1957年他被分配到天津大學(xué),進(jìn)入精密儀器系做助教。在這里我國(guó)精密機(jī)械及儀器儀表工程教育家王守融帶領(lǐng)葉聲華走上科研之路。
(2)加強(qiáng)人文社科知識(shí)儲(chǔ)備,完善醫(yī)學(xué)生知識(shí)結(jié)構(gòu)。醫(yī)學(xué)專業(yè)學(xué)制長(zhǎng),知識(shí)體系精細(xì)龐雜。醫(yī)學(xué)生學(xué)習(xí)壓力較大,平時(shí)對(duì)文、史、哲、藝、倫理、社會(huì)、法學(xué)等知識(shí)涉獵較少,缺乏人文知識(shí)儲(chǔ)備。然而現(xiàn)代醫(yī)學(xué)提倡以患者為中心,要求醫(yī)學(xué)生必須加強(qiáng)人文社科知識(shí)儲(chǔ)備,完善自身知識(shí)結(jié)構(gòu),以回應(yīng)新的時(shí)代訴求。加強(qiáng)醫(yī)學(xué)生人文精神培養(yǎng),可在教學(xué)中注重醫(yī)學(xué)與人文的結(jié)合,增設(shè)人文選修課程,開(kāi)設(shè)人文知識(shí)講座與論壇,加強(qiáng)人文師資建設(shè),開(kāi)展人文知識(shí)競(jìng)賽及各種社團(tuán)、志愿者活動(dòng),不斷加強(qiáng)校園文化建設(shè),增強(qiáng)醫(yī)學(xué)生人文知識(shí)底蘊(yùn),提升醫(yī)學(xué)生人文情懷。
葉聲華回憶起成為王守融的門(mén)生時(shí)滿心感激:“那個(gè)時(shí)候國(guó)內(nèi)研究生十分稀少,能帶研究生的老師更是少之又少,王守融教授的研究生很難考,很榮幸我成為了他的學(xué)生?!?/p>
王守融是我國(guó)儀器儀表工程教育和計(jì)量測(cè)試技術(shù)的開(kāi)拓者,是我國(guó)精密機(jī)械與儀器儀表學(xué)科的創(chuàng)建者之一。他長(zhǎng)期從事精密機(jī)械及儀器科學(xué)理論與技術(shù)的研究與教學(xué)工作,取得了既有理論意義又有實(shí)用價(jià)值的研究成果,培養(yǎng)了一批儀器儀表工程和計(jì)量測(cè)試技術(shù)方面的高級(jí)專門(mén)人才,為發(fā)展中國(guó)儀器儀表學(xué)科與技術(shù)作出了重大貢獻(xiàn)。
王守融生前僅帶了6名研究生,葉聲華就是其一。讀研期間,王守融對(duì)葉聲華很是喜愛(ài)。王守融曾數(shù)次教導(dǎo)葉聲華說(shuō):“搞科研要實(shí)事求是,要對(duì)國(guó)家有用,要水平高?!边@成為此后葉聲華攻堅(jiān)科研的信條。他謹(jǐn)記心中,嚴(yán)格遵守,并將其作為教育學(xué)生的最重要的一條理念。
王守融給葉聲華安排的課題研究是“電磁分度”,這奠定了葉聲華一生為之奮斗的科研方向。葉聲華循著王守融的教導(dǎo),選擇相位測(cè)量方向做了大量的理論分析和實(shí)驗(yàn)實(shí)踐,并制作了一臺(tái)相位計(jì),獲得了包括王守融在內(nèi)的相關(guān)專家和校領(lǐng)導(dǎo)的高度評(píng)價(jià),葉聲華也因此成功留校,從事精密儀器的研究和教學(xué)工作。
20世紀(jì)60年代到70年代,特殊的歷史原因?qū)е挛覈?guó)科研、教育事業(yè)停擺,但是葉聲華十分幸運(yùn),由于激光是當(dāng)時(shí)國(guó)家的發(fā)展需求,因此葉聲華得到了繼續(xù)研究的機(jī)會(huì)。
“白車身三維激光視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng)”階段性成果評(píng)審會(huì)
1970年天津大學(xué)成立了“激光科研組”和“激光科研室”,打響了攻克相關(guān)領(lǐng)域技術(shù)瓶頸的“激光會(huì)戰(zhàn)”,葉聲華是參與者之一。同年,在葉聲華及其同事的努力下,“氦氖激光器”研制成功。
氦氖激光器是人類研制成功的第一種氣體激光器,是以中性原子氣體氦和氖作為工作物質(zhì)的氣體激光器。因其工作性質(zhì)穩(wěn)定、使用壽命長(zhǎng)等特點(diǎn),普遍應(yīng)用于精密計(jì)量方面。
在氦氖激光器研制的過(guò)程中,葉聲華險(xiǎn)些葬送自己的大好人生。由于彼時(shí)我國(guó)技術(shù)不成熟,且相關(guān)領(lǐng)域的研究在國(guó)內(nèi)幾乎是空白,沒(méi)有任何經(jīng)驗(yàn)可借鑒。葉聲華等人只能一點(diǎn)一點(diǎn)摸索激光的屬性,不斷嘗試。在調(diào)試激光時(shí),由于沒(méi)有專業(yè)的測(cè)量?jī)x器,只能用肉眼觀察,風(fēng)險(xiǎn)很大。葉聲華主動(dòng)承擔(dān)了調(diào)試工作,在一次又一次的調(diào)試過(guò)程中,葉聲華的眼睛受到了激光照射,導(dǎo)致視網(wǎng)膜脫落,幾近失明,經(jīng)手術(shù)才保住了視力。即便如此,葉聲華既不后悔也無(wú)半句怨言。
多年過(guò)去,再次問(wèn)起葉聲華當(dāng)時(shí)的想法,他云淡風(fēng)輕地笑了笑說(shuō):“當(dāng)時(shí)沒(méi)辦法嘛!國(guó)家需要激光,研究要繼續(xù),并且一定要完成。我們沒(méi)有設(shè)備,只能用人眼調(diào)試,我不上也要有人上,只要研究能完成,一只眼睛不算什么。”
為科學(xué)研究、為國(guó)家需求,葉聲華舍身為科研的精神讓他擁有了“拼命三郎”的稱呼。萬(wàn)幸,他的眼睛保住了,氦氖激光器研制成功了,老一輩的科研付出是值得的。20世紀(jì)70年代,葉聲華將激光應(yīng)用到精密計(jì)量中,開(kāi)創(chuàng)了全新的科研領(lǐng)域,為我國(guó)制造業(yè)的快速發(fā)展提供了測(cè)量保障。
“七五”計(jì)劃后,中國(guó)科學(xué)院和國(guó)家教委共同承擔(dān)了激光及其應(yīng)用的重大科研項(xiàng)目,組織全國(guó)相關(guān)領(lǐng)域?qū)<矣懻撜n題,葉聲華參與其中,負(fù)責(zé)激光檢測(cè)和激光測(cè)量的具體工作。葉聲華說(shuō):“我們應(yīng)該算是全國(guó)最早的激光檢測(cè)研究團(tuán)體?!?/p>
20世紀(jì)80年代,葉聲華的科研事業(yè)迎來(lái)了井噴式發(fā)展,順應(yīng)國(guó)家發(fā)展需求,葉聲華的科研事業(yè)碩果頻出。他作為科研團(tuán)隊(duì)的帶頭人,先后主持完成了“七五”“八五”“九五”“十五”科技攻關(guān)項(xiàng)目、國(guó)家“863”計(jì)劃項(xiàng)目、國(guó)家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目等多項(xiàng)科研課題,取得了豐碩的研究成果,帶來(lái)了巨大的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和國(guó)防效益。
在眾多科技成果中,“白車身三維激光視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng)”技術(shù)水平在當(dāng)時(shí)位于世界前列。
20世紀(jì)80年代,國(guó)際上諸多國(guó)家已經(jīng)將激光測(cè)量設(shè)備應(yīng)用于大型生產(chǎn)制造業(yè),而我國(guó)由于激光檢測(cè)尚未普及,在此方面遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后。彼時(shí),國(guó)內(nèi)汽車生產(chǎn)商要完成對(duì)汽車產(chǎn)品的一次檢測(cè)需要一到兩天的時(shí)間,嚴(yán)重制約了我國(guó)汽車制造業(yè)的發(fā)展。
葉聲華首創(chuàng)的“白車身三維激光視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng)”利用激光模仿人眼觀測(cè)系統(tǒng),將這一過(guò)程從20~40小時(shí)縮短至46秒。僅需46秒就可以對(duì)一輛汽車的50多個(gè)檢測(cè)點(diǎn)完成檢測(cè),得到150多個(gè)數(shù)據(jù),且測(cè)量精度達(dá)到國(guó)際標(biāo)準(zhǔn),極大地提高了我國(guó)汽車制造業(yè)效率,大幅解放了生產(chǎn)力并降低了成本。這套系統(tǒng)最早由南京依維柯汽車廠應(yīng)用,其后被夏利、一汽大眾、一汽解放等廠商大范圍采用,在當(dāng)時(shí)實(shí)現(xiàn)合同收入近3000萬(wàn)元,產(chǎn)生了數(shù)億元的經(jīng)濟(jì)效益。
“白車身三維激光視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng)”先后獲得1999年國(guó)家科技進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng),2004年國(guó)家技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)、2006年中國(guó)專利優(yōu)秀獎(jiǎng)以及天津市專利金獎(jiǎng)、2011年國(guó)家技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)和2010年天津市技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)等諸多榮譽(yù)。
1988年葉聲華領(lǐng)導(dǎo)建立了“精密測(cè)試技術(shù)及儀器”國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,并擔(dān)任實(shí)驗(yàn)室主任至2004年。該實(shí)驗(yàn)室集中了天津大學(xué)、清華大學(xué)“測(cè)試計(jì)量技術(shù)及儀器”“精密儀器及器械”“光學(xué)工程”三個(gè)學(xué)科的優(yōu)勢(shì)組建而成,為提升中國(guó)精密測(cè)試技術(shù)及儀器的水平作出了卓越貢獻(xiàn)。2001年,在葉聲華的領(lǐng)導(dǎo)下,“精密測(cè)試技術(shù)及儀器”國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室三個(gè)學(xué)科評(píng)估通過(guò)率為100%,均獲得了同學(xué)科的全國(guó)第一名;2002年,在36個(gè)實(shí)驗(yàn)室參與的信息學(xué)科國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室評(píng)估中,該實(shí)驗(yàn)室位列第7名。
葉聲華付出畢生青春與熱血的科研事業(yè)不僅回饋他豐碩的科研成果,在外人眼中,他也收獲了各種“名利”。然而,葉聲華卻始終保持一顆質(zhì)樸奉獻(xiàn)的赤子之心。他常年資助困難學(xué)生,多年來(lái)獲得的各類獎(jiǎng)金幾乎全部用于供讀優(yōu)秀學(xué)子。他的捐助不僅幫助了自己的學(xué)生,也為他們樹(shù)立起一個(gè)不僅投身科研事業(yè),還勇?lián)鐣?huì)責(zé)任、甘于奉獻(xiàn)的科學(xué)家榜樣。
2014年他將自己所得的“天津市科技重大成就獎(jiǎng)”50萬(wàn)元獎(jiǎng)金悉數(shù)捐出,在他的感染下,弟子與他一同捐資200萬(wàn)元作為啟動(dòng)資金設(shè)立了“葉聲華獎(jiǎng)學(xué)金”,獎(jiǎng)勵(lì)全國(guó)儀器科學(xué)與技術(shù)學(xué)科的優(yōu)秀研究生,每年評(píng)選10人,每人獎(jiǎng)金1萬(wàn)元。
不論是科研成就還是為人師表,葉聲華是當(dāng)之無(wú)愧的“科研脊梁”,然而他卻始終保持著謙卑的胸懷,在他的科研人生中似乎從來(lái)沒(méi)有“我”,只有這一句“一生能小助于國(guó)家則無(wú)悔”,此乃先生的科學(xué)大義!