王廣厚：執(zhí)念“團(tuán)簇”成就不凡

□文/孟婧 馬洋 齊琦

王廣厚院士 攝影/劉成賀

“團(tuán)簇”是由幾個(gè)乃至上千個(gè)原子、分子或離子通過物理或化學(xué)結(jié)合力組成的相對穩(wěn)定的微觀或亞微觀聚集體，其物理和化學(xué)性質(zhì)隨所含的原子數(shù)目而變化……團(tuán)簇的概念，對于一般人來說非常費(fèi)解。而對于中國科學(xué)院院士、南京大學(xué)教授王廣厚來說，“團(tuán)簇”是與他相伴大半生的兩個(gè)字。

家貧拿不出“三斗米”學(xué)費(fèi)

王廣厚，1939 年出生于安徽省合肥市三河鎮(zhèn)，自小家中貧困。雖然困難，但是祖父說，就是要飯，也要讓家里的孩子識字。作為家里的長孫，王廣厚很幸運(yùn)，得到了讀書的機(jī)會(huì)，可是開學(xué)時(shí)，家里卻遲遲拿不出“三斗米”的學(xué)費(fèi)。

家鄉(xiāng)的田野、小河、小溪很多，一到仲夏晚上，就有漫天的螢火蟲飛舞。王廣厚喜歡獨(dú)自在河邊捉螢火蟲，想搞明白它們?yōu)槭裁磿?huì)發(fā)光。當(dāng)身材瘦小的王廣厚捕捉、研究螢火蟲時(shí)，他的身影也被路過的校長捕捉到了。當(dāng)?shù)弥鯊V厚因?yàn)榧邑毥徊黄饘W(xué)費(fèi)時(shí)，校長當(dāng)場許諾，只要每學(xué)期考到年級第一名，就免去他的學(xué)費(fèi)。王廣厚聽后，欣喜若狂。

雖然小時(shí)候還不知道科學(xué)到底是什么，但是王廣厚從小就對自然萬物感興趣，喜歡摸索，曾留下一篇名為《將來想成為科學(xué)家》的作文。沒想到，許多年后，夢想成真。他從合肥二中畢業(yè)后，順利考入北京師范大學(xué)物理系，開啟了自己科學(xué)研究的路程。

3年心血寫就百萬字著作

直到現(xiàn)在，還有一些老同事說王廣厚是從英語專業(yè)走出的物理院士。1963 年，王廣厚從北京師范大學(xué)物理系畢業(yè)之際，意外地接到通知，他要作為援外教師到南京大學(xué)外文系接受3 年的英語培訓(xùn)。1968年，王廣厚被分配到南京大學(xué)物理系，從此扎下了根。

王廣厚被分到南大核物理教研組工作，從事核技術(shù)研究，而這也正是他的興趣所在。當(dāng)時(shí)很多研究要自己動(dòng)手，王廣厚的研究是從設(shè)計(jì)和制作伽馬射線探測器的前置放大器開始的。他還編寫計(jì)算程序，那時(shí)候編寫計(jì)算程序要靠穿紙帶打孔，往往錯(cuò)了一點(diǎn)兒就得從頭開始。王廣厚說，當(dāng)時(shí)整個(gè)南京市只有江北的化工廠有一臺(tái)計(jì)算機(jī)，于是他每天早起，伴著晨光，到鼓樓坐公共汽車，再乘船過江，借用計(jì)算機(jī)調(diào)試程序、進(jìn)行計(jì)算。很多時(shí)候，一個(gè)來回就是一整天。

1980 年，一直從事核物理研究的王廣厚迎來了學(xué)術(shù)研究的轉(zhuǎn)折點(diǎn)。當(dāng)時(shí)，他獲得了去美國留學(xué)的機(jī)會(huì)，赴紐約州立大學(xué)奧爾巴尼分校做訪問學(xué)者，接觸到了用加速器的粒子束開展物質(zhì)結(jié)構(gòu)和改性的科學(xué)研究。

1982 年8 月回國后，王廣厚立即著手為研究生開了一門“粒子同固體相互作用物理學(xué)”的課程。可是，課程開了，他卻發(fā)現(xiàn)當(dāng)時(shí)國內(nèi)外竟然沒有合適的教材或?qū)ＶＭ鯊V厚決定自己編寫。于是，他收集、整理了大量文獻(xiàn)資料，博采各家所長，盡力融會(huì)貫通，試圖將該領(lǐng)域的基本理論、實(shí)驗(yàn)方法和在科學(xué)技術(shù)中的應(yīng)用三者有機(jī)結(jié)合起來，并加上領(lǐng)域最新的發(fā)展方向和最活躍的前沿研究，連貫地加以闡述。

燈半昏，月半明，夜已闌?！澳菚r(shí)白天要上課、搞科研，只能每天晚上8 點(diǎn)到第二天凌晨兩點(diǎn)寫作?！蓖鯊V厚堅(jiān)持了3 年，假期也不例外，確實(shí)很辛苦，但還是堅(jiān)持下來了。就這樣，王廣厚完成了近百萬字的兩卷本專著。該專著至今還受到不同學(xué)科背景的讀者歡迎，加上后來應(yīng)上?？萍汲霭嫔缰珜懙摹秷F(tuán)簇物理學(xué)》，都成了相關(guān)領(lǐng)域的經(jīng)典著作。

親自操刀設(shè)計(jì)制作設(shè)備

“明察秋毫算何等能耐，問一粒沙中有幾千世界；從頭做起是吾人功夫，寓半間屋內(nèi)辨無量粒子?！蓖鯊V厚至今能脫口說出多年前實(shí)驗(yàn)室門上的這副對聯(lián)。38 個(gè)字，既概括了王廣厚的一生所學(xué)，也道出了他與眾不同的科研道路。

1986 年，法國學(xué)者的一篇介紹用質(zhì)譜研究濺射產(chǎn)生團(tuán)簇的文章啟發(fā)了王廣厚，也使他的團(tuán)簇同位素實(shí)驗(yàn)做得如火如荼。

當(dāng)時(shí)的南京大學(xué)物理系主任龔昌德對王廣厚說，單純做質(zhì)譜實(shí)驗(yàn)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，要想辦法把團(tuán)簇“抓住”，做進(jìn)一步分析。

一語點(diǎn)醒夢中人。但是，想在這個(gè)領(lǐng)域里堅(jiān)持研究下去，就必須自己動(dòng)手研制實(shí)驗(yàn)設(shè)備。為此，王廣厚團(tuán)隊(duì)獲得了國家自然科學(xué)基金的相關(guān)資助。

團(tuán)簇示意圖

王廣厚院士在操作第三代團(tuán)簇實(shí)驗(yàn)裝置 攝影/劉成賀

當(dāng)時(shí)沒有專門的實(shí)驗(yàn)室，于是王廣厚就在聲學(xué)樓會(huì)議室做了一個(gè)隔間，在幾平方米的小房間里干了起來。在這個(gè)“蝸居型”實(shí)驗(yàn)室里，王廣厚和學(xué)生動(dòng)手改造了一臺(tái)廢舊的元素蒸發(fā)臺(tái)，自制了南京大學(xué)首臺(tái)掃描隧道顯微鏡，用于探究尺寸比沙子百萬分之一還要小的原子團(tuán)簇。

團(tuán)隊(duì)的努力得到了原子核物理及高能物理學(xué)家唐孝威院士的肯定，他為此重點(diǎn)資助了王廣厚團(tuán)隊(duì)。為了節(jié)省開支，團(tuán)隊(duì)直接把這筆經(jīng)費(fèi)投到沈陽的一家工廠，以便加工自己設(shè)計(jì)的團(tuán)簇設(shè)備。王廣厚也去工廠，與工人師傅一起，邊加工，邊修改設(shè)計(jì)圖紙?；藘赡陼r(shí)間，團(tuán)隊(duì)制作出了真正意義上的第一代團(tuán)簇設(shè)備。王廣厚給“寶貝”取名為低能中性團(tuán)簇束流淀積（LECBD）裝置。此后，王廣厚團(tuán)隊(duì)用這臺(tái)設(shè)備做了許多研究，同時(shí)在國際著名雜志上發(fā)表了有關(guān)研究結(jié)果。

1998 年，王廣厚帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)制造了第二代團(tuán)簇設(shè)備，又于2006 年制造出第三代團(tuán)簇設(shè)備。王廣厚帶人到實(shí)驗(yàn)室參觀設(shè)備，打開大門的剎那，就像開啟了他的寶盒，每個(gè)零部件都被他視如珍寶。

搞科研需要?jiǎng)?chuàng)新和堅(jiān)持

王廣厚的家離南京大學(xué)不遠(yuǎn)，老伴不在家的時(shí)候，他常常一個(gè)人到學(xué)校的食堂吃飯。時(shí)光荏苒，如今的南大校園里，越來越多的年輕人走上科研一線，做研究、發(fā)論文，每個(gè)人總有不竭的熱情，也有各自的煩惱。

性格爽朗的王廣厚對論文發(fā)表有著自己的執(zhí)念。他說，有時(shí)候一篇文章反復(fù)修改很多次是正常的，拖一兩年沒出來都有可能，但只要實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可靠，就不怕沒有“出頭”的日子。

對于原創(chuàng)性和創(chuàng)新精神，王廣厚也有自己的見解：“不能老跟在別人后面走，老是跟在別人后面，你就不可能創(chuàng)新?！?/p>

正是因?yàn)檫@份堅(jiān)守，經(jīng)過30 多年的不懈努力，王廣厚及其團(tuán)隊(duì)在原子團(tuán)簇研究領(lǐng)域發(fā)現(xiàn)了一系列奇異物性和新效應(yīng)，發(fā)展了多種團(tuán)簇束流和樣品制備技術(shù)，不僅豐富了團(tuán)簇物理的基礎(chǔ)理論，而且為團(tuán)簇的應(yīng)用開辟了新的途徑。例如，利用團(tuán)簇共振隧穿制備的高靈敏氫傳感器、高分辨率壓力傳感器等，得到了國內(nèi)外學(xué)術(shù)界的高度評價(jià)。

科學(xué)研究既要求新求變，又要腳踏實(shí)地，王廣厚正是這樣的一個(gè)人。他現(xiàn)在不僅繼續(xù)深入研究前沿的科學(xué)問題，而且指導(dǎo)團(tuán)隊(duì)成員將研究成果進(jìn)行轉(zhuǎn)化，將前瞻性的基礎(chǔ)研究與關(guān)鍵性的技術(shù)研發(fā)和應(yīng)用結(jié)合起來，為建設(shè)科技強(qiáng)國貢獻(xiàn)一份力量。