2021年11月25日，陜西省科技創(chuàng)新大會(huì)召開。會(huì)議表彰了獲得2020年度陜西省科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)的科技工作者。中國科學(xué)院院士、中國科學(xué)院西安光學(xué)精密機(jī)械研究所侯洵研究員由于六十余年來為國家和陜西科技事業(yè)發(fā)展做出的突出貢獻(xiàn)而成為三位榮獲2020年度陜西省最高科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)的科學(xué)家之一。

“把自身發(fā)展同國家需求緊密結(jié)合，始終做到愛國、愛所、實(shí)干、創(chuàng)新。”2021年12月3日上午，在中國科學(xué)院西安光機(jī)所舉行的侯洵院士獲獎(jiǎng)表彰暨“超快科學(xué)”教育基金捐贈(zèng)簽約儀式上，侯洵院士如是發(fā)言希望年輕人繼往開來。

侯洵院士獲得陜西省最高科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)后第一時(shí)間主動(dòng)提出向中國科學(xué)院大學(xué)教育基金會(huì)捐出100萬元獎(jiǎng)金設(shè)立“超快科學(xué)”教育基金，用于支持西安光機(jī)所研究生教育事業(yè)發(fā)展，激勵(lì)和資助優(yōu)秀研究生。

參加研制拍攝原子彈爆炸

瞬態(tài)的高速攝影機(jī)

1962年，根據(jù)錢三強(qiáng)、王淦昌等科學(xué)家的建議，經(jīng)聶榮臻元帥批準(zhǔn)，為滿足“兩彈”研制的需要，成立了中國科學(xué)院西安光機(jī)所。我國杰出的光學(xué)專家龔祖同院士（1980年當(dāng)選中科院學(xué)部委員）任首任所長。

1959年畢業(yè)于西北大學(xué)物理系的侯洵參與到龔祖同領(lǐng)導(dǎo)的研制單片克爾盒高速攝影機(jī)項(xiàng)目，他和同事們一起攻堅(jiān)克難、日夜奮戰(zhàn)，于1964年5月研制成功我國第一臺(tái)克爾盒高速攝影機(jī)，并于1964年10月16日成功地拍攝到我國首次原子彈爆炸早期瞬態(tài)火球狀態(tài)照片，為我國發(fā)展核武器提供了重要數(shù)據(jù)。

1964年他又設(shè)計(jì)了楔形和雙楔形克爾盒，比國外發(fā)表的同類設(shè)計(jì)工作早兩年。1968年他作為主要研究人員又研制成功用于掃描相機(jī)的“長磁聚焦電偏轉(zhuǎn)象增強(qiáng)器”，1970年他參與研制成功我國第一臺(tái)導(dǎo)彈紅外尾流跟蹤儀。

1975年，他領(lǐng)導(dǎo)研制成功“磁聚焦云母片耦合四級象增強(qiáng)器”，首創(chuàng)了熱銦封技術(shù)，并解決了轉(zhuǎn)換技術(shù)制作的光電器件的壽命問題，對光電器件的研制具有普遍意義。他率先在國內(nèi)倡議并領(lǐng)導(dǎo)開辟“Ⅲ-Ⅴ族光電發(fā)射材料”新課題，經(jīng)過反復(fù)探索，終于在1978年研制出國內(nèi)第一支砷化鎵光電陰極倍增管，并達(dá)到當(dāng)時(shí)日本同類產(chǎn)品水平。他提出混合氣體還原新工藝，從而解決了微通道板研制中一項(xiàng)關(guān)鍵工藝。

超快光子學(xué)領(lǐng)域的中國高度

“超快現(xiàn)象廣泛存在于自然或科學(xué)技術(shù)研究中。例如，植物的光合作用過程、超大規(guī)模集成電路所產(chǎn)生的電脈沖、化學(xué)反應(yīng)的分子動(dòng)力學(xué)過程等，其發(fā)生的時(shí)間多在皮秒、飛秒甚至阿秒量級范圍內(nèi)。”侯洵介紹，“超快現(xiàn)象研究對自然科學(xué)、能源、材料、生物、光物理、光化學(xué)、激光技術(shù)、強(qiáng)光物理、高能物理等研究及技術(shù)領(lǐng)域具有重要意義。”

“但是，要捕捉到這種現(xiàn)象，靠人眼和普通相機(jī)是不行的，需要專門的儀器設(shè)備。因?yàn)?皮秒等于10^-12秒?！敝袊茖W(xué)院西安光機(jī)所原科研處處長陳中仁研究員解釋，“侯洵在我國超快光子學(xué)領(lǐng)域開展了一系列奠基性和開拓性工作，為我國超快科學(xué)技術(shù)達(dá)到國際先進(jìn)水平做出了卓越貢獻(xiàn)?！?/p>

1979年，侯洵被派往英國帝國理工學(xué)院進(jìn)修?；貒?，為了解決國防重要科研項(xiàng)目的急需，1982年他又主持微微秒變像管技術(shù)及BWS-5K變像管皮秒掃描相機(jī)的研制工作，親自制作光電陰極，解決了陰極前面有加速柵網(wǎng)時(shí)制作的難題。他帶領(lǐng)研究組成員日夜奮戰(zhàn)在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)，甚至顧不上吃飯，經(jīng)過兩年努力，終于成功地研制出具有皮秒級時(shí)間分辨率的掃描變像管及掃描相機(jī)。

此刻，我國的變像管高速攝影技術(shù)上升到一個(gè)新的水平，躋身于國際先進(jìn)水平的行列。該相機(jī)達(dá)到國際上同類產(chǎn)品的水平，且有自己的特色和創(chuàng)新，在慕尼黑舉行的第七屆國際激光與光電子學(xué)會(huì)議上展出后，引起國際同行矚目和加拿大等國濃厚興趣，一舉打破西方國家對我國該項(xiàng)技術(shù)的封鎖。

但是侯洵明白，掌握微微秒變像管技術(shù)還不是我們的最終目的，它只是我們攀登瞬態(tài)光學(xué)高峰長途中的一個(gè)階梯。為此，他和同事們一往無前地又沖向了新的目標(biāo)。

為了解決測量地下核爆時(shí)γ射線的時(shí)空強(qiáng)度分布難題，侯洵又和同事們設(shè)想研制采用光纖與變像管掃描相機(jī)相結(jié)合的測量系統(tǒng)。

“在當(dāng)時(shí)這是一項(xiàng)創(chuàng)新難度大，時(shí)間緊的任務(wù)。”陳中仁說。

從總體方案的確定，到解決總體聯(lián)調(diào)中技術(shù)難關(guān)，他都親自參加，只用短短九個(gè)月的時(shí)間，就完成整機(jī)研制，1984年參加地下核試驗(yàn)測試。使用單位認(rèn)為：“該相機(jī)第一次在核測試現(xiàn)場使用，記錄到中子條紋信號 ，為新的測試方法提供了寶貴的數(shù)據(jù)”。

據(jù)了解，在該相機(jī)成果鑒定證書上記錄著“本成果在地下核試驗(yàn)中作探測記錄儀器，可以替代幾十臺(tái)進(jìn)口高級示波器。能節(jié)省外匯100萬美元以上，在國內(nèi)屬首次研制成功……”

1984年他又主持“軟x射線皮秒變像管相機(jī)”研制工作。這是微微秒變像管技術(shù)在波段上的自然延伸和進(jìn)一步拓寬。經(jīng)過4年努力，又為我國高技術(shù)領(lǐng)域填補(bǔ)了一項(xiàng)空白，相機(jī)性能達(dá)到了上世紀(jì)80年代國際同類產(chǎn)品水平。

而在他參與研制的“象增強(qiáng)高速攝影技術(shù)”項(xiàng)目中，提出了采用激光照明窄帶干涉濾光片濾光及象增強(qiáng)技術(shù)，解決了快暗、小目標(biāo)測量難題。他倡議開設(shè)并領(lǐng)導(dǎo)“雙近貼聚焦象增強(qiáng)器”的研制，主持完成 “MOCVD裝置”并完成“雙近貼聚焦象增強(qiáng)器及分幅相機(jī)”研制、紅外線皮秒變像管掃描相機(jī)、重返大氣層表面燒蝕情況用的變像管高溫測量儀等一系列高端超快光學(xué)診斷設(shè)備的研制，打破了西方的技術(shù)封鎖和儀器禁運(yùn)，解決了“卡脖子”問題，及時(shí)滿足了我國現(xiàn)代國防科技發(fā)展的需要，同時(shí)使中國超快現(xiàn)象研究的時(shí)間分辨率從微秒提高到皮秒，多數(shù)超快現(xiàn)象研究達(dá)到了國際先進(jìn)水平。

侯洵繼龔祖同院士、王大珩院士之后于1990年成為國際高速攝影與光子學(xué)會(huì)議的中國國家代表。

為了發(fā)展我國瞬態(tài)光學(xué)技術(shù)和促進(jìn)超快現(xiàn)象研究，上世紀(jì)九十年代中期，侯洵倡議并牽頭在西安光機(jī)所組建了瞬態(tài)光學(xué)與光子技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室。如今，該實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)成為我國開展超快光學(xué)技術(shù)研究的主要技術(shù)基地，面向國家需求，取得多項(xiàng)重要突破。2018年，由西安光機(jī)所趙衛(wèi)研究員作為負(fù)責(zé)人承擔(dān)的國家重大科研裝備研制項(xiàng)目“高性能條紋相機(jī)的研制”順利通過驗(yàn)收，標(biāo)志著我國具有自主知識產(chǎn)權(quán)的高性能條紋相機(jī)進(jìn)入實(shí)用階段。

取得成績的三大“秘笈”

說起自己的科研成就，侯洵認(rèn)為有3大“秘笈”：黨的教育和培養(yǎng)、老一輩科學(xué)家的精神感召和團(tuán)隊(duì)的力量。

侯洵常說，“取得一點(diǎn)成績是黨的培養(yǎng)和教育，給了我一個(gè)施展自己能力的平臺(tái)！還要感謝龔祖同院士、王大珩院士、王淦昌院士和陳芳允院士等老一輩科學(xué)家，他們的家國情懷和科學(xué)精神時(shí)刻激勵(lì)著我，他們的言傳身教讓我受益終生。”“還有關(guān)鍵的一點(diǎn)，這些成績的取得，都是團(tuán)隊(duì)成員長期共同努力的結(jié)果。如果沒有團(tuán)隊(duì)的合作，這些工作是不可能完成的！”

侯洵說，“對于個(gè)人來說，科學(xué)成就的取得需要堅(jiān)持的毅力、克服困難的信心和勇氣。”據(jù)侯洵回憶，“在一次科研攻關(guān)中，關(guān)鍵環(huán)節(jié)始終無法突破，科研課題遲遲沒有進(jìn)展，陷入了困境。有一天，我騎著自行車上街買菜，突然靈光一現(xiàn)，腦子里冒出了一個(gè)解決思路。我立刻返回實(shí)驗(yàn)室，重新實(shí)驗(yàn)、測試，很快找到了解決問題的辦法。我們比國際上其他科學(xué)家解決這個(gè)難題要早兩年！”

這靈光一現(xiàn)的背后，是長期的專注和思考。

他勉勵(lì)青年科技工作者：“任何時(shí)候，都要‘千方百計(jì)’搞科研，勇于探索、甘于奉獻(xiàn)，為了國家的發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步不懈奮斗！”

中國科學(xué)院院士、中國科學(xué)院西安光學(xué)精密機(jī)械研究所侯洵研究員（右）指導(dǎo)年輕科研人員（西安光機(jī)所供圖）

侯洵先后培養(yǎng)出碩士生51名，博士28名。其中，常增虎、魏志義、李晉閩等已是世界超快光學(xué)或光電子材料領(lǐng)域的杰出代表學(xué)者。