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黃尚廉:我國杰出光學(xué)工程專家

來源:澎湃新聞2023-05-30 我要評(píng)論(0 )   

院士自述:1936年夏日,我出生在四川省一個(gè)風(fēng)景秀麗的小城樂山。小城居民多數(shù)信奉佛教,然而,堪稱世界第一的樂山大佛,也未能保佑他的信徒們免遭劫難,1939年嚴(yán)冬的一...

院士自述:

1936年夏日,我出生在四川省一個(gè)風(fēng)景秀麗的小城樂山。小城居民多數(shù)信奉佛教,然而,堪稱世界第一的樂山大佛,也未能保佑他的信徒們免遭劫難,1939年嚴(yán)冬的一天,樂山被日本飛機(jī)投下的炸彈夷為平地,那瓦礫遍地,陳尸遍野的悲慘情景,至今仍留我心中,次年,我進(jìn)了東山小學(xué),學(xué)校的老師大多是武漢大學(xué)的流亡師生。

記得有一天晚上,師生們圍坐在薄火旁,齊聲唱岳飛的《滿江紅》歡送一位體育老師赴北參加抗日義勇軍,當(dāng)這位老師在歌聲伴唱下舞起了利劍,那悲壯之景,令全校師生們落了眼淚。

我還記得1943年的一天,馮玉祥將軍來到我們小學(xué)宣傳抗日,他高大的身身著一灰布軍裝,腳蹬著一雙草鞋,當(dāng)他大聲巧呼“有錢出錢,有力出力,抗擊日寇,還我河山”時(shí),小同學(xué)們?nèi)呵榧^,把節(jié)攢下來的零花錢,全部捐獻(xiàn)給了抗日。

抗戰(zhàn)勝利了,小城居民歡呼雀躍,但好景不長,1947年樂山地區(qū)大旱,鄉(xiāng)下人聚集到城隍廟前祈求天神保佑,但天還是久久不下雨,饑民們實(shí)在活不下去了,沖進(jìn)了地主的糧倉,但為首的竟慘遭鎮(zhèn)壓。

解放后,我才弄明白了中國為什么受帝國主義列強(qiáng)欺侮,老百姓為什么窮。特別是當(dāng)我含著熱淚一遍又一遍的讀方志敏同志寫的《可愛的中國》后,燃起了我對(duì)帝國主義的仇恨,對(duì)祖國母親的熱愛,下定決心要為祖國的強(qiáng)盛和人民的富裕而奮斗。

60年代初期,國際上提出了“具有電子變速箱的金屬切削機(jī)床”的新概念,這實(shí)際上是機(jī)電一體化思想的萌芽。為此,1965年,重慶大學(xué)組織了一個(gè)很強(qiáng)的研究隊(duì)伍,開展了“計(jì)量光柵及其在測(cè)量與控制中的應(yīng)用”研究,但因“文化大革命”而被迫中止。

1972年,我約了幾位青年教師,頂住各方壓力,又重新開展了研究。從1977-1976年間,我們出版了兩冊(cè)《光柵在測(cè)量與控制中的應(yīng)用譯文集》,研制成功了“液壓驅(qū)動(dòng)動(dòng)態(tài)投影光刻光柵機(jī)”,刻劃出一米計(jì)量長光柵,研制成功了“長光柵位移數(shù)字顯示裝置”,并成功地應(yīng)用于機(jī)床數(shù)顯改造上。該成果1976年經(jīng)鑒定達(dá)到國外同類產(chǎn)品的先進(jìn)水平。

1976年,“四人幫”被粉碎,祖國迎來了科技的春天,我又領(lǐng)導(dǎo)了“髙精度光電圓刻線機(jī)”的研究。我在總體設(shè)計(jì)方案上大膽地提出了采用光導(dǎo)纖維全接收系統(tǒng),高精度空氣靜壓軸系及無機(jī)械傳動(dòng)的轉(zhuǎn)速自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)。

同時(shí)提出了采用光導(dǎo)纖維全接收提高光柵測(cè)角系統(tǒng)精度的理論,在當(dāng)時(shí)國內(nèi)外幾何計(jì)量測(cè)試界引起了很大反響。經(jīng)過八年艱苦努力,高精度光電圓刻線機(jī)終于研制成功;刻出的圓光柵梢度達(dá)到0.1角秒,居國內(nèi)外先進(jìn)水平。

但我由于過度勞累,1984年初心臟病復(fù)發(fā)住進(jìn)了醫(yī)院,就在我被施行人工心臟瓣膜置換手術(shù)的那天,成果通過了鑒定,該成果1987年獲得國家科技進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)。

通過高精度光電刻線機(jī)的研究,我體會(huì)到創(chuàng)新是科學(xué)研究的靈魂。

為什么我們能用低精度的圓光柵作母盤,刻劃出高精度計(jì)量圓光柵?這完全是由于創(chuàng)新思維的結(jié)果,就是基于光學(xué)優(yōu)生學(xué)思想,研制了環(huán)形光導(dǎo)纖維束莫爾條紋全接收系統(tǒng),在總體方案上戰(zhàn)勝了國內(nèi)外現(xiàn)有技術(shù),方向?qū)α?,再加上踏?shí)的工作,就一定會(huì)取得成功。

第二,我認(rèn)為理論上的突破是實(shí)踐成功的保證。我針對(duì)當(dāng)時(shí)國內(nèi)外角度計(jì)量測(cè)試界按分析度盤用常規(guī)的幾何方法去分析計(jì)量光柵系統(tǒng)精度的局限性,應(yīng)用近代信息光學(xué)理論,提出了光柵測(cè)角系統(tǒng)提高測(cè)角精度新的理論體系,從原理上證明了全接收是最優(yōu)的莫爾信號(hào)接收方法,實(shí)踐證明了理論的正確性。

第三,鍥而不舍,堅(jiān)持就是勝利。這項(xiàng)科研,在當(dāng)時(shí)特定的歷史環(huán)境下,延續(xù)了八年,沒有堅(jiān)強(qiáng)的毅力,鍥而不舍的精神,我想是絕對(duì)搞不成功的。

近年來,我一直在思考著我們的科技工作怎樣解決好“面向”和“服務(wù)”的問題。小平同志指示“教育要面向現(xiàn)代化,面向世界,面向未來”,我想這對(duì)科技工作同樣適用。教育和科技要為我國科技進(jìn)步,經(jīng)濟(jì)發(fā)展,文化繁榮,國防現(xiàn)代化服務(wù),科教興國。在當(dāng)前改革開放大環(huán)境下,外國產(chǎn)品大量涌人,我想只有面向國際大市場(chǎng),積極參與競(jìng)爭(zhēng)才是唯一出路。

1997年我國第一次全國農(nóng)業(yè)普査,這是一次國內(nèi)外都史無前例的,涉及2.3億農(nóng)戶,8億多農(nóng)民的農(nóng)業(yè)普査工作,國家統(tǒng)計(jì)局決定采用光電錄入,并向國內(nèi)外招標(biāo)。重慶大學(xué)的光電錄入機(jī)在與美國和日本公司的較量中奪魁,爭(zhēng)得農(nóng)普中光電錄入70%多的份額,就是因?yàn)槲覀兌嗄陙砻嫦蚴袌?chǎng),面向用戶,以產(chǎn)品為中心,開展了創(chuàng)造性的研究,攻克了成套關(guān)鍵技術(shù),使產(chǎn)品的識(shí)別精度與識(shí)別速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于國外而價(jià)格卻便宜得多。

這一事實(shí)也證明了中國人在這一高技術(shù)領(lǐng)域仍然是可以有所作為的。我們的這項(xiàng)成果,1991年曾在美國匹茲堡國際發(fā)明與新產(chǎn)品博覽會(huì)上奪得大獎(jiǎng)和計(jì)算機(jī)類金獎(jiǎng),1995年獲得國家科技進(jìn)步獎(jiǎng)三等獎(jiǎng)。

科學(xué)無止境,只要肯攀登??茖W(xué)技術(shù)的進(jìn)步,給人類社會(huì)帶來了繁榮與幸福,然而地震、颶風(fēng)、洪水、火災(zāi)等天災(zāi),或違章施工、偷工減料等人禍,能使建筑、橋梁、水壩、公路等構(gòu)筑物毀于一旦,嚴(yán)重威脅人類的生命財(cái)產(chǎn)安全。

這是由于世界上一切構(gòu)筑物都是按照力學(xué)原理設(shè)計(jì),沒有生命,沒有智能,是聾子、瞎子、傻子。能不能給這些構(gòu)筑物嵌人神經(jīng),植入肌肉,添上大腦,賦予這些構(gòu)筑物以健康自診斷,環(huán)境自適應(yīng),損傷自愈合等某些智能功能與生命特征,從而能預(yù)告、減緩或防止因天災(zāi)或人禍帶給人們的災(zāi)難,這是科學(xué)家和工程師們長期的夢(mèng)想。由于近代信息、材料與工程科技的進(jìn)步,我想,這一夢(mèng)想有可能變成現(xiàn)實(shí)。

未來,我國的經(jīng)濟(jì)將以更高速度發(fā)展,我們將擁有更加輝煌璀璨的明天,我更加信心百倍,去為我的祖國的強(qiáng)盛和人民的富裕而奮斗。


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黃尚廉光學(xué)工程專家
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