黃武漢
黃武漢
電子學家。廣東南海人。1937年畢業於香港工程學院電機工程專業夜校。1945年至1947年在英國郵政總局電訊研究所學習。1948年在美國電訊工廠進修。1953年回國。歷任中國科學院物理研究所研究員、原子能研究所研究員、電子學研究所室主任,上海光學精密機械研究所副所長,中國電子學會理事。是我國微波和量子學研究的開拓者之一。研製成功我國最早的電子穩壓器和微波鐵氧體。主持了微波波導長距離通信的研究。領導我國第一台鉻氰化鉀-鈷氧化鉀微波量子放大器和紅寶石微波量子放大器的研製,並獲成功。領導了固體激光器和化學激光器的研製。在LaF3:Pr,CaF2:Er及CaF2:Ho晶體研究中,在我國首次觀察到紅外量子計數作用。是我國開展激光纖通信的最早倡導者。著有《量子順磁放大器原理》、《微波固體量子放大器》等。
黃武漢,祖籍廣東省南海縣佛山鎮(今佛山市),1919年11 月26日出生於香港一個勞工家庭,全家七口生活在社會的最底層。面對苦難與貧窮,13歲的黃武漢過早地踏進了香港工務局電器廠的大門,開始了打工生涯。但是,生性聰慧好強的黃武漢下決心要改變自己的命運。於是,他白天幹活,晚間進香港工程學院夜校部學習,從初級班到高級班,最終獲得了電機工程專業畢業證書。四年多(1933-1937年)的工余苦學,使黃武漢懂得了知識源於刻苦攻讀、自強不息。1939年9月即使他以出眾的才能被香港郵電電信廠聘為技術員后仍然自學不綴,取得了英國工程學院無線電工程專業函授部頒發的畢業文憑。
1941年夏天,香港陷於日本侵略軍之手,黃武漢決心到內地去從事對抗戰更有意義的工作。這不僅僅出自一個熱血青年的自尊,更在於他受到了“七七”事變時已是中共黨員的大姐黃蕊秋的影響。在她的引導下,黃武漢參加了港英工務局工人文化班的活動,更多地接觸到當時以教員身份出現的共產黨員。曾和他一起學習文化和無線電知識的一些工友離港參加中國共產黨領導的廣東東江游擊隊時,他曾為之奔走畫策。此後不久,他也由香港進入內地。他的大姐給予的革命啟蒙教育對他日後走上革命道路,起到了積極的影響。
黃武漢先進入廣東坪石中山大學電機系實驗室,後轉入重慶國民政府資源委員會桂林中央無線電器材廠研究室,復又隨著逃難的人流進入重慶國民政府航空委員會屬下的成都電信器材修造廠謀生。這家修造廠在當時專事飛機設備的修理,黃武漢以其精湛的技藝受到同事們的稱讚。而廠方在管理上的混亂,令他十分吃驚,更使黃武漢百思不得其解的是,重慶國民政府航空委員會屬下的偌大一個工廠,竟連新領一顆鏍絲釘也要層層報批!
當時集研究、培訓、修理、出版於一體的航委會,號稱知識和人才的密集之地。但剝開外殼一看,跑單幫、搞投機、盈利自肥、貪污中飽、阿諛奉承、拍馬吹牛被視為最吃香的才能。受器重的遠不是技術高手,而是形形色色的“掮客”。在萬般無奈之下,只得獨善其身地潛心於電子學技術的學習和鑽研。他深為自己無法適應這黑暗腐朽的社會而苦惱,卻又不認輸!
契機終於來臨。歲月把豐厚的饋贈給予了這位自強不息的年青人。1945年初,黃武漢在成都以優異成績通過了重慶國民政府主持的工程技術人員公費赴美實習和留學英國考試的雙重資格,他毅然選擇了後者。這年盛夏,他飄洋過海來到了英國。不出所料,二次世界大戰帶來食品的普遍匱乏,每人每月只配給兩個雞蛋,有魚吃,卻是鯨魚。然而,英國的無線電技術在當時堪稱世界一流,德軍飛機之所以無法突破英方的空中防線,微波雷達起到了關鍵性作用。事實上微波技術也成熟於這一時期。黃武漢在G.E.C.研究所廣播實驗室顯露出的出眾才幹,使其主持者一反種族岐視常態,先賦予電子技術工程師職稱,后又推薦他進劍橋考文垂(Coventry)研究所專修電子學技術兩年。黃武漢異常珍惜這個機遇,把時間和精力幾乎都交給了圖書館和實驗室。學成歸國前夕,香港大東電報局來電專門聘請他任海線及無線電公司工程師,主持微波技術的研究。堅信學海無涯的黃武漢並沒有沉醉於他已獲得的職位和較豐厚的報酬,而在一次途經上海偶然獲悉他於1945年取得赴美實習的資格仍然有效時,立即定下謀求赴美深造的主意。1948年初,黃武漢毅然離職赴美國無線電公司(RCA)的一家工廠實習,后又轉往國際電報電話公司(ITT)實驗室進修微波技術,當年底期滿返回香港大東電報局,被升任為公司的責任工程師。這是他苦苦耕耘十多年的結果。徒工出身的黃武漢能佔據這個要職,不僅在該公司中絕無僅有,而且在當時的香港地區也屬罕見。
大東電報公司對黃武漢的器重和香港工程技術界給予的讚譽,並沒有擋住他繼續探求電子技術奧秘的視野,也未能改變他報效祖國的初衷。這不僅因為當時來自祖國內地解放區的廣播使他歡欣鼓舞——中國人民解放戰爭節節勝利!更因為他的大姐當年給予的曉喻——唯有中國共產黨才能救中國。於是,一種久藏在他心中的企盼即追隨共產黨的信念萌生了。1949年春天,他參加了由港九人士發起並組成的進步團體“中國科學工作者協會港九分會”,並被推選為理事。伴隨著共和國成立的禮炮聲,他出席了港九同胞舉行的慶祝大會,以科技界代表身份上台發言。他的溢於言表的熾熱的愛國心聲獲得了廣泛的共鳴。之後,該港九分會被港英當局查封,但黃武漢仍為之奔走,並時刻尋機兌現自己的許諾——“要為共和國做點事”。於是,他冒著生命的危險,抱病接受並參與了為中南軍政委員會郵電部門籌建電子設備廠的工作,並專門為廣州公安部隊研製了兩套探測武器的輕型電子裝置。這兩套電子設備經試用後由內地工廠仿製和小批生產,為維護解放初期廣州社會治安作出了貢獻。美國發動侵朝戰爭后,他又應邀為華南有關主管部門設計了戰時有線廣播體系的技術方案,如此等等,都是他默默地進行和真誠地完成的。它們在技術內涵上比起他此後的科技成果,也許微不足道,但是在精神境界上卻標誌著黃武漢已開始自主地駕馭生命之舟,向著彼岸揚帆起航了。這個階段,他所表現出的一系列願為祖國建設服務的赤子之心頻頻傳到北京科技界。
新中國建立不久,中國共產黨中央和國務院便決定著手組建中國科學院。1953年春節過後,黃武漢接到了中國科學院發來的聘書,邀請他去北京工作。此時,他尚未擺脫肺結核病的折磨,體質虛弱,尚待深入治療和調理。“祖國在召喚,應立即啟程。”他把這個想法告訴了妻子凌君達,還提出了要她“辭去香港大學教職,同我一起走”的要求,當時,凌君達不是不願離開港地,更不是留戀於已經取得的優厚生活,而是擔心丈夫虛弱的身子和兩個年幼無知的孩子。最令她忐忑不安的是,萬一行蹤敗露,弄不好會遭暗算。數經謀划,遂於1953年3月以回佛山省親養病為由,瞞過港英軍警當局,雙雙帶著孩子,只拎了一隻皮箱,途經廣州直奔久久思念的北京。
到達首都北京后,黃武漢全家被安頓在中國科學院西四招待所里。這是幾家共居的四合院,在物質條件上同他昔日的香港住宅無法比擬。凌君達破天荒地當上了家庭主婦,黃武漢僅休息了一個星期就抱病去近代物理所上班了。所領導勸他再休養一陣,但他執拗地說:“我是研究室主任,微波實驗室研究員怎麼能泡在家裡!”黃武漢全身心地投入嚮往已久的工作。他逢人便說:“我的心情從來沒有現在這樣舒坦過。”
我國開展原子能研究所急需的首批電子學儀器和多種實驗裝置,是由他多方設法才迅速建成的;他採用國產材料設計並研製成功的專用交流穩壓電源設備,性能優於國外同類產品,獲得研究所頒發的首批科學獎。繼后,圍繞著我國微波加速器的研製,黃武漢充分發揮自己的才智,帶領科技人員迎來了我國微波技術研究的迅速起步。1956年底,黃武漢繼鄧稼先光榮入黨之後,也站在了中國共產黨的黨旗下宣誓。他在給大姐、時任廣東省婦聯主任的黃蕊秋的信中自豪地說:“我終於真正成為中國工人階級隊伍中的一員了。”同年,黃武漢榮幸地參與了國家十二年科學發展規劃的制定工作,成為《規劃》中擬建的電子學研究所籌備組領導成員。當年底,為著實現開闢新學科貢獻力量的諾言,他應電子學研究所首任所長顧德歡的要求,義無反顧地挑起了微波技術研究室和量子電子學研究室室主任的雙重擔子。對於后一學科,當時剛在國際上興起,黃武漢並不熟悉,只在文獻上稍有涉獵。但他以一個科學家固有的預見性與膽識,認為這是一個廣闊的天地,自己應該去拓荒。1964年7月,正當黃武漢以學科帶頭人的姿態活躍於這兩個領域,並取得了一個又一個開創性成績的時候,他又奉命率領電子所的一部分科技人員奔赴上海,會同先期到達的中科院長春光機所的同行們,以副所長身分,擔負起了籌建中科院上海光學精密機械研究所的重任,僅約一年半時間,這個我國最早建立的激光技術專業研究所,基本上齊備了開展研究所需要的原材料、元器件、單元技術和實驗設備,出現了理論研究和應用研究齊頭並進的局面,由他直接組建並親自領導的化學激光研究室,很快地研製成功了我國首台化學激光器,叩開了我國進軍這個學術前沿的大門,從而使這個研究所開始躋身於與國外同行在攻克前沿課題上進行競爭的行列。
黃武漢,無論是作為我國微波技術、量子電子學和激光技術這3個新學科的拓荒者,還是作為科學研究組織者的副所長,他都傾注了全部智慧和力量。他的一次又一次的成功,都為他的助手和後繼者構築了不斷地登堂入室的新起點。十分令人可惜的是,正當黃武漢出成果的盛年,無端興起的“文化大革命”卻剝奪了他的工作權利,被作為“反動學術權威”受到批判和鬥爭。1968年7月16日,黃武漢含冤離開了他一生追求卻又未竟的事業。但是,歷史無論怎樣曲折,總是要前進的。10年之後的1978年3月,中國科學院上海分院隆重舉行了黃武漢同志骨灰安放儀式,為他平反昭雪,恢複名譽。
黃武漢從1953年春應召離開香港,進入中國科學院近代物理研究所、電子學研究所、上海光學精密機械研究所工作的15年間,可謂他科學活動的盛期。他揚鞭躍馬馳騁於我國微波技術、量子電子學和激光技術3個新興學科的科研前沿。其中的每一個新的發明、創造或技術改進,幾乎都留下了他的足跡。
使微波技術步入國際先進行列 1954年到1957年間,他憑藉自己的學識和十年中從事微波通信技術積累下來的豐富經驗,完成了微波12路電話通信設備的研製工作,製成了樣機並提供了一系列試驗結果。繼后,黃武漢又研製成10厘米、3厘米和8毫米成套微波測試設備,包括鐵氧體隔離器和8毫米矩形波調製器等新型微波毫米波器件。這些,同今天眾多的科研成果相比,也許只是滄海一粟,但對於當時推進國內微波技術研究的迅速起步和加速原子能研究所必備的微波加速器的問世,不能不說是一個重大的貢獻。
50年代後期,國際電子學界的通信技術領域,掀起了一股毫米波圓波導H01波傳輸研究的熱潮。美國貝爾實驗室和蘇聯科學院都取得了突破性進展。我國苦於基礎薄弱,尚處於空白。黃武漢認為這是實現現代通信的一項重要技術,國內應該著手研究,迎頭趕上。隨之他構勒出了一套研究方案。國家科委採納了他的建議,列為國家重點項目,取名“301”工程,並任命黃武漢為北京中心研究室主任。人們欣喜地發現,一個嶄新的實驗基地快速形成了。電子學研究所的大樓走廊上方架設起了數10米長的螺旋波導和介質膜波導實驗線。同時,在大樓旁的空地下埋設了地下介質膜波導實驗線,用螺旋波導作彎頭,長度達1公里。這個從零開始建立起來的研究基地,很快傳來振奮人心的消息:波導的每公里衰減量約3分貝左右,電場圖不圓度約為百分之几上下。通過波導線,成功地進行了電視、電話和傳真通信實驗,攝下了接收圖象照片。這表明我國的這項技術和學術水平在當時僅次於美國,與蘇聯並駕齊驅,已步入國際同行的先進行列。
使量子電子學登上中國科技發展史舞台 黃武漢更大的貢獻還在於在量子電子學研究方面取得的成就。可能是出於一種職業習慣,也許科學技術發展的規律本身就揭示了許多新興學科源於對老學科的深入研究與發展,關鍵在於人們能否及時地把握和不失時機地投入。幾乎與H01波導傳輸研究的同時,黃武漢已密切關注到國際微波技術的最新動向。1958年初的國內參考消息小報上,摘登出了一則科技動態——美國研製成功了一種基於全新原理的微波放大器——量子放大器。這短短數十字的新聞卻點燃了他心頭的科學火炬。經過一段調研,黃武漢認定這一種新型電子學器件的誕生,預示著一門極有生命力的嶄新學科——量子電子學將會獲得迅速發展。當時,在中科院副院長張勁夫和電子所顧德歡所長直接組織和支持下,經過物理所低溫研究室、晶體組和北京大學電子學研究組的通力協作,黃武漢主持的我國固體微波量子放大研究工作獲得一系列重大突破。新中國成立十周年前夕,首次在液氦溫度下獲得了10厘米波段的量子放大結果。接著,又在液氮溫度下取得了3厘米波段的紅寶石量子放大成果。緊隨著他在實驗研究過程中的重大發現,黃武漢的理論研究也取得了成功,撰寫出了《微波固體量子放大器》。另一本由他先此編著的《量子順磁放大器原理》一書也由科學出版社出版發行。至此,中國的量子電子學研究,已登上了中國科學發展史的舞台。這是一朵含苞待放的新花,雖然並不十分艷麗,但畢竟是長在我國的科苑之中,甚為國人注目。
使激光技術在中國起步 量子電子學是一門由多種學科交叉孕育出的高技術學科,原理新穎,技術綜合性很強。50年代末,在我國科學技術水平與國際同行相比還相當落後的情況下,由黃武漢領銜的科研群體,僅僅在兩年時間內就為之奠定了基礎,這在我國科學史上是罕見的。由此而產生的重要意義還在於,量子電子學研究進入60年代初,國際上首次研製成功了獲得激光輸出的紅寶石激光器。獲得了這個信息的黃武漢,以其固有的洞察力,毫不遲疑地幾乎全身心地撲向激光技術領域。上海光學精密機械研究所之所以在組建不久,就呈現出把激光應用於測距、測速、通信等領域的活躍局面,並帶動國內許多科教單位紛紛投入這個研究領域,是與黃武漢作為學科帶頭人的遠見卓識分不開的。1964 年由他編著的《激射光通信與雷達技術》一書,即使大量篇幅描述的理論依據源於他人的著述,但他在書中給出的科學預示與判斷,直至今日仍為他的後繼者所運用。
對於我國激光技術研究開發的貢獻,黃武漢的主要功績在於,當時分別通過與北京郵電學院和大連化學物理研究所的協同攻關,開拓了我國的激光通信應用和化學激光研究兩大領域。前者,發展到今天,已成為更新現代通信的主幹。後者則證明了1967年由黃武漢主持研製成功的我國第一台化學激光器——光分解碘化學激光器有著極強的生命力,因為這是一種當今國內外一致公認的最有前途的高能量化學激光器。
黃武漢出身貧寒,嘗盡了人世間的艱辛,造就了勤奮苦學、鍥而不捨的可貴品格。他注重實驗和觀察,重視科學技術的實用價值,認為科學和技術應當造福於人類。這個觀念也許緣於當年的“工匠”型經歷,但確是導致他成為使我國微波技術和量子電子學起步、以及開激光器件研究與激光技術應用先河的奠基人或先驅者之一的根本之所在。從50年代末到1968年黃武漢離別人世的近10年間,恰逢量子電子學研究和激光技術由誕生到發展乃至日臻完善的迅猛成長時期。他用自己的才幹和不懈的毅力,譜寫出了一曲又一曲科技樂章,他的歷史功績不可磨滅,人們將永遠銘記於心。
1919年11月26日 出生於香港。
1937年 香港工程學院夜校部電機專業畢業。
1939-1941年 香港郵電電信廠技術員。
1941-1942年 中山大學電機系實驗室技師。
1942-1944年 重慶國民政府資源委員會桂林中央無線電器材廠研究室研究員。
1944-1945年 重慶國民政府航空委員會成都電信器材修造廠技術員。
1945-1947年 英國G.E.C.研究所、英國無線電研究所進修電子技術。
1948年 美國RCA工廠及ITT實驗室進修微波技術。
1949-1953年 香港大東海線及無線電公司工程師。
1953-1956年 中國科學院近代物理研究所微波實驗室研究員。
1957-1964年 中國科學院電子學研究所微波技術研究室主任、量子電子學研究室主任。
1964-1968年 中國科學院上海光學精密機械研究所副所長。
1968年7月16日 受“四人幫”迫害,含冤去世。
1 黃武漢。量子順磁放大器原理。北京:科學出版社,1961.
2 黃武漢。過渡金屬離子理論。上海:上海科學技術出版社,1962.
3 黃武漢。微波固體量子放大器。上海:上海科學技術出版社,1963.
4 黃武漢。激射光通信與雷達技術。北京:人民郵電出版社,1964.