謝希德
中國半導體之母,我國半導體物理學科和表面物理學科開創者之一,中國科學院學部委員、第三世界科學院院士;新中國成立後第一位大學女校長,被譽為「中國的哈佛大學校長」,復旦大學原校長、上海杉達學院原校長。
■通訊員 王增藩 劉月 記者 溫才妃
專長於半導體和固體物理研究的謝希德,如果繼續從事她的研究,可以說既省力又穩妥,還可以快出成果。然而,她不是守業的人,更重要的是,作為學界的老前輩,更應該鼓勵年輕的同事們去開拓新領域。
有人說:「晶元的戰爭就是未來的戰爭。」在當前這場由晶元引發的中美貿易摩擦中,很難定義誰是真正的贏家、輸家。
晶元的背後是科技之爭,說得再精確一些,是半導體技術之爭。
事實上,中國的半導體技術研究,起步時並沒有大幅落後於世界進程。這說起來,還得感謝一個人。在新中國百廢待舉的年代,她以瘦弱而堅強的身軀,為我國的半導體物理、表面物理的理論研究撐起一片天。
她的名字叫謝希德。
輾轉回國育英才
謝希德1921年出生在福建省泉州市的一個書香人家。父親謝玉銘也是一名物理學家。
少年時期歷經磨難。盧溝橋事變後,謝希德隨父親南下逃難到了貴陽,此時股關節結核病使她卧床不起而輟學,4年後她離開病榻,重新站了起來。
或是遺傳,或是幼承家學,謝希德從小就表現出卓爾不凡的天賦,一路成績優異。然而,戰亂時期情況特殊,她參加了3次大學招生統考,3次都被錄取,但直到第3次才真正成為大學生,入讀廈門大學物理系,從此開啟了她與物理的不解之緣。
1947年,謝希德大學畢業後赴美留學,先後獲史密斯學院碩士學位、麻省理工學院博士學位。在麻省理工學院,她師從著名物理學家、運籌學領域開拓者莫爾斯,專註於高壓狀態氫的阻光性的理論研究。
畢業後,謝希德參加了美國固體物理學家斯萊特主持的固體和分子理論研究組,從事微波諧振腔中半導體性質的理論研究。這段科研經歷為她後來從事半導體物理研究奠定了堅實的基礎。
謝希德並不是傳統意義上的「理科女」。在異國求學時,熱愛藝術的她廣泛涉獵音樂、歌劇,還成為波士頓棒球隊「紅短襪隊」的忠實「粉絲」。也許連她自己也沒想到,這些「小愛好」在若干年後還能派上「大用場」。
留美5年期間,謝希德的戀人曹天欽在英國留學,同樣獲得博士學位。時值新中國成立不久,學成之後往何處去?這對戀人面臨抉擇。「回國參加社會主義建設」是闖入他們腦海中的第一個也是最恆久的念頭。
不巧的是,朝鮮戰爭爆發,美國政府宣布,凡在美國攻讀理工科的中國學生,一律不許返回中國內地。
兩人商量著回國策略:謝希德先從美國脫身,到英國成婚,然後歸國。在英國生物化學家、科學史學家李約瑟的幫助下,計劃最終成功。1952年8月,他們告別劍橋。當年10月1日,即新中國第4個國慶日,費盡周折,兩人終於抵達上海火車站。
復旦大學 資料圖
很快兩人便落實了工作單位,謝希德原被聘上海交通大學執教,後來全國高校院系調整,隨同一批教授調整至復旦大學執教。
在北京探望完久別的親人後,謝希德投入漫長的教學生涯。在短短几年間,先後開設普通物理的光學、力學、理論力學、量子力學、固體物理等七八門課程。她善於組織課程內容,保證最大信息量,由淺入深、條理清晰,學生深得教益。如今許多科技骨幹,還有當選中國科學院院士的方守賢、丁大釗、王啟明等都是她的得意門生。
培養我國第一批半導體人才
1956年,謝希德和丈夫曹天欽迎來了愛子的誕生,全家人沉浸在幸福的喜悅中。
可就在當年,國家科學規劃委員會提出《發展計算技術、半導體技術、無線電電子學、自動學和遠距離操縱技術的緊急措施方案》。該方案由周恩來總理親自審議、批准。
為了適應迅速發展的半導體事業需要,教育部決定將北京大學、復旦大學、吉林大學、南京大學和廈門大學5所高校相關師生召集到北京大學,開辦我國第一個半導體專門化培訓班。由我國半導體物理學科教育開創者之一、北大物理系教授黃昆擔任主任,謝希德擔任副主任。
不少人為謝希德出生才5個月的孩子擔心,怕她捨不得把孩子留在上海。然而,8月下旬的一個下午,謝希德把一切安排妥當,在兒子紅撲撲的臉蛋上留下一吻,便踏上了新征途。
冬去秋來,兩個寒暑。從1956年到1958年,在一窮二白的基礎上,5所高校沒有經歷任何籌備階段,按時開設了一系列從理論到實驗的課程,如固體物理、半導體物理、半導體實驗、半導體材料學、半導體器件、晶體管電路等。謝希德和黃昆主講半導體物理學,並指導學生半導體物理研究。
1958年秋天,謝希德與黃昆合編的《半導體物理》問世,這部書是我國半導體領域最早的一本專著,在國際上也堪稱一部學術水平很高的著作,在相當長的一段時期內,成為我國半導體物理專業學生和研究人員必讀的標準教材和基本參考書。
經過大家的努力,五校聯合專門組比較系統地培養出我國第一批半導體專業畢業生,共200多名,為我國半導體事業的發展奠定了堅實的基礎。此後,全國許多高校仿效成立半導體專業,建立研究所和生產半導體材料和器件的車間。1960年,中國科學院在應用物理所半導體研究室基礎上,成立中科院半導體研究所。我國半導體學科和半導體技術很快獨立自主地發展起來,在這其中,五校聯合專門化教學培養的這批人才居功至偉。
班內學生、中國科學院院士、北京大學教授王陽元回憶道:「謝先生講課娓娓道來,如一股山溪清泉,透徹清亮。課餘時間,我在未名湖畔多次與謝先生談做人、做學問,她的啟迪使我心曠神怡,對我一生的事業追求有重要影響。」
不甘於守業的科學家
科學技術發展日新月異,必須追蹤前進,才能立於不敗之地。謝希德深知這個道理。
隨著對硅平面工藝的突破,國外科技界半導體研究已從鍺轉向對硅的各種性能的深入探索。這一動向引起了謝希德高度重視。1962年,謝希德與黃昆聯名建議在我國開展固體能譜研究,並由北京大學、復旦大學、南京大學共同承擔。
固體能譜研究雖然是基礎理論研究,但又與應用密切相關,是重要的應用基礎研究。1963年至1965年,謝希德先後對硒化鋅、銻化銦等進行研究,獲得初步成果,並在復旦建立了順磁共振等當時比較先進的實驗技術實驗室。她開設了「半導體理論」和「群論」課,並指導研究生先後在《物理學報》上發表了一系列關於群論在固體物理研究中的應用的論文,引起了中外專家的不少關注。
專長於半導體和固體物理研究的謝希德,如果繼續從事她的研究,可以說既省力又穩妥,還可以快出成果。然而,她不是守業的人,更重要的是,作為學界的老前輩,更應該鼓勵年輕的同事們去開拓新領域。
「為什麼不鏽鋼不會生鏽?」「是什麼起了抗腐蝕的保護層作用?」「蘇美兩國每年因腐蝕而報廢的鋼材達4000萬噸,怎樣才能使我國有限的鋼材發揮更大的作用?」帶著這些問題,謝希德逐漸發現,固體物理、材料科學和量子化學之間正在形成新的邊緣科學即表面科學,其基礎是表面物理。
經過深入細緻的調查,謝希德逐漸揭開了表面物理的神秘面紗,基本摸清了表面物理所包括的基本內容有三部分:一是確定表面的原子成分;二是表面原子結構和成鍵性質;三是表面的電子態和各種特具的物理性質。
1977年底,謝希德在全國自然科學規劃會上公開了這一科學調研,並倡議在我國發展表面物理,得到在場科學家的讚賞和原國家科委、高教部的大力支持。乘著東風,她在復旦籌建以表面物理為研究重點的現代物理所。
國際表面物理權威威斯班塞1982年到訪現代物理所時評價,「它是中國凝聚態物理方面的傑出中心,而且有潛力發展成國際上的傑出中心」。
1980年,謝希德當選中國科學院學部委員。
晶元 概念圖
6年後,我國的半導體專業迎來了創辦30周年生日。在紀念會上,與會者有一個共同的心愿——爭取讓1992年第21屆國際半導體物理會議在中國召開。國際半導體物理會議被公認為半導體物理領域最具權威性的國際會議,歷來國際半導體物理會議都是由歐美唱主角,發展中國家幾乎沒有什麼發言權。由黃昆、謝希德組成的籌備班子,克服萬難,最終得償所願。這讓中國的物理學界無比振奮,也讓中國的科學在開放中走向世界。
新中國第一位大學女校長
如果故事止步於此,不過就是一個標準的科學家故事而已。然而,在謝希德瘦小的身軀里,還蘊含著巨大的能量。她將這股能量獻給了教育。
1983年復旦春節團拜會上,時任復旦大學黨委書記盛華宣布了國務院任命謝希德為復旦大學校長的決定。熱烈的掌聲在會堂里久久回蕩,人們不約而同地向新中國高校第一位女校長投來了無比欽佩的目光。
生活中的謝希德平易近人。每次上班她都不坐小轎車,而是和大家一塊兒乘坐校車,這樣既可以處理一些公事,又可以與大家交談,傾聽教師們的心聲。
早晨她總是先到物理樓的研究室,再步行到校長辦公室。她走得不快不慢,用物理學的術語來說,路上的「平均自由程」太短,「碰撞頻率」太高,就像高壓容器中的分子運動了很短的距離後,就會與另一個分子碰撞。教師希望談談分房子、評職稱的事,把她攔住。正在攝影實習的新聞系進修生,把她當作練習攝影的對象。她給復旦帶來了一股清新的民主之風。
作為新中國高校第一位女校長,謝希德高瞻遠矚、大膽開拓。
在先後擔任復旦副校長、正校長的10年間,她力排眾議,率先在國內打破綜合大學只有文科、理科的蘇聯模式,增設了技術科學學院、經濟學院、管理學院等幾個學院,將復旦變為一所擁有人文科學、社會科學、自然科學、技術科學和管理科學的綜合性大學。
她抓教師隊伍建設,採用破格提升的方法,鼓勵學科帶頭人脫穎而出,促進青年教師拔尖。她在報紙上撰文改變「近親繁殖」的師資結構,倡導人才流動並實踐之。
她注意發揮教師在教書育人中的指導作用,1986年秋在復旦大學推行導師制,聘任知名教師對學生實行「一對一、一對多」培養,導師針對學生曉之以理、動之以情,效果甚好。
她設立「校長信箱」「校長論壇」「新聞發布會」溝通校內各方面情況,使存在的問題得以及時解決。她在師生中大力提倡好的學風。
她強調交叉型、複合型人才培養,不少洞見在如今看來依然頗有遠見。
「中國的哈佛大學校長」
「老朋友,『紅短襪隊』最近賽事如何?」和時任美國眾議院撥款委員會主席康迪握手後,謝希德脫口而出。原來,康迪曾就讀於麻省理工學院,也是「紅短襪」棒球隊的球迷,謝希德深知這一點。康迪聽了很高興,無形中親近了許多,聊著聊著,謝希德很自然地將話題轉移到籌資上。
謝希德在中國科學院大院
1985年,作為校長的謝希德意識到中美之間存在許多研究和交流上的缺陷,便有意在復旦成立美國研究中心。同年,該中心得到批複,成為全國高校首創。為了解決資金問題,謝希德以在美的影響力和知名度,四處奔波、尋求支持。後來,康迪不負所望,果然在項目投資上出了不少力。
1995年,美國研究中心大樓建成,十多年後,二期工程竣工投入使用。目前該中心成為頗具影響和水準的國際研究機構。
實際上,借來外資建學府,發生在謝希德身上並不是頭一回了。
1980年,我國正式恢復世界銀行成員國席位。當年,世界銀行貸款的第一個中國大學發展項目開始籌備,謝希德被任命為專家組副組長,她感到可以大有作為了。
她總結國內辦實驗室的經驗,引進國外實驗室和技術管理的經驗,有針對性地使用這筆貸款,為我國實驗室建設和人才培養,作出了開創性的貢獻。
短短5年間,復旦利用這筆貸款派出訪問學者、研究生共70多人赴海外,邀請了17位知名專家、學者到校講學,促進了研究生培養、科研質量的明顯提升。僅復旦一家如此受益,更不用說全國其他27所高校的收穫了。
此後,謝希德連續2次被任命為世界銀行貸款項目組長。她以個人獨特的魅力,將復旦乃至更多高校推向世界。
爭取集體利益的同時,謝希德也關照每一個個體。她每年都要為考取「中美聯合培養物理類研究生計劃」(CUSPEA)項目的學生寫推薦信,這是由諾貝爾物理學獎獲得者李政道牽頭,在沒有托福、GRE的年代,送優秀物理學子出國攻讀研究生的一個項目。多年累積由謝希德書寫的推薦信達上百封。有一回,一名學生為了省時省力,將推薦信事先擬好交給謝希德,不料卻遭到她嚴厲批評。因為推薦信都是由她親筆書寫,從來不用他人代勞。此舉也在學生當中傳為美談。
1987年,謝希德接受美國紐約州立大學奧爾巴尼分校授予名譽博士時,《今日美國》記者稱其為「中國的哈佛大學校長」。
1998年,時任美國總統柯林頓和夫人來華訪問時,謝希德作為知名人士參加了柯林頓在上海的座談會。
2000年3月4日,與癌症鬥爭34年的謝希德因病在上海華東醫院逝世,享年79歲。一夜之間,學生自發摺疊的數千隻紙鶴掛滿了枝頭,從復旦物理系學生宿舍9號樓一直綿延到第一教學樓。它們在風中搖曳著,似乎在述說著無盡的哀思。
《中國科學報》 (2019-06-12 第5版 學人)