2011年6月30日 中国超声学研究奠基人应崇福逝世

2011年6月30日,应崇福,中国物理学家、中科院资深院士,中国超声学研究奠基人,享年93岁。应崇福是中国超声学研究和检测超声等诸多超声应用的开创者之一。

50年代在美国发表的有关固体中超声散射的论文,是国际上该领域的开拓之作。他在固体中超声波散射、电压换能器瞬态特性、功率超声、晶体声学等超声学的许多领域取得了重要成果。历任中国科学院声学研究室主任、副所长,中国声学学会名誉理事长等职。在组织推动中国对超声学的研究和技术应用以及承担国家重点科研项目等方面做了大量工作,取得重要成果。

应崇福与超声学:大跃进时“土超声”一度喧嚣

“老科学家学术成长资料采集工程”由国家科教领导小组于2010年正式启动,中国科协牵头,联合中组部、教育部、科技部、工信部、财政部、文化部、国资委、解放军总政治部、中国科学院、中国工程院、国家自然科学基金委员会等11个部委共同实施的一项抢救性工程。

采集工程旨在通过实物采集、口述访谈、录音录像等方法,把反映老科学家学术成长历程的关键事件、重要节点、师承关系等各方面的资料保存下来,为深入研究科技人才成长规律、宣传优秀科技人物提供第一手资料和原始素材。

从今天开始,本报将连续刊登老科学家们的学术造诣和人生故事,以飨读者。

“中国也要进步”

应崇福1918年生于浙江宁波,家境小康,幼年随家辗转,最终定居湖北武汉。早年读过私塾,也曾游学上海,最终在武昌文华中学完成启蒙教育,于1936年升入华中大学,选读物理学专业。1937年,抗日战争爆发,就读于华中大学物理专业的应崇福随校迁往云南大理。国难当头,19岁的血气少年亦想投笔从戎。但幼年漂泊生活让他比同龄人多了几分沉稳。虽身处苍山洱海,眼中满是风花雪月,但国仇家恨一刻都未曾从他的心中消失过。

他深知,着眼建设、坚持学业也同样需要毅力与坚忍。全民族挣扎求存的苦难、大后方抗战自强的氛围造就了应崇福,激励他一心向学。华中大学毕业留校后,他考取了西南联大清华研究院,苦读三载,于1945年获物理学硕士学位。抗战胜利之后,在卞彭教授帮助下,应崇福于1948年赴美国布朗大学攻读博士学位,学习电子学。

取得博士学位之后,应崇福谢绝导师的挽留,着手准备回国,但事情却不像他想的那么简单。

一开始是凑不出回国的旅费。留学期间,应崇福一直是靠布朗大学提供的奖学金维持学业与生计,毕业了他才发现微薄的积蓄根本不足以支付昂贵的船票。无奈之下,他只好跟家里联系,看家里能不能在国内申请购买旅费外汇。这时新中国已经成立将近两年了,他的爱人张爱贞因为原来执教的学校不再开设英文课而失业在家,虽然上下打点、多方筹措,却还是凑不出足够的人民币来换取外汇。

天无绝人之路。应崇福竟意外申请到了美国国务院的旅费津贴,随即开始准备离境。然而抗美援朝战役的打响,让本来就极度紧张的中美关系雪上加霜,美国移民局开始禁止中国留学生离开美国。1951年10月份,就在应崇福买好船票、要离开布朗大学的前四天,他收到了美国移民局发出的禁止出境通知。

这让应崇福倍感失望。他去找当地移民局的官员理论,质问对方为什么禁止自己回国。移民官说:“在美国不是很好吗?”应崇福愈发愤怒,说自己有家庭、有爱人,必须回去。

渴望归家的朴素情感让一旁的美国职员都看不过,美国职员说:“人家有家想回去,干吗不让他回去!”

这样的支持大大出乎应崇福的预料,同时也让他平静下来。在认清当前局势下不得不面对现实之后,他采取了更为理智的应对方法。布朗大学办公室的人帮助应崇福在丘尔教授的实验室联系了一份临时工作。该实验室的工作主要围绕超声展开,而应崇福也因此与超声结缘。

在布朗大学工作期间,忙里得闲泛舟出游。

虽然之前对超声知之甚少,但他知道如果不努力去突破自己,就只能一直给别人打杂,因此必须放手一搏。直到晚年,他还为自己当年的闯劲而感到自豪:“就是我敢碰从来没碰过的东西,我大概有这个天分,这个我讲了。我说喜欢盖房子,我不希望装修。”

随着朝鲜战争结束,美国从1955年4月开始逐步解除针对中国留学生的离境限制。应崇福加班加点把手头的实验做完,同时与丘尔沟通,希望提前解除雇佣合同。丘尔诚恳地挽留应崇福,可应崇福坚持自己的决定。丘尔无奈,只得允许他当年9月辞职。

带着游子还乡的喜悦和对未来的美好憧憬,1955年12月16日,应崇福终于走下轮船,走进一个截然不同的新时代。

小学科做出大文章

回国不久,应崇福被分配到中国科学院应用物理研究所晶体组工作。但是当时根本没有实验室,连基本的试验设备也找不齐,他对国家的需要及今后支持的发展方向等等也都不了解,一时间他还真不知道今后的研究究竟要如何开展。

由于国内的超声事业刚刚起步,就像画家面对一张白纸,尽可放手施为,但从何着手、如何布局也不是一件简单的事。

应崇福首先想到的是要扩大影响,让更多的人了解超声,为超声发展提供良好的社会基础。还在制订远景规划时,他就给《人民日报》写了一篇《超声——听不见的声音》,对超声的特点及其应用作了概括性的描述,产生了一些社会影响。此后,他一直保持着给报章杂志撰写科普文章的习惯。除发表文章外,应崇福还积极参加北京市科协组织的活动,几乎每周都去,有时一周去两三次。在这些活动中,他向参与者大力宣传超声的各种应用技术。渐渐地,应崇福在科协的活动里凑起了十几个人,大家一起商讨怎么开展工作、怎么扩大影响。这引起了市科协注意,他们安排应崇福作了几次报告,有时参加人数超过千人。应崇福兴奋地给大家讲解超声的可用性,并邀请大家参与:“我一个人在实验室里没法把所有的应用搞出来,真诚地希望大家都来参与。”

在科学院里,超声学只能算是个小学科,一直不太被人们重视。超声工作在当时的根本就是做推广,队伍建立起来后,应崇福做了两项工作。一是派出多个小分队到全国各地区调研超声工作开展及需求情况,二是自己在1958年赴苏联参加会议的两个月期间,搜集了一批超声应用的资料。

资料搜集汇总之后,当时正处于“大跃进”时期,社会上正风行“献礼”,为了能赶上国庆节的大献礼,应崇福带着手下的人加班加点地做起来,很快赶制出一台超声加工机。新成果不断被创造,人们工作热情都很高,经常吃在实验室、睡在实验室,不分昼夜地拼命赶工。应崇福与大家同甘共苦,每天早出晚归,泡在实验室里,有时候还煮点粥拿到实验室给大家加餐。如此拼命,终于在大献礼中让应崇福带领的超声室出了一把风头,献礼30余项,是当时电子所献礼最多的研究室。

在国庆献礼大获成功之后,应崇福认为时机已经成熟,可以向国内大力推广、宣传超声应用了。同时,也需要某种手段将全国分散的超声研究力量凝聚起来、促进超声学界共同进步。为达成这两个目标,应崇福参与组织了两次全国性的超声学术会议,一次是1959年7月在武昌召开的超声学学术会议,一次是1960年1月在上海召开的全国超声学学术会议。上海会议规模比较大,涉及范围广,充分体现了超声应用广泛的特点。周永昌教授说:“这次会议对全国超声的研究是一个很大的推动,对全国超声医学的发展的确也是起到了很好的促进,使超声诊断一下子在全国许多地方迅速开展起来。”

1980年,应崇福带领实验室人员研究超声换能器。

“超神波”运动中的“落伍者”

就在应崇福把超声推广做得有声有色的时候,却毫无征兆地来了一场风波,险些让他的努力付之东流。

风波的导火索是上海会议。这场会议开得很成功,因为会上聚集了方方面面、各行各业的人物,所以颇引人注目,很多人觉得超声波既然能将这么多行业串起来,那么其应用自然是相当广泛的,因此有必要推而广之。由此结合当时全国还在搞的“技术革新、技术革命”运动,居然引发了一场轰轰烈烈的闹剧,即所谓“超声运动”。

北京从大概1960年3月份起陷入到对超声波的狂热之中。各行各业的人们干劲冲天,加班加点参与各种土超声的制作与推广使用。所谓“土超声”,很多就是用一根铁管砸出个扁口来,再在扁口的尖上装上刀片。为了做土超声,人们到处搜罗铁管、刀片。科研院所也未能置身事外,中科院化学所实验室的设备被拆得七零八落。有位科学家从国外带回来一套打孔器,全都被收走轧扁,做成超声波喷嘴了。最后全所只剩下两三个打孔器。有些单位的研究室里连水管也被拆走了。

这种东西按说不难证伪,只要做出一个来试一试,看看有没有效果就真相大白了。可大家都揣着明白装糊涂,和光同尘以求自保,更有甚者还会浑水摸鱼捞一把政治资本。虽然知道肥皂泡迟早要破,但大家还是合谋上演了一出末路狂欢。当时的舆论是把“洋超声”与“土超声”对立起来,打的口号是“土洋结合,以土为主”,事实上民间一哄而上的全是土超声。

一时间,超声在社会上备受关注,在那几个月里,开口不谈超声波,就算落伍了。应崇福一年前与人合译的《超声工程》也跟着火了一把,多次加印仍供不应求。按照常理,应崇福和他所在的超声室应该出尽风头,可当时的情况却恰恰相反。

作为专业的研究者,超声室的诸同仁当然明白土超声的不可靠,但群众运动的浩大声势使大家一时间茫然起来、不知所措。一开始,应崇福只是让大家坚持开展原来的研究选题,同时以实事求是的态度对待各种研究、应用成果报告、喜报,不要人云亦云、脱离实际。但是,在举世汹汹的风潮之中,要想独善其身又谈何容易。很快,应崇福就发现原本的工作计划很难推进下去了。

超声室的正常工作也受到越来越多的干扰,毕竟作为研究超声的国家队,不可能完全置身事外。社会上的一些活动也经常会来找超声室的人去参加,很多运动中涌现的“新成果”也想请专家来参详。应崇福不得不出席一些这样的活动。两三年来他是那样热心地致力于超声的普及和推广,可现在大家都在狂热地谈论超声,他反倒惶惑了,开始感到当初大力普及超声的决定是不是有些不妥。就是在这些活动中,他发现自己也越来越不合时宜了。在北京市举行的一次大型超声推广宣传活动中,他被邀请作报告,上台以后,他轻车熟路地开始讲超声的原理和可能的应用。这些内容几年来他不知道讲了多少遍,可这个时候领导和群众想听的已经不是这个了,大家想要的是立竿见影的技术成果、直白易懂的语言表述和激动人心的革命口号!很快,台下有人开始不满,怒斥“他讲的都是些什么玩意?”接着,他在一片讥笑和斥责中被轰下讲台。他再一次深刻体会到,超声运动的“超声”和他自己搞的“洋超声”原来根本就不是同一种东西。

很快,作为保守分子的典型,他被从超声室主任的位置上赶了下来,在轰轰烈烈的运动中靠边站了。这使他的很多工作不得不停顿下来,这一停就是一年多。多年以后,他的老同事马大猷回顾了超声运动的情况并赞扬了应崇福的表现:“崇福同志坚持实事求是的精神,不但未推涛助浪,乘风起帆,在气势汹汹的群众运动前,他认真讲解超声应用的原理,被认为保守,但他不为所动。崇福同志可谓真科学家。”

繁花着锦,烈火烹油,超声运动极端畸形的繁荣缺少科学理论和实用技术的支持,势难持久。于是,在喧嚣了一年多后,超声运动终于在人们的厌倦中悄悄退场、无疾而终。1961年年底,超声运动风潮落定,应崇福恢复了超声室主任的职位,无奈地开始着手清理尘埃落定后的一地鸡毛。

中断的项目可以很快恢复起来,但是要想为超声恢复名誉、打一场翻身仗就不那么容易了。人们曾经把超声波奉为神明,把土超声当成有中国特色的伟大技术发明,可一旦发现这些不过是自己一厢情愿的痴人说梦,马上态度就发生了一百八十度的大转弯,又将超声波贬得一文不值。为了转变人们对超声的印象,应崇福又写了一篇介绍超声与超声学的文章投给《人民日报》,更加详细地阐述了相关的基本知识。

当时有些领导也对超声的发展前景产生了怀疑。中科院领导指示电子所,要在三年内完成两个超声应用项目,证明超声具有广阔的应用前景。应崇福深知答好这份考卷的重要性,因此经过慎重考虑,带领全室人员刻苦攻关,超额完成了科学院交给的任务,证明了超声研究在工业生产上的价值,打了一个漂亮的翻身仗。至此,才算彻底摆脱了超声运动带来的负面效应。

风雨兼程五十载

自1961年重新担任超声室主任,到2011年去世为止,只要客观条件允许,应崇福一直在为超声事业奋斗。但前期连绵不断的政治运动不断地打断他的事业和生活,让他既无奈又痛心。四清时期,他下乡期间曾带人去慰问家里死了人的富农,闹出了阶级立场不清的笑话。接下来的几年越来越糟,尤其是“文革”前期的1968年、1969年两年,他经常被示众羞辱、寻过短见、住过牛棚,在一遍又一遍的检讨中剖白自己、贬损自己,遭受着多重的煎熬和痛苦。从牛棚里放出来以后,他越加珍惜来之不易的家庭生活,只希望局势就这样维持下去,让家人得以平静的生活。可没几个月,妻子下放江西鲤鱼洲五七干校的一纸通知轻而易举地就碾碎了他这一点点希望。仅仅一年之后,由于过度劳累、紧张导致肠癌,这个自从大理读书时期就开始陪伴他的温婉女子永远地离开了他,这件事他后来一直耿耿于怀。

妻子远去之后,支撑他生存下去的信念支柱也就是科研了。“文革”后期,只要一有机会,他就努力去参与研究。“文革”结束之后,应崇福于1979年出任中科院声学所副所长兼超声室主任。上任之后,他马上就找到了工作的感觉。他并不缠绵于过去的不幸,也不自得于今天的地位,他想的是如何尽快让超声室动起来,如何选择方向,如何布局谋篇,如何调配人才。就像当初回国之初一样,这次也要从头开始,算是二次创业,只是这一次的工作要求更高,视野要更广。

经过二十多年的努力,中国的超声事业从无到有,在各个工业部门和医院都开展了广泛的应用。在这种情况下,中科院超声室的定位受到了挑战,应崇福意识到,作为国家队应该在提高上下功夫,推动学科发展,因此他决定回到基础研究上来,将多年实践中发现的问题上升到理论层面加以研究,进行攻坚解决。从上世纪80年代初起,他组织了一支精干的研究队伍,开展了一系列基础性研究,在固体中超声传播与散射、检测用超声压电换能器、功率超声、声表面波技术、激光超声、声空化等方面取得了一系列成果。同时,在学会建设、期刊主办、研究生培养等方面,他都作出了突出的贡献。

1993年11月,他当选为中国科学院院士。这份荣誉虽然来得迟了些,但终究代表了中国科学界对应崇福多年来所取得的成就的承认与表彰。已经功成名就的应崇福并没有像有些人那样功成身退吃老本,也没有因年事已高就抛下研究工作去休养,他的头脑仍然很灵活,思维敏捷清晰,把握和解决问题的能力很强。他仍然天天准时上班,指导研究生的论文,关心每个课题组的进展,外出参加各种学术会议,撰写各种报告。最令人敬佩的是,他年过八旬以后,仍然在努力探索新的学术生长点,要跳出以往研究的圈子,探索全新的领域。他在一篇文章中说:“另一方面,蜡烛也是很奇妙的。在完全点完之前,它还可以点燃发光,有时只剩一小片已熔的蜡油,只要烛芯还能站直,这个形态已变的蜡烛还可以点上一分半分钟的。那么,何必不点呢?”

2010年8月,在远赴云南参加一次学术会议后,应崇福回到北京就住进了医院,从此身体时好时坏,一直住院治疗,直到2011年6月30日晚,病情突然危重。至此,他燃尽了生命之烛,以自己的行动兑现了自己的承诺。(作者王传超 系中科院自然科学史研究所编辑)

应崇福写给丘尔先生的信件摘录

丘尔先生(RohnTruell,1913~1968)是应崇福在布朗大学工作时所在的金属研究实验室的主任。应崇福在回国途中给他写了一封长信,并在信后的附言中详细剖白了自己回国的动机,并表达了对和平、合作的强烈期望。这封信在30年后又意外地回到应崇福手中,并由他亲自译成中文。下文节选自信件附言:

不需要再说,我是怎样不愿意离开你的实验室,因为在这里有你的指导和合作,我能让自己工作的每一分钟,都充满努力和辛勤。我在我的博士导师(法恩沃斯教授,布朗大学研究阴极电子发射的专家)那里学到很多东西,但在你的实验室里,永远会给我提供挑战,更重要的是,这个实验室能给一个人提供机会和发展。不需要再说,我是多么不愿离开你这样的合作伙伴,特别是我知道了你的人生哲学后,我更不愿离开你这样的伙伴。了解你的人生态度,是在你的家里吃到美味龙虾的时候,我为我们之间的友谊而感到欣慰。照逻辑讲,很少能有理由把我从实验室里吸引开。你大概知道,有一个国家叫中国,这个国家是我的祖国。此外,比这更重要的是,这个国家亟需服务。美国进步了,中国也要进步,人类总是要向高处发展。所以,我能够在美国服务就如同在中国服务一样。如果我没弄错的话,我能更有效地为更多的中国人服务。中国专家很少,致力于培养专家的财富也很少,更不容易吸引专家,而且有许多问题难以克服。如果有许多像我们这样的人不回去,不去面对许多困难,那么还有什么人能够回去呢!并且,一个国家不能在自己的土地上站起来,整个世界就不能够有一颗安静的良心和一个持久的和平。

我多么需要有你这样的朋友给我鼓励和帮助!如果像我这样在两个不同世界呆过的人都在犹豫着,那么在中国生活的人会怎样呢?我还是爱我的国家,同时,我也爱整个世界!我相信你和我能合作起来,在一个正常情况下,朝向一个好的愿望与和平!


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