1956年,我國光學事業開拓者、奠基人王大珩看中了他的潛力,親自點將,將剛畢業的他招到中科院長春光學精密機械與物理研究所工作;1981年,他又在王大珩的安排下,前往西安光機所工作。無論是在哪個崗位上,他都全身心投入光學事業,作出了很多開拓性貢獻。他就是中國工程院院士,光學專家薛鳴球。
薛鳴球
薛鳴球長期從事應用光學研究,是我國儀器光學和光學設計領域的代表人物。他主持或參與了1958年中國第一台高精度經緯儀、1959年我國第一台大倍率軍用觀察望遠鏡、地形一號光學經緯儀、中國第一台長狹縫光柵單色光計、“6711工程”(中國的第一代遙感衛星)光學系統設計等幾十個國家重大科研項目。
他參與的“150-1”大型電影經緯儀中的“折反射望遠系統”研製工作,為長春光機所後來開展的電影經緯儀光測設備研究打下了堅實的基礎。在調入西安光機所以後,他領導組建了空間光學研究室,參與了我國載人航天相機研製工作,提出了可實現普查與詳查兩用的新型攝影光學系統的學術思想。
業精於勤,好少年風華正茂
1930年10月18日,薛鳴球出生於宜興豐義的一個普通中醫家庭。少年時,恰逢抗日戰爭爆發,為躲避空襲,母親經常帶着他四處逃難。
一次,年幼的薛鳴球同母親一起藏在樹林子里躲避飛機,他問母親:為什麼我們老是被轟炸,我們自己的飛機呢?
母親的回答是:我們不會造,也買不起。
母親的答案讓薛鳴球深受觸動,他下決心一定要好好學習,實業報國。
1948年9月,薛鳴球考上了著名的之江大學,就讀於機械工程專業。然而,剛入學沒多久,薛鳴球就被診斷出患上了肺結核,不得不休學回家養病。在家養病期間,他也沒有無所事事,身體剛有好轉便外出工作,在離家鄉一百餘里的江蘇吳江縣平望鎮稅務所充當徵稅員,一邊補貼家用,一邊積累社會經驗。
1950年8月,薛鳴球病癒後重返校園。1952年5月,之江大學機械工程系在院校合併的浪潮中被併入浙江大學,薛鳴球得知儀器光學是我國的緊缺專業,而這又是他的興趣所在,已經就讀大三的他便毅然選擇轉入浙江大學新開設的光儀系從頭學起。
課上,薛鳴球如饑似渴聆聽老師的授課,課後抓緊時間認真複習,課餘時間還積极參加工廠實習。畢業論文答辯的時候,他出色的表現得到了時任中國科學院儀器館(長春光機所的前身)館長王大珩的青睞,王大珩親自點將將他招到儀器館工作。
光學設計,“兩彈一星”顯身手
薛鳴球到儀器館後跟隨王大珩、王之江從事光學設計工作,不久便展現出在光學設計上的才華。他作為課題負責人之一,參與了受國家測繪局委託研製的“地形一號”光學經緯儀項目,這也是我國獨立設計研製的第一台光學經緯儀,各項指標均達到了當時的國際水平。全所上下為這台儀器的問世雀躍不已,都說:“我們登上了大地測量儀器的最高峰!”
1958年10月,毛澤東主席專程到中國科學院參觀自然科學躍進成果展覽會,走過這台高精度經緯儀時欣然留影,這張照片也成為中科院的歷史珍藏之一,一直陳放於中國科學院機關大樓二樓大廳。
20世紀60年代,中國科學院大部分研究所都參與到“兩彈一星”的研究工作中來,長春光機所也及時調整了研究方向,承接了大量與之有關的光學任務。
這段期間,薛鳴球主要參與的工作包括:用於核爆觀測的高速攝影機改裝任務,該儀器在核爆實驗中發揮了重要作用,取得了有價值的核爆數據;用於跟蹤測量飛行器飛行軌跡的“150-1”大型電影經緯儀光學系統研製任務,主要參與了項目總體組的論證工作,着力於高級色差的校正方向,促進了我國各種大型靶場光學測量裝備順利研製;“6711”工程中衛星相機研製工作,創造性地提出長焦距半復消色差設計,解決了高級色差校正、中心遮攔、雜光防止、工藝實現等難題,該系統在中國第一顆地面回收衛星偵察相機中得到應用,所攝圖形清晰,效果良好。
在“兩彈一星”這段艱難的科研攻關歲月中,薛鳴球和無數科技工作者一樣,克服了重重困難,他們不怕苦、不怕累,不計較個人名利得失,圓滿完成了國家各項科研任務。
能夠將所學用於國家所需,也是薛鳴球感到最高興、最自豪的事。有了這段經歷的錘鍊,薛鳴球的學術水平也得到了很大提高,形成了一整套有特色的光學設計思想。
1964年薛鳴球在日本考察
遨遊太空,空間光學譜新篇
1981年的一天,王大珩找到薛鳴球,告訴他說,西安光機所所長、光學專家龔祖同希望調他去西安工作。慎重考慮之後,已經年逾五旬的他決定放棄在長春的事業,服從組織安排,前往西安協助他一直很尊敬的龔祖同開展工作。
1984年,薛鳴球成為西安光機所的第二任所長。1986年,國家確定《高技術研究發展計劃綱要》,也就是著名的“863”計劃。隨着該計劃的實施與展開,中國進入到了高技術領域全面發展的新時代。薛鳴球憑着多年科研一線工作經驗,敏銳地意識到,空間光學將是一個未來科技發展的重要方向。
1992年,薛鳴球擔任了可見光普查相機項目副主任設計師。經過深入思考、反覆論證,他提出了採用非球面代替球面光學系統方案,帶領項目組完成了非球面光學系統設計,其設計成果在神舟五號飛船上成功應用,為載人航天工程作出了重要貢獻。
時至今日,空間光學仍然是西安光機所的一大優勢和特色學科。薛鳴球提出的有關空間光學學科發展的系列思想和關於非球面光學設計的創造性見解,在空間相機輕量化方面具有里程碑意義,推動了我國空間光學的跨越發展。
2001年薛鳴球(左二)與潘君驊(右一)等在廈門參加光學測試會議
教書育人,培養光學接班人
除了參與相關科研工作,薛鳴球最重視的就是為光學設計專業培養後備人才,他的目標是要帶出一支能夠獨立鑽研、攻關光學設計的人才隊伍。
在長春光機所早年舉辦的光學設計培訓班上,薛鳴球從帶學員、進修生開始,手把手教會了一批光學設計人才,包括蔣築英、姜會林、翁志成、韓昌元等很多學員後來都成為了光學界的科研骨幹。
期間,薛鳴球還參與整理、編輯、出版《光學設計理論基礎》《光學設計論文集》兩部專著,為光學設計的原則和方法提出了理論依據和實施途徑,這些工作對促進我國光學工業的發展起到了積極作用。
薛鳴球(左二)在西安光機所指導學生
調到西安光機所後,薛鳴球同樣重視研究生培養,他常常參加在各地舉辦的招生諮詢會,為光學事業尋找好苗子。
1999年,應蘇州大學的多次盛情邀請,薛鳴球來到了蘇州大學,準備在這裡繼續發揮他的餘熱,為培養光學人才做一些力所能及的事情。
他除了為研究生上課,還親自為學生們修改研究論文和報告,指導他們在相關單位實習,帶領他們參與科研項目。學生們犯了錯誤,他也不批評人,學生們形容薛鳴球的育人方法是和風細雨、潛移默化般的言傳身教。
薛鳴球愛護年輕人在學校里是出了名的,他喜歡朝氣蓬勃的面龐,真心實意認為青年人就是祖國的未來。只要一有空,他都要去參加開學典禮,每一次都要精心準備講稿,告訴學校和青年人,他是多麼希望年輕人珍惜在學校學習的機會,將來都成長為祖國的棟樑之才。
薛鳴球對蘇州大學光學學科的發展起到了巨大推動作用,他不僅幫助蘇大引進了余景池、余建軍等光學界的中青年人才,還請來了他的老搭檔、老朋友,曾一同在長春工作過的光學專家潘君驊院士為蘇州大學助力。通過他的努力,蘇州大學的光學學科與全國光學界的聯繫更加緊密。2002年,蘇大光學工程學科成為江蘇省重點學科,2003年,學校獲得了光學工程一級學科博士點授權。
閑暇時間,薛鳴球還把自己在長春光機學院(長春理工大學)和西安光機所授課心得整理成冊,形成了《儀器光學》講義。這本講義凝聚了他多年的研究心得,被譽為光學領域的經典教科書,影響了一大批光學設計從業人員,許多受過薛鳴球指導的光學科技者,在教授學生時也常將這部講義作為重要參考。
2003年11月薛鳴球作題為《航天光學遙感技術發展》的學術報告
薛鳴球院士把畢生奉獻給了中國光學,我國光學發展史上許多重大事件都離不開他的貢獻,他的學術生涯也成為我國光學事業發展的一個縮影。
“有很深造詣,能獨立解決國家需要的各種實際光學系統的設計,對國家建設,特別是國防建設作出了相應的重要貢獻。他在光學設計理論及其應用上有創見。他是新中國成立後成長起來的我國第一代光學設計學科代表人物之一”,王大珩對薛鳴球的評價可謂恰如其分、實至名歸。
文:胡曉菁,中國科學院大學,薛鳴球院士學術成長資料採集工程採集項目負責人