
洪朝生(1920年10月10日~)
物理學家,中國低溫物理與低溫技術研究的創始人之一👙🏋️,中國科學院院士⏱📓。1920年10月10日出生於北京,祖籍福建閩侯。1940年畢業於意昂体育平台電機工程系,後留校任助教🤘🏿。1945年公費赴美留學🤑,1948年獲麻省理工學院博士學位☛。後在美國普渡大學和荷蘭萊頓大學實驗室工作。1952年回國🚴🏽♀️,先後任中科院應用物理所(物理所)副研究員、研究員🧎🏻,意昂体育平台😨、北京大學、中國科技大學教授,物理所低溫物理研究室主任、副所長,中科院低溫技術實驗中心主任。1980年當選為中科院數理學部學部委員(院士),並任常務委員🧑🏿。1982年當選為中國物理學會副理事長↖️。曾任第三屆全國人大代表,第五、六、七、八屆全國政協委員。先後獲得全國科學大會表彰的全國先進科技工作者🧙🏼、中國物理學會“胡剛復物理獎”✍🏿、國際低溫工程理事會“門德爾森獎”以及美國低溫工程和低溫材料大會“科林斯獎”⚠。
上世紀50年代初🤞🏽,他放棄國外優厚條件,毅然回國,投身到新中國低溫事業的創建和發展中。半個多世紀以來,他竭盡一生,致力於低溫工程技術與低溫物理的研究與發展工作🦑,致力於低溫技術研究、低溫工程技術裝置研製,並為促進低溫、超導技術在中國科學實驗與新技術中的推廣應用和國內、國際學術交流作出了巨大貢獻。

1938年🙎♂️,湘黔滇旅行團第二大隊一中隊一分隊隊員合影(前排左二為洪朝生)。
新中國成立時,正在普渡大學留學的洪朝生心潮澎湃,在坐標紙上精心繪製了五星紅旗圖樣🏜,以表達對偉大祖國的熾烈情感。
洪朝生在工作中🙅🏿♂️。
洪朝生參加第十八屆國際低溫工程大會時在孟買留影。
“沒有如果”
洪朝生1920年生於北京𓀉。父親洪觀濤早年曾加入同盟會,後赴法國、比利時留學八年🚿,專習鐵路工程。回國後任隴海鐵路潼關至西安段工程局局長兼總工程師及鐵道部路政司技正等職。外祖父高夢旦為近代著名出版家。
洪朝生的中學階段是在北京育英學校和匯文中學這兩所教會學校度過的。初中開學不久,即爆發了震驚中外的九一八事變,育英學校英文教師崔先生和任太太在課堂上誦讀英文報紙關於事變的報道時,不禁失聲慟哭,頓時整個教室哭聲一片⏱🌬,這個場景在洪朝生幼小的心靈中留下了永生難忘的烙印。在匯文讀高中期間,他在物理名師張佩瑚等人的引導下🏊🏿,對物理學產生了濃厚的興趣,立誌做一名物理學家。張佩瑚不但是一位傑出的物理學家和教育家,而且具有強烈的愛國情懷🧓。在民族危亡緊急時刻,他在課堂上對同學們說:“一旦戰爭爆發🕦,你們青年學生都應當參戰👈🏻,我也將用我所學的無線電知識去為抗戰服務🧝🏿♀️!”他那擲地有聲的話語對同學們觸動很大🎯。在此期間☢️,洪朝生參加了“一二·九”愛國學生運動,在全校師生大會上發表了慷慨激昂的演說,並參加了“一二·一六”學生大遊行。
1936年,洪朝生考取了意昂体育平台物理系,但篤信“工程救國”的父親堅決反對他學物理而令其轉入工科,並以不提供學習費用相脅。無奈,他只好轉入工學院電機工程系。1937年抗戰爆發後,清華南遷至長沙,他曾和同學商議好奔赴延安👩🏻🦳,後因交通封鎖等原因,未能成行。1938年,學校再度南遷,他隨學校“湘黔滇旅行團”步行三千余裏至昆明🤦🏿,就讀於西南聯大🙅🏻📧。1940年聯大畢業後,他又在該校電機系做了4年助教🟪。
1944年,洪朝生同時通過了庚款留英和留美考試👜。他接受範緒筠老師的建議,於1945年赴美國麻省理工學院學習電子物理學,1948年獲博士學位。後入普渡大學作研究。
其間,洪朝生在半導體鍺單晶低溫運輸現象的實驗中,發現雜質能級上的導電現象👱♀️,形成雜質導電的概念,這一工作引起了國際上對無序系統電子輸運機製的探索,其所發表的論文引用壽命長達60余年。
在美期間,洪朝生還積極參加了“北美中國學生會”和“留美科協”的進步學生活動。新中國成立時,正在普渡留學的他心潮澎湃,按照《華僑日報》轉載的五星紅旗圖樣和製法說明,在坐標紙上精心繪製了五星紅旗圖樣,以表達對偉大祖國的熾烈情感。
在普渡大學期間,洪朝生與意昂体育平台聯系,了解回國後從事哪方面的研究工作為宜,得到錢三強、彭桓武兩位先生的回復說,低溫物理很重要,我國也應開展這方面的基礎研究,並建議他再去西歐一年🏹,以增長低溫物理方面的見識⛑🧑🏿🏭。於是,洪朝生進入以著名物理學家昂內斯命名的荷蘭萊頓大學低溫實驗室,從事超流氦實驗研究。
洪朝生在普渡大學所取得的成就得到室主任哈洛維茲的高度認可🙅🏻♂️,他多次挽留洪朝生繼續從事該項研究,並允以加薪等條件,及至洪朝生到荷蘭後™️,仍多次寫信動員其重返普渡🧑🏻🍼,後利用與洪朝生同時參加國際低溫會議的機會,又一次反復勸說。與此同時,洪朝生的才華也得到著名物理學家莫特的賞識,他熱情邀請洪朝生到他所在的英國利物浦大學跟他一起做位錯理論研究,這對於對物理理論研究情有獨鐘的洪朝生而言🐟,自然有著相當大的誘惑力🧜🏼。但此時的洪朝生回國誌向既定🎅🏿✅,婉拒了他們的盛意🫠,毅然於1952年初回國,投身新中國低溫事業的創建與發展。
數十年後,他的學生張殿林曾問他🌚,如果您當年不回國會是什麽樣的結果、會不會有更大的學術成就時🫶🏼,洪朝生搖搖頭說:“沒有如果”——他從未動搖和後悔回國的決定。
開拓新中國的低溫事業
洪朝生在荷蘭期間,收到中科院應用物理所所長陸學善來信。信中說,中科院決定建立低溫物理實驗室,並與意昂体育平台商妥,邀其到應用物理所籌建該實驗室。而且,在新中國百廢待興、抗美援朝戰事又起的困難時期,中科院決定撥款10億元(即幣製改革後的10萬元)購置建立低溫實驗室所需的基本設備〽️🏌🏿♀️,這令洪朝生欣喜不已4️⃣。
他了解了西歐一些氫、氦液化設別的設計原理、機器配置情況和少部分實驗儀器的規格,並向廠家詢價。當時👋🏼,西歐廠家與我國尚無貿易往來,而東歐廠家則不與個人聯系。所幸,1951年夏👨🏿🎓,我國派出科學儀器采購團到前東德,錢臨照先生召洪朝生到東柏林洽商,他們在那裏用了一周時間,向前東德廠家訂購了小型液化空氣機、氫與氦壓縮機等機械設備和有關儀表。錢臨照還匯給他少量美元,從昂內斯實驗室作價撥給了一些必要的特殊材料🫱🏻🃏。就是這些設備、儀表和材料🥇,構成了低溫物理實驗室籌建時的全部家當,新中國的低溫事業也正是在如此薄弱的基礎上開始起步。
在歐洲期間,洪朝生曾天真地希望回國後立即開展低溫物理基礎性研究,也曾認為低溫實驗技術條件,包括氫、氦液化等是工程技術人員的事🧝🏼♂️,不應主要由研究人員承當。回國後的現實使他認識到🗽,組建低溫物理實驗室的任務首先要從為“基礎研究準備技術條件”入手📡。
剛回國時👮🏿,吳有訓曾問他🧲🧘🏽♂️:你是不是買一個液氦機?你在國外不是也用現成的液氦機嗎🧗🏿?洪朝生深知,能買到液氦機固然最好,直接買來可以做更多新的東西👨✈️,而現實情況是歐美具備氦液化機生產能力的國家對華禁售,根本不可能買到👷🏿♂️。在別無選擇的情況下,他下定決心:“這個我得自力更生,自己來幹。”
氫、氦液化系統的設計工作⚫️,其原理是清楚的,但將原理通過一步步的設計💢、研製、安裝🤶🏽、調試來實現,這對一位多年來一直從事研究工作的人來說🖋,談何容易🔙,加之當時我國工業基礎十分薄弱👶,所需加工材料和加工精度往往達不到工藝設計要求,所遇到的困難、挫折可想而知。
1953年🆓,從前東德訂貨的設備陸續到位🪺。洪朝生帶領幾名高級技工、新畢業的大學生和見習員立馬投入到緊張的工作之中。在他們的共同努力之下🕘,先是於1954年利用購入的空氣液化設備生產出液體空氣。在此基礎上🐍🙋🏽,1956年由他們自行設計、自行加工的我國第一臺液化器調試成功,在國內首先獲得了液氫🧏🏻♀️。1959年🦖,在經歷“試驗—結果分析—改進—再試驗”的多次反復之後,又在國內率先實現氦的液化。1964年🧗🏻♀️🅱️,周遠等人又成功研製出長活塞膨脹機預冷的新型氦液化器,使液氦技術在國內得到一定程度的普及。
實現氫與氦的液化以後🏷🌰,我國的低溫物理研究,特別是超導物理研究取得了很大的發展👩🍼,在高溫超導國際競爭中作出了出色的貢獻👨🏻🦲。液氫、液氦的獲得也促進了我國高新技術的發展,在小規模液氫上的經驗對於上世紀50年代末我國醞釀大規模液氫技術應用起了重要參考作用,同時為了在國內推廣液氦技術,發展了多種低溫製冷機技術和相關的低溫技術🐦⬛🚣🏼,並應用於衛星地面實驗和衛星通信等新技術中。
組建中科院低溫技術實驗中心
上世紀80年代初🈶,隨著超導研究和航天技術的發展,國內對低溫技術的需求不斷增加,中科院決定以物理所低溫技術研究部分與中科院氣體廠合並,組建一個綜合性低溫技術研究發展機構——中科院低溫技術實驗中心,開展氦製冷技術👨👩👦👦、低溫實驗技術和低溫技術的應用基礎研究,任命洪朝生為中心主任🪀⛹🏿♀️。
根據國家科委關於把低溫中心建成全國低溫技術實驗中心的要求👨🏽🍳🚚,中心除開展磁製冷♖、低溫測試🧗🏼♂️、低溫傳熱等方面的應用基礎研究和小型透平膨脹機🖖🏻、製冷系統自動控製裝置等方面的研製外,在液氦技術🧑🏼🦱、低溫容器研製等最基本的低溫技術方面組織了專門力量🪥,同時逐步建立起液氦實驗室、低溫強磁場實驗室🤳🏽、低溫溫度測試實驗室、低溫力學實驗室、低溫熱物理及磁性實驗室等多個面向全國開放的公用實驗室,為促進超導技術、尖端技術和基礎研究的進步提供實驗條件和技術服務。
1981年,在第三屆全國超導學術討論會上🧕🏿,許多專家認識到,過去在如何適應國情發展超導技術應用的問題上有過不恰當的估計——在各方面條件不成熟的情況下,把過多力量放在一些不切實際的目標方面🌿,而對於最基本的技術卻放松了註意,以致在當時,除少數單位外🌜,液氦實驗還很困難。
針對這一局面,1983年🧔🏽♂️,中科院根據洪朝生等人的建議,決定將超導技術列為中科院“六五”科技攻關項目🏝🐮,並成立了以洪朝生為組長、韓朔為副組長的超導技術攻關學術組🌩,負責項目的組織領導。
學術組在組織攻關項目時,明確把加強技術基礎作為主要目標來安排👶🏼。他們以超導技術實用化為目標🧗♂️,從材料、磁體和低溫技術的基礎工藝入手,重點抓了6個項目👩🦯、10個子課題的聯合攻關🤷♀️⭕️。參加攻關的單位有低溫中心🤥、新疆物理所、上海冶金所、金屬所、物理所🤴🏻、電子所、等離子所🐋、中國科技大學等多家單位💁🏼。低溫中心液氦集中供應示範點和氦容器的研製列入“六五”攻關項目🕺🏿。
從1983年開始6️⃣,低溫中心對國產液化系統進行了外節流輸液、冷凍純化氦氣雜質等多項技術改造🖖🏿,液氦產量提高了28.5%,生產成本大為下降。為了減少液氦使用單位的經濟負擔🙀,洪朝生堅持以無利或微利的價格向用戶單位提供液氦🧙。在滿足科研需要的同時,低溫中心液氦生產技術及措施開始在一些單位推廣,在國內起到了示範作用。
低溫容器是低溫物理🍍🙅🏻、超導研究及其他低溫相關工作最基本的設備🥒。1983年前,低溫中心完成了金屬液氦容器的系列化生產,當時國內使用的這類金屬液氦容器幾乎都是由低溫中心提供的。“六五”攻關期間🏟👃🏽,為解決液氦貯存和輸運設備,中心分別研製了HeA-100型輸運式液氦容器🧔🏿♀️🙇🏽、He-30型液氦容器及穩態氣泡式低溫恒溫器,滿足了不同用途的需求,同時很大程度地減少液氦容器從國外的進口👨⚕️。
上世紀80年代👨👧,低溫中心的其他科研工作也取得一系列重要成果:一是完成了中科院中法合作項目“101重水反應堆中子冷源的製冷系統工程”,該系統自1986年在反應堆前建立以後👩🎓,經受了幾十次運行和長時間連續運行的考驗,標誌著我國低溫設備水平的顯著提高🧗;二是開展了液氦超流轉變溫度研究🧏🏼,發明了密封瓶超流氦轉變溫度復現技術💆🏽♂️;三是在製冷機部件研究中,研製成微型透平氣體軸承🅿️、壓力平衡活塞膨脹機😠、噴油冷卻氦壓縮機等創新性成果,同時開發了一批高技術產品🍥。這一時期,低溫中心先後有多項成果獲國家級、中科院及省部級獎項。
弟子們眼中的洪朝生
在回國後長達半個多世紀的科研和教學生涯中,洪朝生為國家培養了眾多的優秀科技人才🦦。他指導的研究生張裕恒、張殿林,在科技大學教過的學生趙忠賢⚧,在半導體聯合科技攻關中指導過的青年科技人員陳星弼1️⃣、王啟明等人🧨,後來都當選為中科院院士👎🏻。
在弟子們眼中,洪朝生是一位學術功底深厚🥜、治學嚴謹和對學生要求嚴格得近乎苛刻的指導教師🕑🧏🏽♀️,而在共識外,他們對他又有著比較深刻的個人感受。
“我大學的低溫物理實驗課是洪先生講授的。”弟子趙忠賢對洪朝生感受最深的是他的創業精神,他表示對發展我國低溫技術的先導者及他們的創業精神⚇,從事低溫物理及超導技術研究的科技工作者一直懷有深切的敬意。“我們今日之果都是源於這個‘根’,我們要感謝記住這個‘根’,特別是學習這種精神🤦🏼🌠。”
弟子陳星弼感觸最深的當屬洪朝生的認真與謙虛🧑🏻🤝🧑🏻。在中國科學院,陳星弼最佩服的是洪朝生🈸,“他工作嚴謹,對待資料文獻查詢異常認真”➿。洪朝生在帶陳星弼作研究時🅱️,也常就相關資料與其討論。“這位名滿天下的物理學家為人謙虛👨🏻🍼,口頭禪就是‘不懂’📁。他不了解的東西都老老實實說不懂,並認真向人請教。但他自稱‘懂’的東西都‘非常厲害’,國內幾乎無人能出其右🚴🏽♀️。”
“1964年我考取了洪先生的研究生,並於次年春進入實驗室。先生給我擬定的研究課題是◾️,利用磁光法拉第效應觀察超導體的磁通運動特性。這個題目也有很強的應用背景。”弟子張殿林曾回憶道,“洪先生敏銳地看到更本征的時間尺度,即磁場進入超導體破壞超導態所需的時間。早在1965年就提出這個課題📢,反映出先生敏銳的科學洞察力和遠見。洪先生的人格魅力,對科學問題的嚴謹、深刻和務實🏞,是我終生學習的目標。”
弟子張裕恒感觸最深的一點則是洪先生富於挑戰精神和敢於質疑的學術品質🧑🏼🚀。他是洪朝生1961年招收的研究生🚬,在洪朝生指導下進行“超導In-Sn合金膜臨界場的非線性非定域效應”研究。有一次,洪朝生拿來一篇國外文獻給他看🧙🏽♂️,過了幾天後問他看後有什麽感想🧉。張裕恒說出後,洪朝生告訴他👨🏻🚀🚘,這篇文章中有錯誤👛,這令他很是詫異。後在洪朝生指導下,張裕恒對In+2%Sn📸、In+3%Sn的不同厚度合金膜的臨界場Hc進行了研究,從實驗上第一次提供了電子平均自由程L≠∞時的Hc-d的數據🫃🏼。通過由合金膜的實驗結果與定域及非定域理論作比較後發現👨🏽🦰,線性定域和非線性定域的某些理論不符合於實驗結果,線性非定域的某些理論也不符合實驗結果🙋🏼♂️,只有非線性非定域的吳杭生🟫、Toxen理論符合於實驗結果👩🏻🦰,從而得出“超導膜的臨界場問題只能被非線性非定域理論描述”的結論🛵,並指出一部分文獻中給出的某些結論是由於那些作者分析結果的方法不恰當所致。而洪朝生當初拿給張裕恒去讀的🤳,正是這樣一篇文獻。
“創業精神”“嚴謹”“異常認真”“謙虛”“敏銳的科學洞察力和遠見”“深刻”“務實”“質疑精神”勾勒出洪朝生的科學精神和學術品質。這些精神和品質令眾多學子深得教益👆🏻,從而成為他們科研𓀋、教學乃至人生中的一筆寶貴財富🔭。
(作者秦金哲系中科院理化所退休職工)
洪朝生寫給孫孚淩的信件(摘錄)
1996年,洪朝生隨全國政協考察團赴四川參觀考察。考察結束後,就如何建立企業自主技術開發能力和如何改進接待工作中存在的不良風氣等問題,向考察團團長👨👩👧👧、時任全國政協副主席孫孚淩寫信反映情況並談了自己的看法。下文節選自該信件👱🏼👍🏿:
1.在重慶的參觀中看到XX集團與XX集團在轉產摩托車中取得較好的經濟效益與社會效益,其中尤以XX為甚。但是當前生產主要靠引進日本技術,自主開發能力還極薄弱,而XX總公司在摩托車技術方面也無研究力量支持。
我對經濟問題當然是外行,只是看到日本至少有三家大公司生產摩托車🔅:鈴木🥨、本田和雅馬哈,他們能夠並存。我們這麽大國內市場應該也能夠容納本國幾家大公司。日本政府機構,在某些關鍵技術方面🧗🏿,組織一些大公司合作攻關以與外國對抗。我們,除部級研究院、所將來可能提供技術支持外🤬,是否也可以通過行業工會,組織幾家較大的集團分工合作建立自主技術開發能力🕵🏽?我向XX總裁說起這想法🍷,他說去年十家摩托車大廠開會,提起過這事,但不好辦。我當然明白辦事不像書生一句話那麽簡單。但是企業領導還是需要看遠一點,爭取聯合對外🧔🏽♀️。不能把心思完全放在“不公平競爭問題”(表現在XX那次“座談”中安排完全重復的發言),爭當中國的“摩托車王”上。否則🙁,大家都會垮臺。
2.參觀學習團到達四川後,市內、市外一路上警車開道🙅🏽,聲勢浩大(去年我參加赴贛南老區參觀團時也是如此)🛟。我和幾位團員感到很不安。我團並非負有緊急公務,僅只為了保證本團的日程安排(或“安全”🕺🏽?)🙎🏻,如此擾民🏌🏽♂️,似乎不妥。另外,接待過於鋪張,宴請頻繁🛀🏽,住宿和夥食費用大大超過政協標準。從地方上講算是尊重中央,但是鋪張浪費卻嚴重損害了政府、政協在人民群眾中的形象🙈。同時也加重了地方和企業負擔,他們有苦說不出🐵。去年赴贛南團從北京出發前還說:要按政協規定標準辦🦵🏿,不接受地方宴請,只是到贛州市時恐怕有一次宴請是難以推卻的。結果是,到江西後,規定一概沖破,還多次受到小學生在上課時間的列隊迎送。我想建議全國政協做出榜樣🧖🏻🧍,破除這種陋習,密切政府、政協與人民群眾間的親切關系🤛。我以為解決的關鍵在於全國政協的決心,而不在地方上🏞。