王大珩

        王大珩,著名光学家。1915年生,江苏人。1936年毕业于清华大学物理系,1938年赴英国深造,先后就读于伦敦帝国理工学院、设菲尔德大学。曾任伯明翰昌司(Chance)公司研究员。1948年回国,先后任中国科学院长春光学精密机械研究所所长,哈尔滨科技大学校长,中国科学院长春分院院长,中国科学院主席团成员、技术科学部主任。中国科学院院士,中国工程院院士,国际宇航科学院院士,国际光学工程学会会员。
        王大珩是中国光学科技事业的奠基人之一,40多年来为我国应用光学、光学工程、光学精密机械、空间光学、激光科学和计量科学的创建和发展作出了杰出贡献。他主持创建了长春光机研究所、西安光机研究所、上海光机研究所、成都光电研究所、长春光机学院等重要科研机构,主持研制成功了中国第一块光学玻璃、第一台电子显微镜、第一台激光器。他主持完成的靶场用大型精密跟踪电影经纬仪,标志着中国已具备自行研制尖端光学装备的实力。他主持设计的远洋航天测量系统,独立解决了平稳跟踪、定位、标定、校正和抗干扰等当今世界重大技术难题,出色地完成了远程运载火箭的跟踪测量任务。他与其他几位科学家联名提出的发展中国高科技的建议,已成为国家高技术研究发展的重要计划。他曾获得国家科技进步特等奖。
        王大珩1915年生于江苏吴县一个知识分子家庭,父亲王应伟是一位气象天文学家。
        王大珩1936年毕业于清华大学物理系,1938年考取留英公费生,赴英国伦敦帝国理工学院攻读应用光学,1941年转入设菲尔德大学,在世界著名玻璃学家W.E.S.特纳(Turner)教授指导下进行有关光学玻璃的研究。1942年受聘于伯明翰昌司玻璃公司,专攻光学玻璃研究,直至1948年回国。
        王大珩在英国学习期间,最早发表的一篇关于光学设计的论文,论述了光学系统中各级球像差对最佳像点位置和质量的影响,创造性地提出用优化理论导致的低级球差平衡残余高级球差并适当离焦的论点。该文所阐述的一些思想,至今仍是大孔径小像差光学系统(如显微镜物镜)设计中像差校正和质量评价的重要依据,多次被国内外有关著作引用。日本学者对王大珩青年时代的这篇论文给予高度评价,并在一专著中全文摘录。
        王大珩在英国学习和工作期间,大部分时间从事玻璃研究,是一种机遇。当时正是第二次世界大战期间,光学仪器在战争中的应用受到交战各国的重视,光学玻璃的制造技术是保密的。王大珩所在的昌司玻璃公司,是世界上极少数也是最早从事光学玻璃生产的厂家之一,他在此所做出的许多研究结果都没有公开发表。他是英国最早研究稀土光学玻璃的二人之一,曾获得过专利。他研究了光学玻璃的光谱吸收与退色;研究了B2O3组分对光学玻璃折射率的影响;研究了玻璃中As2O3,Sb2O3与氧化铁作用而达到化学脱色;研究了光学玻璃不同退火条件对折射率、内应力及光学均匀性的影响;改进了退火样品折射率微差干涉测量方法。他发展了V-棱镜精密折射率测定装置,并在英国制成商品仪器,因此成就获英国科学仪器协会第一届青年仪器发展奖。后来他在国内把V-棱镜折光仪进一步研制推广,至今仍是许多光学玻璃实验室和工厂的基本测量仪器。
        1948年王大珩回国。先到上海,后辗转由香港经北朝鲜到了刚解放不久的大连,参加创建大连大学,并主持创建应用物理系,任系主任。在当时物质条件极端困难的情况下,依靠自制仪器解决了当年开课当年为全年级学生(600余人)开设大学普通物理实验课程,显示了他的创业能力。
        1951年中国科学院邀聘王大珩去北京筹建仪器研制机构。1952年中国科学院仪器馆 在长春成立,于1956年改名为长春光学精密机械研究所,他被任命为馆长、所长。该所在他的领导下,发展成为我国应用光学研究及光学仪器制造的摇篮和重要科研基地。长春光机研究所最早在国内建立起现代光学仪器的各种技术学科基础,为国家培养了大量光学科技骨干。现在国内知名的光学专家,有许多都在长春光机研究所工作过;国内几个光学专业研究所都与该所有渊源关系;国内不少光学工厂前期的产品,都来自长春光机研究所的科研成果。
        光学玻璃是仪器馆成立初期的重要科研成果。在以龚祖同先生(我国另一位光学事业开拓者,1988年病故)为首研制成功我国第一批光学玻璃的过程中,王大珩运用他在英国工作的经验,在玻璃配方、退火工艺及测试技术等方面做出了重要贡献。
        1958年,长春光机研究所以研制出当时属于高精光学仪器的“八大件”而闻名全国科技界。它们是:1秒精度大地测量经纬仪,1微米精度万能工具显微镜,大型石英摄谱仪,中型电子显微镜,中子晶体谱仪,地形测量用多臂航摄投影仪,光电测距仪,高温金相显微镜,以及系列有色光学玻璃。这是王大珩创办仪器馆以来所花费心血的结晶。这些初步成果打破了当时对精密仪器制造的神秘观点,对推动我国仪器工业起到了积极作用。这些多年的技术积累,也孕育了1961年我国第一台激光器在这里诞生,以及后来做出更为重要的成绩。
        从60年代开始,王大珩和他领导的长春光机研究所开始以国防光学技术及工程研究为主攻方向,先后在红外微光夜视,核爆与靶场光测设备,高空与空间侦察摄影、空间光学测试等诸多领域做出了重要贡献。王大珩参加了我国第一次核爆试验,指导改装了高速摄影机用于火球发光动态观测;他为建立国防光学工程的学科基础,最早在国内领导大气光学和目标光学特性的研究;他在太阳模拟器和空间侦察相机的研制中提出了先进的技术方案,特别是在靶场光测设备方面,他领导了多种型号的研制工作。
        60年代初,为适应国防工程的要求,国家提出研制大型精密光学跟踪电影经纬仪的任务。就当时我国的技术水平而言,完成这一任务有很大困难,但是在王大珩的号召和指导下,经过5年的不懈努力,终于研制出超过原设计指标的我国第一台大型光测设备,开创了我国独立自主地从事光学工程研制和小批量生产的历史。在这项工程中,王大珩任总工程师。他提出的工程总体方案设想和一些技术路线,对保证仪器性能指标和缩短研制周期起了关键作用。他对作用距离进行了周密的技术分析;综合考虑了目标与天空背景的对比度;大气衰减与抖动;光学系统与摄影底片分辨率;跟踪过程的平稳性;人眼能分辨的物体大小及其阈值对比度等各种因素。这些分析是仪器总体设计和确定光学系统的孔径、焦距、快门曝光时间等参数的主要理论依据。他在光学系统的结构、光学玻璃、光学加工及检验等各专业领域的广博知识和坚实的理论基础,对指导当时各类光学工程的研制取得成功并日趋先进,起了重要作用。例如:王大珩在第一台总重量达5吨的光学装备中采用摩擦驱动垂直轴系,用光学补偿方法校正由于机械结构动态变形导致光轴偏移等措施,提高了设备运行和跟踪的平稳性及测量精度。
        1980年5月,我国向南太平洋发射远程运载火箭。长春光机研究所研制的电影经纬仪和船体变形测量系统两项光学工程,出色地完成了火箭再入段的跟踪测量任务,独立解决了当今世界远洋航天测量的平稳跟踪、定位、标定、校正和抗干扰等技术难题。王大珩在测量船的光学测量布局和船体摇摆及挠曲与实时修正方面均有重要创造。他还强调船上观测设备(包括光学设备和雷达)在布局上必须与船体及航船设置作一体化综合考虑,因此保证了获得满意的观测效果。
        1979年,由于在我国国防光学科研中所作的贡献,王大珩荣获全国劳动模范称号。1985年,“现代国防试验中的动态光学观测及测量技术”项目获国家科技进步特等奖,王大珩是首席获奖者。
        在发展我国空间技术方面,1965年王大珩参加了我国第一颗人造地球卫星“东方红”的方案探讨。1967年前后,他在长春光机研究所组织的空间对地摄影技术组,移植到七机部(现航天总公司),成为该部对地摄影技术的骨干力量。在开展对地摄影初期,他极力主张采用同步对星体摄影作为定位手段,经论证见诸实施,提高了研制起点,取得了良好效果。
        大型太阳辐射模拟装备是为了保证卫星正常运行而事先在地面进行热真空试验的一项巨大工程。随着卫星体积的增大,相应地必须扩大在地面上进行环境试验的规模。在王大珩的组织领导下,长春光机研究所建立起从事大型太阳模拟器的总体设计、加工、组装及检测系统。为了达到规定的光照均匀度,专门开展了特殊的照明度光学设计,在采用多个点弧氙灯的拼接设计中,基于近期光源输出功率的新进展(由每灯输出光辐射功率5000瓦提高到2.5万瓦),他毅然决定将原方案的37个灯改为19个灯,从而大大简化了工程结构,提高了运行的可靠性和可操作性,取得了满意的实验结果。
        1975年,由中国科学院和国防科工委联合组织,王大珩主持编制了我国第一个遥感科学规划,推动了我国遥感工作的迅速发展。1979年在王大珩的倡议和领导下,中国科学院长春分院(当时他兼任分院院长)在长春地区组织进行了一次综合性航空遥感试验。这次试验无论在理论上、方法上还是在应用研究上,都获得了有实际意义的成果,并导致后来长春成为我国以地理研究所和光机研究所为骨干力量的遥感科研基地之一。这项工作与当时在云南腾冲组织的综合性遥感试验,都为我国遥感技术发展起了开拓性作用。
        1983年,王大珩从长春转到北京中国科学院工作,兼任中国科学院空间中心主任,现 在是名誉主任。1986年他被选为国际宇航科学院院士。
        1988年春,以美国为首发起成立国际空间年评议会,旨在协调各国有关全球环境研究的空间计划,并对空间技术应用于人民及社会福利事业做广泛的科普教育和宣传,并决定1992年为国际空间活动年。美方邀请我国参加并作为发起国。王大珩受命代表我国出席。直至1992年,每年开会并有学术活动。该组织最后有24个国家参加,并得到联合国外宾委员会的赞同。我国为此成立了国际空间年中国筹委会,由宋健任名誉主任,王大珩、庄逢甘分别为主任和副主任委员。在任期间,王大珩不遗余力地联系国内利用空间技术从事环境研究的单位,参加历年的国际活动,并经多方努力,促成于1992年春在我国北京召开有关地球环境监测的事项会议,借此机会介绍了我国在空间技术应用于遥感、环境及灾害监测方面的诸多成就。
        激光在我国是一门发展较快的新兴科学技术。1961年9月,我国第一台红宝石激光器诞生在王大珩领导的长春光机研究所,距世界上第一台激光器问世仅晚一年多时间。当时他在解决晶体与氙灯的结构设计中起了重要作用。之后该所又研制成功我国第一台氦氖激光器和半导体激光器,并开展了大量开拓性工作。这导致1964年在上海成立了以激光为主攻方向的上海光机研究所,王大珩兼第一任所长,组织和指导了激光科研的深入开展。特别是有关激光核聚变的科研工作,在王淦昌(我国核物理专家)首先提出这一方向后,王大珩和王淦昌共同向聂荣臻元帅建议开展这方面工作,促成上海光机研究所与核工业部联合建立了强激光联合实验室,建成了峰值输出功率达1012瓦的“神光”激光装置,为在实验室内研究核爆及核能作用创造了条件,使我国成为拥有该类设备的少数几个国家(美、法、日、中)之一。1989年初,基于国际上激光核聚变研究的新进展,王大珩又与王淦昌等几位核专家向国家提出“开展我国激光核聚变研究”的建议,已获批准且已作出规划。
        30年来,王大珩通过各种学术活动和领导作用,对我国激光技术的发展起了重要作用。1980年在我国召开了第一次国际激光会议,王大珩任中方主席。他著文论述了我国激光技术的进展,并担任会议论文集的主编。这次会议导致国际学者开始注意中国激光科研的进展。1985年在《光学学报》上,1987年在厦门召开的我国第三次国际激光会议上,王大珩又相继做了“我国激光科技新进展”的报告。
        早在王大珩留英期间,曾随当时国际色度学权威之一W.D.莱特(Wright)教授学习色度学,并在色差阈值研究中充当观测者。回国后他一直关注我国色度学应用于国民经济中的诸多问题。70年代初,王大珩编写了《彩色电视中的色度学问题》一书,向全国几十个单位近百人讲授了色度学原理,指导设计了彩色电视摄像机中的分色光谱曲线和分色棱镜,解决了当时彩色电视中的彩色复现问题。为我国彩电事业做出了积极的贡献。
        多年来,王大珩一直致力建立我国的色度标准系统,直至1989年,在他的积极倡导下,成立了颜色标准委员会。由王大珩任主任委员,为颜色命名,及制订标准颜色体系与样卡,成立了专家工作组。经过四年多的努力,终于制成了我国国家级的颜色标准样册。其间还为我国国旗制订了法定颜色标准。
        王大珩还是我国计量科学研究的开拓者之一。50年代,国家计量局初建,他被聘为技术顾问。当时他在长春仪器馆,指导开设了光度、温度、长度、电学等计量基础研究课题,多次代表国家计量局出国考察。后来成立中国计量科学研究院,长春光机研究所前期计量研究工作,成为计量院有关工作的基础。1956年国家制订12年科技发展远景规划时,王大珩是发展国家计量科研项目的主要编写者,1977年,我国参加国际米制公约组织,王大珩作为中国代表,每年参加国际计量大会和计量委员会。在1979年的大会上,他当选为国际计量委员会委员,并连任三届。1978年中国计量测试学会成立,他当选为副理事长,1983年当选为理事长,1989年被推举为名誉理事长。
        为了加强计量科学的基础研究,培养后继人才,以保持我国计量科学的国际地位,经王大珩倡议,联合计量科学研究院、北京大学物理系及电子科学系、成都测试研究院和航天总公司计量所等单位于1994年成立联合实验室。这是一种打破部门界线,集中力量从事高水平科研的举措.得到国际计量局局长T.J.奎恩(Quinn)的士的赞许。王大珩被推举为该实验室学术委员会主任。
        王大珩热心教育事业,特别关心国内光学专业人才的培养。建国初期,他和龚祖同先生共同建议在大学设光学仪器专业。由此于1952年最早在浙江大学成立了光学仪器系。1958年,他又倡导创办了我国第一所光学专业高等院校——长春光学精密机械学院,他兼任院长,亲自制定专业系的设置。除光学仪器专业外,还分设了光学材料、技术物理、电工及电子技术、精密机械等专业系,从而在光学技术上形成了较完整的体系。他还亲自讲授普通物理、近代物理等基础课程。1978年王大珩受中国科学院委托筹办哈尔滨科学技术大学,兼任校长。该校现划归机械工业部。现在他仍是以上两所院校的名誉院(校)长。
        王大珩在科研与教学工作中,十分重视培养青年科技人员,注重学术思想的启发和独立工作能力的锻炼。曾得到过他的指导和学术上受到过他教益的人,遍及全国,许多人成为当今光学界知名的学术带头人,有些已是中国科学院或中国工程院院士。优秀的中年科学家蒋筑英就是他60年代初培养的研究生。
        王大珩是全国光学界公认的学术奠基人和组织领导者。1955年中国科学院组织学部时,他被选为第一批学部委员(院士)之一。他倡导成立中国光学学会,并任第一、二、三届理事长;他创办《光学学报》,并任第一届主编。在创刊号上发表《我国光学科学技术的若干进展》的论文,回顾了建国30年来我国光学科技发展的历史,提出了今后发展中需注意的几个问题,其中关于加强光学和应用光学的基础研究、改革管理体制等观点,至今还有指导意义。
        80年代,王大珩从长春调往北京,任中国科学院技术科学部主任。此后还担任过中国科协副主席、北京市科协主席。他还是中国仪器仪表学会第三届理事长、中国照明学会名誉理事长。1991年他又当选为国际光学工程学会会员。
        王大珩在担任中国科学院技术科学部主任期间,为了发挥学部对国家重大科技及经济问题的咨询作用,倡导学部主动地就国家重大问题提出咨询性建议,得到各学部的赞同和决策者的赞赏。这项活动开展以来,已成为科学院各学部的主要任务之一。仅技术科学部提出的建议就有:发展我国的微电子技术;加速发展通讯技术;有关钢铁工业的发展路线;有关工科高等教育的改革问题;机电工业与高技术;高技术产业化的若干问题等等。这些建议都得到决策部门的高度重视,也促进了决策的科学化和民主化。
        1986年3月,王大珩等科学家鉴于美国战略防御倡议(SDI)和西欧“尤里卡计划”等高技术计划对世界各国引起的反应,认为我国也应采取适当的对策。因此他与王淦昌,陈芳允、杨嘉墀联名向国家提出关于发展我国战略性高技术的建议。建议很快就得到批准,逐步发展成为“863计划”。该计划的主要目的是在选定的生物、航天、信息、自动化、新材料、能源、激光等七个高技术领域内,跟踪世界先进水平,通过不断创造和实践,缩小同发达国家的差距。现在“836计划”已在许多方面取得重大进展。
        1992年中国科学院学部大会上王大珩和其他五位学部委员(院士)联名向中央建议成立中国工程院,这一建议得到党中央和国务院批准,1994年中国工程院正式成立。王大珩被中国科学院推荐并当选为第一批工程院院士之一,任第一届主席团成员。
        王大珩曾先后当选为第三、四、五、六届全国人民代表大会代表。第三,第七届全国政协委员。
        王大珩从事科学技术活动的领域很广,贡献是多方面的。他不仅终生在自己的科研领域勤奋耕耘,著书立说,发明创造,取得一系列科学成就,而且给后来者开辟领域,指引道路,把自己的智慧和努力,融合在他人的科研成果中,为发展中国的科学技术事业做出了卓越的贡献。

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