闵乃本

闵乃本江苏如皋人。1959年毕业于南京大学物理系。1987年获日本东北大学理学博士学位。南京大学教授、材料科学研究所所长,固体微结构物理国家重点实验室主任,国家人工晶体研究与发展中心主任。改进了浸蚀法,使能显示近于平行晶面的位错,澄清了体心立方难熔金属中的位错组态;利用光弹方法首次观察到螺位错并给出了成像规律;提出了晶体生长的层错、孪晶等缺陷机制,发展了非完整晶体的生长动力学。用实验观察研究了界面失稳、胞状界面的演化、枝晶、分形的形成过程。提出了周期、准周期微米超晶格的声学效应、光学效应和非线性光学效应的理论,开拓了通过控制微米级微结构来研究新材料、新器件的领域

闵乃本 - 生平简介

1959-1984年历任南京大学物理系助教、讲师、副教授、教授,1982-1984年应聘为美国犹他大学物理系访问副教授,1986-1987年应聘为日本东北客座教授,1986-1992年任国家自然科学基金委物理学科组组长,1992年任国家教委科技委物理学科组组长,1987-1994年任南京固体微结构物理国家重点实验室常务副主任,1989-1993年任南京大学材料科学与工程系主任,1989年任南京大学材料科学研究所所长、国家科委人工晶体联合研究与发展中心主任,1990-1991年应聘为美国Alabama大学微重力与材料研究中心访问教授,1994年任南京大学固体微结构物理国家重点实验室主任、国家教委科技委副主任,1995年任国家教委微结构科学技术高等研究中心主任、南京大学固体物理研究所所长,1997年任江苏省自然科学基金委主任。

曾获1964年"工业新产品"二等奖、1982年国家自然科学二等奖、1983年美国犹他大学及习弹公司颁发的"大力神"奖、1986年国家教委科技进步二等奖、1994年国家教委科技进步二等奖。1995年被评为全国优秀教师,1997年获国家级教学成果一等奖。编著的《晶体生长的物理基础》一书获国家优秀科技图书一等奖。

在2006年度国家科学技术奖励大会上,闵乃本院士领衔完成的《介电体超晶格材料的设计、制备、性能和应用》获国家自然科学奖一等奖。这也是自1999年国家奖励制度改革以来内地高校独立完成的首个国家自然科学一等奖。

1986年,闵乃本提出“介电体超晶格”材料的概念,并设想将准晶结构引入介电体超晶格中。经过近3年探索,闵乃本和学生朱永元教授等建立了“准周期超晶格”的理论,并预言“一块准周期的介电体超晶格有可能将一种颜色激光同时转换成三四种颜色的激光”。1992年起,课题组人员集体攻关,用两年多时间成功推出“室温图案极化制备介电体超晶格”新技术。1995年,课题组用这种新技术制备出周期超晶格。1996年制备出同时能出二种颜色激光的准周期介电体超晶格。2005年,课题组利用自行研制的介电体超晶格,研制成功全固态超晶格红、绿、蓝三基色和白光激光器,制出样机,取得了4项国内发明专利和1项美国发明专利。

介电体超晶格的应用受到国际同行关注。据介绍,“介电体超晶格”材料如用于制造医用激光器,既可查病灶,又可用于治病,医用前景广阔。

闵乃本 - 科学研究

从上世纪70年代起,闵乃本开始了对晶体生长的研究。1982年,他的41万字的专著问世,成为当时国际上第一本全面论述晶体生长的理论专著。1983年,闵乃本在美国犹他大学作访问学者期间,解答了“晶体表面粗糙化”这一难题,他因此获得了1983年度的美国“大力神”奖。1984年,中国发生的两件大事鼓舞了闵乃本。一是中央决定建立国家自然科学基金会;二是南京大学实验室成为了首批国家4个重点实验室之一。时年49岁的闵乃本,意识到自己仅凭现有的精力不可能一个人单枪匹马地完成全部的学术设想。从美国回来后,他决定通过建设团队来实现自己的科学设想。于是,他便开始致力于组建团队,一边培养学生,一边开拓研究。当时,闵乃本从事的研究领域在国际上处于冷门,应用前景并不明显。他与同事心平气和地坐了11年“冷板凳”。说是心平气和,不是说没有苦闷、没有焦虑。即使在彷徨不安,走投无路的情况下,他们也强迫自己静下心来,心无旁鹜地思考、求索。在闵乃本看来,“一个真正的科学家要耐得住寂寞,10年、20年静下心来,不能心急,不能以功利为目的。”就这样,闵乃本和他的课题组用了19年的努力,使得他的这个研究领域从冷门变成了在光电子、声电子、材料科学的交叉领域中一个最重要的国际热门。

闵乃本 - 刻苦团队

1984年,中国发生的两件大事鼓舞了时为晶体生成领域新星的闵乃本,使他感到自己的学术设想有了实现的客观条件:一是中央决定建立国家自然科学基金会,二是南京大学固体微结构国家重点实验室成为首批4个国家重点实验室之一。当时,闵乃本49岁,意识到自己最富有创造性的年华已过,凭现有的精力不可能一个人单枪匹马地完成全部的学术设想。当他1984年从美国访问归来后,便开始致力于组建团队,一边培养学生一边开拓研究。

为了解决人才的断层问题,闵乃本决定从学生中选拔一批优秀的年轻人做自己的研究生。1982年从南大毕业的朱永元先在苏州一家工厂工作了三年,1985年被闵乃本慧眼识才,招进课题组专门做超晶格方面的研究;老三届毕业生祝世宁,年轻一些的陆亚林、陆延青也相继进入课题组,成为他的博士生。考虑到研究项目从纯基础的科学很有可能发展到应用,于是从1986年开始,闵乃本设想可以招收一些具有工科背景的研究生。陆亚林回忆道,1988年,当他在浙江大学获得工学硕士后,慕名想到闵老师研究组攻读博士,但又顾虑重重,担心自己的物理背景不够。他怀着忐忑不安的心情给闵乃本写了一封信,并不期待有所答复。然而,他没想到闵乃本很快就回了一封整整两页的亲笔信,给他以巨大的鼓励。从此,他的人生因这封信而改变。没有进入获奖名单的陈延峰原是西北工大的工学博士,后也被闵乃本招来做博士后研究。1999年后,课题组又先后引进了非线性光学专家王慧田教授和固体激光技术专家何京良教授一起进行合作。就这样,一支理工相结合、知识与年龄结构合理的梯队开始了漫长而艰辛的攀登之路。

1984年以前,高校科研条件非常简陋,教师的生活条件和国外相差几十倍,许多博士毕业后不太愿意留校工作。在这种形势下,闵乃本考虑最多的就是如何留住人才,给愿意献身科学的青年人搭建施展才智的舞台。在他看来,一个学术群体的发展,是一个包括学科知识、实验技能、研究成果等不断积淀的过程,还包括学术传统、学术氛围、科学精神的传承。在这样的群体中,青年人就有可能在较短的时间内做出杰出的贡献。闵乃本对弟子的要求很高,国内一般的科研论文都是用中文撰写,当时朱永元在闵乃本手下读研究生,他发表的第一篇论文就被要求用英文写作。闵乃本这样告诫他:“我们的工作应该拿到国际上去竞争!”朱永元还回忆说,闵先生指导学生的方式是与学生在一起讨论,提出的问题切中要害,常常让学生回答不了,却每次都能让朱永元受到启发,向更深的地方钻研。

上世纪90年代初,有一次闵乃本去北京参加学术会议,在南京开往北京的卧铺车厢里,认识了企业家吴思伟。素昧平生的两人聊得很投机;受闵乃本的感染,临别前,吴思伟表示愿意无偿为改善青年研究人员的生活条件提供一笔资助。就这样,闵乃本用自己牵线的这笔资助在物理系、材料系和微结构实验室设立了“克力奖研金”,每位获奖者每个月可以获得1000元的补贴,这在当时比闵乃本自己的工资还要高。“这些客观的运气也为我们能在1997年之前的困难条件下保存一支队伍发挥了不小的作用。”闵乃本笑着说。

奉献精神在某种意义上说,就是一种自讨苦吃。在闵乃本的团队里,没有钟点,没有假期,没有周末,一有时间想到的就是科研,团队里没有人规定什么时候上班,什么时候下班,每一位成员吃完晚饭都会自觉赶到实验室,直到晚上十一、二点才离开。有些实验一做就是几天,每年的假期则是科研的黄金时间。为了充分利用时间,研究组几乎每年都要干到大年三十。这样,一干就是19年。

闵乃本 - 淡泊名利

闵乃本淡泊名利,谦虚谨慎,真诚质朴,在九三学社以及和他一起工作过的同事中,享有很高的威望。2007年2月27日,他获得国家自然科学一等奖后,面对巨额奖金,他首先想到的是他的团队。他对媒体坦言:“这个项目从1986年做到2005年,经历了19年时间。这19年不是一个人能够完成的,也不是我这个得奖的人能够完成的,还有很多人,他们也花了很多心血。对于这样一个成功,我最想强调的是团队贡献!”

闵乃本 - 奉献精神

闵乃本作风民主,关心他人,淡泊名利,提携后人,以他质朴真诚的人格魅力,把一群合作者紧紧地凝聚在自己周围。他的一个学生的爱人在苏州工作,他为此亲自跑了多年,费了很多周折,千方百计解决了他的学生夫妻两地分居的问题。他仅有一个6平方米的小书房和一个小学生用的小书桌,他的41万字的专著,就是趴在小书桌上完成的。1991年,他当选为院士后,南大校长办公会特别批了给他一套条件比较好的住房,但是他考虑到当时南大房子非常紧张,就毅然放弃了。今年2月27日,闵乃本获得国家自然科学一等奖,当韩启德主席代表九三学社向他表示衷心祝贺时,他激动地表示:“自古以来,中国知识分子毕生的最大追求,是能将自己的知识贡献给祖国和人民。胡锦涛主席亲自将国家自然科学奖一等奖授给了我和我的团队,表明了我们辛勤研究了19年的成果,得到了祖国、人民的认可,我们内心十分满足,倍受鼓舞。为此,我要进一步努力,决心把自己的毕生精力,奉献给我们这个伟大的时代!”

闵乃本 - 自讨苦吃成就荣耀

随着中国自然科学基金的设立,863计划、攀登计划、973计划的实施,以及国家重点实验室的建立,课题组所在的南京大学固体微结构国家重点实验相继购置了激光器、电子显微镜、聚焦离子束等现代化仪器和设备,科研条件大幅改善。尤其是1995—1997年取得的巨大成功,更让闵乃本对该研究方向的选择充满了信心。

闵乃本坦言,“和发达国家不同,我们的基础研究成果如果不再花一点时间将它演示出来,就不能吸引工业界或应用界的关注。我们处在发展中国家,要付出更多的努力再往前走几步,这样才能被产业界认识,使这些成果早日对人类、对我们的国家有所贡献。”

基于这一认识,课题组将已经取得的基础研究成果与全固体激光技术相结合,齐心协力,终于在2005年利用研制的介电体超晶格,研制成功全固态超晶格红、绿、蓝三基色和白光激光器。对一个以基础研究为主的课题组而言,要完成一台技术复杂的原型器件其难度可想而知,更何况他们不但制出了样机,还取得了4项中国发明专利和1项美国发明专利。据统计,从1997—2005年间,课题组发表论文46篇,并先后在《Science》上发表论文3篇,在PRL上发表论文7篇。

“做科学工作,我体会的是自讨苦吃,没有钟点,没有假期,没有周末,一有时间想到的就是科研,尤其在没有突破的时候非常痛苦。当然,入了迷以后就乐在其中,一旦理论结果或科学预言被实验证实了,这种成功的喜悦是别的任何一个人都不能体会到的,只有自己能懂。”闵乃本笑着说。

对介电超晶格的应用前景闵乃本有着更多的憧憬:“我们知道,一般的固体激光器只能出一种颜色的激光,用了我们的介电超晶格以后可同时出红、绿、蓝三种颜色的激光,或更多颜色的激光,这就为当代激光技术开拓了新应用,也开拓了光学和非线性光学的新领城。除了三基色激光器可以用于彩色显示外,还有许多事情可以做:如多波长激光器有可能去发展一种激光医疗仪器,它的好处在于,有些病症的病灶对某一个波长的激光比较敏感,就可以用它来检测和定位,然后再用另一波长的激光对它进行手术治疗。当然,目前这只是可能的设想,还没有做出来。如果有医疗界、企业界愿意做,我们会很高兴与他们一起来讨论。”

闵乃本 - 代表性著作

《晶体生长的物理基础》

闵乃本 - 代表性论文

钼晶体中存在有柏格斯矢量为的位错的实验证据

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