因為有這些人,這個時代遂有斯文|紀(jì)念馮端先生
我國著名物理學(xué)家、中國科學(xué)院院士、南京大學(xué)教授馮端先生于2020年12月15日19時41分在南京去世,享年98歲。馮端先生出身書香門第,在戰(zhàn)火中艱苦求學(xué),一生格物窮理,正印證了“以有涯之生逐無涯之知”。馮端先生是本土學(xué)者,沒有留學(xué)經(jīng)歷,他從助教做起,從金屬物理到晶體物理,開展了大量開拓性的研究,歷經(jīng)磨難卻沒有停下科研的腳步,逐成為我國晶體物理研究的奠基人、凝聚態(tài)物理泰斗。 馮端先生兄姐四人,各自都是領(lǐng)域內(nèi)的大家,有“馮氏四兄妹”之稱。正如馮端先生翻譯奧地利詩人里爾克《黃昏》的詩句,“你對不可言說的進行探究,使你迷惘的生命終趨于成熟?!彼麄冊趯W(xué)術(shù)之路上質(zhì)樸求索,探幽本真的堅持,顯示出了學(xué)者應(yīng)有的風(fēng)格。如今馮門四杰,一一謝幕。謹以《物理》雜志2008年發(fā)表的下文(原題為《以有涯之生逐無涯之知——訪馮端先生》)來紀(jì)念馮端先生。

撰文 | 王進萍

馮端,凝聚態(tài)物理學(xué)家和教育家,中國科學(xué)院院士。江蘇蘇州人,祖籍浙江紹興。1946年畢業(yè)于國立中央大學(xué)物理系。南京大學(xué)教授,第六—第八屆全國人民代表大會代表。曾任中國科學(xué)院學(xué)部主席團成員、中國物理學(xué)會理事長等職。
其科學(xué)工作,跨越凝聚態(tài)物理學(xué)和材料科學(xué)兩大學(xué)科,開創(chuàng)了功能材料的人工微結(jié)構(gòu)化這一有重大科學(xué)與技術(shù)意義的領(lǐng)域;其科學(xué)著作,建立了新的學(xué)科體系,引導(dǎo)著一代學(xué)子的成長;其科學(xué)實踐,對人工微結(jié)構(gòu)材料與器件的發(fā)展具有重要的指導(dǎo)意義;其學(xué)術(shù)思想,為建立具有國際影響的學(xué)派奠定了基礎(chǔ);對中國科學(xué)發(fā)展做出了卓越貢獻,是我國金屬物理學(xué)和凝聚態(tài)物理學(xué)的奠基人之一,以金屬物理、材料科學(xué)與凝聚態(tài)物理的科學(xué)著作聞名于世。1980年當(dāng)選為中國科學(xué)院學(xué)部委員(院士),1993年當(dāng)選為第三世界科學(xué)院院士,國家攀登計劃項目“納米材料科學(xué)”首席科學(xué)家。其科學(xué)成就獲國家自然科學(xué)獎、國家科學(xué)技術(shù)進步獎多項,獲陳嘉庚數(shù)理科學(xué)獎、何梁何利科技進步獎、國家級教學(xué)成果獎一等獎,等等。

馮端先生
深厚的家學(xué)淵源
1923年6月11日,馮端出生于古城蘇州。父親馮祖培是紹興人,作為舊時代的文人,1905年, 他陪伴親友去參加縣試(考秀才), 竟考中了案首(即第一名)。紹興本是人才濟濟之地, 在幾百個讀書人中脫穎而出,考上案首自然是頗不容易的。但隨后科舉制度廢除了,馮端的父親為了養(yǎng)家糊口,只好走紹興文人的老路,投身作幕僚(俗稱師爺), 四處奔波。曾先后在南昌、南京、六合、無錫等地任職, 擔(dān)任過秘書、科長,縣長等職務(wù), 家人隨父親任所變換而經(jīng)常遷徙。
父親從無錫卸任之后,將家遷到了蘇州。因為父親認為蘇州畢竟是文化古城, 有利于子女的培養(yǎng)和教育。于是決定讓母親帶著孩子定居于蘇州。為了全家的生活,父親孤身前往安慶、濟南、福州等地任職。1923年馮端出生于蘇州。當(dāng)時大哥馮煥8歲, 姐姐馮慧6歲,二哥馮康3歲。也許正是父親的這一英明決定,成就了此后赫赫有名的“馮氏兄弟”:馮煥(美國通用公司高級工程師), 馮康(著名數(shù)學(xué)家), 馮慧(中國科學(xué)院動物研究所研究員)和馮端(著名物理學(xué)家)。馮端先生感慨地說:“我們幾個孩子大致依循了類似的途徑:從蘇州中學(xué)附屬實驗小學(xué)到蘇州中學(xué),再就讀于中央大學(xué)。大哥馮煥從小愛學(xué)習(xí), 為我們帶了好頭?!?/p>
圖1. 1933 年,馮端與兄姐于蘇州家中后院合影(左起:馮煥、馮慧、馮康、馮端 )
所以,馮端從小就喜歡讀書,常在家中翻閱兄姐的高年級課本,后來上了小學(xué)高年級,更是發(fā)現(xiàn)讀書的天堂———學(xué)校的圖書室。即便現(xiàn)在馮先生回憶起來,還是記憶猶新:“我還記得圖書室有四卷本《胡適文存》等書籍。這些不是小學(xué)生能看得懂的, 但我還是經(jīng)常去翻閱,覺得蠻有意思的,久而久之便也有了些許感悟?!瘪T端小時候?qū)Φ乩硪采罡信d趣。他將世界地圖集看得滾瓜爛熟, 各國形狀及首都名稱均了然于心。

圖2. 半個世紀(jì)后四兄姐及姐夫合影(左起:馮煥、馮康、馮端、馮慧,葉篤正)
1934年,馮端考入蘇州中學(xué)。蘇州中學(xué)的教師陣容很強,老師們不僅認真負責(zé)而且講課精彩生動。課堂內(nèi)的學(xué)習(xí)為馮端打下了扎實的數(shù)學(xué)、英語和國文基礎(chǔ),而課余的大量閱讀使他的眼界更加開闊。蘇州中學(xué)有幢兩層的圖書館小樓,馮端經(jīng)常去借閱與課程無關(guān)的圖書來閱讀。
馮先生回憶說:當(dāng)時,我大哥馮煥已經(jīng)在中央大學(xué)讀書,家里會給他一些零用錢,大哥常常將省下來的錢買一些科普書送給我,例如上世紀(jì) 30年代英國著名天文學(xué)家兼物理學(xué)家琴斯與愛丁頓等人寫的《神秘的宇宙》、《膨脹的宇宙》、《物理世界真詮》等科普著作,盡管由于基礎(chǔ)所限,尚無從深入理解現(xiàn)代物理學(xué)中的一些新理論,但是我隱隱約約地感到物理世界的奧妙無窮,并為之心迷神往。后來大哥還為我訂閱了一份期刊《宇宙》。其中報道的我國天文學(xué)家奔赴日本的北海道和蘇聯(lián)的柏力去觀測日全食的事跡,令我對科學(xué)產(chǎn)生興趣,并且走上研究物理學(xué)的道路。
1937年7月7日, 日軍蓄意挑起盧溝橋事變,繼而在上海又制造了“8. 13事件”,抗日戰(zhàn)爭遂全面爆發(fā)。蘇州中學(xué)圖書館慘遭敵機轟炸,在殘垣斷瓦之間,馮端和二哥馮康撿到一本燼余殘缺的英文書《Great Short Novels in the World》, 馮康津津有味地閱讀起來,馮端很是羨慕,他開始向往自己什么時候也可以自由閱讀英文書刊, 并暗下決心要好好學(xué)英語。蘇州淪陷后,馮端跟隨家人去了福州永安縣, 與父親團聚。1938 年9月, 馮端就讀遷至沙縣的省立福州高中。他積極參加學(xué)校組織的課外活動:國語與英語演說比賽,國際時事辯論會等。他還和同學(xué)發(fā)起組織了《牛頓自然科學(xué)社》, 負責(zé)出壁報。他將閱讀何魯所著的《虛數(shù)詳論》的心得體會寫一篇文章《虛數(shù)》在壁板上發(fā)表,這是馮端先生的第一篇“論文”。

圖3. 高中時的馮端(1940年)
念完高二后,因父親病故,馮端和家人去了重慶沙坪壩,居住在大哥馮煥的宿舍。二哥馮康在中央大學(xué)讀書。當(dāng)時中央大學(xué)規(guī)定剛念完高二的同等學(xué)歷的學(xué)生,當(dāng)年不能考大學(xué), 必須等一年后才許應(yīng)試。在這一年里馮端就用二哥的借書證到中央大學(xué)圖書館借書,他開始大量地閱讀英語小說、散文, 還讀了許多科學(xué)家的回憶錄、傳記、史料和評述等。那些生動精煉,原汁原味的英文小說,給生活在艱苦戰(zhàn)亂中的馮端帶來了無限樂趣和精神上的慰藉, 也使得他的英文水平有了顯著提高。馮先生不無自豪地說:“我在這段時間讀了一百多本原版英文書, 之后便感覺到英語算學(xué)通了。”
1942年,馮端考上中央大學(xué)物理系, 參加英語甄別測驗,獲得最優(yōu)等, 得以免修英語。馮先生回憶說:“進了大學(xué)以后, 我沒有再上過英語課程, 受到的正規(guī)英語教育只有初中三年,高中兩年。我的英語讀、聽、說、寫都能應(yīng)付自如,完全得益于大量閱讀英語著作?!半m然馮端從來沒有接受過正規(guī)的英語口語訓(xùn)練,但是他卻在許多國際會議上用流利的英語作報告, 并且能與外國學(xué)者自由交流。馮先生說:“我靠的是中學(xué)課堂教學(xué)的底子, 以及后來自己的多看多用?!?/p>
無悔的執(zhí)教生涯
1946年馮端以優(yōu)異的成績從中央大學(xué)畢業(yè), 并有幸留校任助教,從此開始了他在南京大學(xué)長達60余年的執(zhí)教生涯。他從帶教普通物理實驗開始,積累了一些經(jīng)驗后,改帶電磁學(xué)實驗,乃至于近代物理實驗。1949年春,馮端先生真正走上了講臺, 講授醫(yī)學(xué)院的普通物理課程。這以后,他幾乎教遍了物理學(xué)的各個分支學(xué)科,從基礎(chǔ)課到專業(yè)課,從實驗課到理論課,他都能應(yīng)付自如。不論酷暑寒冬,他的辦公室、書房,都鋪滿展開的書籍和文獻資料。上世紀(jì)60年代后,他致力于專業(yè)課與研究生課程的教學(xué),開設(shè)了新課程,將物理學(xué)的最新發(fā)展介紹給學(xué)生。由于他博學(xué)多才,擅長將自然科學(xué)各學(xué)科的知識與物理學(xué)領(lǐng)域的規(guī)律融會貫通,表達生動又精練透徹,所以深受學(xué)生的歡迎,常常會出現(xiàn)教室爆滿的現(xiàn)象。馮先生說:“教學(xué)是一件辛苦的事, 不過我很高興自己取得了可觀的成果,培養(yǎng)出了一些優(yōu)秀的學(xué)生?!?/p>
圖4. 馮端在講課
1952年院系調(diào)整之后, 國內(nèi)正好處于學(xué)習(xí)蘇聯(lián)的熱潮中,其舉措之一是仿照蘇聯(lián)在綜合性大學(xué)中成立了許多金屬物理教研組, 南京大學(xué)也是其中之一。但金屬物理的內(nèi)容究竟是什么, 大家也心中無數(shù)。只有先干再學(xué)吧!1958年“大躍進”之后, 馮端接任金屬物理教研組主任, 同時在基礎(chǔ)組任教重頭課:本系的普通物理, 分子物理與電磁學(xué)部分, 還要在金屬物理教研組內(nèi)開《晶體 X射線學(xué)》的課。時處三年困難時期,營養(yǎng)不良,而本系普通物理課是一門接近200名學(xué)生的大課。在無擴音設(shè)備、隔音不良的茅草頂教室授課,必須挑高嗓門講課,這可是強體力的勞動,接連四堂課下來, 就筋疲力盡了。到晚間馮端還要構(gòu)思撰寫《金屬物理》這一專著。由于《電磁學(xué)》是一門成熟的學(xué)科, 體系井然有序;而《金屬物理》是一門發(fā)展中的學(xué)科, 兩相對照, 頗有啟發(fā), 使馮端致力于將這一在發(fā)展中的學(xué)科條理化和系統(tǒng)化,從而取得了成效。1964年,《金屬物理》上卷(署名馮端、王業(yè)寧、丘第榮)問世,1966年下卷交稿, 適值“文化大革命”爆發(fā), 后于1975年略加修改后出版。《金屬物理》獲得了前輩學(xué)者錢臨照、柯俊等先生的贊許, 有的學(xué)子譽之為金屬物理的《圣經(jīng)》。在“文化大革命”期間,日本著名學(xué)者橋口隆吉教授訪華,到北京鋼鐵學(xué)院進行訪問時,在柯俊教授的辦公室看到了《金屬物理》 上卷。橋口隆吉教授翻閱之后,了解了該書的內(nèi)容和處理問題的大體方式。他當(dāng)即用贊許的口氣說:“這樣一本內(nèi)容新穎的書, 在1964年就已出版,在全世界范圍內(nèi)都是非常難能可貴的?!?/p>
之后,馮端先生將自己積累的知識, 如蚌育珠,融匯、凝聚成一部又一部著作:《金屬物理》(上冊)(1964);《金屬物理》(下冊)(1975);四卷本《金屬物理學(xué)》(1985-1992);《凝聚態(tài)物理學(xué)新論》(與金國鈞合著)(1992);《熵》(1992);《漫談凝聚態(tài)物質(zhì)》(與馮步云合作)(1992-1994);《固體物理學(xué)大詞典》(馮端主編);《材料科學(xué)導(dǎo)論》(馮端, 師昌緒,劉治國主編)(2002);《凝聚態(tài)物理學(xué)》(與金國鈞合作)(上卷)中文版(2004), 英文版(2005);《熵的世界》(與馮少彤合作)等。當(dāng)筆者來到馮先生家中采訪時,驚奇地發(fā)現(xiàn),先生這些年出版發(fā)表的專著摞在一起竟然有書桌高, 果真是著作等身!如今 84歲高齡的馮先生仍然筆耕不綴, 日復(fù)一日伏案撰寫《凝聚態(tài)物理學(xué)(下卷)》, 馮先生笑著告訴我, 這是他用英文寫的“最后一本書” 。馮先生說:“用英文寫,打字可以快一點,完稿后再譯為中文?!?/p>
圖5.《凝聚態(tài)物理學(xué)》(上卷)英文版
馮先生的教書生涯持續(xù)了幾十年。到1992年,雖已近耄耋之年, 他仍上第一線為學(xué)生開“凝聚態(tài)物理學(xué)”這門課。有一天, 馮先生正在講臺上給學(xué)生上課,突然身體不適, 感到胸悶, 只好提前5分鐘下課,在教研室休息了15分鐘后,他又站在了講臺上,繼續(xù)給學(xué)生們上課。不料胸悶加劇,馮先生幾乎暈倒在講臺上,被學(xué)生們急送到醫(yī)院急診室,醫(yī)生懷疑為急性心肌梗塞,病情相當(dāng)危險。之后轉(zhuǎn)到南京軍區(qū)總院, 住院兩個月。出院時, 他竟然欣喜地對夫人說:“這2個月在醫(yī)院里真好, 因為無外界干擾, 我的工作效率很高?!痹瓉?, 即便在住院治療期間, 他也不是全部休息,而是積極批閱稿件和撰寫專著。
長期的教學(xué)實踐給馮端先生打下了扎實的基本功,他掌握了形象化的物理思維方法,也越來越享受到探索理解新知識的樂趣。
最近,馮端先生在撰寫巨著《凝聚態(tài)物理學(xué)》下卷最后一章《面向復(fù)雜性》, 涉及了眾多跨學(xué)科的內(nèi)容,諸如沙丘的崩塌,地震與板塊漂移,湍流,物種的萌生與絕滅,生命游戲, 動植物器官中的分形結(jié)構(gòu),乃至于社會現(xiàn)象中的車流和信息網(wǎng)絡(luò)等當(dāng)代具有挑戰(zhàn)性的問題。許多問題是邊學(xué)邊寫,既有獲得新知識的興趣,又展示了融會貫通, 將它系統(tǒng)化的組織本領(lǐng)。例如,有關(guān)車流的問題使他回想起在解放初他參加游行的切身體驗:隊伍開始時密度是均勻的,但不可避免地發(fā)展為疏密相間,一陣滯留不前,一陣拼命奔跑, 這個情況使得他想起Lighthill與Witham(1956年)一篇文章中的一維車流理論, 論述了原本是密度均勻的車流, 必然會造成疏密相間的運動波向后傳播,這是一維車流的基本理論,而為了將車流理論作進一步闡述, 則介紹了 Nagel 與 Schreckenberg 的元胞自動機理論。
眾所周知,馮先生是一位土生土長的科學(xué)家, 所以筆者問“:我和許多人都有一個同樣的問題,與您同齡的老一輩科學(xué)家許多都曾出國留洋,畢業(yè)后您沒有考慮過出國繼續(xù)深造嗎?”馮先生坦白地說“:考慮過,但當(dāng)時,我大哥馮煥和姐姐馮慧都在美國留學(xué), 二哥馮康到蘇聯(lián)留學(xué),不能都出去, 老母親在家要有人贍養(yǎng),所以我就沒有出去。”原來馮先生還是一位孝子。70年代, 改革開放后, 他有很多機會出國進修和工作。但他一次次將出國名額推薦給了系里的年輕老師,自己則堅守崗位,籌劃實驗室的建設(shè)與發(fā)展。馮先生一直視物理系的利益、南京大學(xué)的利益高于個人利益。1995年3月,馮先生借去美國參加美國物理學(xué)會三月年會的機會,訪問了芝加哥大學(xué)、西北大學(xué)、密西根大學(xué)、馬利蘭大學(xué)、約翰。霍普金斯大學(xué)、紐約州立大學(xué)阿爾班尼分校、布法羅分校等學(xué)校, 并應(yīng)邀作學(xué)術(shù)報告。2004年,馮先生又以探親為名辦了簽證,住在女兒家,卻用了兩個月的時間自費訪問了加州大學(xué)伯克利分校、布朗大學(xué)、康奈爾大學(xué)、羅切斯特大學(xué)、以及加州大學(xué)洛杉磯分校等。他參觀實驗室, 與那里的科研人員交談,發(fā)現(xiàn)他們從事研究的新課題、新成就,回校后又向系里的老師傳達。雖然馮先生沒有到國外留學(xué)和工作的經(jīng)歷,但這并沒有限制他成為國際有影響的教育家和物理學(xué)家。
當(dāng)筆者問馮先生, 60多年的教學(xué)生涯, 有什么寶貴的經(jīng)驗可以傳授給年輕教師時, 馮先生認真地說:“教師必須要引導(dǎo)學(xué)生獨立思考, 讓學(xué)生自己來解決問題,培養(yǎng)他們的創(chuàng)造思維。學(xué)而不思則罔, 思而不學(xué)則殆。如果教師只能接受第二手的知識,沒有自己創(chuàng)新的思維, 或者說新的知識, 教出來的學(xué)生,同樣也只是能夠接受第二手的知識?!?馮先生說, 作為教師要終生學(xué)習(xí)。他始終服膺胡適先生的名言:為學(xué)當(dāng)如金字塔,要能博大又要能高。同時還堅持陳寅恪先生所倡導(dǎo)的“獨立之精神,自由之思想”。
幾十年來, 馮先生培養(yǎng)出一批很優(yōu)秀的科研人員,談到年輕的科研人員該如何開展工作時,馮先生很誠懇地說:“科研工作的第一步, 往往是從搜集資料開始的。善于搜集, 整理資料, 這是做學(xué)問的一項基本功。有基本功之后,在工作中就要逐步培養(yǎng)自己的眼光,鑒賞能力與判斷能力。這需要身體力行, 見多識廣,要有透徹的體會。也就是要善于發(fā)現(xiàn)問題和找到研究問題的角度, 要能發(fā)現(xiàn)某些問題之間細微的差異,這一點在我們的理科研究中尤其重要。你要能夠判斷,哪些課題是重要的,哪些課題是無關(guān)緊要的,哪些是時機成熟的, 哪些還暫時不具備條件的。另外很重要的一點, 就是要力求開拓視野, 觸類旁通。比如學(xué)科之間的交叉領(lǐng)域,往往是最活躍的生長點,井中之蛙是無法窺其奧秘的, 而每一個實際問題,也往往是多學(xué)科的交叉,解決它要有廣博的知識和技能。當(dāng)然還要盡可能地利用現(xiàn)有的環(huán)境,與同行積極探討學(xué)術(shù)問題,要有團結(jié)互助的團隊精神。”
晶體物理研究的奠基者
馮先生說:“我這一輩子可以用 10 個字來概括,即:讀書, 教書, 寫書和科研育人。前三者已在前面談了不少,現(xiàn)在重點來講我的科研和育人,因為這也是我科學(xué)生涯中的重要組成部分?!?/p>
自1958 年起, 馮端擔(dān)任了金屬物理教研組主任,領(lǐng)導(dǎo)了教研組的教學(xué)與科研。當(dāng)全國大煉鋼鐵時,馮端卻帶領(lǐng)了一批學(xué)生在實驗室里煉“鈦”, 并在難熔金屬單晶體制備以及位錯觀測方面取得了一些成績。但后來在“文化大革命”中卻受到了嚴(yán)厲的批判,被認為是理論脫離實際。1973年借“文革”開始“復(fù)課鬧革命”的時機, 馮端建議將原金屬物理教研組改為晶體物理教研組, 得到絕大多數(shù)同志的贊同。改名后的晶體物理教研組分為三個小組:晶體生長,晶體結(jié)構(gòu)和缺陷, 晶體物理性質(zhì), 各個小組都有相應(yīng)的實驗室和承擔(dān)相應(yīng)的課程。閔乃本負責(zé)晶體生長小組,從事非線性光學(xué)晶體鈮酸鋰晶體的生長,并鉆研晶體生長的理論, 開晶體生長的課程, 于1982年出版了《晶體生長的物理基礎(chǔ)》這本專著。晶體結(jié)構(gòu)與缺陷,由周衡南和李齊分別負責(zé)。李齊的晶體缺陷的章節(jié), 略加修改后收入馮端主編的《材料科學(xué)導(dǎo)論》(2003年出版)一書之中。王業(yè)寧則負責(zé)晶體物理性質(zhì)這一小組,由張杏奎承擔(dān)講課。王業(yè)寧主持研制聲光調(diào)Q激光器, 為激光器倍頻效率的測量提供了可能性。
“文革”期間對馮端的不公正批判, 使他開始考慮一些更加深入的問題:如何選擇一個具體科研課題,既能提高科研人員的物理素養(yǎng),又能解決激光技術(shù)的某些關(guān)鍵問題, 還必須是他們設(shè)備簡陋的實驗室里可以實現(xiàn)的。
1974年正值“文革”之中復(fù)課鬧革命時期, 有一天馮端翻閱物理系書架上新到的一本美國刊物《Laser Focus》(此刊登載了有關(guān)激光發(fā)展的新聞),其中有一篇題為“光二次諧波增強效應(yīng)”的新聞, 簡述了C. F. Dewey和L. O. Hocker利用ZnSe天然的聚片孿晶,獲得倍頻光強隨孿晶片數(shù) N線性增加的報道。這一結(jié)果由于對聚片多疇的周期還沒有精確控制,因而倍頻光強還有改進的可能?;丶液?, 馮端查閱手頭的一本 F. Zernike與J. E. Midwinter合著的《Applied Nonlinear Optics》(John Wiley & Sons, 1973, New York), 其中 $3.3節(jié)(第 58頁, 見圖 2)論述了準(zhǔn)相位匹配方法, 扼要地介紹了布魯姆伯根Bloembergen的準(zhǔn)位相匹配理論;設(shè)想某一介質(zhì), 其非線性系數(shù)正負交替,片厚正好等于相干長度,聚片多疇結(jié)構(gòu)可以實現(xiàn)倍頻光強與N2成正比。馮端進一步查閱了Bloembergen的原始論文:Armstrong, J. A., Bloembergen, N., Ducuing, J. Pershan, P. S., Phys. Rev.,1962, 127:1918及Bloembergen, N., Sievers, A. J., Appl. Phys. Lett., 1970, 17:483, 進行了核實后,馮端在理論方面已經(jīng)心中有數(shù)了。他在視察實驗室中,發(fā)現(xiàn)生長的非線性光學(xué)晶體鈮酸鋰晶體的拋光表面的顯微照片, 經(jīng)常呈現(xiàn)條紋狀正負交替的疇結(jié)構(gòu)。1975年, 馮端訪問中國科學(xué)院物理研究所晶體室(室主任為陸學(xué)善先生,當(dāng)時陸坤權(quán)同志臨時負責(zé))時, 他曾簡單介紹了用生長鈮酸鋰聚片多疇晶體來實現(xiàn)準(zhǔn)位相匹配的設(shè)想。這也就是馮先生原始的idea。馮先生具有敏銳的洞察力, 善于捕捉國際科學(xué)上的前沿問題。

圖6. Zernike和Midwinter合著的《Applied Nonlinear Optics》(John Wiley & Sons, 1973, New York)的第 58頁
1976年“四人幫”被打倒以后,科學(xué)研究工作得以較正常地進行。馮端先生便指導(dǎo)閔乃本、 洪靜芬等人開始這方面的工作, 終于通過摻雜和偏心旋轉(zhuǎn)來加強旋轉(zhuǎn)生長條紋以獲得周期性聚片多疇鈮酸鋰晶體的有效途徑, 并長出了能夠?qū)崿F(xiàn)準(zhǔn)相位匹 配 理 論 預(yù) 期 的 聚 片 多 疇 晶體,并利用王業(yè)寧等研制的聲光調(diào)Q釔鋁石榴石激光器, 由朱勁松測量倍頻效率,寫出了論文《Enhancement of second – harmonic generation in LiNbO3 crystals with periodic laminar ferroelectric domains》。該文由馮端在上海國際激光學(xué)術(shù)會議上報告, 獲得了國際知名學(xué)者, 美國加 州理工大學(xué)的A. Yariv教授與斯坦福大學(xué)R. L. Byer教授當(dāng)場贊賞。Yariv教授還建議將文稿通過他投到Appl. Phys. Lett. 上發(fā)表, 這是他們研究組首次在國際刊物上發(fā)表論文(Appl. Phys. Lett., 1980, 37:607(見圖3))。

圖7. 馮端小組論文的首頁
這篇文章從實驗上驗證了諾貝爾獎得主布魯姆伯根關(guān)于非線性光學(xué)的準(zhǔn)位相匹配理論, 實現(xiàn)了鈮酸鋰晶體的倍頻增強效應(yīng), 從而在國際上領(lǐng)先開拓了非線性光學(xué)晶體微結(jié)構(gòu)化這一新領(lǐng)域。隨后,又于1985年在不能位相匹配的鉭酸鋰晶體中實現(xiàn)了準(zhǔn)位相匹配,并研究了周期疇結(jié)構(gòu)的形成機制。
以后馮端的學(xué)生們沿襲了他的思路和工作基礎(chǔ),延伸發(fā)展,在馮先生開辟的新領(lǐng)域里做出了許多可喜的成績,取得了國家自然科學(xué)一等獎。
這段歷程使馮端先生想起了20世紀(jì)科學(xué)大師盧瑟福(E. Rutherford)的一段經(jīng)驗之談:“任何人要想突然做出驚人的發(fā)現(xiàn), 這是不符合事物發(fā)展規(guī)律的。科學(xué)是一步一個腳印向前發(fā)展的,每個人都依賴前人的工作。當(dāng)你聽到一個突然的、 意想不到的發(fā)展,仿佛晴天霹靂時, 你永遠可以確信, 它總是由一個人對另一個人的影響所導(dǎo)致的。正是由于這種相互影響,才使科學(xué)存在巨大的可能性??茖W(xué)家并不依賴于某一個人的思想, 而是依賴于千萬人的集體智慧,千萬人思考著同一個問題, 每個人盡他一份力量。知識的大廈就是這樣建成的?!?/p>
之后, 馮端先生又把研究目標(biāo)放在凝聚態(tài)物理學(xué)與材料科學(xué)匯合處,做了大量開拓性的工作,為推動中國凝聚態(tài)物理的研究和發(fā)展起到了重要作用。1984年,馮端先生負責(zé)籌建南京大學(xué)固體微結(jié)構(gòu)國家重點實驗室,1986 年建成之后他即擔(dān)任該實驗室主任兼學(xué)術(shù)委員會主任, 領(lǐng)導(dǎo)其科研工作達十多年之久,奠定其在學(xué)術(shù)界的地位。該實驗室的成就在國際知名刊物 Nature, Science與 Recherche上均有專文報導(dǎo)。1991-1995年馮端先生任中國物理學(xué)會理事長。1992-1996年, 嚴(yán)東生院士和馮端共同擔(dān)任國家攀登計劃《納米材料科學(xué)》的首席科學(xué)家, 推動了我國納米科學(xué)的進展。
這些科研成果和大量的優(yōu)秀科技著作, 使馮端先生多次獲得國家獎勵, 諸如:1982 年國家自然科學(xué)獎二等獎,1995年國家自然科學(xué)獎三等獎,1996年何梁何利科技進步獎,1997年國家級教學(xué)成果一等獎,1999年陳嘉庚數(shù)理科學(xué)獎,1999年國家自然科學(xué)獎四等獎,2003年國家自然科學(xué)二等獎, 2004年國家自然科學(xué)二等獎,2005年國家級教學(xué)成果二等獎以及 2007年國家科技進步二等獎。1980年馮端當(dāng)選為中國科學(xué)院院士(學(xué)部委員),1993年當(dāng)選為第三世界科學(xué)院院士。
當(dāng)筆者請馮先生談一談多年科研工作的最大體會時,先生笑著說:“任何成果的取得都與艱辛兩字緊密相連的??蒲泄ぷ鲗嶋H上就是克服困難。如果一位科研人員能有打破一切障礙的勇氣, 將他的全部精力用于他要解決的問題,鍥而不舍地努力下去,必將取得有意義的結(jié)果。當(dāng)然還要富有團結(jié)精神,團結(jié)眾多的合作者,相互支持,共同奮斗。”
如影如隨的詩緣
馮端不僅是著名的物理學(xué)家, 而且是一名出色的物理學(xué)教育家, 然而, 許多人還不知道, 他還有一重鮮為人知的身份:詩人。
談到詩緣,說來奇怪,教馮端讀詩的啟蒙老師竟是目不識丁的母親。母親雖不識字, 記性卻特好, 能背誦《唐詩三百首》和《千家詩》中的不少短詩。小時候,馮端總聽到母親念念有詞地背誦許多詩篇,天長日久也就耳熟能詳了。在進小學(xué)之前,馮端就能背得出許多舊詩,雖不解其意,卻能瑯瑯上口。
馮先生笑笑說:“我對詩歌的喜愛似乎是與生俱來的。其實,我的父親就是一位詩人, 他骨子里是中國舊式文人,擅詩詞, 工書法。他寫詩主要是以詩言志,享受與詩友唱和之樂趣?!备赣H寫的詩詞, 曾手抄成一冊《秋影庵詞草》, 但父親生前卻沒有給我看過,也沒有教我讀詩詞, 甚至沒有和我談過詩詞。馮端說:“也許父親不想將他的愛好強加于孩子身上吧?!彪S著年齡的增長, 馮端愈發(fā)體會到詩詞的特殊魅力。詩詞中的精致微妙的語言,超脫空靈的意境往往使他著迷。無論是哥哥姐姐的國文書課本,還是家藏的各類詩歌,不管它淺顯易懂, 還是深奧含蓄, 馮端是有詩必背。上大學(xué)后, 為了能夠閱讀德語、法語詩的原文,馮端選修德語為第二外語,又旁聽了一年法語,解放后又學(xué)了俄語。大學(xué)圖書館里找不到的一些原文詩集, 他就依靠親友的協(xié)助, 托他們從國外買。1944年,馮端開始以“若梵”的筆名發(fā)表自己的譯詩, 他翻譯了許多英、法、德、俄等國的詩歌, 匯集在他的《零篇集存》之中。他也會在工作之余, 忙中偷閑地寫些詩詞,表達自己的情緒和心態(tài)。筆者有幸拜讀了馮先生的一些詩詞, 語言凝煉, 韻味醇厚, 令人贊嘆!
馮先生一生鐘愛詩詞,尤其難能可貴的是,他竟然能將詩中深刻的哲理和科學(xué)的內(nèi)涵巧妙地運用到了物理學(xué)專著之中。馮先生說:“科學(xué)和藝術(shù)可以彼此應(yīng)和,詩和物理學(xué)是相連通的?!痹凇赌蹜B(tài)物理學(xué)》英文版上卷的每一篇, 馮先生都會引用與本篇內(nèi)容相關(guān)的詩句或格言作為文章的開篇, 不僅給讀者以雋永的回味,而且讓物理學(xué)的同行受益匪淺。
比如在《不同結(jié)構(gòu)中波的傳播》這篇的開端引用了莎士比亞十四行詩中的曼妙辭句:
象波濤滔滔不息地滾向沙灘,
光陰也分秒必爭地奔赴終點。
后浪和前浪不斷地循環(huán)替換,
前呼后擁,一個個在奮勇爭先。
與之并立的是法國現(xiàn)代物理學(xué)家布里淵(L. Brillouin) 在其名著《波在周期結(jié)構(gòu)中的傳播》(1946)的一段話, 起了人文與科學(xué)相互呼應(yīng)的作用:
波的行為十分相似,不論是縱波還是橫波,彈性波還是電波。上一世紀(jì)的科學(xué)家在心中保持了這一概念……這一關(guān)于波的傳播哲理, 雖被遺忘過一段時間,在前十年間又重新復(fù)活。
能夠?qū)沤裰型庠娖攀帜閬恚?不著痕跡地融于學(xué)術(shù)著作,令人不禁感嘆馮先生豐厚的文學(xué)積淀以及對物理學(xué)始終不渝的探索精神。
詩意盎然的生活
馮端先生如此癡迷詩詞, 甚至將詩詞引入到了他的科學(xué)研究之中, 那么他會有怎樣詩意的愛情和生活呢?
在馮先生家中, 筆者有幸見到了他的夫人陳廉方女士。筆者好奇地問夫人:“生活中, 馮先生給您寫詩嗎?”陳廉方女士微笑著說,50多年前, 他們相識之初,馮端贈送她的禮物便是兩本詩集。之后的共同生活中,馮先生無論是到外地開會,還是出國參加學(xué)術(shù)活動,都會以詩代簡, 對她表達離情別緒。1978年,夫人不幸查出癌癥, 馮先生萬分焦急。后來手術(shù)成功,夫人康復(fù),馮先生大喜過望, 情不自禁詩興大發(fā),竟一氣呵成吟詩十首以賀。

圖8. 馮端與夫人合影。(左)2007年馮端夫婦合影;(右)時光倒流63年
在采訪中,筆者見到的馮先生話語慢條斯理,始終笑意盈盈;他的夫人端莊寧靜。這些應(yīng)該都是美滿婚姻留下的痕跡,是一天天的日子積淀下來的吧。從早年的艱難生活, 到現(xiàn)在的幸福晚年, 他們相濡以沫、有滋有味地共同走過了60多年!還是馮先生說得好:“苦也好甜也好, 悲也好喜也好, 我們都以積極的心態(tài)面對?!狈蛉苏f:“時間過得好快, 我和馮先生 都老了, 連出門都得相互攙扶著了?!笔前?, 執(zhí)子之手,與子偕老,能一起慢慢變老,這便是婚姻的美,生活的甜。
本文原標(biāo)題為《以有涯之生逐無涯之知——訪馮端先生》,發(fā)表于《物理》雜志2008年第4期,有刪改。