中国流-记电子显微学家彭练矛

中国流－－记电子显微学家彭练矛ByCondensation发信站:北大未名站 (2001年05月17日17:06:55 星期四),站内信件在人们面前如同一座山，神色平和，稳重敦厚，有如大山一般气质，他是“中国流”的追梦人走出东方早年的彭练矛就像一只追赶节气的小候鸟，牵着母亲的双手不停地追逐着父亲匆匆的背影。父亲是铁道部队的工程师，与千千万万的战友一道，从江西鹰潭、福建顺昌、陕西安康辗转到河北栾平，以当时特有的生活热情与生命韧性开山、架桥、铺路。年幼的彭练矛也就随着人民铁路在祖国大地上生长的节奏迁徙于崇山峻岭、偏远小镇之间，当他来到潮河边上的时候，父母将他送入了与所在公社同名的农村中学———虎什哈中学。学校的教学条件很差，连一些必需的课本都没有，更别说什么复习资料了。但这种艰苦的条件铸就小彭练矛学习刻苦、爱动脑筋、勤于思考的好习惯。这位爱琢磨问题的少年成绩在全校总是名列前茅。当他于1978年考入北京大学以后，虎什哈中学的老师还常常谈起他的生活片断，自豪地将他比作草窝窝里飞出的金凤凰。1978年秋天，北京最美丽的时节，彭练矛来到了北京大学无线电电子学系，开始了崭新的求学生涯。那时，中国刚刚从文化大革命的狂热无序中解放出来，整个中华民族都在思考着中国未来的方向。作为恢复高考后的新一代大学生，他知道自己身上的重担，知道轻浮的学风、贫乏的知识、苍白的思维，无法去承受历史的纤绳，拉动祖国的航船。彭练矛非常珍惜在北京大学学习的机会，他将自己的生活节奏安排得充实而有条不紊。每天早上六点三十分，他象闹钟一样准时起床，迎着金色的阳光走向教室或图书馆。晚上十时，又顶着星光回到宿舍。他完全沉浸在自己的知识时空，并不觉得这种三点一线的生活有什么单调与枯燥。他保持了自己独立思考问题的习惯。班上天资聪慧的同学很多，入学时表现并不算最突出的彭练矛从三年级时成绩开始慢慢往上窜。在大学四年级，他从激烈的竞争中脱颖而出，以第二名的成绩考取了本系电子物理专业的硕士研究生。但是，彭练矛觉得自己可以做得更好，便于同年参加了由著名物理学家、诺贝尔奖获得者李政道先生主持的中美联合招收物理学研究生计划考试。参加考试的青年学生人人握灵蛇之珠，个个抱荆山之玉，都希望能求教于李政道先生。考试结果出来了，彭练矛成为当年电子系众多考生中唯一的上榜者。海外学涯彭练矛大学毕业前考硕士研究生时选择的是电子物理专业； 1983年通过CUSPEA计划赴美攻读博士学位时，选择的专业是电子显微学。当投身这一神圣事业时，他本身也是快乐无比的。电子显微学的美国学派的发祥地是亚利桑那州立大学。这一学派的“掌门人”是英国皇家学会院士、高分辨电子显微学创始人、设立于亚利桑那大学的美国国家高分辨电子显微学中心主任考利教授。要学到真本领，离不开名师的耳提面命，彭练矛下决心要争取成为考利先生的学生。由于李正道先生主持的 CUSPEA计划挑选出来的学生在美国有极好的声誉，所以彭练矛没有费多大的工夫就得到“掌门先生”的青睐，投入先生门下，如愿以偿成为他的入室弟子。1984年夏天，正如彭练矛与考利先生约定的一样，他开始跟随这位世界知名的导师做一个课题。也许是由于勤奋与执著，也许是由于聪颖与悟性，这个夏天之后，考利先生对这个中国学生不由得另眼相看。夏季的日子刚刚过去，新学期还没开始，彭练矛和考利合作的孕育了一个夏天的第一篇论文问世了。他们两人之间多年富有成效的合作从此展开了。彭练矛在新学期开始后，也就正式成为考利先生的学生和研究助手。考利教授给彭练矛拟定的博士论文课题是发展可用于计算表面缺陷像的高能反射电子衍射理论。彭练矛接受了这个课题，经过一年半的努力，取得了非常出色的成果。新年之后，考利告诉彭练矛，世界著名的晶体学家埃瓦尔德(Ewald)去世了，国际晶体学会为了表示对这位卓越科学家的怀念，准备在《国际晶体学》杂志上为他出一本纪念文集，同时叮嘱他将过去一年多的结果整理成一篇论文，投送这本论文集。彭练矛在接下来的两个多月里，全面细致地整理研究结果，精心撰写论文，字斟句酌，数易其稿，像慈爱的父亲一样，将所有的时光都倾注这个独立养育的“新生婴儿”身上。彭练矛的努力没有白费，1986年论文发表后反响极大，得到了学术界的普遍赞誉，迄今为止已被引用100多次，成为彭练矛发表在国际学术刊物的80多篇论文中引用率最高的一篇。这篇论文成为他的成名作，国际电子显微学领域的灿烂星空中升起了一颗东方新星。彭练矛虽然取得了卓越的成绩，但他觉得自己并没有修成正果，在电子显微学的王国里，还需要砥砺自己的洞察力、判断力。在 1987年短短一年的时间里，他先后向电子显微学领域的表面共振衍射、表面电子能量损失谱、表面位错Burger矢量的确定等各个堡垒发动进攻，取得了一连串的成果。彭练矛的接连不断的成功让导师考利先生兴奋不已，每次见面，考利总会兴致勃勃对他讲他们还可以一起做很多课题。但羽翼丰满的雄鹰总会去展翅蓝天。考利觉得彭练矛的成绩与学科功底早都可以毕业了，就在1987年的秋天，他明确表示彭练矛应该开始撰写博士论文，准备毕业了。1988年5月21日，彭练矛轻松地通过了博士论文答辩。几乎在获得博士学位的同时，彭练矛也结束了自己的单身生活。五天之后，他与美丽端庄的恋人程原女士在她原来就读的波士顿史密斯学院的教堂永结同心。在婚礼上忠贞不渝的誓言表明，除了追求科学的真理，他还将以自己的双手为家庭撑起一片晴天。就像一个虔诚的穆斯林向往圣城麦加，彭练矛希望有朝一日能到现代电子显微学的诞生地去朝圣，亲自去探寻牛津、剑桥英才辈出的奥秘；也希望能追随那些与现代电子显微学王国的神祗签订第一份“约法”的大宗师们，潜心修炼，增强自己在电子显微时空中呼风唤雨的“法力”，创建自己的学派。在得知彭练矛的意向后，剑桥与牛津的大师们都非常热情。希尔施、惠兰和豪伊都特地为他分别向各自的大学申请研究基金。牛津大学领先一步批下研究基金，彭练矛于1989年初来到了希尔施、惠兰所在的牛津大学冶金与材料科学系，程原则转赴剑桥大学攻读社会学博士学位。彭练矛最初以研究助手的身份来到牛津大学，协助现代电子显微学奠基人之一的惠兰教授进行科学研究。惠兰对他提出的研究课题是反射高能电子衍射束的振荡现象，最终可以用原子尺度监控薄膜分子束外延生长过程。最初半年，彭练矛主要集中精力熟悉分子束外延生长过程这一新的堡垒。下半年，他开始寻找攻克堡垒的办法。他敏锐地意识到凭借现有的理论武器，难以拿下他面对的堡垒。他急需创造自己的理论武器，一种可用于生长表面的衍射理论。武器创造出来了!1989年年底，彭练矛基本完成了一种普遍适用的高能电子弹性动力学矩阵衍射理论的构造。不久，他又将自己创造的理论武器应用到表面的反射衍射情况，于1990年撰写了两篇论文；1991年又系统地研究了分子束外延生长表面的高能电子衍射情况，完成了三篇论文。这五篇论文，都先后发表在《英国皇家学会会刊》上。两年之内在皇家学会会刊上发表五篇论文，这在现代电子显微学显宗之一的牛津冶金与材料科学系是史无前例的。彭练矛，以自己的骄人成绩，赢得了电子显微学大师们的普遍赞誉。惠兰院士在看完论文初稿后，就对彭练矛说：“你现在可以加入皇家学会了!”系主任希尔施院士对此十分满意，专门给他写了一封信，对他的卓越贡献表示诚挚的感谢。尽管彭练矛的工资在同年龄段中是最高的，但希尔施还是给他加了一级。后来惠兰先生偶然看到他的工资单时大吃一惊，告诉彭练矛这是校方近期才对知名教授实施的奖励政策，只有5％的人才能有幸得到此种待遇。对此，彭练矛并没有骄傲。他希望发展自己学术观点、创立自己学派的雄心壮志在异国他乡是不可能实现的。自己要创立的学术流派，只可能是“中国流”。祖国需要一批英才努力提高民族的科学技术水平，而海外赤子的科学研究也离不开祖国坚强的后盾。报效祖国“中心藏之，何日忘之。”作为游子，彭练矛与祖国母亲的心总是贴得很近。而祖国亲人的殷殷惜才之情，总是一次又一次唤起他的拳拳报国之心。1991年夏天，就在自己的科学研究进入一个黄金时期的时候，彭练矛在中科院院士郭可信的安排下，与妻子一起回到北京，进行为期三个月的访问研究。从 1991年到1994年间，彭练矛每年都回中科院工作一段时间。中科院的领导对彭练矛十分关心。在他作为访问学者回国期间，时任中科院院长的周光召先生两次会见他，并给他特批了一笔购买计算机设备的专款。 1991年，彭练矛利用这三个月的时间，与中科院物理所的周小川、段小峰、都安彦诸位学人合作进行科学研究，在半导体量子井和超晶格的反射电子成像、会聚束电子衍射方面取得了一定的成果。1993年，受郭先生委托，国际反射电子显微学研究会成立，该领域的世界知名学者云集北京。就在这个会上，他们的研究结果引起广泛的关注和兴趣。这些结果后来发表在电子显微学权威杂志《Ultramicroscopy》上，成为当年度的重要论文。亲人的温暖、祖国的进步，常常在彭练矛的内心中激荡、交融，在他的眼里，只有对祖国发展的贡献与科学真理的追求。1994年12月23日，他与妻子带着襁褓中的儿子，回国定居了。回国之后，新任院长路甬祥先生特地宴请了他，亲自指示中科院相关领导为他创造工作条件。很快，他所在的北京电镜实验室迅速配备了近百万美元的实验设备，他自己有了新增加的工作助手，并得到了首届国家杰出青年科学基金资助。面对新的世界，新的天地，他如鱼得水，研究工作迅速展开，一个又一个的科研成果诞生了。这些成果，都反映在他新发表于《英国皇家学会会刊》、《国际晶体学报》、《哲学杂志》等国际最高水平学术刊物上的30多篇论文上。郭可信先生欣慰地告诉其他人，彭练矛回国之后，出成果的频率明显加快了。彭练矛以优异工作业绩回报祖国的厚爱，他自己也得到了祖国的充分肯定。1996年，他入选中国科学院为培养新一代学术带头人的“百人计划”。1997年，他被国家教委和人事部评为“全国优秀留学回国人员”。1998年，他获得香港求是科学与技术基金会的“杰出青年学者奖”。然而，梦想建立电子显微学中国学派并立志使之与剑桥学派、牛津学派、美国学派相互争雄的彭练矛对此并不满意。他知道，学科的繁荣