见“微”知著探求晶体的奥秘

——记国家自然科学奖一等奖获得者、南京大学闵乃本院士课题组

　　图为闵乃本院士正在实验室指导学生。　李虎军　摄

　　2007年2月27日，南京大学闵乃本院士课题组凭借“介电体超晶格材料的设计、制备、性能和应用”站到了国家自然科学奖一等奖的领奖台上，巧夺天工的晶体微结构在科学界引起不小的震动。

　　当空缺两年之后的一等奖再次让人们感受到科学研究的分量与魅力的同时，人们也将目光投向了这个奖项的背后，是什么让这个以研究微结构见长的课题组取得了如此殊荣？让我们来探“微”析理，寻找那不为人知的秘密。

　　格物致知——

　　　　小材料能作大贡献

　　在一般人眼中，这个长不过2厘米，比针头略粗些的晶体没什么特别，就好像安装玻璃时裁掉的一条玻璃片，但在闵乃本院士和他学生们的眼中，这个以“介电体超晶格”来命名的“玻璃片”却堪比无价之宝。而事实上，它未来所产生的价值，也确实难以用金钱去衡量。

　　究竟什么是介电体超晶格？采访前，记者尝试从网上寻找相关资料，结果却发现，输入这6个字后，搜索出来的结果几乎都和“闵乃本”有关———是闵乃本于1986年首次提出“介电体超晶格”的概念，并为它建立起一整套基本理论。

　　看来要弄明白它究竟为何物，还必须请教发现它的闵乃本。不过，身为中科院院士的闵乃本虽然在自己的专业领域内无人比肩，但面对记者这样的“外行”，想三五句话说明白也不容易。

　　从他的描述中记者了解到，介电体是一类不导电但透明、具有特殊光电功能的晶体。现今工业界用得较多的光纤材料，产生激光的激光晶体材料，调控激光的非线性光学晶体、电光晶体、声光晶体材料以及超声波工程用的压电晶体材料，都属此类。

　　具备一些物理知识的人都知道，晶体中存在电子能带，因此科学家可以通过半导体能带设计与剪裁，实现对电子的调控。而实现对光子的调控则要困难得多，这是因为光的波长远大于晶体中晶格的周期，所以在均匀晶体中无法形成光子能带。那么如何实现光子的调控？闵乃本提出，将与光波波长可比拟的人工周期微结构引入介电体，构成介电体超晶格，这样就可以达到控制光子运动的目的。在之后的研究中，闵乃本课题组又发现，周期介电体超晶格只能高效完成一个光参量过程，而准周期介电体超晶格可以同时高效完成多个光参量过程，于是在1990年提出了多重准位相匹配理论，将基本理论体系从周期超晶格扩展到准周期超晶格。

　　在近20年的不断探索中，闵乃本课题组还一步步发现，介电体超晶格中不仅存在光子能带，还存在其他准粒子能带，如声子能带、极化激元能带等，这样就有可能通过能带设计与剪裁，构成不同类型、不同功能的介电体超晶格。这些发现，进一步扩充了介电体超晶格的基本理论体系。

　　理论正确与否，需要实验来验证。接着，闵乃本课题组用了7年时间，先后制备成功周期介电体超晶格、准周期介电体超晶格和二维介电体超晶格，并探索出可以批量制备的新技术。他们取得的这一成就，不仅验证了自己提出的理论，而且为材料科学、光电子学、声电子学等交叉领域新兴学科——“畴工程学”的诞生奠定了基础。

　　基本理论的建立和基本效应的证实并未停止闵乃本的脚步，最近几年，课题组又致力于发展多重准位相匹配理论的现实应用，研制成功了能同时得到红绿蓝三基色的全固态超晶格激光器。“这一项目本身就具有成为重大成果的必然性，因为它将国家发展目标与科学自身发展规律结合了起来。”南京大学主管科研工作的副校长张荣这样评价课题组近年来所做的工作，而张荣所说的“国家发展目标”指的就是高性能激光器。

　　全固态超晶格三基色和白色激光器的问世意义重大，它不仅开拓了当代激光技术的新应用，而且开拓了光学和非线性光学的新领城。2005年出版的光学领域影响很大的国际学术刊物《光学进展》曾对此进行详细介绍，称这是“激光彩色投影显示的重要目标。”

　　而闵乃本显然对这一成果的应用前景有着更多的憧憬：“除了可以用于彩色显示外，还有许多事情可以做，如多波长激光器又可以用于医疗，它的好处在于，有些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治疗。当然，目前这还只是一种设想。”

　　新物质形态的发现往往伴随着新应用的突破，带来人们生活上的改变。有科学家评论，正如20世纪中叶半导体的发现，奠定了信息技术的基础，对此后半个世纪的世界经济产生了巨大的影响一样，介电体超晶格的发现，将有可能为未来的发展提供一个新的生长点。

　　众志成城——

　　　　团队凝聚出大智慧

　　“这个课题组是‘大师+团队’结构的典型例子。”在分析成果取得的原因时，张荣副校长一语道破天机。

　　“从凝聚态物理、材料科学到光学工程再到固体激光技术的综合结晶，不是一个人能完成的，也不是我们得奖的5个人能完成的。”在采访时，闵乃本一再强调，成果来自团队的智慧。“实际上，朱永元教授在建立基础理论方面作了主要贡献，祝世宁教授在主要效应的验证和器件发展方面作了重要贡献，陆亚林教授、陆延青教授、陈延峰教授、王振林教授、王慧田教授、何京良教授等都在不同方面作出了相应的贡献……”为了却得奖名额所限带来的遗憾，闵乃本拉着记者把课题组成员的工作一一道来。

　　1984年，作为晶体生成领域中坚力量的闵乃本刚从美国访问归来，就被两件大事所鼓舞，让他顿时觉得自己的学术设想有了实现的条件：一是中央决定建立国家自然科学基金会，二是自己工作的实验室成为国家计委建设的首批4个国家重点实验室之一。

　　不过，那时的闵乃本即将步入知天命之年，他感到，自己最富创造性的年华已在悄悄流走，凭现有的精力他不可能单枪匹马完成全部的学术设想。这让他萌生了一个想法——组建科研团队，一边培养学生一边开展研究。

　　为了解决人才断层问题，闵乃本决定从77、78级学生中选拔一批优秀的年轻人做自己的学生。1985年，南大毕业后在工厂工作了3年的朱永元被闵乃本相中，最早进入课题组做超晶格方面的研究；之后，老三届毕业生祝世宁和更为年轻的陆亚林、王振林、陆延青等也相继进入课题组，成为闵乃本的博士生。

　　考虑到研究可能会从基础科学发展到应用科学，闵乃本从组建团队时就设想招收一些具有工科背景的研究生。陆亚林回忆道，1988年，当他在浙大获得工学硕士学位后，慕名想到课题组攻读博士，但又担心自己的物理专业背景不够。他怀着忐忑不安的心情给闵老师写了一封信，并不期待有所答复。然而，他没想到闵老师很快就回了一封整整两页纸的亲笔信，给他以巨大鼓励，从此，他的人生因这封信而改变。而陆延青则告诉记者，他是由理到工，反其道而行之，从2000年起他的工作开始转向应用工程技术领域，为介电体超晶格的产业化积累经验。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。

　　在课题组成立初期，我国高校的科研条件和生活条件都非常简陋，当时盛行出国热，大多数人取得博士学位后都不愿意留校工作。为了能让课题组成员安心科研工作，闵乃本尽力创造条件，改善大家的生活。90年代初，有一次闵乃本在去北京参加学术会议的火车上认识了一位企业家吴思伟先生，素昧平生的两人聊得很是投机。受闵乃本的感染，临别前，吴思伟先生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钱在物理系、材料系和微结构实验室设立了“克力奖研金”，获奖者每月可以得到1000元的补贴，这在当时比闵乃本自己的工资还要高。

　　作为一名学术带头人，闵乃本深知，只有置身在一个学术氛围良好的群体中，青年人才能在较短的时间内取得成果，这是留住人才的根本。出于这样的考虑，闵乃本对弟子们要求十分严格。那时科研人员发表论文一般都是用中文撰写，而朱永元在闵乃本手下读研究生时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，却每次都能让学生受到启发，向更深的地方钻研。

　　如今，大师的精神和经验已在下一代领军人物朱永元、祝世宁身上得到延续。

　　从一件小事上，朱永元的学生黄成平看到了导师身上闵院士打下的烙印。2006年1月，朱永元生病住院，得到消息的黄成平去看望导师，没想到导师见他的第一句话就是问他的论文带来了没有。在等待手术的两天时间里，朱永元把论文全部看了一遍，“要知道，他的病(是良性还是恶性)要手术后才能确诊，但他却那么乐观而敬业。”黄成平感慨不已。

　　听了这些，我们是否可以理解闵乃本的一句话：一项重大成果的取得，不是招一批有潜质的人、添一批设备就可以成就，而是在一个学术群体中，将科学知识、实验技能、研究成果不断积淀，将学术传统、学术氛围、科学精神不断传承，从这个角度说，人才培养与科学研究是一体的。

　　触类旁通——

　　　　搞科研需有大视野

　　从闵乃本亲手撰写的长达几千字的文字材料中，记者看到了一组组的数据、一串串的名词，透过陌生的概念、晦涩的理论，记者感受到课题组摘得本届国家自然科学一等奖的关键所在，那就是创新。

　　对于创新，闵乃本先生有着自己的见解：“我们课题的设想不是凭空从天上掉下来的，而是有所继承。在继承前人的基础上加以发展，在当代前沿开拓过程中才能创新，或者说，在继承中发展，在发展中创新。”

　　介电体超晶格就是半导体超晶格的继承和发展。上世纪70年代，美国IBM实验室的江崎和朱兆祥提出了超晶格的概念，他们设想用两种晶格匹配很好的半导体材料交替地生长周期性结构，其中电子的行为就受到人工调控。他们的这个设想两年后在分子束外延设备上得到了实现，半导体超晶格成为了学术界的热点。

　　多重准位相匹配理论是准位相匹配理论的继承和发展。1962年，美国的诺贝尔奖得主布鲁姆伯根提出了非线性光学准位相匹配理论，但这个理论一直没有办法得到验证。1980年，闵乃本等人在冯端先生带领下，巧妙地利用了在晶体生长过程中出现的生长条纹，研制出了聚片多畴铌酸锂晶体，成功地验证了准位相匹配理论。

　　这些使闵乃本敏锐地意识到这类微结构材料具有潜在的普遍的应用价值，于是萌生了发展和建立一套有关该类材料的系统理论并探索其应用前景的设想。

　　1986年，准晶又成为另一个被继承和发展的成果走进闵乃本的视野。当时，这种新物质形态刚刚被发现不到2年，学界正在掀起研究热潮。闵乃本萌生了一个想法：“可否将准晶概念引入到介电体超晶格中，构建准周期超晶格？能否将准位相匹配理论从周期超晶格推广到准周期超晶格？”经过几年的探索，1990年，闵乃本和他的学生朱永元等人终于建立了多重准位相匹配理论并预言，一块准周期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。

　　这一理论和预言让他们兴奋不已，但当他们下定决心要制备出准周期介电体超晶格验证理论和预言时，却无论如何找不到新工艺的突破口。这种状况持续两年后，闵乃本宽广的科技视野和触类旁通的科学素养再次将大家带入一个新天地。

　　1992年，闵乃本到香港中文大学访问，在讲学的空闲他喜欢翻看物理杂志。有一天，他从最新一期杂志上看到一篇报道，日本科学家利用半导体平面工艺制成了周期结构光波导，实现了激光倍频。“半导体平面工艺任何图样都能做，既然周期结构能行，那准周期也应该能实现！”这个想法一下触发了闵乃本的灵感。当时南大还无法直接订阅这本杂志，闵乃本赶紧把文章传真到祝世宁的实验室，让他考虑一下这种方法。看完文章，祝世宁很快反应过来，开始探索制备超晶格的新技术。他和实验室其他人员一起设计图案、光刻、做电极……终于用两年多的时间发展出一种室温图案极化制备介电体超晶格的新技术。“将非常常见的半导体工艺借用到介电体超晶格里，虽然本身不是很大的创新，但对本项目进展至关重要，当然它的诞生过程是异常艰苦的。”闵乃本对此进展感到十分欣慰。

　　为了实现多种颜色激光的预言，课题组又开始了全新原型器件的研制。在这项工作中，课题组再次放宽视野，学习和继承了已有的全固态激光器技术。2005年他们终于在介电体超晶格内，高效地同时实现了产生红、绿、蓝三基色光的三个光参量过程，研制成功全固态超晶格三基色和白光激光器。

　　搞科研要有大视野，这是闵乃本对课题组每个成员提出的要求。“我们研究组的每一个成员都在欧美呆过。”闵乃本自豪地说，“他们在我这里毕业以后留下来工作两三年取得一些成就，就以专家的身份赴国外最有名的研究组去工作，扩大自己的视野，在外面呆上几年再回来。”通过这种出国访学和交流，课题组成员增强了参与国际合作与竞争的意识与能力，眼界也更加开阔，使课题的发展进入良性循环。

　　甘于寂寞——

 　　　　冷板凳坐出大荣耀

　　国家科技奖励办公室曾做过统计，我国获得自然科学奖的课题，平均出成果的时间为14年，而闵乃本课题组从基本概念的提出，到基本理论的建立、基本效应的证实，直到全新原型器件的研制成功，付出了整整19载的光阴，超出了平均数5年。

　　在这19年间，前10年闵乃本一直坐的是冷板凳，但他觉得这很稀松平常。“真正的科学家、一个有素质的科技工作者，要耐得住寂寞。为了追求对客观规律的理解，为了追求自己的科学设想，是要十年、二十年静下心来的，这很重要。”至于功利，闵乃本认为：“真正的科学，大多到了一定时候就会对人类作出贡献，功利只是水到渠成的事情。”

　　1986年，闵乃本下决心实施这个课题时，这个项目在国际上还属于冷门。一组数据可以佐证这段历史：据不完全统计，1980至1990年，该领域国际上相关论文的总数只有20余篇，而闵乃本课题组就贡献了9篇。

　　1990年，几经探索，闵乃本等人建立了多重准位相匹配理论。然而，让大家没想到的是，这项研究成果在国际学术刊物《物理评论》发表后并未引起学术界的重视，一些科学家认为他们的理论只能发发论文，在基础上做文章，不可能取得应用的突破。“我当时心里很不是滋味，不过这种冷落反倒激起了我要制备出准周期介电体超晶格的决心。”闵乃本回忆。

　　在其后的两年里，课题组一直在思考制备介电体超晶格的新工艺，虽然找不到突破口，闵乃本却并不急躁。

　　寻找方法而不得要领的过程是痛苦的，闵乃本坦言这是19年中最苦闷的时候。但后来室温图案极化制备新技术的突破，给他们带来的巨大喜悦也是旁人所感受不到的。到1995年，课题组已能用这种新技术制备出周期超晶格，1996年又制备出能同时产生两种颜色激光的准周期介电体超晶格。

　　这次，他们的工作发表在世界级学术刊物《科学》上，引起了广泛重视，这也是自1984年准晶发现以来准周期结构第一个具有实用价值的实验结果。光电子产业界的重要刊物《激光世界》在“新突破”栏目中这样写道：“南京大学固体微结构国家重点实验室的研究人员展示了……准周期结构在非线性光学研究领域中一个可能的重要应用。”

　　如果说前10年的冷板凳是科研的客观规律，课题组后9年的工作用闵乃本自己的话说就是“自讨苦吃”了。“很多研究成果，虽然效应存在，但是用不上，所以他们琢磨怎样才能把效应放大，用一个物理名词来说就是要产生‘高阶效应’”。张荣副校长对记者说。

　　闵乃本一直记得一件事：80年代初他在美国时，与他熟识的一个教授利用有机化学沉积方法做出了第一个半导体发光管，并在旧金山的国际会议上报告了这一研究成果。参会的企业研发人员敏感地看到了应用前景，马上找到那位教授表示要资助50万美元，希望参与这项工作的研究生毕业后能到公司来工作。“和发达国家不同，我们的基础研究成果如果不再花点时间将它演示出来，就不能吸引工业界的关注。”闵乃本深有感触地说。认识到这一点，闵乃本决定再努力往前走几步，使成果早日对国家有所贡献。

　　这几步一走就是9年，课题组终于在2005年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项国内发明专利和1项美国发明专利。“直到这时，我们才觉得去申请拿奖心里是踏实的，因为我们对人类、对社会、对国家、民族做了一件事情。”闵乃本说。

　　闵乃本课题组的工作逐渐引起国际同行的关注，美国斯坦福大学一批科学家的介入，更使这昔日的冷门课题逐渐走向热门，国内外许多大学和公司都相继加入本领域的研究行列。1997年到2005年，该领域国际相关论文总数已达两千余篇，闵乃本课题组虽然只贡献了46篇，但在《自然》、《科学》这两种学术期刊上发表的相关7篇论文中，他们贡献了3篇，在物理学领域的顶级期刊《物理评论快报》上发表的相关12篇论文中，他们贡献了7篇。他们的研究结果被美、英、法、俄罗斯、日本等20余个国家的著名大学和实验室所引用。

　　置身于激烈的国际竞争中，闵乃本和他的课题组期待着不久将有更多的突破性成果诞生在黄土地上。

 

在“超精密”世界中潜心攻关

——记国家技术发明奖一等奖获得者、哈工大超精密光电仪器工程研究所创新团队

谭久彬和他的创新团队在工作中。　　资料图片

　　鲜花。掌声。

　　这是2007年2月27日的北京人民大会堂。初春的北京虽然寒意未消，但怒放的鲜花和热烈的掌声，将温暖带给参加国家科学技术奖励大会的科技英才们。

　　参会代表中就有来自哈尔滨工业大学超精密光电仪器工程研究所创新团队的代表谭久彬。他们以“超精密特种形状测量技术与装置”这一成果，获得代表我国发明创造最高水平的奖项——国家技术发明奖一等奖。

　　而在15年前，他们课题组只有区区3人，当时连自己的办公桌都没有，3个人只能挤在借来的一张实验桌上！

　　短短15年，他们是如何白手起家，站上科技奖励的最高领奖台？为寻访其中的奥秘，日前，我们走进了他们的“超精密”世界。

　　从“白手起家”到填补空白——

　　　　优良传统砥砺新时代“壮士”

　　什么才算得上“超精密”？这样说吧，如果有一人从实验平台旁边轻轻走过，所引起的气流的细微变化———这种变化我们根本感觉不到它的存在，但这对精度需求极高的实验来说，却仿佛是刮了一阵飓风，会大大改变实验数据。

　　在我们日常生活中，经常用精细如丝来比喻对事物描述的精确程度。经测量，一根发丝的直径是0.05到0.1毫米。但对于一些超精密测量仪器来讲，这个精确度就远远不够了——它的精确度要达到头发丝直径的几千甚至上万分之一。

　　不要小看这个精度的提高。首先一点，是技术难度非常大。超精密仪器核心单元的精度水平处于当前先进制造技术的精度极限。

　　另外一点，是意义非常重大。超精密测量与仪器技术有两大作用，第一是质量保证作用，即只有解决了超精密测量手段问题，才有可能解决超精密零部件和超精密装备的制造问题，这直接影响到一个国家的先进装备制造能力和水平；第二是技术引领作用，有了一流的超精密测量和仪器技术，就会直接提升相关技术，特别是直接提升先进装备制造技术领域的实验能力和加工测量一体化技术水平，进而推动其创新能力和技术水平的迅速提升，这直接关系到一个国家核心竞争力的提升。

　　而在1992年，当37岁的谭久彬与同伴们刚刚完成长达3年的前期预研工作，和同为年轻人的杨文国、李东升一起撑起一个大型专用精密仪器研制的项目攻关组的时候，就是瞄准了这个世界前沿课题。而他们当时连个栖身之地都没有，更别提实验设备，一开始，一切都是在图纸上搞科研。而且，这3个年轻人，都没有独立开展课题的经验。以这种“家底”挑战极限谈何容易！

　　哈尔滨工业大学有着长期为国防航天服务的历史，有为国防航天奉献的优良传统，“国家的需求就是我们的第一任务”，为国分忧对他们来说是天经地义的。而这些年轻人又具有做这项事业的天性。“我天生就喜欢精密、复杂的东西，这样才有挑战性，所以我们这几个人一开始就冲着最难的目标奔去了。”谭久彬回忆起当初的选择时说。

　　很快，机会就来了。当时有个大型专用精密测量仪器的研制任务下达到哈工大，哈工大当时没有人承接，拿到外面做，但还是没有人接下这个项目。后来主管科研的强文义副校长想起来这个年轻人，问他能不能做。

　　“能！”谭久彬坚定地说。他盼这一天已经很久了，他也有足够的底气来完成这项任务——前期开始该方向的基础研究已有6年多了，针对本项目的主要单元技术的研究也有三年多的时间了，在总体设计和关键技术方面已有了比较好的积累，可以转入工程应用了。

　　由于当时国家急需，必须赶在两年内完成！谭久彬他们开始与时间赛跑。当项目下来时，他妻子正在瑞士读博士，他就把孩子送到姥姥家，除了睡觉吃饭，谭久彬他们基本都泡在实验室里。赶上出实验数据的时候，他们更是整夜整夜地守在实验室，以随时发现问题随时调整。

　　夜深人静，世界一片静谧。当人们都进入梦乡的时候，恰好是他们工作的最佳时段。由于当时实验条件还不够好，白天外界的一丁点儿动静所带来的振动、噪音，都将对实验结果产生很大的影响。只有到凌晨三四点钟的时候，没有了喧闹，没有了干扰，这才是做实验最佳时刻。有多少个日日夜夜，这些年轻的研究人员，忙着忙着，一抬头，发现晨光已露，晨练的人们陆陆续续地走出来，新的一天已经开始了。

　　由于这是一个多学科交叉项目，机械、光学、电子、传感、控制、材料……远远超出他们的知识范围。材料方面缺人怎么办？请学校专门研究材料的专家参与！实验设备不够怎么办？远上北京、上海等地实验室，跟人磨嘴皮子，等上很长时间，然后蹭人家的地方和设备做一个实验！

　　很快时间过去大半，一件意外的事情让谭久彬终生难忘。当工作台制作完成进行测试时，测试数据偏离设计指标很大！当时课题的总经费还不到50万元，这个工作台就花了十几万。现在性能上不去，若重新做，经费不够不说，时间也不允许。

　　1995年的大年初三，这群年轻人又集中在实验室，不断地做实验，找规律，看问题出在哪里。最后查出是材料热处理工艺出了问题。

　　当确认工作台报废的时候，一向坚强的谭久彬忍不住偷偷地流下了泪水。时至今日，回想起那次失败经历，谭久彬还是不断摇头，不断地说：“那次打击太大了，太大了。”

　　在哪里跌倒，就在哪里爬起来。于是重新开始新一轮设计加工。幸好当时整个项目往后推迟，他们也赢得了足够时间来完成研究。

　　1995年，我国第一台大型专用精密仪器诞生！3年时间，一个奇迹就在“三人一桌”的特殊课题组中产生。1996年，该项目获得航天工业总公司部级科技进步奖一等奖，1997年获得国家科技进步三等奖。一石激起千层浪，人们对这几位敢于吃螃蟹的年轻人刮目相看。

　　从初战告捷到“精益求精”——

　　　　瞄准国家需要不断实现跨越

　　首台大型专用精密仪器研制成功，课题组每个人都十分高兴，但作为领头人的谭久彬却很快转入冷静的思考。随着我国各项尖端事业的发展，对大型超精密专用测量仪器的需求越来越迫切。大型超精密级专用仪器是制约国防航天先进装备发展的核心基础装备，国家急需，买不来，又绕不过去。面对这种现状，他们作为仪器科技工作者深感不安。

　　经过深思熟虑，谭久彬下决心带领团队在大型超精密仪器技术这个十分重要的研究方向上坚持走下去，一定要为中国的大型超精密仪器与装备技术水平的提升做一些扎扎实实的技术积累，拿出硬碰硬的东西来。

　　这个选择就注定他们要走一条漫长的艰辛之路，因为这不是一个容易出成果的新方向，也不是在短期内能见到效果的热点方向，而是充满了风险，前进一点点都很困难，还要经常面对失败的打击。

　　这就要求团队的每一个成员都要有一种精神，一种为一个长远目标而坚持不懈努力的精神。应该说在哈尔滨工业大学这样的大环境下，具备了打造这样一个团队的条件。

　　每当所里要进新人的时候，谭久彬总要事先跟他们谈话：“到我们这里，第一要吃得起苦，我们的研究工作没有节假日，而且每天工作三个单元，即上午、下午和晚上；第二要有很强的毅力和韧劲儿，要有一干就是十几年甚至几十年的劲头。”

　　崔继文是所里从事超精密传感与图像处理技术的年轻人。他深深领教过这话背后的含意。有一次，崔继文手头的设计项目是一个接一个方案进行的，但当时时间不允许。生长于东北黑土地上的谭久彬，脸上总是挂着谦和的微笑，但这次他一脸的严肃，狠狠地批评崔继文一顿，要他马上同时测试多个方案。崔继文低着头，搓着双手，什么都没说。等谭老师把话说完，他转身回到家里，把铺盖一卷，就住到实验室里来。

　　卷起铺盖睡到实验室，也是所里的一个传统了。在实验最紧张的时候，研究所的楼里多了10多套铺盖，大家这一住就是43天！

　　长期没有规律的生活，让谭久彬的身体严重透支，胃的毛病开始困扰着他。有几次，当他正和同事们一起开会讨论方案的时候，他整个人一下子虚脱，出溜到桌子底下，同事们赶紧把他送往医院，而他刚刚好一点，就又回到实验室，又与往常一样到很晚很晚才回家。

　　什么是“热爱祖国、无私奉献、自力更生、艰苦奋斗、大力协同、勇于登攀”的“两弹一星”精神？什么是“特别能吃苦、特别能战斗、特别能攻关、特别能奉献”的载人航天精神？在他们身上，在他们每一次攻关中，都深深地体现出来。

　　要专心致志地从事一个方向的研究并非易事，他们还要避开来自不同方面的干扰而不为所动，比如最大的干扰就是一些小型短期项目的干扰。这类项目技术水平不高，但利润比较丰厚，如果承担这类项目，大家做起事来会很容易；同时丰厚的利润可以给大家带来很多好处。

　　谭久彬及其团队作出了选择：“做这类项目会直接冲击既定研究方向的研究工作，既定的研究目标就会越来越远，甚至落空。在大家统一思想后，我们更坚定了决心，更专注于这个方向的研究。”

　　坚持这一方向的研究，不仅仅是承受技术艰难的考验，忍耐长期无成果的寂寞，而且有时还要面对“无米之炊”时的难堪。幸好在“青黄不接”的几段时间里，他们及时得到了国防科学技术工业委员会基础科研项目、国家自然科学基金委员会基金项目和教育部“211工程”建设项目经费的支持。专心致志、坚持不懈地研究和攻关，大大缩短了一些关键技术的研究周期，这成为事业快速发展的重要前提之一。

　　从1992年到2002年，3650个日日夜夜，大大小小的失败数以百计，换来的是一个个单元技术突破。他们掌握了大型超精密仪器的多项核心技术，研究成果站在了国际前列。

　　2002年冬天的一个深夜，十几位哈工大“壮士”在紧张地等待着一个重要实验的结果。

　　每一个单元都仔细测试过了，没问题；每一个数据都反复计算过了，没问题。也许是经历过太多失败，最终结果会不会像预想的那样？谁都没最后的把握。

　　嘀嗒，嘀嗒，时间一秒一秒过去。实验室安静得惊人，大家都能感觉到自己怦怦的心跳。当实验数据出来的那一刻，大伙儿一个个睁大了眼睛。也许是压抑太久，当确认数据与预想的完全吻合后，这帮素来不苟言笑的“壮士”们，跳啊！笑啊！深夜的实验室沸腾了。

　　关键技术突破，使得一系列的重大成果不断推出。他们先后研制出十几台大型专用超精密测量仪器与测试设备，并陆续装备到国防和航天工业部门，解决了精密专用装备研制和生产中的测量与测试难题。同时，研制出我国第一台基准型圆柱形状测量仪，为实现全国范围内的圆柱度量值的统一奠定了基础。

　　从土生土长到“后期混血”——

 

　　　　致力打造一流国际创新团队

　　在短短几天的采访中，有一些问题一直萦绕在记者脑海中：这到底是一个什么样的团队，能让出国从事合作研究的崔继文提前归来？能让高级技师金国良从其他单位加盟？能让大家伙儿宁愿自己收入少些，也要把经费投在实验平台建设上？

　　全国高校唯一一名获得“国防科技工业技术能手”和“全国技术能手”称号的高级技师金国良说：“研究所的老师们没有休息日，几乎每天都干到晚上10点以后，他们的钻研精神让我感到很惊讶，也很受感染。这里的工作氛围和条件很好，每个项目不同，我干的活也总在不断创新，这里很有干头儿。”

　　氛围好！有创新！代表了研究所很多人的心声。

　　然而，打造这样一支作风过硬、能打硬仗的优秀团队可不是一件容易的事。作为学术带头人的谭久彬教授，倾注了无数的心血。作为这个团队的学术和技术骨干，所里的每一位年轻人也付出了相当大的努力。

　　特别是在创新人才培养方面，这支团队创造性地提出了许多新的理念，而这其中最重要的就是“后期混血”。

　　就说谭久彬本人吧。从简历来看，他的经历实在是简单不过：本科，哈工大；硕士，哈工大；博士，哈工大；任教，哈工大；科研，哈工大。实验室许多年轻的科研骨干，都是这样从哈工大到哈工大。

　　“近亲繁殖”可是人才培养的一大忌啊！

　　关于这个问题，谭久彬也经过深入思考。“我们学校地处边疆的哈尔滨，经济文化欠发达，冬季气候寒冷，从其他一流高校吸引优秀人才的数量很少。基于这种特定的环境和条件，如何实事求是地在现状下构建一支高水平的创新团队是我们一直思考的问题。既然吸引外边的优秀人才有困难，就留下本校的优秀毕业生吧。”

　　所以，谭久彬他们提出了一个新理念：后期混血。所谓“后期混血”，就是有目的地培养“差异”，再让每个人到不同国际环境中去强化“差异”。

　　第一个步骤，对留下工作的学生，有意识地使每个人都在自己的方向上强化特色。他们从事的工作需要光、机、电等学科的交叉，大家必须在超精密光机电一体化技术与仪器工程方面有共同的基础，然后再创造条件着重发展学术个性和技术特色。不同的技术特点和学术观点的人才会聚在一起，研究同一个问题时思维方式完全不一样，一讨论，火花就碰撞出来了。创新往往从其中产生。

　　第二个步骤就是派出去，结合每个人的学术专长和技术特点到国外高水平科研机构和大学从事研究工作，让青年骨干到国际大环境中挑战自我，锻炼自己，吸收和融入国外不同科研单位的科研思路和思考方法。这样，学术骨干们的视野更加开阔。不同的学术理念与科研风格，源源不断地汇入这个创新团体，促使其在国际化的新层次上不断提升。

　　2005年7月，崔继文被派到德国联邦物理技术研究院（PTB）开展为期半年的合作研究，由于在国内打下的良好基础，为期6个月的课题他花3个月就完成了，解决了困扰德国同行多年的一大技术难题。在接下来的时间他又申请了一个课题，很快两个月内又完成了。

　　德国联邦物理技术研究院在给崔继文的评价中连用了“Perfect（完美）”和“Excellent（卓越）”两个词。这个研究院可是世界顶尖的研究院啊！一些在德国学习工作的同行劝崔继文：“你拿着这个评价，在欧洲可以轻易地找到待遇很好的位置。”

　　但崔继文回来了，不但回来了，还提前一个月回来了！

　　“我不担心他们一走就不回来。”谭久彬教授说得非常肯定。因为他对青年学术骨干的素质有信心，对这个科研平台有信心，对这里的事业有信心，对这个大家庭的凝聚力有信心。一个团队能不能可持续发展，风气很重要。

　　研究所为每一个成员搭建了一个非常好的事业平台。让刘俭十分感动的是，自己晋级讲师的时候，谭久彬会时不时地提醒：“你的成果整理出来没有？”每个人的发展都惦记在这位学科带头人的心中，他将每个人的发展与研究所的大目标都紧紧地联系在一起。

　　研究所有着国内首屈一指的科研条件，有着众多前沿性科研项目和重要的机遇。崔继文有一位过去的同学，在外面挣着万儿八千的月薪，但最近想再考博回来。按他的同学的话说：“谁让这里的事业有挑战性呢！”

　　这个团队有着和谐友好的氛围，朝夕相处而无名利羁绊。就在申报国家级科技奖励的时候，因为发明奖获奖人名额的限制，刚到而立之年的王雷就向谭久彬教授表达了谦让之意：“我还年轻，将来的机会还多着呢，这次就不要考虑我了。”但谁都明白，像国家技术发明奖这样的机会，对绝大部分人来讲，一生都等不来一次，而且这种机会将会对他的将来产生非常大的影响。

　　在这种精神牵动下，这个团队不仅创造出一批一流的技术成果，也培养出一批一流的人才，他们中间有特聘教授李东升博士，教育部新世纪人才、博士生导师赵维谦博士，博士生导师金鹏博士，高新技术企业专家型领导人贾宇辉博士，王富生博士……

　　壮士谦和担大任，十年磨就一剑来！谭久彬有一句话常挂在嘴边：“明年就会好了！”是的，只要不断有新的目标，有新的超越，每一个明年都会更好。