黄昆

中国科学院院士、著名物理学家黄昆先生，以他对科学事业的卓越贡献，在83岁高龄时获得了我国科技界的最高荣誉——2001年度国家科学技术最高奖。
　　在2001年度国家科技奖励颁奖大会前夕，在中国科学院半导体研究所黄昆先生的办公室中，记者有幸目睹了这位学界大师的风采。

　　虽然身体不太好，但黄昆先生依然精神矍铄。如果不是事先知道黄昆先生的年龄，从黄昆先生的脸上，一点都看不出是他是位如此高龄的老人。
　　这位曾推动世界固体物理学科发展的著名科学家的简历上，只是简单地写着：黄昆，1919年生于北京，1941年毕业于燕京大学，1945年赴英国留学，1948年获英国布里斯托大学哲学博士学位，1948－1951年在英国利物浦大学理论物理系任博士后研究员，1951年回国，1951－1977年任北京大学物理系教授，1977－1983年任中国科学院半导体研究所所长，自1983年至今，任名誉所长。黄昆先后被选为中国科学院学部委员（院士）（1955年），瑞典皇家科学院外籍院士（1980年），第三世界科学院院士（1985年）。1987－1991年曾任中国物理学会理事长。
　　　　多次写上中国人的名字。
　　黄昆先生是著名的物理学家，是晶格动力学的奠基人和权威，声子物理学科的开拓者。他的名字与多声子跃迁理论、X光漫散射理论、晶格振动长波唯像方程联系在一起。
　　黄昆先生对固体物理学做出了许多开拓性的贡献，在世界理论物理领域多次写上中国人的名字。
　　1947年5月，黄昆先生到英国爱丁堡大学物理系当代物理学大师玻恩（M．Born）处作短期访问。玻恩把自己已写的一部分《晶格动力学理论》专著的手稿给黄昆看，并建议在他的手稿的基础上，由黄昆执笔合作完成这部专著。当时，黄昆己接受北京大学物理系主任饶毓泰的聘请，将回国到北京大学任教。为此，黄昆写信给饶毓泰征求意见，饶毓泰复信热情支持他与波恩合作写书。为了得到必要的经费支持，1948年初黄昆接受了将任英国利物浦大学理论物理系主任的弗罗利希的聘请，成为该系的为期三年的博士后研究员。在利物浦三年期间，黄昆在科学事业上取得了丰硕的成果。
　　晶体中原子振动是晶体中一种最基本的运动形式，对晶体的热学、电学、光学、力学性质都有重要的影响。到上世纪40年代中叶，许多科学家对晶格动力学已进行了一系列实验和理论研究工作。1950年前后黄昆和波恩合作成功地完成了世界上第一部晶格动力学的系统专著：《晶格动力学理论》。黄昆在写这本专著时，做了一系列创造性的工作，用严谨的体系和清晰的物理图像总结、发展和完善了这个领域，使该书成为该领域最具权威性的一部专著。 　　几代固体物理学家都通过学习这本专著而了解晶格动力学这个领域。曾任英国爱丁堡大学理学院院长、晶格动力学权威W. Cochran 在他写的《晶格中的原子动力学》一书（1973年出版）引言中说："玻恩和黄昆在1954年出版的《晶格动力学》，至今仍是这个学科的主要方面的权威著作。"许多著名的国外学者，如美国的A. A. Maradudin, 英国的R. J. Elliot等都说过，“我们研究晶格动力学，是在学习了玻恩和黄昆合著的《晶格动力学》一书以后，受到教益和启发才开始的。”1989年，在德国举行的一个学术会议上，美国麻省理工大学物理系主任曾对北京大学物理系张树霖教授说：“我把黄昆的书像圣经一样放在我的书桌上。”
　　玻恩和黄昆合著的《晶格动力学》一书被引用几千次。无论从被引证次数，还是从被引证延续时间，《晶格动力学》一书在国际上都是罕见的，代表了世界一流水平。
　　黄昆先生还开创了“黄－里斯理论”。他首先提出和发展了以晶格弛豫为基础的多声子辐射和无辐射跃迁理论，对于认识晶体的光学性质、电学性质以及杂质、缺陷对光电性质的影响等方面都具有重要的指导意义。该理论在60年代被实验证实，被国际上称为黄－里斯（Huang－Rhys）理论，理论中的S因子被称为Huang－Rhys因子。他和他夫人里斯（Rhys）合作的“F－中心光吸收和无辐射跃迁理论”这篇著名论文自1965年以来已被引用超过500次，成为该领域的经典文献之一。
　　黄昆先生提出了一对以他的名字命名的“黄昆方程”，为固体中长波长光学振动的唯象处理提供了理论基础。利用这组方程黄昆首先引入了电磁波和横光学振动耦合模的这一新概念，后来被称为极化激元。这一预言在1965年被实验证实。他的题为“关于辐射场和离子晶体的相互作用”的论文被第一届国际极化激元会议评价为该领域的一个里程碑。以后极化激元的概念被广泛推广到其它各种特殊的元激发和电磁波的耦合模。
　　黄昆先生在研究晶体中缺陷弹性位移在X光衍射峰附近产生的漫散射强度时，创立了“黄－漫散射”理论。这个理论在论文发表近20年后被实验证实，这种散射被国际上命名为“黄－漫散射”。利用黄昆的漫散射理论，可以从X射线的漫散射推出晶体中点缺陷的结构，如位移场分布、对称性、大小等。这种方法已成为研究晶体中微观缺陷的一种特殊的X射线技术。
开创我国高等学校固体物理专业教育
　　黄昆先生还是位杰出的教育家。他致力于凝聚态物理科学研究和教育，以勤奋、严谨、严于律己和诲人不倦而著称。黄昆长期从事物理教学工作，是我国固体物理和半导体物理学科的一位开创者，培养了一大批中国物理学家和半导体技术专家。受到黄昆的言传身教，黄昆的研究生和助手们，已经成长为我国许多教育、科研单位的骨干，在固体物理学的科研与教学上，挑起了大梁。其中甘子钊、秦国刚、夏建白当选为中国科学院院士。 　　1951年底，黄昆先生抱着投身于新中国建设事业的满腔热忱回到中国。他回国后，立即赴北京大学物理系任教授，开始了26年的北京大学教学生涯。50年代，他作为北京大学物理系教授，为新中国的固体物理和半导体物理的教学打下了基础。他所讲授的“大学物理”，“固体物理”和“半导体物理”三门课程，吸引了大批青年学生，引导他们进入了固体物理和半导体领域。 　　当时，无论国内国外，“固体物理”都仅有专著，而无现成的教科书可供借鉴。1953年，黄昆先生首先为研究生开设固体理论课，内容主要是晶格动力学和固体电子论。1953年秋北京大学物理系设立了固体物理、光学、无线电电子学、理论物理等专门化教研室。黄昆被任命担任固体物理专门化教研室主任。
　　他还建议把固体物理列为我国物理专业的一门基础课，作为物理专业课程设置上最显著的一项改革，以赶上当代科学技术发展的步伐。1960年秋，固体物理正式成为物理专业的基础课，在北大本科生中普遍开设了这门课程。这一切凝聚了黄昆先生大量的心血和辛勤劳动，成为我国高等学校固体物理专业教育的开创者。
　　黄昆在北京大学多年亲自讲授固体物理和半导体物理课程，对教材质量十分重视。他一向认为讲课讲义对科学问题的讲解必须明确具体，基本概念和理论阐述必须确切。他在多年改进讲义的基础上所著《固体物理学》以及与谢希德合著的《半导体物理学》都是在前无蓝本的情况下自己编著的教科书。这两本著作都以讲解透彻精辟著称，在很长一段时间内成为我国固体物理和半导体物理专业学生和科研人员的必读著作。 　　黄昆先生领导建设了北京大学固体物理教研室和半导体物理教研室，为我国的半导体科学和技术骨干力量的培养做出了卓越贡献。在黄昆先生的一次寿辰盛会上，北京大学物理系师生送给他一副对联：
　　渡重洋迎朝晖心系祖国傲视功名富贵如草芥
　　攀高峰历磨难志兴华夏欣闻徒子徒孙尽栋梁
　　这正是黄昆先生始终矢志不渝，为中国教育事业做出无私奉献的写照。
年近六十重返科学研究第一线
　　1977年，黄昆先生被调到科学院半导体研究所任所长，在国际物理界沉寂近30年后，又重新活跃起来，开始了研究生涯中第二个活跃期。正如国际著名固体物理学家、德国马克斯普朗克协会固体物理研究所前所长卡多纳(M. Cardona)描述的："他好比现代的凤凰涅磐（般字下加木），从灰烬中飞起又成为世界领头的固体物理学家。”
　　黄昆先生在繁忙的所长岗位上，抓紧点滴时间投入科研。1983年他针对国际上在多声子无辐射跃迁理论中出现的疑难问题，重新开展了研究。黄昆先生证明了在消除康登近似带来的不自洽性后，绝热近似与静态耦合是等价的。他提出的无辐射跃迁理论的多声子模型，更进一步发展了无辐射跃迁理论。
　　1987年，他与朱邦芬开始研究量子阱中晶格振动的问题，他们澄清了原来理论和实验出现矛盾的原因，提出和发展了关于半导体超晶格光学振动的系统理论。这一理论发现被国际学术界称作"黄朱模型"。“黄朱模型”引起国际上的普遍重视，由此引发了一系列的理论和实验研究工作，有力推动了这一研究领域的深入发展。“黄朱模型”已作为该领域必读文献列入许多国外专著和研究生教材。黄、朱十多次被邀请到国际、全国学术大会作特邀报告。朱邦芬在第二十届国际半导体物理会议和第五届国际超晶格微结构和微器件会议作的邀请报告，是中国学者第一次在该领域最高学术水准的国际系列学术会议上作特邀报告。
为我国半导体物理科学和技术发展呕心沥血
　　黄昆先生在科学上的成就受到了国际学术界的高度评价，也得到祖国和人民的承认。1955年，年仅36岁的黄昆就当选为中国科学院学部委员（院士），是当时所有委员中最年轻的一名。之后，他还当选为瑞典皇家科学院外藉院士、第三世界科学院院士。黄昆先生除了担任中国物理学会理事长、中国科学院数理学部常委，还被选为中华人民共和国第三届全国人民代表大会代表，当选为中国人民政治协商会议第五届全国委员会常务委员，以后分别连任第六届、第七届、第八届政协常委。
　　80年代以后，黄昆先生大力推动我国的超晶格研究，他早在1985年就提出了指导性的意见：半导体超晶格的意义，将与半导体晶体管的发明相比拟。在他的倡导下，设立了国家和科学院相应的重大项目，并成立了半导体超晶格国家重点实验室。他为打破西方国家对我国分子束外延技术的封锁禁运，促进我国超晶格材料生长和研究、器件