四大光機(jī)所是我國(guó)光學(xué)事業(yè)的發(fā)源地，也是最早的光學(xué)體系根基。他們像母親河一樣，源源不斷地向全國(guó)各地輸送著光學(xué)人才。在四大光機(jī)所里，有很多有趣的人和事，正是他們的努力，奠基了我國(guó)光學(xué)事業(yè)的如今蓬勃發(fā)展。我們將從祖國(guó)的西邊開始探尋。本期，讓我們一起走近中國(guó)科學(xué)院西光所首任所長(zhǎng)龔祖同院士。

我是一個(gè)科技工作者，一生求學(xué)科研，耳聞目睹，在我心靈中形成這種觀念：年壽有時(shí)而盡，榮樂止乎其身，唯有科學(xué)技術(shù)是建國(guó)的大事，不朽的盛業(yè)。

——摘自龔祖同1979年1月《入黨志愿書》

1984年8月，龔祖同審查設(shè)計(jì)方案

西渡東歸：所學(xué)所研專業(yè)為國(guó)所需所用

龔祖同，1904年11月10日生于上海市川沙縣一個(gè)小學(xué)教師家庭。幼年隨父親上小學(xué)常過黃浦江，看到滿江都是外國(guó)輪船，心里很難過，總想著哪一天江上的船能飄揚(yáng)中國(guó)國(guó)旗。此時(shí)的他已在幼小的心靈里埋下了科學(xué)救國(guó)、實(shí)業(yè)興國(guó)的種子。1926年龔祖同考入清華大學(xué)物理系，帶著母親以土地作抵押借來的錢和科學(xué)救國(guó)的強(qiáng)烈愿望邁入清華園。1930年，他以優(yōu)異成績(jī)畢業(yè)，留校任教。1932年進(jìn)清華大學(xué)研究生院，師從我國(guó)實(shí)驗(yàn)核物理先驅(qū)趙忠堯。

1930年，趙忠堯完成實(shí)驗(yàn)的結(jié)論震驚了當(dāng)時(shí)的物理界，在人類歷史上，第一次觀測(cè)到正電子，后來的實(shí)驗(yàn)更讓他成為世界上首次發(fā)現(xiàn)反物質(zhì)的物理學(xué)家。

1932年到1934年，龔祖同作為趙忠堯的研究生，對(duì)二次γ輻射做了深入研究，發(fā)表了《伴隨硬γ射線反常吸收的二次γ輻射的波長(zhǎng)》和《趙忠堯、龔祖同致Nature雜志》，對(duì)趙忠堯發(fā)現(xiàn)伴隨硬γ射線反常吸收的二次γ輻射之后國(guó)際學(xué)術(shù)界在理論上所做的不同推測(cè)和解釋做了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，并指出Thcγ射線的瑞利散射并不存在。

正當(dāng)龔祖同在實(shí)驗(yàn)核物理的前沿取得初步成績(jī)并滿懷信心開拓前進(jìn)時(shí)，祖國(guó)的需要改變了龔祖同的科學(xué)生涯。

“九一八”事變后，戰(zhàn)爭(zhēng)的烏云籠罩華北。時(shí)任清華大學(xué)物理系主任的葉企孫，看到對(duì)軍事極為重要的應(yīng)用光學(xué)國(guó)內(nèi)尚屬一片空白，十分焦急。1934年，留美公費(fèi)考試中恰好有一名應(yīng)用光學(xué)名額，他決定動(dòng)員刻苦鉆研并初露鋒芒的龔祖同去報(bào)考。他對(duì)龔祖同說，應(yīng)用光學(xué)在國(guó)防上很重要，我國(guó)還是空白，留美公費(fèi)考試中有一個(gè)應(yīng)用光學(xué)名額，望能報(bào)考。

“是空白，我就去填補(bǔ)?！饼徸嫱闳唤邮芰诉@個(gè)決定他一生專業(yè)方向的提議，被錄取為美國(guó)羅徹斯特大學(xué)應(yīng)用光學(xué)直讀博士學(xué)位的公費(fèi)生。但后來，導(dǎo)師趙忠堯指出，德國(guó)光學(xué)在世界上領(lǐng)先，不一定去美國(guó)。龔祖同接受了這個(gè)建議，于1934年夏，經(jīng)西伯利亞去德國(guó)柏林技術(shù)大學(xué)（現(xiàn)稱柏林工業(yè)大學(xué)），開始了他研究應(yīng)用光學(xué)的生涯。

1936年，龔祖同以 “優(yōu)秀畢業(yè)生”的榮譽(yù)自該校畢業(yè)并獲特準(zhǔn)工程師稱號(hào)，隨即在應(yīng)用光學(xué)專家F·維多特教授的指導(dǎo)下從事工程博士學(xué)位的論文工作，題目是“光學(xué)系統(tǒng)高級(jí)球差的研究”。這項(xiàng)研究的意義在于開始了我國(guó)高級(jí)像差的研究，并為把光學(xué)設(shè)計(jì)引入我國(guó)奠定了基礎(chǔ)。

1937年底，他博士論文完成且行將答辯。這時(shí)抗日戰(zhàn)爭(zhēng)全面爆發(fā)，國(guó)內(nèi)要他盡快回國(guó)籌建軍用光學(xué)儀器工廠。1938年初，他放棄獲得博士學(xué)位的機(jī)會(huì)，毅然回國(guó)，投身抗日戰(zhàn)爭(zhēng)，參加我國(guó)第一個(gè)光學(xué)工廠——昆明兵工署22廠，也稱為昆明光學(xué)儀器廠的組建工作，決心為前線將士制造一批雙目望遠(yuǎn)鏡。

開創(chuàng)眾多第一：為中國(guó)應(yīng)用光學(xué)領(lǐng)域

第一批軍用望遠(yuǎn)鏡。龔祖同采用德國(guó)的設(shè)計(jì)技術(shù)，使用當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)僅能找到的一臺(tái)電動(dòng)計(jì)算機(jī)，很快完成了制造雙目望遠(yuǎn)鏡的光學(xué)設(shè)計(jì)的第一關(guān)，在克服日本侵略帶來的物質(zhì)條件上的種種困難后，僅用了半年多時(shí)間就制造出了中國(guó)第一批軍用雙目望遠(yuǎn)鏡，有力地支援了抗日戰(zhàn)爭(zhēng)。龔祖同的這項(xiàng)工作不僅實(shí)踐了他科學(xué)救國(guó)的理想，也與當(dāng)時(shí)遷到昆明的北平研究院物理研究所的嚴(yán)濟(jì)慈、錢臨照等試制顯微鏡的工作一起，開創(chuàng)了中國(guó)近代光學(xué)設(shè)計(jì)與光學(xué)儀器制造的歷史。

在完成雙目望遠(yuǎn)鏡的試制、生產(chǎn)后，他又試制了機(jī)槍瞄準(zhǔn)鏡，參與試制了倒影測(cè)遠(yuǎn)機(jī)。

第一架紅外夜視儀。1958年，依據(jù)新中國(guó)的國(guó)防安全急需，龔祖同指導(dǎo)研究生王乃弘試制成功中國(guó)第一只紅外變像管并制成了中國(guó)第一架紅外夜視儀，隨后推廣至云南光學(xué)儀器廠，武裝了火炮及重機(jī)槍。1960年又試制成功使用多堿陰極的可見光靜電聚焦三級(jí)串聯(lián)像增強(qiáng)器，用于被動(dòng)式微光夜視，即一種無需照明、僅依靠微弱的月光及星光觀察的夜視技術(shù)。這開創(chuàng)了中國(guó)的夜視技術(shù)的歷史，為我國(guó)微光夜視技術(shù)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。

1958-1960年，龔祖同主持研制成我國(guó)第一臺(tái)透射式電子顯微鏡。

另外，1960年，龔祖同擔(dān)任研制2.16米天文望遠(yuǎn)鏡的技術(shù)負(fù)責(zé)人。隨后為其中間試驗(yàn)品60 cm望遠(yuǎn)鏡的設(shè)計(jì)、加工、裝調(diào)奔波。由于“文化大革命”的影響，這項(xiàng)工作拖延了17年。由于龔祖同促進(jìn)修改，最終于1976年成為一臺(tái)有用的望遠(yuǎn)鏡。這項(xiàng)工作為制造中國(guó)的天文望遠(yuǎn)鏡培養(yǎng)了一批專業(yè)人才。西光所原科研處長(zhǎng)陳中仁研究員追憶講述，“遺憾的是，當(dāng)2.16米天文望遠(yuǎn)鏡于1989年矗立在河北省興隆縣山上開始探索宇宙的奧秘時(shí)，龔祖同已經(jīng)與世長(zhǎng)辭。”

熔煉出中國(guó)第一爐光學(xué)玻璃。龔祖同深知，不能生產(chǎn)光學(xué)玻璃，光學(xué)工業(yè)難為無米之炊。依靠進(jìn)口玻璃，中國(guó)的光學(xué)工業(yè)不可能真正獨(dú)立。因此，從依靠進(jìn)口光學(xué)玻璃制成軍用雙目望遠(yuǎn)鏡起，自行生產(chǎn)光學(xué)玻璃就成了他魂?duì)繅?mèng)繞的目標(biāo)。

1939年冬，龔祖同用自己公費(fèi)留學(xué)節(jié)省下來的400英鎊及同學(xué)的資助，于1940年初開始在上海小規(guī)模試制光學(xué)玻璃。由于重慶國(guó)民政府設(shè)法營(yíng)救，龔祖同得以喬裝逃出上海，返回昆明。第一次試制光學(xué)玻璃失敗。

1942年，他到貴陽紅巖沖建造簡(jiǎn)易廠房，開始試制光學(xué)玻璃。但在日本投降后，當(dāng)局者認(rèn)為光學(xué)玻璃可以從美國(guó)進(jìn)口，自己不值得搞，因而撤銷了貴陽試制廠。龔祖同第二次試制光學(xué)玻璃宣告失敗。

1945年10月至1948年 ，龔祖同千方百計(jì)利用各種資源和機(jī)會(huì)，輾轉(zhuǎn)南北各地，分別在秦皇島耀華玻璃廠、上海耀華公司試制光學(xué)玻璃。而這第三次試制光學(xué)玻璃的愿望又成了泡影。幸運(yùn)的是，他在上海耀華廠認(rèn)識(shí)了在英國(guó)獲得博士學(xué)位回國(guó)的王大珩。

中華人民共和國(guó)成立后，王大珩任中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春儀器館館長(zhǎng)。1950年，王大珩從東北人民政府申請(qǐng)了40萬元撥款，邀請(qǐng)龔祖同去長(zhǎng)春攻關(guān)。

知難而進(jìn)，屢敗屢戰(zhàn)，龔祖同日夜生活在爐邊，全身心投入在工作中。1952年除夕，第一次獲得了300升(一大坩堝)K8光學(xué)玻璃。接著又成功了兩坩堝。

歷盡艱辛，他終于實(shí)現(xiàn)了自己的宏愿，開創(chuàng)了中國(guó)自行生產(chǎn)光學(xué)玻璃的歷史。接著是鞏固、提高，開發(fā)新的品種。由硼冕玻璃到火石玻璃，再到鋇冕玻璃。在工藝上從經(jīng)典法發(fā)展到澆鑄法。與此同時(shí)，他們向全國(guó)各地提供了圖紙以解決國(guó)內(nèi)急需，他們有時(shí)甚至把自己的試制車間供工業(yè)部門生產(chǎn)之用。

中國(guó)的光學(xué)玻璃工業(yè)從此誕生。

從1951年春提出光學(xué)玻璃試制車間的規(guī)劃到1958年轉(zhuǎn)而研制紅外變像管，龔祖同為中國(guó)光學(xué)玻璃的試制與推廣生產(chǎn)整整工作了7個(gè)年頭。1957年他發(fā)表了《光學(xué)玻璃熔制的發(fā)展及有關(guān)原理》一文，對(duì)其7年來熔制光學(xué)玻璃的經(jīng)驗(yàn)作了科學(xué)的總結(jié)。

1962年，龔祖同奉命來到西安，協(xié)助組建中國(guó)科學(xué)院光學(xué)精密機(jī)械研究所后，又創(chuàng)造了我國(guó)光學(xué)應(yīng)用領(lǐng)域的數(shù)個(gè)重要的第一。

東北到西北：締造一個(gè)西光所

1962年3月，為發(fā)展中國(guó)的核武器，解決用于核爆試驗(yàn)必需的高速攝影和耐輻照光學(xué)材料問題，在錢三強(qiáng)、王淦昌和張勁夫的提議下，國(guó)家二機(jī)部和中國(guó)科學(xué)院決定在西安成立一個(gè)以核爆試驗(yàn)光測(cè)任務(wù)為方向的研究所。

國(guó)之所需，我之所向。龔祖同受命擔(dān)任所長(zhǎng)，中國(guó)科學(xué)院新技術(shù)局副局長(zhǎng)蘇景一任黨委書記。龔祖同帶領(lǐng)中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械研究所數(shù)名科技骨干來到地處黃土高原的西安，在原中國(guó)科學(xué)院陜西分院所屬西安原子能所、應(yīng)用光學(xué)所、機(jī)械所、半導(dǎo)體所、科儀廠的基礎(chǔ)上建立了中國(guó)科學(xué)院光學(xué)精密機(jī)械研究所西安分所，1965年正式命名為中國(guó)科學(xué)院西安光學(xué)精密機(jī)械研究所。

據(jù)西光所一些已經(jīng)是耄耋之年的老同志回憶，在建所初期，我們國(guó)家正處于三年經(jīng)濟(jì)困難時(shí)期，工作條件異常艱苦，科研設(shè)施相當(dāng)簡(jiǎn)陋。在科研大樓未蓋好之前，各研究室都擠在邊家村老區(qū)的東一樓（宿舍樓）辦公，一間14平方米的房間放6-8張二斗桌，光學(xué)設(shè)計(jì)靠翻五位對(duì)數(shù)表，機(jī)械設(shè)計(jì)全用繪圖儀、鴨嘴筆，電路系統(tǒng)靠電烙鐵手工焊接。當(dāng)時(shí)的一臺(tái)手搖臺(tái)式計(jì)算機(jī)就是所里最先進(jìn)的設(shè)備。但是，大家工作起來是不分晝夜，辦公室燈火通明，常常直至深夜12點(diǎn)。

龔祖同重任在身，帶領(lǐng)這支年輕的研究所隊(duì)伍，一往無前，爭(zhēng)分奪秒，于1964年6月，研制出我國(guó)第一臺(tái)單片克爾盒高速攝影機(jī)和每秒20萬次高速攝影機(jī)，參加1964年10月16日我國(guó)首次原子彈試爆并圓滿完成光測(cè)任務(wù)。1966年11月，他們又研制出每秒250萬次高速攝影機(jī)，參加1967年6月17日我國(guó)首次氫彈試爆并圓滿完成光測(cè)任務(wù)。

核試驗(yàn)轉(zhuǎn)入地下以后，在他領(lǐng)導(dǎo)下研制的電視變像管高速攝影機(jī)、雙路單幅變像管高速攝影機(jī)和納秒變像管掃描高速攝影機(jī)在1983-1984年三次地下核試驗(yàn)中成功獲得早期中子流γ射線和X射線強(qiáng)度及能量分布的數(shù)據(jù)資料，為國(guó)家的核武器發(fā)展做出了重要貢獻(xiàn)。

在此后的歲月里，在龔祖同的領(lǐng)導(dǎo)下又陸續(xù)研制成功速度從每秒幾十幅到2000萬幅的間歇式高速攝影機(jī)、棱鏡補(bǔ)償式高速攝影機(jī)、等待型轉(zhuǎn)鏡高速攝影機(jī)、同步型高速攝影機(jī)、狹縫式高速攝影機(jī)、變像管皮秒掃描高速攝影機(jī)、軟X射線皮秒條紋相機(jī)、變像管瞬時(shí)高溫議，以及不同時(shí)間分辨率的轉(zhuǎn)鏡型掃描高速攝影機(jī)和小型電影經(jīng)緯儀等。

今天，光學(xué)纖維已經(jīng)廣泛應(yīng)用于光纖通訊及許多傳像場(chǎng)域。纖維光學(xué)是二戰(zhàn)后發(fā)展起來的光學(xué)分支，而在20世紀(jì)60年代初，纖維光學(xué)在中國(guó)還是空白。龔祖同以敏銳觀察和掌控科技發(fā)展前沿脈博的判斷力，于1962年就在新成立的西光所建立了中國(guó)第一個(gè)纖維光學(xué)研究室，組織、指導(dǎo)年輕的科技人員從設(shè)計(jì)制造拉絲設(shè)備做起，于1964年成功地拉出了中國(guó)第一根導(dǎo)光纖維，制成了第一根傳光束和第一根傳像束。隨后，為推動(dòng)纖維光學(xué)事業(yè)在中國(guó)的發(fā)展，他又在1964-1966年間，陸續(xù)把拉制導(dǎo)光纖維的技術(shù)推廣到北京、南京等地。

中國(guó)的光學(xué)纖維工業(yè)由此起步發(fā)展。

20世紀(jì)70年代初期，龔祖同開始梯度折射率光學(xué)的研究，創(chuàng)造性地從事自聚焦光學(xué)纖維及其在高速攝影中的應(yīng)用方面的工作，提出用自聚焦纖維面板代替常用的微透鏡板當(dāng)做網(wǎng)格元件的建議，西光所也研發(fā)了不少實(shí)用元器件。1978年，龔祖同在東京舉行的第十三屆國(guó)際高速攝影與光電子學(xué)會(huì)議上，發(fā)表了《錐形自聚焦光纖在高速網(wǎng)格攝影中的應(yīng)用》及隨后的《自聚焦（變折射率）纖維在高速網(wǎng)格攝影中的應(yīng)用》兩篇論文，獲得了國(guó)內(nèi)外同行專家的一致稱贊，從而使我國(guó)纖維光學(xué)與高速攝影技術(shù)提高到一個(gè)新水平。

當(dāng)中國(guó)向外部世界開放的時(shí)候，美國(guó)光學(xué)研究同行對(duì)于中國(guó)科學(xué)院西安光學(xué)精密機(jī)械研究所在高速攝影方面的成就極為贊賞，授予龔祖同1981年度國(guó)際髙速攝影photosonics獎(jiǎng)。

由于龔祖同在高速攝影與光電子學(xué)方面的杰出貢獻(xiàn)，1978年榮獲全國(guó)科學(xué)大會(huì)授予的技術(shù)重大貢獻(xiàn)先進(jìn)工作者稱號(hào)，1985年獲國(guó)家科技進(jìn)步特等獎(jiǎng)，在“現(xiàn)代國(guó)防試驗(yàn)中的動(dòng)態(tài)光學(xué)觀測(cè)及測(cè)量技術(shù)”中的7名個(gè)人獲獎(jiǎng)?wù)咧忻械诙?

在龔祖同的支持和指導(dǎo)下，1986年我國(guó)第一部大型基礎(chǔ)光學(xué)教材《光學(xué)手冊(cè)》問世，內(nèi)容之新、分科之全均居世界同類書之首。

龔祖同一生不斷進(jìn)取，從不停步。他活到老，學(xué)到老，探索到老。直到暮年，還抱著物質(zhì)無限可分的信念，著力探索“光子的結(jié)構(gòu)”，與物理學(xué)家丁肇中和錢學(xué)森通過書信討論“光子結(jié)構(gòu)論”與“集成光學(xué)”的發(fā)展問題，希望對(duì)光的二重性問題有所貢獻(xiàn)。

善于育人：言傳身教，薪火相傳

龔祖同一生不僅治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)，而且善于育人，培養(yǎng)了我國(guó)新一代的光學(xué)專家，包括干福熹院士、母國(guó)光院士、劉頌豪院士等，而侯洵院士、薛鳴球院士、牛憨笨院士更是在龔老親手培育的西光所沃土上成長(zhǎng)起來。

而早在抗戰(zhàn)時(shí)期，他就在自己工作的工廠里設(shè)過“龔祖同獎(jiǎng)金”，獎(jiǎng)掖后進(jìn)，培養(yǎng)人才。

愈到晚年，他對(duì)此關(guān)切愈甚。1983年，他以79歲高齡，不辭長(zhǎng)途跋涉，不畏酷暑，去中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)九系為研究生講授"高速攝影概論"達(dá)半年之久。

“1985年底，當(dāng)他僵臥病榻，靠鼻飼維系生命的時(shí)候，仍然關(guān)心研究所博士生的招收情況?！焙钤冏窇浀?，“龔老，埋頭苦干、重視實(shí)踐，一切從祖國(guó)需要出發(fā)的精神，給我留下了終生難忘的印象。正是在他年青時(shí)為適應(yīng)祖國(guó)的需要從核物理轉(zhuǎn)向應(yīng)用光學(xué)的事跡的感召下，我愉快地從等離子體物理轉(zhuǎn)向了高速攝影技術(shù)。龔老把他的全部精力都奉獻(xiàn)給了西安光機(jī)所。”