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我国杰出光学工程专家——黄尚廉

2022-05-13   澎湃新闻   阅读量:31

    院士自述:

    1936年夏日,我出生在四川省一个风景秀丽的小城乐山。小城居民多数信奉佛教,然而,堪称世界第一的乐山大佛,也未能保佑他的信徒们免遭劫难,1939年严冬的一天,乐山被日本飞机投下的炸弹夷为平地,那瓦砾遍地,陈尸遘野的悲惨情铁,至今仍留我心中,次年,我进了东山小学,学校的老师大多是武汉大学的流亡师生。

    记得有一天晚上,师生们围坐在薄火旁,齐声唱岳飞的《满江红欢送一位体育老师赴尔北参加抗日义勇军,当这位老师在歌声伴唱下舞起了利剑,那悲壮之挞,令全校师生们落iF了眼泪。

    我还记得1943年的一天,冯丑祥将军来到我们小学宣传抗日,他高大的身身着一灰布军装,脚蹬着一双草鞋,当他大声巧呼“有钱出钱,有力出力,抗击日寇,还我河山”时,小同学们群情激奋,把节攒下来的零花钱,全部捐献给了抗日。

    抗战胜利了,小城居民欢呼雀跃,但好景不长,1947年乐山地区大旱,乡下人聚集到城隍庙前祈求天神保佑,但天还是久久不下雨,饥民们实在活不下去了,冲进了地主的粮仓,但为首的竟惨遭镇压。

    解放后,我才弄明白了中国为什么受帝国主义列强欺侮,老百姓为什么穷。特别是当我含着热泪一遍又一遍的读方志敏同志写的《可爱的中国》后,燃起了我对帝国主义的仇恨,对祖国母亲的热爱,下定决心要为祖国的强盛和人民的富裕而奋斗。

    60年代初期,国际上提出了“具有电子变速箱的金属切削机床”的新概念,这实际上是机电一体化思想的萌芽。为此,1965年,重庆大学组织了一个很强的研究队伍,开展了“计量光栅及其在测量与控制中的应用”研究,但因“文化大革命”而被迫中止。

    1972年,我约了几位青年教师,顶住各方压力,又重新开展了研究。从1977-1976年间,我们出版了两册《光栅在测量与控制中的应用译文集》,研制成功了“液压驱动动态投影光刻光栅机”,刻划出一米计量长光栅,研制成功了“长光栅位移数字显示装置”,并成功地应用于机床数显改造上。该成果1976年经鉴定达到国外同类产品的先进水平。

    1976年,“四人帮”被粉碎,祖国迎来了科技的春天,我又领导了“髙精度光电圆刻线机”的研究。我在总体设计方案上大胆地提出了采用光导纤维全接收系统,高精度空气静压轴系及无机械传动的转速自动调节系统。

    同时提出了采用光导纤维全接收提高光栅测角系统精度的理论,在当时国内外几何计撥测试界引起了很大反响。经过八年艰苦努力,高精度光电圆刻线机终于研制成功;刻出的圓光栅梢度达到0.1角秒,居国内外先进水平。

    但我由于过度劳累,1984年初心脏病复发住进了医院,就在我被施行人工心脏瓣膜置换手术的那天,成果通过了鉴定,该成果1987年获得国家科技进步奖二等奖。

通过高精度光电刻线机的研究,我体会到创新是科学研究的灵魂。

    为什么我们能用低精度的圆光栅作母盘,刻划出高精度计量圆光栅?这完全是由于创新思维的结果,就是基于光学优生学思想,研制了环形光导纤维束莫尔条纹全接收系统,在总体方案上战胜了国内外现有技术,方向对了,再加上踏实的工作,就一定会取得成功。

    第二,我认为理论上的突破是实践成功的保证。我针对当时国内外角度计量测试界按分析度盘用常规的几何方法去分析计量光栅系统精度的局限性,应用近代信息光学理论,提出了光栅测角系统提高测角精度新的理论体系,从原理上证明了全接收是最优的莫尔信号接收方法,实践证明了理论的正确性。

    第三,锲而不舍,坚持就是胜利。这项科研,在当时特定的历史环境下,延续了八年,没有坚强的毅力,锲而不舍的精神,我想是绝对搞不成功的。

    近年来,我一直在思考着我们的科技工作怎样解决好“面向”和“服务”的问题。小平同志指示“教育要面向现代化,面向世界,面向未来”,我想这对科技工作同样适用。教育和科技要为我国科技进步,经济发展,文化繁荣,国防现代化服务,科教兴国。在当前改革开放大环境下,外国产品大量涌人,我想只有面向国际大市场,积极参与竞争才是唯一出路。

    1997年我国第一次全国农业普査,这是一次国内外都史无前例的,涉及2.3亿农户,8亿多农民的农业普査工作,国家统计局决定采用光电录人,并向国内外招标。重庆大学的光电录人机在与美国和日本公司的较量中夺魁,争得农普中光电录人70%多的份额,就是因为我们多年来面向市场,面向用户,以产品为中心,开展了创造性的研究,攻克了成套关键技术,使产品的识别精度与识别速度远远优于国外而价格却便宜得多。

    这一事实也证明了中国人在这一高技术领域仍然是可以有所作为的。我们的这项成果,1991年曾在美国匹兹堡国际发明与新产品博览会上夺得大奖和计算机类金奖,1995年获得国家科技进步奖三等奖。

    科学无止境,只要肯攀登。科学技术的进步,给人类社会带来了繁荣与幸福,然而地震、飓风、洪水、火灾等天灾,或违章施工、偷工减料等人祸,能使建筑、桥梁、水坝、公路等构筑物毁于一旦,严重威胁人类的生命财产安全。

    这是由于世界上一切构筑物都是按照力学原理设计,没有生命,没有智能,是聋子、瞎子、傻子。能不能给这些构筑物嵌人神经,植入肌肉,添上大脑,赋予这些构筑物以健康自诊断,环境自适应,损伤自愈合等某些智能功能与生命特征,从而能预告、减缓或防止因天灾或人祸带给人们的灾难,这是科学家和工程师们长期的梦想。由于近代信息、材料与工程科技的进步,我想,这一梦想有可能变成现实。

    未来,我国的经济将以更高速度发展,我们将拥有更加辉煌璀璨的明天,我更加信心百倍,去为我的祖国的强盛和人民的富裕而奋斗。