百年清华

缅怀先辈 继往开来

——纪念中国光学事业开拓者龚祖同先生诞辰100周年

中国科学院西安光机所所长、党委书记 相里斌

2004年11月10日，是龚祖同先生诞辰100周年纪念日。

龚祖同学长

龚祖同先生（中）在全息实验室（1980年）

龚祖同先生是中国现代光学事业的奠基人之一，是我国著名的光学专家、学部委员，中国科学院西安光学精密机械研究所创始人、所长。

龚祖同先生1904年11月10日出生于上海市川沙县一个小学教师家庭，历经了民国初期、国内革命、抗日战争、解放战争和社会主义建设、改革开放等不同历史时期，纵览82个春秋，从事50余载科学研究，开创了我国光学材料、高速摄影、光纤与集成光学、变折射率光学、光电子学等方面研究的先河，为“两弹一星”等国家重大工程做出了不可磨灭的卓越贡献。

对祖国民族的挚爱和忠诚

1917年，龚祖同先生以优异成绩进入江苏省立第一师范学校，1926年考入清华大学物理系，1930年毕业，留校任教。1932年进入清华大学研究生院，师从我国实验核物理先驱赵忠尧先生，研究伴随硬γ射线反常吸收的二次γ辐射。

1934年，龚祖同先生赴德国柏林技术大学（现称柏林工业大学）深造，两年后毕业，此后在该校攻读工程博士学位。

1937年抗日战争爆发，龚祖同先生毅然放弃了博士论文的答辩，离开柏林，怀着一颗拳拳报国之心，于1938年初回到祖国，参加了我国第一个光学工厂——昆明兵工署22厂（也称昆明光学仪器厂）的组建工作，立志要为抗战做一番事业。

但在黑暗的旧中国，对于一个热血报国的有志青年，“科学救国、实业兴国”的理想是难以实现的，甚至遭到日伪和反动政府的迫害，因此他对蒋介石政府不抱任何幻想，拒赴台湾。他心中盼望的是一个崭新的、民主自强的新中国。

1949年，中华人民共和国成立了。龚祖同先生出任上海耀华玻璃厂总工程师。1951年，应中国科学院长春仪器馆馆长王大珩先生的邀请，调该馆工作，任研究室主任，负责研制光学玻璃。从此，龚祖同先生如鱼得水，终于找到了施展抱负的舞台。

20世纪50年代末，龚祖同先生怀着对中国共产党无限崇敬的心情，递交了入党申请书，60年代末在“文革”中被关入“牛棚”时，仍不改初衷，直到1979年，75岁高龄的龚老先生加入了中国共产党。他无比激动，像年轻人一样宣读着入党誓词，终于实现了自己人生的夙愿。

对科学事业的执著追求

龚祖同先生大学期间学习的是实验核物理专业。1934年，时任清华大学物理系主任的叶企孙对龚先生说，应用光学研究在国防上很重要，国内尚属空白，留美公费考试中有一个应用光学名额，望能报考。龚先生接受了这个决定他一生专业方向的提议，并被录取为美国罗彻斯特大学应用光学直读博士学位的公费生。后来，导师赵忠尧指出，德国光学在世界上领先，不一定去美国，龚先生接受了这个建议，于1934年经西伯利亚去德国柏林技术大学（现称柏林工业大学），开始了他研究应用光学的生涯。

1936年，龚祖同先生以“优秀毕业生”毕业并获特准工程师称号，随即在应用光学专家Ｆ·维多特（F.Weidort）教授的指导下从事工程博士学位论文工作，题目是“光学系统高级球差的研究”。这项研究开始了我国在高级像差方面的研究，并为把光学设计引入我国奠定了基础。在攻读博士学位期间，为了学到更多的光学仪器生产知识，龚祖同经常到德国亨索尔茨工厂实习。在维多特教授的指导下，与金广路一起设计了6×30（即放大倍率6倍，物镜直径30mm）双筒军用望远镜。1938年初，他回到灾难深重的祖国，立即投入了昆明光学仪器厂的筹建工作，并采用他在德国的设计技术，仅用了半年多时间就制造出了中国第一批军用双目望远镜，支援了抗日战争。龚先生的这项工作与当时迁到昆明的北平研究院物理研究所的严济慈先生、钱临照先生等试制显微镜的工作一起，共同开创了中国近代光学设计与光学仪器制造的历史。

为祖国自行生产光学玻璃是龚祖同先生魂牵梦萦的目标。龚先生深知，由于光学玻璃在军事上的重要用途，当时一直是被各国视为要害技术，从而相互封锁。我们自己不能生产光学玻璃，中国的光学工业就难为无米之炊，依靠进口玻璃，中国的光学工业就不可能真正独立，他暗下决心，要为祖国研制出自己的光学玻璃。

1939年冬，龚先生为母奔丧回上海，考虑到上海轻工业发达，即用自己公费留学节省下来的400英镑以及同学的资助，于1940年初开始在上海小规模试制光学玻璃。不久，被日伪军以“跟内地勾结，购买军火”的罪名逮捕。日本侵略军计划把这位“年轻的光学专家”送往日本为他们效力，经多方设法营救，龚先生才化装逃出上海，返回昆明。第一次试制光学玻璃就这样失败了。

回到昆明光学仪器厂，龚先生仍牵挂着光学玻璃的试制。1942年，他在贵阳东边找到红岩冲并在此建造简易厂房，开始试制光学玻璃，并派人到美国标准局学习。但到日本投降后，当局者认为光学玻璃可以从美国进口，自己不值得搞，被国民党官僚买办撤销了贵阳试制厂。第二次试制光学玻璃再次失败。

1945年10月，龚先生为了试制光学玻璃，从兵工署转入资源委员会，参与接收秦皇岛耀华玻璃厂并担任该厂总工程师。他到该厂的目的之一就是找机会试制光学玻璃，但到该厂之后，等待他的却是恢复平板玻璃生产，使他无暇顾及光学玻璃的试制。龚先生不得已转道天津赴上海耀华公司，使他第三次试制光学玻璃的愿望又成为泡影。

1949年，中华人民共和国成立了，王大珩先生任中国科学院长春仪器馆馆长。他对于光学玻璃重要性的认识，与龚祖同可谓“英雄所见略同”。当年上海耀华公司的不期而遇，使他们之间有了更深刻的了解。科学是相通的，科学家的心也是相通的。1950年，王大珩先生从东北人民政府申请了40万元拨款，邀请龚先生去长春攻关。龚先生欣然应允，立即举家北迁，前往长春，被任命为光学玻璃实验室主任，研制光学玻璃的重任落在了龚祖同先生的肩上，同时也得到了王大珩先生的鼎立相助。

1952年除夕，龚祖同先生不负众望，第一次获得了300升K8光学玻璃。王大珩先生回忆说：“龚先生在抗战期间就立志搞光学玻璃，但一直未能如愿。来馆之后，他亲自设计熔炉和光学玻璃的后处理设备，利用旧厂房改造，因陋就简，制出了我国第一炉光学玻璃。” 由此开创了中国自行生产光学玻璃的历史。

面向国家需求迎难创业

20世纪50年代中期，根据当时的国际形势，党中央、毛主席决定，为了防御，中国也要搞原子弹。根据钱三强、王淦昌等建议，经聂荣臻批准，成立了为“两弹”研制服务的中国科学院光学精密机械研究所西安分所。龚祖同先生以国家需要为己任，于1962年3月，在寒风凛冽的大西北，满怀激情走马上任，开始了为中国高速摄影建功立业的征程。

龚祖同先生年轻时探索过核物理，又是光学专家，建立西安光机所正是用武之地。他领导着刚刚走出校门的年轻科技工作者，奋战一年，研制了3台克尔盒多幅高速摄影机和３台转镜式等待型分幅高速摄影机。1964年10月16日，参加了我国首次核试验。

在龚祖同所长的领导下，西安光机所又陆续研制成功速度从每秒几十幅到2000万幅的间歇式高速摄影机、棱镜补偿式高速摄影机、等待型转镜高速摄影机、同步型高速摄影机、狭缝式高速摄影机以及不同时间分辨率的转镜型扫描高速摄影机和小型电影经纬仪等，参加了火箭发射试验、卫星发射及卫星回收等试验，为我国“两弹一星”等国防尖端试验做出了重大贡献。龚祖同先生本人在高速摄影信息论、新型高速摄影原理的研究方面也颇有建树，龚祖同先生成为中国高速摄影技术的创始人。

在改革开放时期，西安光机所已研制出具有国际水准，时间分辨率达10-11—10-13s的变像管等高速相机。曾任国际高速摄影学会主席的著名高速摄影家海泽尔到西安光机所参观，他大吃一惊，认为这个所是世界上少有的技术完整、成效卓著的高速摄影研究机构，因而推荐龚老获得国际高速摄影的荣誉奖章——Photo Sonics金奖。

由于在高速摄影研究方面的突出成就，龚祖同先生被授予1981年度美国光声成就奖。1988年8月，第18届国际高速摄影与光子学会议（18th International Conference on High Speed Photography and Photonics ）在西安隆重召开。

鉴于龚祖同先生在高速摄影与光电子学方面的杰出贡献，1978年，荣获全国科学大会授予的技术重大贡献先进工作者称号；1980年当选为中国科学院学部委员，同年被推举为中国光学学会高速摄影与光电子学专业委员会主任；1985年获国家科技进步特等奖。

面向学科前沿不断创新

1958年，龚祖同先生指导研究生王乃弘试制成功中国第一只红外变像管并制成了中国第一架红外夜视仪；1960年又试制成功使用多碱阴极的可见光静电聚焦三级串联像增强器，用于被动式微光夜视。作为国防科工委夜视技术顾问，开创了中国夜视技术研究应用的历史，为我国微光夜视技术的发展奠定了基础。

龚祖同先生受研制成功红外变像管的影响，对于我国核科学家王淦昌所提的在西安光机所研制变像管高速摄影机的建议十分重视。从1964年春起，他组织力量开展了变像管高速摄影技术的基础性研究，包括光电阴极的研制、宽束电子光学的研究、变像管的设计、制造以及控制电路的研制，并相继研制成功了短磁聚焦的高速摄影变像管、长磁聚焦电偏转的扫描管、静电聚焦电偏转的扫描分幅两用管、皮秒时间分辨率的扫描管以及磁聚焦的多级串联像增强器与静电聚焦级联像增强器等。

1958—1960年，龚祖同先生主持研制成功我国第一台透射式电子显微镜。1960年，龚先生担任研制2.16 m天文望远镜的技术负责人，随后为其中间试验品60cm望远镜设计、加工、装调。2.16m天文望远镜于1989年矗立在河北省兴隆县，探索着宇宙的奥秘。著名天文学家王绶琯院士在《LAMOST之旅》一文中强调：“这里我们不得不提起在逆境中始终不渝地支持我们的龚祖同先生，以及任劳任怨、一干到底的几任后继者。凭着他们这一股‘傻劲’，不但保全了如今人们称之为东亚最大的望远镜，还磨炼出了一批天文仪器人才，包括几位杰出人才。”

1962年，在任职西安光学精密机械研究所所长后不久，龚祖同先生以他对科技发展趋势敏锐的洞察力，认为纤维光学是研究光在导光纤维中传输的理论和技术的一门学科，而在我们中国，纤维光学还是空白。他果断决定在西安光机所成立中国第一个纤维光学研究室，组织、指导年轻的科技人员从设计制造拉丝设备做起，于1964年成功地拉出了中国第一根导光纤维，制成了第一根传光束和第一根传像束。1964—1966年间，为推动纤维光学事业在中国的发展，他把制作光纤技术推广到北京、南京等地，推动了中国的光学纤维工业迅速起步和发展。到1984年，纤维光学与集成光学的研究在中国已有一定规模，为促进这方面的学术交流与协作，龚先生倡议成立中国光学学会纤维光学与集成光学专业委员会，并被国内同行热情地推选为该专业委员会的首届主任。

1972年，龚祖同先生在纤维光学研究的基础上，又紧跟国外的发展，倡导开展自聚焦透镜（梯度折射率光学透镜）的研究。随后，开展了自聚焦透镜成像理论、像差理论及制作工艺的系统研究。龚先生本人提出锥形自聚焦光纤及锥形自聚焦光纤网格板的设想。1978年，在东京举行的第十三届国际高速摄影与光子学会议上，龚先生发表了《锥形自聚焦光纤在高速网格摄影中的应用》一文，受到与会同行的高度重视。

70年代后期，龚祖同先生认为光子的概念非常重要，在多次学术报告中提到发展光子学的意义。1979年钱学森院士提出了“光子学、光子技术和光子工业”的构想，成为我国“光子学”的积极倡导者之一。随着近十多年中光子学的进展，科学界认识到了光子学的重要性，认为“光子学已成为一根改变世界技术的杠杆，它将撬动世界力量的均衡，在世界各国经济实力和国防实力的较量中占据极为重要的位置”。

1983年，龚祖同先生以79岁高龄，不辞长途跋涉，不畏酷暑，到中国科学技术大学精密机械与精密仪器系，为研究生讲授“高速摄影概论”达半年之久。1985年底，当他侧卧病榻，靠鼻饲维系生命的时候，仍然关心博士生的招收情况。直到暮年，他还着力探索光子的结构，希望对光的二重性问题有所贡献。

1986年6月26日，龚祖同先生因病医治无效，离我们而去。

岁月流转，忆往昔，龚祖同先生为中国的光学事业做出了杰出的历史性贡献。他平凡而伟大的一生，为我们留下了一份宝贵的精神财富，激励后人不断奋进。

（原载《科学时报》，本刊有删节）