周立偉：時代潮流中的科學跋涉者

胡曉菁

中國科學院大學人文學院

上圖：周立偉先生

周立偉，1932年9月出生于上海的一個普通制藥工人家庭，祖籍是浙江諸暨藏綠。他青年時代曾受國家派遣前往蘇聯留學，并在北京理工大學任教，迄今已60余年。1983年任博士生導師，1984年升為教授，1999年當選為中國工程院院士。

周立偉是我國電子光學與光電子成像技術專家，是寬束電子光學理論的開拓者與奠基人。他多年奮斗在我國寬束電子光學、光電子成像領域教學與科研工作的第一線，在靜電與電磁復合同心球系統與移像系統的電子光學、陰極透鏡空間像差理論、寬電子束聚焦普遍理論、動態電子光學及時間像差理論、電子光學傳遞函數、成像系統的設計與計算等領域取得了一系列成就。在周立偉的帶動下，我國建立了寬電子束聚焦與成像較為完整的理論體系，其理論和方法應用于工程實踐，為我國微光夜視器件由仿制走上自行設計研制、自主開發奠定了堅實的基礎。

新時代，發展成像電子光學新理論

1966年4月29日，周立偉在蘇聯列寧格勒電工學院通過物理數學副博士論文答辯，5月初立刻動身回國。但當他回到自己的母校——北京工業學院（現北京理工大學）時，“文革”就開始了。由于他在蘇聯學習深造過，被認為深受“蘇聯修正主義教育的毒害”，受到了不小的沖擊。1968年4月，學校兩派發生了武斗，他害怕殃及，便躲避到上海家中。在上海期間，他每天步行到上海圖書館讀書，翻譯自己的副博士學位論文。他渴望著國家安定，學生有書讀，老師有課上，自己能把所學的知識貢獻給國家。

1971年，已近不惑之年的周立偉先后在河南駐馬店塘坊莊和北京大興縣龐各莊的干校勞動，盡管是在特殊的年代，困難的時期，他也從未放棄過對電子光學理論的探索。在干校艱苦的體力勞動中，他內心有過彷徨，但他堅信，國家的發展需要科學技術，總有一天，國家會重新開啟科研工作之門，自己的知識總會有用武之地。每日勞動之余，他拿著帶到干校的俄漢詞典和英漢辭典，偷偷地背誦單詞。他想著自己將來還要搞業務，可不要把外文都丟了。后來被人發現，干校的領導便批評他還鉆研外文，不安心勞動改造。周立偉則認為，自己不是搞農業的，不可能在農村待一輩子，將來還要教書育人，發揮自己的專業特長，他絕不能把自己的專業荒廢了。他認為，自己的勞動態度是積極的，也得到了貧下中農的好評。因此，依然故我，不怕人家說他業務掛帥。那時，他想起自己在60年代初到蘇聯列寧格勒電工學院求學的歲月，學到一點知識是多么艱難啊，導師不認可自己的課題方向，又不讓轉校，但成像電子光學又是專業需要的，是國家開展國防任務研究必不可少的。他下定決心，要把這個專業的知識吃透。他幾乎每天到列寧格勒涅瓦大街的謝德林圖書館和蘇聯科學院圖書館研讀科學文獻，從早到晚，渴了喝點涼水，餓了啃點面包，累了打個瞌睡，在寂寞的書案度過了3年的時光。他雖然孤軍奮戰在異國他鄉，得不到任何援助和支持，但堅信自己的探索之路是正確的，努力地堅持著，絕不放棄。科學屬于鐘情它的人，屬于不懈地追求它的人，他終于在自己研究領域的理論上有所突破，并順利地通過蘇聯物理數學副博士學位論文答辯。

1972年，在結束干校勞動返回學校之后，周立偉便主持學校夜視技術教研室的工作，那時主要是為工農兵學員上課，并承擔一部分科學研究工作。他很高興，能夠把自己的知識傳授給青年人。他珍惜這一工作機會，抓緊時間做新的研究。白天上課，夜晚在斗室內伏案思考和研讀文獻，他首先是把在蘇聯期間的學習成果，把他的副博士論文編寫成題為《變像管與像增強器電子光學》的教材，印發給學生們學習。這份教材內容深入淺出，對學生們影響很深，激發了不少人對夜視技術的興趣，后來不少學生終身從事這個專業，與老師的影響是分不開的。不僅如此，教學之余，周立偉還接下了兵器工業部提出的微光夜視技術攻關會戰任務，與團隊成員一起，研究像管和像增強器的電子光學系統計算與設計。這項任務開始于“文革”后期，周立偉主要負責變像管和像增強器的電子光學系統計算與設計中的理論部分，兵器工業部204所的方二倫負責程序部分和211所的馮熾燾負責計算部分，他們三人抓緊時間，投入工作，很快便取得了成效。

周立偉一邊緊張地工作，一邊和全國知識分子一起終于盼來了“文革”的結束，禁錮在他們頭上的精神枷鎖得到了解脫。1977年，周立偉抓緊時機，結合多年的研究工作，寫成并出版了《夜視器件的電子光學》的教材，這是他多年堅持思考取得的成果。從這時候起，他開始研究同心球電磁復合聚焦系統的電子光學的問題，從而把他在蘇聯留學時的電子光學研究由靜電聚焦擴展到電磁聚焦領域。

黨的十一屆三中全會后，國家開始大力投入發展科學技術， 1978年全國科學大會的召開，迎來了科學的春天。在這次會議上，國家對一大批科學成果進行了表彰，周立偉和方二倫、馮熾燾合作的變像管和像增強器的電子光學系統計算與設計的成果，榮獲全國科學大會獎。鄧小平同志在會議上發出振聾發聵的呼聲，他要當知識分子的后勤部長，要為“科學技術人員創造必要的工作條件”，號召全國知識分子們“在黨中央領導下，堅定不移地朝著建設社會主義現代化強國的偉大目標，乘風破浪，勝利前進”。鄧小平的講話令周立偉深深感動，他從中感受到黨和國家要為科學代言，要讓科學技術為社會發展和人民幸福服務！周立偉暗下決心，他要抓緊時代的機遇，要將自己所學到的知識派上用場，他覺得自己有使不完的勁頭，要更加努力，把失去的時間找回來。

1982年，周立偉把此前思考過的種種問題和想法整理成《成像系統電子光學若干問題的探討》一文：一是基于他對過去的思考，在蘇聯工作期間受到的啟發；二是結合當前研究工作的進展和難題，提出了一些設問，主要是像管電子光學研究進展中所遇到的問題，他帶領自己的研究生認真思考，試圖把這些問題一一解決。在解決理論問題的同時，他又和方二倫合作研究用個人計算機（PC機）進行程序設計，經多次反復修正補充，編制了更為完善的像管電子光學設計軟件包，極大地推動了推廣應用。他們所承擔的項目“寬電子束聚焦理論與設計”于1990年獲中國兵器工業總公司科技進步獎一等獎、1991年獲國家科技進步獎二等獎。

20世紀90年代，周立偉與方二倫、張智詮、金偉其、倪國強等合作研究用多重網格法加速場的迭代計算，并進行系統優化，從而研制成功了“像管優化設計及ODESI軟件包”，于1996年獲國家科技進步獎三等獎。該軟件包經北方夜視公司昆明分公司和西安應用光學研究所應用，進行了微光一代管和二代管的電子光學系統設計和研制，取得了顯著的經濟效益和社會效益。這項研究為我國微光夜視行業由仿制到自行設計研制、獨立自主開發新型夜視器件開辟了道路。進入21世紀初，周立偉又進一步深化了他的研究，和方二倫、李元、張智詮等人合作，把動態電子光學時間像差計算的內容融合到靜態寬束電子光學系統設計中，形成了ODESI-SD軟件包。

自1978年以來，周立偉成果累累，他已發表學術論文、科技報告和專著等近300篇（部），數十篇論文被EI、SCI等檢索系統收錄，其科研成果還榮獲了包括全國科學大會獎、光華科技基金獎、部科技進步獎和國家科技進步獎在內的一系列重大獎勵。

在一系列研究的基礎上，周立偉建立了一整套關于寬束電子光學學派較為完整的理論體系。1995年秋，俄羅斯科學院普通物理研究所研究員莫納斯戴爾斯基博士應邀來華講學，他對周立偉說：“我讀了您的著作（《寬束電子光學》）和發表的文章，我認為，您是真正懂得成像電子光學的人。”不僅如此，周立偉的研究被諾貝爾獎金獲得者、俄羅斯科學院普羅霍洛夫院士譽為是建立了一個學派和體系。他在祝賀周立偉當選為俄羅斯聯邦工程科學院外籍院士的賀信中說：“您是您自己科學學派的創立者。”

目前，周立偉雖然已入耄耋之年，但他依然在思考成像電子光學的科學問題。不久前他向上海的激光雜志社提交了4篇用英文撰寫的研究論文，已通過同行專家的評審，獲得好評，即將在2019年的Chinese Optical Letter刊物上登出，這些文章的撰寫都是他一個人獨立完成的。他覺得，趁自己還能工作，就盡量把自己的科學思想整理發表出來。

如今，回顧周立偉自1978年以來取得的科技成果，用他自己的話來說，就是 “鍥而不舍、求索創新”，這也是他的時代使命，他正是在持續思考中創立了寬束電子光學理論體系。

重人才，志當模范人民教師

1958年，周立偉大學畢業后留校任教。一開始，他主要負責組建夜視技術教研室及教學工作。在建設實驗室的同時，他和幾位青年教師一邊學習，一邊為學生上課，并編寫夜視專業教材，指導學生畢業論文。在“文革”期間，他為工農兵學員開課，為他們補習文化和專業知識，親自帶他們去昆明的云南光學儀器廠實習。實習期間，他還給制作紅外變像管的工人師傅講課，通俗地講解像管電子光學，使他們知道光電成像器件的構成和基本原理，告訴他們如何裝配與校正，改動哪些器件的尺寸，才能使所制作的像管獲得清晰的圖像。實習期間，他與學生們同吃同住，手把手教他們實踐知識，學生們都很喜愛這位教師，日常有了困難，都去找周老師，他也熱心為學生們解決問題，贏得了學生們的好評。

周立偉喜愛教師這份職業，從留校第一天起，他便立志要將教師的身份作為自己的終身職業，他認真對待每一位學生。1978年，對于許多人來說，這是改變命運的一年，我國恢復了因文化大革命而中斷的研究生招生。這一過程始于1977年10月，當時國務院轉發了教育部《關于做好1977年高等學校招生工作的意見》，該文件對全國研究生招生工作做了統一的部署。1978年1月，教育部在《關于高等學校1978年研究生招生工作安排意見》中明確了1977年和1978年兩年的研究生招生工作合并于1978年進行。就是在這一年，周立偉開始招收他的第一屆研究生。

周立偉帶學生的勁頭十足，博聞強識的他，在談到成為教師的條件時，常常引用《資治通鑒》的話：“聰察強毅，謂之才。正直中和，謂之德。” 學高為師，身正為范，他始終認為，真正的教師應是德才兼備的。周立偉知道，國家發展需要德才兼備的人才，他重視對學生的培養，希望每一位青年都能成長為國家的棟梁之才。他告誡學生們，要珍惜學習的時光，在學校期間既要學到知識，也要養成美好的品德，成長為對社會有用的人。他在思索自己為什么要當教師時曾說：“不僅是為了這份養家糊口的職業，而是為了追尋自己的價值，使自己能更好地服務社會，培養優秀的學生，報效自己的國家。教書的目的是育人——大愛育人，我希望我能培養出的學生是一個優秀的人，首先是一個好人，其次是專門家。”周立偉對學生有很高的期望，他認為，一個優秀的人才，有兩方面的要求：一方面在德行上要求有道德、有信念、有理想、有抱負，還應該是誠信的人，能夠自我反省，知錯能改，能識別好壞；另一方面他們通過嚴格的業務鍛煉，成為專門領域的專家，具有獨立解決問題的能力和開拓創新的能力。按照這樣的標準，他嚴格要求學生，手把手指導學生們選擇課題，帶著學生們進入科學的殿堂，培養學生對科學研究的興趣和良好的科研習慣。

艾克聰研究員是周立偉的開門弟子，他于1978年考上周立偉的研究生，后來又繼續攻讀周立偉的博士生。他回憶起讀書時代的往事，還記得老師對他說的話：“做學問中學做人，做人中學做學問。”做人和做學問是一致的，不能在這兩方面有絲毫的懈怠，要把自己所有的精力都投入到學習和科研中去。他也記得老師和他說過的愛因斯坦的例子，要對科學有好奇心，在科學中不斷探索，不斷創新。他感念當初是老師的言傳身教讓他迷上了電子光學這門在當時來說尚屬于前沿技術的學科，也正是老師的教導，令他學會了研究的方法，走上了研究的道路，并以科研為終身職業。

周立偉對每一位學生都很親切，他親自帶著學生們外出開會、考察，鼓勵學生們多多對外交流，有時候還讓學生在他家里住下，和他們談心，為他們解答難題。學生們都很敬愛周立偉，他們形容和他的關系：就和父子一樣親密。

1980年2月12日，中華人民共和國第五屆全國人民代表大會常務委員會第十三次會議通過了《中華人民共和國學位條例》，并宣布自1981年1月1日起實行，隨后國家又制定了《中華人民共和國學位條例暫行實施細則》。這些好消息真是令周立偉高興。他以自己的切身體會知道，國家越來越重視對人才的培養，未來的時代是人才的時代。

懷著對人才培養的熱情，1980年2月，他寫下“關于研究生學習與學位論文工作的札記”提交給校學術委員會，談自己留蘇期間做研究生的親身實踐，并在全校作了“關于研究生指導教師的作用”的報告。周立偉在他的“札記”和報告中闡述了自己對學生培養工作的一些心得，他把研究生比喻為“攀登科學技術高峰的突擊隊和高等學校師資的后備軍”，認為培養和使用高級科學技術人才是促進科學技術發展的前提，由此凸顯了新時代人才的重要性。周立偉贊頌國家實行學位制，認為這是和教學、科研、管理密切結合的。他結合國外已經實施成熟的學位制度，以及自己在蘇聯學習的體會，還有多年教學的實踐，詳細指出了培養研究生應該注意的方法，包括每一個學年如何安排課程，如何幫助學生選題，以及研究生的畢業論文應達到什么樣的標準才能夠合格，等等。這篇文章為當時學校的研究生課程設置、培養方案指出了一條明晰的道路。1982年，他被聘為國務院學位委員會學科評議組成員。1983年，周立偉晉升為博士生導師。1984年，他被國家教委破格特批為教授。1987年，以他領銜的“軍用光學”學科被評為國家重點學科，由此獲得了世界銀行的支持，在工程光學系內建立了“顏色科學”專項實驗室。

1998年．周立偉把自己多年教學、科研的心得，結集成冊，出版了《一個指導教師的札記》，這也是他在指導研究生的實踐中寫下的有關科學方法的札記。在這本札記中，他從學習與科學研究過程中的科學方法、學習方法、治學和思想方法以及科學論文寫作方法等方面，敘述了自己的認識和體會，這部書雖然不是學術論文，但提出了做學問的方法和規范，在科學界影響很廣，好評如潮。

新時期重視人才，周立偉有機會親自培養人才，指導人才。自改革開放以來，周立偉已培養了一大批博士生和碩士生，其中不少人現在已成為知名大學和科研機構的教授、研究員，成為各自單位和領域內的科技骨干。1984年，他被評為國家級有突出貢獻的中青年專家，1996年被授予“全國兵器工業先進工作者”榮譽稱號，1999年被評為北京理工大學師德標兵，2001年被評為北京市高校系統優秀共產黨員，2004年榮獲北京理工大學“研究生指導教師名師獎”。盡管已經獲得了不少榮譽，但周立偉仍然覺得自己做得不夠，他時時刻刻督促青年人成才，言行中都流露出對青年人的殷殷期盼。2018年9月20日，在為北京理工大學師生們做的報告中，周立偉感慨道：“今天的你們是非常幸福的。天高任鳥飛，現在是講科學發展觀、以人為本的時代，只要努力上進，前程無量。我非常羨慕你們，因為中國在不久的將來將由一個世界大國變成世界強國。你們將可以看到中華民族屹立于世界民族之林，揚眉吐氣的日子了。”

時至今日，周立偉已經在教師的崗位上奮斗了60年，他熱愛這份工作，他希望在有生之年，能為國家培養更多的人才，繼續履行教師的職責和義務。

拓交流，讓中國光學走向世界

周立偉作為俄羅斯薩馬拉國立航天大學名譽博士參加學校紀念大會

1978年初，我國外交部收到了兩封英國來信，信中邀請周立偉到英國倫敦參加由倫敦帝國理工學院召開的光電子成像器件國際學術會議和由蘭克集團召開的電子成像國際會議，并請周立偉在會上宣讀論文，向學界介紹他的研究成果。周立偉得知這一消息時，心里很高興，因為國外學術界也知道了他的名字和成就，但他也深知出國的路是很艱難的。那時，黨的十一屆三中全會還未召開，國門緊閉，出國手續極為繁瑣復雜。在了解到情況以后，當時的兵器工業部認為，我國學者應該走出國門，應該接受邀請出席國際會議，這是一條打開國際學術交流渠道的好方式，可以令我國了解國外夜視與光電成像發展動態，也令國外了解我國的情況。學校領導也支持周立偉出國，并為他提供了擔保。在經過有關部門的批準后，一封由王震同志親自簽發、中央政治局5位常委畫圈的批準函發出，指示由兵器工業部和電子工業部聯合組團、周立偉率團，出國參加由倫敦帝國理工學院召開的光電子成像器件國際學術會議和由蘭克集團召開的電子成像國際會議。周立偉如愿出國訪問，并圓滿完成了出國任務。他在會上宣讀了自己的研究成果，題為《同心球電磁聚焦系統的電子光學》的學術論文。這篇文章宣讀后，引發了與會者的廣泛興趣，與會學者由此了解到了中國的成像電子光學學科的研究進展，認識到周立偉其人，該文后被收入國際知名期刊Advances in Electronics and Electron Physics（《電子學與電子物理學的進展》，1979年第52卷）中。

改革開放以后，我國與國外的交流愈發密切。周立偉早年在蘇聯留學，他深知對外交流的重要性。值得一提的是，周立偉早年在學校里學習的是俄語，且在蘇聯留學多年，但回到祖國以后，為了能看懂國外的學術著作，他在艱難的條件下自學英語，尤其是在1973和1974年，他曾兩次被派往荷蘭和英國考察夜視和像增強器技術，這更加勉勵他好好學習英語，為的是能更好地對外交流。

令周立偉難忘的是1980年10月，他作為中國科協第二屆訪美代表團成員，與他所敬愛的電子學家、代表團副團長、清華大學孟昭英教授一起到美國訪問。在這次訪美中，孟昭英教授把他介紹給了最頂級的物理學家楊振寧、吳健雄兩位教授，他還得以認識美國物理大師、諾貝爾獎金獲得者查爾斯·湯斯教授，并與他們進行了懇切的交談。與大師的交流令周立偉收獲很深，他感到自己還有很長的路要走，而他也有一個夢想，那就是讓中國光學走向世界，也讓世界了解中國光學。這還需要學界同仁付出更多的努力！于是，周立偉利用自己曾經留蘇的優勢，大力牽線，促成了學校，乃至國內光學機構與俄羅斯高校及研究所的科學合作和人才培養。例如1999年至2005年，他與俄羅斯科學院普通物理研究所謝列夫教授領導的團隊開展了有關飛秒電子光學的研究。在這一項合作研究中，他提出了“直接積分法時間像差理論”,證明了俄方提出的“Tau變分時間像差理論”之無誤，但指出后者的時間像差系數需要求解微分方程之不便，不如直接用積分形式表示。鑒于他的學術成就以及在中俄科學合作中的突出貢獻，1992年他當選俄羅斯圣彼得堡工程院外籍院士，1997年被授予俄羅斯薩馬拉國立航天大學名譽博士稱號，2000年當選俄羅斯聯邦工程科學院外籍院士。不僅如此，周立偉在國內外電子光學與光電子成像學術界享有很高的聲譽，他多次受邀前往國外講學、作學術報告、主持重要學術會議等。他還曾擔任中俄國際學術討論會主席、光電子成像與探測國際會議主席和亞洲光子學國際會議的國內委員會主席，被美國國際光學工程學會（SPIE）聘為SPIE論文集主編和分會主席，被美國國際科學基金會（ISF）聘為電子光學學科評委等。

1980年，周立偉（右）與孟昭英在香港

時至今日，中國的光學工程學科已站在國際前列，多項國際學術會議在中國召開，中國的光學與光子學專家們來往于世界權威學術機構、政府以及科研機構間的合作層出不窮，中國光學學會以及中國光學工程學會已成為世界聞名的光學團體。這些成績中蘊含著王大珩、母國光、金國藩、周炳琨以及周立偉等光學家們的努力與付出。

在總結自己60年來走過的科學之路時，周立偉認為自己絕不是科學大家或大師，而是一個科學跋涉者，一步一個腳印向前行進著、探索著的學者。周立偉曾經說過：“就我個人來說，我是屬于中等智質的人，沒有過人的天賦和特別聰明的地方，能力也不是很強。但我自問是一個勤奮努力，在科學探索上孜孜不倦、永不放棄的人。在科學研究方面，我給自己樹立的目標是高的——要闖出一條路子來，做出國際先進水平的成果來。當我認定了這條道路，不管多少困難，哪怕經過10年、20年，最終我一定要解決它，這個信念我從來沒有動搖過。也許是這一點，我才能有今天一點微小的成就。我深深懷念我的合作伙伴——已故的方二倫高級工程師，我衷心感謝我的研究生們，以及校院領導的支持、老師和前輩的教育和栽培，以及我國電子學界和光學界兩位前輩孟昭英院士和王大珩院士對我的關愛和幫助。”

周立偉的成功，離不開改革開放以來國家對科學技術發展的熱烈支持，對人才的尊重。周立偉熱愛這個時代，他曾在一篇“自述”中感謝他所屬的時代，他說：“我走過的路實際是代表了50年代成長起來的這一代知識分子的歷程。但我是這一群人中間幸運的一個。幸運的是，我趕上了改革開放的好時代。黨的十一屆三中全會的路線和鄧小平同志的改革開放的方針、政策，特別是提出‘科教興國’的口號，重視科學與教育，重視知識和人才，使我國的科技教育事業迎來第二個春天，開始了中國知識分子多少年夢寐以求把知識和才能獻給祖國的新時期。這也是我的最大機遇，我的絕大部分成就是在十一屆三中全會后這20余年內取得的。我要深深感謝改革開放的好時代。”