“科學人生·百年”院士風采

中科院學部成立60多年來，先后選聘產生了1499名中國科學院院士。包括諾貝爾物理學獎獲得者楊振寧院士，國家最高科學技術獎獲得者吳孟超院士、吳良鏞院士等。“科學強國”欄目將持續刊登這些院士的故事，展現他們的人生風采。

陳創天：讓中國晶體享譽全球

無論是KBBF、LSBO，還是BBO、LBO，這些被國際市場譽為“中國晶體”的先進材料面世，都離不開一個人，他就是“中國晶體之父”——陳創天院士。

在他長達半個世紀的科研生涯中，人們看到的是中國非線性光學晶體的發展史。由他帶領的研究團隊發現、培育出來的多種非線性晶體，在國際上享譽盛名，推動了非線性光學晶體的實用化和商業化，促進了激光技術的發展，奠定了我國非線性光學晶體在國際上的領先地位。

他就是人工晶體學界的學術泰斗陳創天。

對于科學研究，陳創天曾直言：“要投身于科學事業，首先就要下定決心，把此生無私地奉獻給科學，奉獻給祖國，奉獻給人民。”

師從名師，立志科研為國

1937年2月18日，陳創天出生在浙江省奉化市大橋鎮斗門頭村的一個知識分子家庭。新中國成立后，為了支援東北建設，陳創天告別就讀的奉化中學，隨著做會計師的父親遷至遼寧省沈陽市，1954年，初中畢業后考入重點中學沈陽二中讀高中。

陳創天從小對數學有著特殊的愛好。進入沈陽二中后，最感興趣的也是數學、物理兩門課。陳創天記得物理老師在課上講“以太”論時，說引力場是一種物質。通過這種物質，物體之間會產生引力。這種理論當時曾引起爭論，說是引力場處于真空，不能認為是通過物質相互作用才得以實現。但這種當時頗為新奇的觀點恰在陳創天的腦中揮之不去。陳創天琢磨著，兩個物體之間的相互作用怎么能不通過中間介質來實現呢？正是這種好奇心，促使陳創天跟物理打上了交道。

1956年8月，陳創天以優異成績考入北京大學物理系物理學專業。談起北大6年的求學經歷，陳創天慶幸自己遇到了好老師。上世紀50年代，北京大學物理系集中了一大批名揚海內外的著名學者。這里濃厚的科學研究氛圍成為陳創天學習的沃土，也讓他更加確定自己的人生追求和科研探索信念，立志成為中國科學事業的棟梁，為中國科學技術趕上國際先進水平而努力奮斗一生。

1962年，陳創天大學畢業。北大物理系把陳創天推薦給我國著名物理化學家、教育家盧嘉錫院士，前往中國科學院設在福建省福州市的華東物質結構研究所（中國科學院福建物質結構研究所）工作。

當時的華東物質結構研究所是研究化學的，主要研究微觀結構和宏觀性能之間的關系。時任所長的盧嘉錫對陳創天說，到這里工作，就要了解化學方面的情況，掌握化學知識。于是，在盧嘉錫的指導下，陳創天又開始了長達3年化學方面的學習，自學了結構化學、量子化學、群表示理論等等，在理論化學方面打下了堅實的基礎。1965年，經過慎重考慮，陳創天選擇非線性光學材料結構和性能之間的關系作為研究方向，并得到盧嘉錫的支持。

經歷過戰亂的顛沛流離，陳創天有著百折不撓的科研精神。這是他在科研工作中最寶貴的精神，為他日后在非線性晶體領域的發明研究奠定了堅實的基礎。

國際領先，發現培育“中國牌”晶體

當一束單色光通過各種形狀的光學玻璃時，除去光的方向會改變外，此束光的顏色是不會發生改變的，這是經典光學，即線性光學理論。但是當一束亮度很高的單色激光，通過一塊空間結構沒有對稱中心的單晶體時，此單色激光在通過晶體后，將會產生兩種不同顏色的激光，此種現象就是非線性光學現象，此種晶體就是非線性光學晶體。因此，非線性光學晶體也就是光波的變頻器件。一種非線性光學晶體的變頻能力，也就是一種顏色的激光轉變為另外一種顏色激光的能力，是由該晶體的空間結構所決定的。我國科學家首次在國際上解決了這個問題，并發現了許多種非線性光學晶體，這些晶體具有很強的使一種顏色的激光變成另外一種顏色激光的能力。由此，我國這一領域的研究在國際上處于領先水平。其中，陳創天的身影頻頻出現。

1968年，陳創天提出國際上著名的非線性光學效應的陰離子基團理論，被國內外晶體研究領域的科學家接受并成功地用于指導新型非線性光學材料的探索研究。基于他在非線性光學研究的貢獻，陳創天被任命為非線性學科材料研究組的組長。

1980年，陳創天團隊宣布研制出領先世界的BBO晶體，被國際同行譽為“中國牌”的晶體。這是中國在光學領域的一項重大突破，也讓中國一躍而上成為世界光學領域的領先者。

這塊小小BBO晶體為陳創天和他的科研團隊帶來多項國內外的科技大獎。然而榮譽背后，陳創天并沒有止步于此，在發現和培育出BBO晶體后，他再次帶領團隊鉆進實驗室，研究更有價值的晶體。

功夫不負有心人，1987年，陳創天和他的研究團隊發現并生長出第二塊“中國牌”非線性光學晶體LBO。與BBO相比，LBO紫外截止波長紫移到150納米。LBO有適當的硬度和良好的機械加工性能，潮解性能良好，已經能夠長出大尺寸、高質量的單晶。消息很快獲得國際激光科技界和工業界的認可，新成果在激光工業界得到廣泛應用。

2001年，陳創天帶領的研究團隊在KBBF單晶生長技術上獲得突破，并發明了KBBF晶體棱鏡耦合技術，獲得中、美、日專利授權，保障了中國在深紫外固體激光方面的國際壟斷地位。

2006年，中科院物理所與理化所合作，在國際上首次成功地建造了真空紫外激光角分辨光電子能譜儀，可同時測定電子的能量和動量。儀器的核心部件就是能產生177.3納米相干光的KBBF棱鏡耦合器件。由于其不可替代的關鍵作用，在國際市場供不應求。

2009年2月，國際著名的科學雜志《自然》的記者經過對多國專家走訪和行業調研后，發表了一篇題為《中國藏起了這種晶體》的文章，文中感嘆：“一個中國實驗室成為一種具有重大科學價值的晶體的惟一來源。”而這個實驗室就是中科院院士陳創天領導的北京人工晶體研究與發展中心實驗室，這個“具有重大科學價值的晶體”就是中國首個對國外實行技術禁運的產品KBBF非線性光學晶體。

直到2016年，美國先進光學晶體公司才研制出KBBF晶體，打破了中國對該晶體技術的長期封鎖。

陳創天曾說：“當你為世界的科學事業，為祖國的科學事業做出別人做不出的貢獻時，你才會有最大的幸福感。我一生中所遇到的最大幸福，就是看到了BBO晶體所產生的最強烈的紫外光，LBO晶體所產生的最耀眼的綠光和KBBF單晶所產生的震撼人心的深紫外相干光。這種幸福感是任何數量的金錢所買不到的。”

2018年10月31日，82歲的陳創天因病醫治無效，在北京逝世。然而他的科學精神，將永遠激勵著材料領域研究者們不斷前行。

（本文由《小康》雜志、中國小康網李慧君綜合整理）

人物小檔案

陳創天

（1937年2月18日—2018年10月31日）

出生于浙江奉化，?是我國著名的材料學家。長期從事晶體材料的研究，引領和帶動了我國非線性光學晶體學科發展。曾任中國科學院福建物質結構研究所副所長，中國科學院理化技術研究所晶體中心主任，1990年當選為第三世界科學院院士，2003年當選為中國科學院院士。