歐陽鐘燦院士的科研人生

2024年7月14日，《知識就是力量》雜志社社長、主編郭晶博士，邀請中國科學院院士、理論物理學家歐陽鐘燦，做客“科學教育大家談”。歐陽鐘燦院士不僅是清華大學第一位理學博士，也是中國建立首個博士后科研流動站的研究人員，是中國博士后群體中成長起來的第一位院士，第一位華人物理協會亞洲杰出成就獎獲得者。歐陽鐘燦院士分享了自己的人生經歷，也對青少年興趣培養、科學教育提出了自己的觀點。小編據此整理成文，以饗讀友。

“喜歡從未知的現象中找到答案的過程”

猜謎和讀書這兩個愛好，始終陪伴著歐陽鐘燦。

“就比如說以‘鑿壁偷光’為謎題，打3個古人的名字”，歐陽鐘燦娓娓道來，“其中一個是諸葛孔明，因為鑿壁偷光，透‘孔’就亮；其他兩個就是《水滸傳》里的孔明和孔亮兩兄弟。”

歐陽鐘燦認為讀書不僅能增長知識，對思維的發展也很有幫助。“1979年，《知識就是力量》雜志發表了茅以升撰寫的《沒有不能造的橋》。從文中這座橋可以聯想到，魯班造橋的典故、清朝時建的瀘定橋、位于河南省鄭州市的中國‘黃河第一鐵路橋’、位于甘肅省蘭州市的中山橋……主動將概念聯系起來，發散思維”。

“機遇總會留給有準備的人”

在18歲時，歐陽鐘燦以優異的成績考取了清華大學自動控制系。1968年，歐陽鐘燦從清華大學畢業，被分配到蘭州化學工業公司合成橡膠廠。

那段日子里，他總去圖書館“做苦力”。當宿舍里其他人在打牌時，他主動到更為安靜的上鋪住，“因為當時太愛好讀書，所以總是想方設法獲取讀書機會。”生活的艱辛在歐陽鐘燦的眼里格外值得珍惜。在工廠勞動鍛煉期間，歐陽鐘燦自學了自己感興趣的《量子力學》和《廣義相對論》。

“科學研究需要機遇也需要信心”

在選擇研究方向時，歐陽鐘燦毅然決然地選擇了理論物理方向，師從謝毓章教授，研究液晶顯示。

液晶顯示“土博士”

作紅細胞“新研究”

歐陽鐘燦認為，搞科研要特別注意“新”。于是，他的博士論文以研究液晶非線性光學這個難題為目標，完全依靠筆和紙進行推導，最終成功解答了這一難題，并憑借這一突破性成果被授予清華大學第一個理學博士學位。

在清華大學工作一段時間后，歐陽鐘燦成功進入中國科學院理論物理研究所，成為我國博士后制度設立后的首批入站研究人員。

后來，歐陽鐘燦申請了德國柏林自由大學發明液晶顯示的赫爾弗雷奇（Helfrich）教授作為合作導師，但到德國才發現，赫爾弗雷奇教授已經由液晶顯示轉向了液晶生物膜研究。當時，很多人都勸歐陽鐘燦繼續做液晶顯示，但是他卻認為“機會來了”。

看似不相關的轉向

大約300年前，人們就通過光學顯微鏡發現紅細胞是雙凹碟形，但它為什么是這個形狀，沒有人知道。

于是，歐陽鐘燦跟隨赫爾弗雷奇教授，轉而研究生物膜理論。“老師是應用物理學家，他能想到紅細胞的膜是液晶的膜，可是不能推出為什么是雙凹蝶形。”

歐陽鐘燦將自學的理論物理知識運用其中，最終和赫爾弗雷奇教授共同推導出描述細胞復雜形狀的普遍曲面方程，并求出了紅細胞雙凹蝶形狀的解析，這項成果也被學界命名為“鐘燦-赫爾弗雷奇方程”。

“所以我始終覺得機會和選擇很重要，機會總是留給有準備的人”。

抓住信息社會的“牛鼻子”

在未來，液晶會不會被取代？歐陽鐘燦認為不會。相比于近幾年興起的OLED（Organic Light-Emitting Diode），液晶顯示技術經過多年發展，性質狀態已經穩定，并且不會因溫度變化而無法顯示。

“我們國家這幾年顯示技術的發展，真正抓住了信息社會的‘牛鼻子’。歐陽鐘燦信心滿滿地表示。在博物館，隨處可見液晶顯示屏，“我們研制的液晶顯示屏也在接觸數字化，下一個時代是屬于新質生產力的時代”。

知識鏈接

“液晶”的小故事

1888年，奧地利植物學家萊尼茨爾（Friedrich Reinitzer）發現，有一種白色粉末，剛對其加熱時，呈不透明、渾濁液體態，但在繼續加熱后，就變成了透明的液體。為了探究成因，萊尼茨爾把這種物質寄給德國的物理學家萊曼（Otto Lehmann）。萊曼通過研究發現，當光透過這種物質時，呈現出了只有一般晶體才有的特性，它對光來說就是晶體，但是它同時具有液體的流動狀態，所以，萊曼將這種物質定義為液晶。