梁偉

2014年底，來自美國、加拿大、澳大利亞、瑞典等17個國家和地區(qū)的83位海外院士專家來到中關村國家自主創(chuàng)新示范區(qū)展示中心，考察中關村高新技術成果展。這些海外院士專家均為“國務院僑辦第四屆海外專家咨詢委員會”的新聘委員，他們中既有中國工程院與中國科學院的外籍院士，又有美國國家工程院院士、英國皇家工程院院士……

這其中就包括被國際公認的分子束外延、人工微結構材料生長和在新型器件研究領域的奠基人與開拓者——“分子束外延技術之父”卓以和。他頭頂美國國家科學院院士、美國國家工程院院士、美國科學與藝術學院院士、中國科學院海外院士、第三世界科學院院士和臺灣中央研究院院士六個院士身份。

貝爾實驗室里的青春

上世紀三十年代，卓以和出生于北京，12歲到了香港。

他是書香世家，父輩曾在哥倫比亞大學念經(jīng)濟，祖父、曾祖父也都是有學問的人。

“我書念得不錯，家里有念書的氛圍，后來因為戰(zhàn)亂，我從北京輾轉(zhuǎn)至上海，又到香港，中學畢業(yè)后在父母的鼓勵下到美國留學。環(huán)境頻繁更換，每到一個新地方，我都必須重新適應。有可能在原來的學校是第一名，轉(zhuǎn)學后因為語言不通、環(huán)境不適應而落后。好比，我在香港的第一年，聽寫零分。可沒辦法啊，我聽不懂粵語！”卓以和說。

1955年，卓以和赴美求學，雖然一路艱辛，但是導師的鼓勵讓他一路前行。

因為青春，他也曾經(jīng)任性，也向往自由。

卓以和說：“我一度希望過海灘男孩的生活，在海上劃水，海邊彈吉他！感謝我的導師，他的寬容和理解成就了我的今天。在本科畢業(yè)后，我的成績不錯，成了他的首位研究生，從焊螺絲釘做起，學到很多。本科半工半讀，研究生又一磚一瓦建實驗室，我感到太辛苦，就向?qū)熖岢鱿裙ぷ饕欢螘r間的請求，竟然獲得了同意?！?/p>

導師給他寫了推薦信，讓他順利在美國東岸波士頓找到一份工作。一年后，卓以和想到西岸看看，導師又將他推薦到西岸的TRW公司。這是家非常有名的公司，他在那里做離子噴射機?！霸诼D海邊我度過了愉快的3年。那是年輕人的天堂，住處因近機場常有空姐美女出入，下班后到海邊散步……我真想變成海灘男孩！”

博士期間，卓以和用在TRW的經(jīng)驗完成了畢業(yè)論文。畢業(yè)后收到了8個offer，他最終選擇了著名的貝爾實驗室。

或許就連他自己也不曾想到，在這里，一待就是一輩子?！爱敃r工業(yè)上沒有技術生產(chǎn)均勻而極薄的薄膜，我就思考能否利用離子發(fā)射機原理分子束做這項技術，果然成功了。這個技術能生產(chǎn)厚度僅有頭發(fā)千分之一的薄膜，原理是將一層層原子射上去，要長成這個厚度實在太容易。發(fā)明時是1970年，我只有32歲，這個年齡是科學家發(fā)明思想最旺盛的階段?！?/p>

貝爾實驗室是貝爾公司內(nèi)屬的科研機構，也是享譽全球的工業(yè)試驗室。在電話的發(fā)明者貝爾辭世后三年，也就是1925年，貝爾公司與它的子公司西方電氣公司各出資一半，用3800萬美元，使原來的小型研究機構實現(xiàn)了現(xiàn)代化，并以貝爾的名字命名，這就是貝爾實驗室。

這里將科學技術成果直接轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力的能力是世界一流的，其每項研究都試圖轉(zhuǎn)化為可實用的產(chǎn)品，因而貝爾實驗室的很多成果都對我們的生活產(chǎn)生了重要的影響。可以說，人類邁向文明的每一步都與貝爾實驗室息息相關。在這里，也聚集著世界上許多頂級科學家。貝爾實驗室里，活躍著諸多華人的身影。他們中包括，1997年諾貝爾物理學獲獎者朱棣文博士和1998年諾貝爾物理學獲獎者崔琦博士，被稱為“光纖之父”的高錕博士，在貝爾實驗室擔任管理職位最高的許浚博士……

初到貝爾實驗室，老板給他一個房間，一張書桌，一支筆，一疊紙?！皩嶒炇覐牟幌拗颇?，從雇你開始，就知道你一定會做好。實驗室的研究人員云集了當時頂尖的科學家，有什么不懂都可以請教，聊天時也能得到靈感?！弊恳院驼f。

每當進入貝爾實驗室大門時，他都會看到貝爾肖像上的幾行字：別每天都在一條路上走，有的時候也應該跳到樹林里去，你會發(fā)現(xiàn)很多從來沒看見過的東西。

就是在這樣的科研環(huán)境中，上世紀70年代，卓以和最先研究成功10多種極為重要的、性能優(yōu)異的新型微波高速電子器件和光電子器件。而后他又帶領朗訊科技公司貝爾實驗室半導體研究室，開創(chuàng)性地研制成功量子阱級聯(lián)式新型激光器，被認為是半導體激光器發(fā)展中的又一個“里程碑”。而其研究出的分子束外延技術，使半導體薄膜的厚度大大降低，半導體制造精度由幾微米進入了零點幾微米。

然而，直到80年代末期，日本才開始用這項技術生產(chǎn)出紅外激光器；90年代電視、手機、MP3、衛(wèi)星導航儀、電腦以及其他多種大型設備的控制器也開始使用這項技術。

“一個技術從發(fā)明到應用要經(jīng)過數(shù)十年的時間，從研究到產(chǎn)業(yè)化同樣是很漫長的過程。如果一投入就要收本兒，就很難發(fā)明新東西?！弊恳院捅硎荆霸谪悹枌嶒炇?，任何層級在合作時都是平等的。如果老板沒做事，絕對不會署名。幸虧我們老板沒有找錢壓力，公司都是直接給研究經(jīng)費的。坦白說，我們瞧不起沒做事卻將名字放在成果第一位的人。我為了做實驗，3次拒絕了升官。后來一切上軌道了，我接受了升官，仍然提出要繼續(xù)做實驗的要求?！?/p>

就這樣，卓以和成為美國朗訊科技公司貝爾實驗室半導體研究室主任、貝爾實驗室半導體研究副總裁。自1968年進入朗訊科技公司至退休為止，卓以和的心血絕大部分花在了MBE的發(fā)明改進上。

榮獲美國科技大獎

在美國，科學家能夠接受象征美國科學界最高榮譽的“國家科學獎”和技術界最高榮譽的“國家技術獎”，在美國科技界少之又少。卓以和把自己的成就歸于母親。

他說，“其實，我的天分應該是在藝術方面。我喜歡畫國畫、水彩、油畫；又因為從小由祖父帶大，他是章草書法家，我就跟著他學了書法，所以藝術可以說是我的愛好。但是，我覺得母親總是對的。”他再強調(diào)了一遍，“如果我當藝術家，現(xiàn)在大家會餓肚子?！?/p>

1993年，卓以和在白宮接受時任美國總統(tǒng)克林頓頒發(fā)的“國家科學獎”。卓以和請媽媽陪同進白宮領獎，他說：“她非常驕傲。”

之后的十幾年間，分子束外延研究獲得長足發(fā)展，在激光、醫(yī)學檢測、環(huán)境分析、半導體制造等方面得到廣泛應用，令卓以和在2007年再度獲得美國國家科學獎章并獲得國家技術獎章。

2007年7月27日，時任美國總統(tǒng)喬治·布什在白宮為過去兩年間在科技領域取得突破性進展的科學家頒發(fā)美國國家科學獎章與國家技術獎章，卓以和是30位獲獎者之一。他因?qū)Ψ肿邮庋蛹夹g和高級電子光子設備發(fā)展所作的貢獻而獲獎。當時98歲的母親雖仍健在，卻無力隨行了。

多年來，卓以和對中國發(fā)展分子束外延技術極為關切。

上世紀80年代，卓以和發(fā)明了分子束外延生長材料。由于當時北大西洋公約組織（NATO）禁運原料到中國，國內(nèi)科學家只能“閉門造車”，研究步履維艱。隨后，卓以和回國為國內(nèi)研究者修改技術藍圖。90年代，他發(fā)明了量子阱級聯(lián)式新型激光器，此后又把材料構造與生長技術和方法帶回國內(nèi)。

“我愛國并非是想要出名或者怎樣，就是希望國家變得更強！”對于國內(nèi)科技飛速發(fā)展的勢頭，他感到自豪。而對于未來科技發(fā)展的羈絆，他仍有許多發(fā)自肺腑的“心里話”。

1996年6月7日，他當選為中國科學院外籍院士。

在由中國科學院研究生院和高等教育出版社主辦的“中國科學與人文論壇”第66場主題報告會上，卓以和作了題為《分子束外延的發(fā)明和造福于人類》的報告。

他的報告并沒有就這一令非專業(yè)人士略感枯澀的命題開始，反而以怎樣進行發(fā)明和革新作為開題?！拔以谪悹枌嶒炇易髁?7年研究，每當進入貝爾實驗室大門時看到貝爾肖像上的幾行字就會非常感慨?！彼f，“做科研、搞發(fā)明創(chuàng)造也要進行冒險探索。”

2013年，第12屆美國亞裔工程師年度頒獎大會，卓以和榮獲“杰出科技成就獎”。卓以和在獲獎感言中表示，“獲得成功的重要一條是：你要把握住自己，喜愛自己的工作，有追求、有目的，以及付出更多的辛勤汗水。”

卓以和是美國科學院院士，還是美國科學與藝術學院院士，他的成功有很多秘訣，而他最大的愛好是藝術。他把藝術家的敏感和想象力完美地融入精確細致的科學研究中。

他有深厚的中國傳統(tǒng)文化的根基，同時又在美國得到嚴格的科學訓練。他說，他成功的秘訣就在于把東方人的耐心與西方的技術結合起來。

卓以和說：“藝術其實和科學、工程都有很密切的聯(lián)系。比方說，土木工程專家在造橋梁時，—定要有很好的藝術觀念，這樣的橋造出來才漂亮。同樣，在我開始作分子束外延研究時，一樣離不開藝術的支持?！?/p>

在中國傳統(tǒng)文化禮教影響下，卓以和有著溫文敦厚的言行舉止及謙和無私的個性，因而受到同事們一致的尊崇愛戴。

從2004年開始，MBE群體捐贈出一筆資金成立“卓以和獎”，每隔一年的9月初，在MBE國際大會上頒發(fā)。這無疑是全體同業(yè)及同事對卓以和最高的肯定和敬意。

如今，自稱“退休后比從前更忙”的卓以和，給了自己另一個復雜艱巨的責任，“把所學所知的傳下去，并且發(fā)掘、提攜有前途的下一代”。除了六個院士的身份之外，他還應聘擔任中國大陸多所研究機構顧問，每年都要訪問中國大陸，而在今年他將要參加“科學中國行”，談一些科學前沿、熱門的話題。

責任編輯 張小華