洪朝生丨求真务实的学者风范

洪朝生（年10月—年8月），物理学家，中国科学院院士。我国低温物理和低温技术研究的开创者。在低温物理、半导体物理研究，低温、超导新技术的推广应用及低温工程装置研制等方面为国家作出了杰出贡献。曾获全国先进科技工作者，中国物理学会胡刚复物理奖，国际低温工程理事会门德尔松奖和美国低温工程和低温材料大会柯林斯奖。

洪朝生院士工作照

在长达近80年的科研、教学生涯中，洪朝生不仅为我们留下了丰厚的科学遗产，更为我们留下了宝贵的精神财富。他追求真理、严谨治学的优秀品质，为科技工作者树立了光辉典范。

“对杂质能级导电的假设，我是深信不疑的！”

科学理论研究往往始于一个假设，并在实践中验证假设。洪朝生在半导体锗单晶低温输运现象的实验中发现电导与霍尔效应反常效应，提出半导体禁带中杂质能级导电的新概念，这一研究成果充分证明这一点。年10月，在获得美国麻省理工学院博士学位后，洪朝生进入普渡大学物理系，从事低温电导研究，用不同纯度的锗单晶样品来测量其霍尔系数（定载流子浓度）和电阻率（定载流子迁移率），当时对于杂质含量低时是否会符合半导体简单图像问题，谁也没有什么想法，只能通过实验来验证。经过近一年的反复实验，洪朝生所得到的结果跟简单的图像比起来差不多，但又不完全一致。他把已经做完的实验结果仔细加以检查分析，冥思苦想了好长一阵子。忽然想到样品中是否有补偿杂质，有了补偿杂质，迁移率肯定会降低。

洪朝生计算后发现，低温迁移率的温度特征果然完全可用一定的补偿杂质来说明，反过来，通过低温迁移率测量来确定半导体施主和受主杂质各自浓度就可成为当时新的唯一的分析方法了。在接下来的实验中，他得到一些更纯的样品，实验结果更加令他兴奋，反常现象出现了：低温下霍尔系数出现极大值，同时电阻率趋向饱和。“对于杂质能级导电的假设，我是深信不疑的。”恰巧有几个中子辐照过的样品交由他测量，以确定其中嬗变产生的镓、砷杂质含量。这些杂质含量恰好落在以前测过的低电阻与高电阻杂质含量的空档中，这些新样品霍尔系数随温度的变化完整地展现出来，单个样品的温度特征及不同样品之间的差别、规律性都十分清楚。

经过几天的兴奋与苦思，洪朝生突然悟出这个反常现象的机制只能是杂质能级电导与导带（或满带）电导的竞争，经过简单的计算，表明实验结果与这图像完全符合，从而得出相临杂质态间可能有交叠，可以有导电的结论，进而证实了他当时对于杂质能级导电的假设。洪朝生对于掺杂锗的开创性定量实验量测和解释，揭示了禁带中的杂质带导电的输运行为和概念，是半导体物理的经典之作，被半导体物理界称之为“洪朝生效应”，是国际上无序系统电子输运现象和实验研究的开端，他在美国《物理评论》上发表的几篇文章被国际固体物理界大量引用，引用寿命长达60年。

“这个我得自力更生，自己来干！”

在普渡大学期间，洪朝生与母校清华大学联系，了解回国后从事哪方面的研究工作为宜，钱三强、彭桓武两位先生的回复说，低温物理很重要，我国在该领域尚属空白，建议他再去西欧学习一年，以便开展这方面的基础研究。于是，洪朝生进入以著名低温物理学家昂纳斯命名的荷兰莱顿大学低温实验室，从事超流氦实验研究。在荷兰，洪朝生收到中科院应用物理所所长陆学善的来信，说中科院决定建立低温物理实验室，并与清华大学商妥，邀其到所筹建该实验室。

就在新中国百废待兴、抗美援朝战事又起的困难时期，中科院决定拨款10亿元（即币制改革后的10万元）购置低温实验室所需的基本设备，并委托他进行调研和提出资金使用预算。当时的情况是西欧厂家与我国尚无贸易往来，东欧厂家不与个人联系。年夏，国家派出科学仪器采购团赴民主德国，钱临照先生召洪朝生到东柏林洽商，当时的民主德国并不具备氦液化器的生产能力，他们只能订购了小型液化空气机、氢与氦压缩机等机械设备和有关仪表。钱临照先生还汇给他少量美元，从昂纳斯实验室拨给了一些必要的特种材料。这些设备、仪表和材料，构成了筹建低温物理实验室的全部家当，新中国的低温物理事业就是在如此薄弱的基础上起步的。

在欧洲期间，洪朝生曾天真地希望回国后立即开展低温物理科学研究，也曾认为低温技术实验条件，包括氢、氦液化等是工程技术人员的事，不应主要由研究人员承担。回国后，现实与理想之间的巨大差距，使他认识到，组建低温物理实验室的任务必须从“零”开始，首先要“从为基础研究准备技术条件入手”。为打破西方国家的技术封锁，更为了中国低温物理事业的长远发展，在别无选择的情况下，他下定决心：“这个我得自力更生，自己来干。”a对洪朝生而言，氢、氦液化系统的原理是清楚的，但将原理通过一步步的设计、研制、安装、调试来实现，这对于一位多年来一直从事基础研究的人来说，就没那么容易了，加之当时我国工业基础十分薄弱，所需加工材料和加工精度往往达不到工艺设计要求，所遇的困难、挫折可想而知。

年，从民主德国订购的设备陆续到位。洪朝生带领几名高级技工、新毕业的大学生和见习员投入到紧张的工作之中。在他们的共同努力之下，先是于年利用购入的空气液化设备生产出液体空气。在此基础上，年，由他们自行设计、自行加工的我国第一台氢液化器调试成功，在国内首先获得了液氢。年，在经历“试验—结果分析—改进—再试验”的多次反复之后，又在国内率先实现氦的液化。年，他领导的低温物理研究室周远等人又成功研制出长活塞膨胀机预冷的新型氦液化器，使液氦技术得到一定程度的普及。低温和氦液化技术的普及与推广，不仅促进了低温物理实验研究，而且为超导电技术的应用、空间低温技术、低温电子学与低温生物学的发展提供了条件和必要的技术储备，更为我国“两弹一星”的成功研制作出了重要贡献。

“不要迷信登上了名刊物的论文”

在回国后长期的科研与教学活动中，洪朝生为国家培养了众多的优秀科技人才。他指导的研究生张裕恒、张殿琳，在中国科技大学教过的学生赵忠贤，在科研工作中指导过的青年科技人员周远、陈星弼、王启明等人，后来都当选为中科院院士。他对科学问题的严谨、深刻和求真务实给学生们留下了深刻的印象。洪朝生非常重视文献资料的查询工作，并养成了随时查询和积累文献的习惯，他在90多岁时，还委托学生为其订阅了《今日物理》等期刊，以便及时掌握世界科技前沿课题和最新科技发展动态。

他的办公室靠墙摆放着一排书架，每个书架分为4层，每层摆放着若干文件匣，匣外侧标有类别、架号和层号，匣内整齐置放着相关文献资料。他有打卡片的习惯，每个卡片盒中装有数百张卡片，每张卡片都记有相关文献的信息记录，并按英文字母排序，以便检索，每有新的发现便及时补充。在指导学生做研究时，他通常会按卡片和文件匣中提供的线索，向学生推荐相关参考文献，并时常与学生一起就文献内容进行讨论。他在阅读文献时，秉持独立思考和理性分析判断，既注意从中吸取有益的精华，也不盲从文献中所提出的实验方法与推断。张裕恒是洪朝生年招收的研究生，在洪朝生指导下进行“超导In-Sn合金膜临界场的非线性非定域效应”研究。

有一次，洪朝生拿来一篇国外文献给他看，过了几天问他看后有什么感想。张裕恒说出后，洪朝生告诉他，这篇文章中有错误，这令他很是诧异。在洪朝生指导下，他对In+2%Sn、In+3%Sn的不同厚度合金膜的临界场Hc进行了深入研究，从实验上第一次提供了电子平均自由程L≠∞时的Hc-d的数据。通过将合金膜的实验结果与定域及非定域理论做比较后发现，线性定域和非线性定域的某些理论不符合实验结果，线性非定域的某些理论也不符合实验结果，只有非线性非定域的吴杭生、Toxen理论符合实验结果，从而得出“超导膜的临界场问题只能被非线性非定域理论描述”的结论，并指出一部分文献中给出的某些结论是由于那些作者分析结果的方法不恰当，以致掩盖了问题的本质。而洪朝生当初拿给张裕恒去读的，正是这样一篇文献。洪朝生告诫他的学生，论文要“认真严肃、言之有物，有据有创建，不要扯些已周知的话，不要强做断语，不要迷信登上了名刊物的论文”。a在他看来，科学研究不仅需要“证是”，有时也需要“证否”，而“证否”是需要有质疑态度和挑战精神的。

“这怎么能说是科研成果？”

洪朝生是一位严肃的科技工作者，他执守着科技工作者的职业道德和学术伦理，捍卫着科学的圣洁和尊严，他在科学是非面前旗帜鲜明，敢于直陈自己的立场和观点。年10月15日，洪朝生与邹承鲁、张致一、郭慕孙几位院士联名在《中国科学报》上发表了题为《开展“科研工作中精神文明”的讨论》的文章，这是中国科学家第一次站出来揭露各种不道德、不文明的陋习在科学研究中已有蔓延滋生之势，并倡议开展科研工作中精神文明的讨论。他们的倡议得到有关领导部门的高度重视，此后持续一年的讨论是新中国成立以来科技界第一次自发探讨自身的建设问题，京沪两地分别有百余位科学家发起倡议，并制定科学工作者道德规范。

对于科技界的职业道德建设，洪朝生始终予以

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