光学家母国光院士的不凡人生
在科学的浩瀚星空中,总有一些璀璨的星辰,以其卓越的智慧与不懈的努力,照亮人类前行的道路。母国光院士,便是这样一位在光学领域熠熠生辉的杰出人物。从辽宁锦西的艰苦求学路,到南开大学的学术殿堂,再到国际光学舞台的前沿,他的一生,是为光学事业拼搏奋斗、无私奉献的一生,为中国乃至世界的光学发展留下了浓墨重彩的篇章。
艰难求学路,梦想初启航
1931 年 1 月 22 日,母国光出生于辽宁锦西(现辽宁省葫芦岛市连山区)。彼时,家境贫寒如乌云笼罩,父母虽满心期望孩子能有美好的未来,却因经济的重负而力不从心。父亲一度希望身为长子的母国光能早日成家,为家庭分担经济压力,然而,母亲与舅舅的支持,宛如穿透乌云的阳光,为母国光的求学之路带来了希望。在教会的资助下,母国光踏入了学堂的大门,从此开启了他辉煌的学术之旅。
在校期间,母国光宛如一颗闪耀的明星,学习成绩始终独占鳌头。1944 年,他以锦州考区第二名的优异成绩考入锦州第二国民高等学校。随后,辗转于沈阳中法中学、北京盛新中学继续求学。1949 年,母国光凭借自身的努力,以优异的成绩考入南开大学物理系,就此与物理学结下了不解之缘。
在南开大学的学习生涯中,母国光展现出了非凡的天赋与刻苦精神。由于成绩出类拔萃,加之学校师资队伍建设的需要,1952 年,他提前毕业并留校任教,年仅 21 岁的他,正式开启了在南开大学的教学生涯,也为自己的学术之路奠定了坚实的基础。
投身光学领域,开启科研征程
1954 年,命运的齿轮发生了转动。南开大学响应教育部的号召,成立了光学教研室,母国光被领导选派去学习光学。尽管当时从个人志向而言,他更倾向于核物理研究,但出于对国家需求的坚定响应,他毅然决然地投身于光学领域。这一决定,成为了他人生的重要转折点,也为中国光学事业的发展注入了新的活力。
为了系统地学习应用光学,1956 年至 1957 年,母国光前往中科院长春光学精密机械研究所进修。在那里,他有幸得到了两位光学领域巨匠的悉心指导。龚祖同院士,作为中国应用光学研究的先驱,毕业于清华大学并留学德国,他不仅在生活上给予母国光无微不至的关怀,更在工作中为他创造了各种有利条件,助力他全面掌握应用光学知识。王大珩教授,留学英国伦敦帝国学院,专攻应用光子学,回国后担任长春光学精密机械研究所所长,他对光学事业的无限热忱以及对学科发展的卓越远见,深深影响了母国光。在两位恩师的指导下,母国光如海绵吸水般,汲取着应用光学领域的丰富知识,迅速成长。进修结束时,龚祖同教授对母国光赞誉有加,在给南开大学物理系主任江安才的信中写道:“有母国光这样的年轻人,光学有希望。” 这句评价,不仅是对母国光个人能力的高度认可,更是对他未来在光学领域大展宏图的殷切期许。
回到南开大学后,母国光担任物理系讲师、副教授,并兼任光学教研室主任。他肩负起了讲授光学、应用光学、光学仪器理论、光学设计、光学信息处理、全息术和现代光学工程等一系列光学课程的重任。1959 年,年仅 28 岁的母国光迎来了人生中的一个重要时刻 —— 他见到了前来南开大学视察的周恩来总理。当时,母国光担任人造卫星观测站天津站长,总理详细询问了卫星观测情况,母国光一一汇报,并认真聆听了总理的谆谆教导。总理的嘱托,如同一座灯塔,照亮了母国光未来的科研与教学之路,成为他此后全身心投入光学研究和教学的强大动力源泉。此后,他每日清晨 6 点便起床,直至子夜才入睡,遇到攻关项目更是日以继夜地工作,几乎放弃了所有的休息日,将全部精力都奉献给了光学事业。
科研成果丰硕,推动学科发展
在科研的道路上,母国光犹如一位无畏的开拓者,不断探索创新,取得了一系列令人瞩目的成果。1958 年至 1966 年间,他与国家一机部仪表室携手合作,成功自行设计并研制出中国第一台光谱析钢仪。这一成果填补了国内该领域的空白,并在天津光学仪器厂投入生产,迅速成为该厂的支柱产品,使该厂从一个普通的油印机厂成功转型升级为光学仪器生产厂,产品畅销国内外,取得了显著的经济效益,为我国光学仪器制造业的发展做出了重要贡献。
1964 年,母国光在沈寿春教授的指导下,主编出版了普通物理《光学》一书。这本教材内容丰富、体系严谨、深入浅出,一经问世便成为全国各大学普遍采用的经典教材,并荣获国家教委教材一等奖。它不仅为我国培养了一代又一代优秀的光学人才,更为我国光学教育事业的规范化和标准化奠定了坚实的基础,对我国光学教育产生了深远而持久的影响。
20 世纪 70 年代,在全国彩电会战的关键时期,母国光勇挑重担,领导天津组圆满完成了彩色电视摄像光学系统的艰巨任务。他精心研制的新型光束和电子束相匹配的校正镜,为我国彩色电视技术的发展提供了关键技术支持。同时,他为天津东风牌电影放映机设计、研制的 “锥轴椭球冷光反光镜”,更是将光能利用率大幅提高了 250% 以上,极大地提升了电影放映的质量和效果。
70 年代后期,随着科学技术的飞速发展,母国光敏锐地察觉到光学研究的新趋势,将研究重点从经典光学系统成像转向了光学信息处理及其应用领域。在 “白光光学图像处理的基础及其应用的研究” 中,他以其卓越的创新思维,创造性地提出了白光图像处理的加、减、消卷积、微分、相关等运算,以及褪色胶片的彩色恢复、彩色档案存储、立体显示、菲涅尔全息滤波、光学傅立叶变换光谱以及相型图像假彩色等一系列先进技术,极大地扩展和发展了白光光学信息处理技术,为该领域的发展开辟了新的道路。
进入 80 年代,母国光再次展现出其前瞻性的科研眼光,与他的课题组聚焦于白光信息处理在彩色摄影中的应用研究。他们历经无数次的实验与探索,成功研制成 “三色光栅编码器”,实现了利用黑白底片记录彩色图像信息的重大突破。随后,又先后完成了应用于侦察领域的 “黑白胶片作彩色摄影及光学信息处理机” 以及 “大幅面航空彩色摄影的光学处理器” 等项目,使相关技术逐步步入实用阶段。这些成果不仅在学术上具有重要的创新意义,更在实际应用中发挥了巨大的价值,为我国的国防建设和航空侦察等领域提供了强有力的技术支撑。
1983 年,母国光在光学研究领域再次取得重大突破,成功研究出用黑白胶片拍摄彩色图像的技术。这一创新性技术的诞生,在当时的光学界引起了轰动,为摄影技术的发展开辟了新的方向,具有重要的理论与实践意义。
1995 年,母国光带领团队成功研制出 “数字彩色图像编码及频谱滤波仪”,并获得美国专利。该技术实现了彩色图像编码和解码向数字化处理的重要迈进,通过计算机数字化运算,可将黑白编码片解码并再现彩色图像,为彩色图像的数字化处理和传输提供了新的途径和方法,推动了光学信息技术与计算机技术的深度融合。
1997 年,由母国光领导的课题组与其他单位紧密合作,根据专利技术研制的大幅面航空侦察光学信息处理系统,顺利通过技术鉴定和军工产品设计定型。该成果达到了国际领先水平,是集光、机、电、计算机一体化的高科技设备,为我国的航空侦察事业提供了先进的技术装备,极大地提升了我国在该领域的技术实力和国际竞争力。此后,他作为技术总指导,与南开大学现代光学研究所、南京 3304 工厂和成都 209 所共同合作,成功研制出远程机动数字照相侦察、传输、处理系统,进一步完善了我国的侦察技术体系,为国防安全提供了更为可靠的保障。
母国光一生共发表学术论文 150 多篇,涵盖了光学领域的多个重要方向。他的研究成果先后获得天津市科技成果一等奖、国家发明三等奖、国家自然科学三等奖等奖项,此外,还荣获何梁何利基金科学与技术进步奖等重要奖项。这些奖项不仅是对他个人科研成就的高度认可,更是对他为我国光学事业发展所做出卓越贡献的充分肯定。
除了在科研方面取得的巨大成就,母国光还积极推动我国光学工程学科的建设与发展。他与王大珩院士共同建议将光学工程设为国家一级学科,并最终获得批准。这一举措为我国光学工程领域培养高级专业人才、开展前沿科学研究创造了广阔的空间,有力地促进了我国光学工程学科与国际接轨,推动了我国光学事业的整体发展。同时,他还积极参与筹建天津大学和南开大学联合的光电子科学系以及教育部光电信息技术重点实验室,为我国光电子学科的发展搭建了重要的科研平台,汇聚了众多优秀的科研人才,为相关领域的研究和创新提供了坚实的保障。
担任南开校长,引领教育改革
1986 年 1 月,母国光迎来了人生中的又一个重要角色转变 —— 出任南开大学校长。在担任校长的近十年时间里,他以卓越的领导才能和高瞻远瞩的教育理念,为南开大学的发展绘制了宏伟的蓝图,引领学校迈向了新的发展阶段。
母国光提出了建设综合性、研究型、现代化大学的战略目标,明确了学校的发展方向。他深刻认识到学科建设是学校发展的核心与龙头,始终将学科建设摆在重要位置。在他的领导下,学校对基础学科进行了全面的调整与改造,优化了学科布局,推动了文理学科的协同发展,形成了南开文理并重、比翼齐飞的良好学科格局。同时,他高度重视师资队伍建设,积极引进和培养优秀人才,为学校的教学和科研工作注入了强大的活力。在他的努力下,南开大学汇聚了一大批国内外知名的专家学者,师资力量得到了显著提升。
在教育教学改革方面,母国光积极推动实施了一系列与社会主义现代化建设需要相适应的改革措施。他强调培养高质量人才是大学的核心任务,注重学生综合素质的培养和创新能力的提升。他大力推进教学内容和教学方法的改革,鼓励教师采用多样化的教学手段,激发学生的学习兴趣和创新思维。同时,他还注重加强实践教学环节,提高学生的实践能力和解决实际问题的能力,为学生的未来发展奠定了坚实的基础。
母国光坚持开放办学的理念,积极推动南开大学与世界知名高校建立广泛、紧密的学术交流合作关系。他亲自出访多个国家和地区的高校,与国际学术界的专家学者进行深入交流与合作。在他的努力下,南开大学的国际影响力不断提升,成为国际大学联合会常务理事单位,他本人也当选为国际大学联合会常务理事,成为第一个进入该组织的中国大学代表。这些国际交流与合作活动,不仅为南开大学的师生提供了广阔的国际视野和交流平台,也为我国高等教育的国际化发展做出了积极贡献。
在母国光担任校长期间,南开大学的各项事业蓬勃发展,学校的整体水平和国内外声誉显著提高。1995 年 5 月,他主持并完成了南开大学进入国家教委第一批 “211 工程” 项目建设的立项预审,为学校的长远发展奠定了重要基础。他的辛勤付出和卓越贡献,赢得了南开大学师生员工的衷心尊敬和爱戴。
倾心教育事业,培育光学英才
在长达 60 年的教育生涯中,母国光始终坚守在教学一线,如同一盏明灯,照亮了无数学生前行的道路。他治学严谨,言传身教,以渊博的知识和高尚的品德,深深地影响着每一位学生。他的学生遍布海内外,许多人已成为当今世界光电研究领域的学术带头人和杰出新秀,为推动光学事业的发展发挥着重要作用。
除了在课堂上传授知识,母国光还十分注重培养学生的科研兴趣和实践能力。他积极鼓励学生参与科研项目,为学生提供了丰富的科研实践机会。在他的指导下,学生们在科研实践中不断锻炼自己的创新思维和实践能力,逐渐成长为优秀的光学人才。
此外,母国光还十分重视教材建设。他深知优秀的教材对于人才培养的重要性,因此在繁忙的科研和教学工作之余,亲自参与编写了多部教材。除了前文提到的《光学》教材外,他还译著了《光学仪器理论》《光学成就》《光学信息处理》等多部著作。这些教材和译著内容丰富、体系完整、讲解透彻,在我国光学教育界受到广泛重视,对我国光学的教育教学和科学研究都具有重要的参考价值。
社会贡献卓越,精神永垂不朽
母国光不仅在科研和教育领域成就斐然,还积极投身于社会公益事业,为推动我国光学事业的普及和发展贡献着自己的力量。他热心科技公益事业,曾与王大珩、丁衡高、周炳昆等院士联名致信温家宝总理,积极促成批准建立中国光学科技馆。该科技馆的建立,为普及光学知识、展示光学科技成果、培养公众对光学的兴趣发挥了重要作用,成为我国光学科普教育的重要基地。
同时,母国光十分关心和重视对青年一代的科普教育工作。他经常应邀为青年学生作 “21 世纪光学工程的展望”“驾驭光”“新型视力矫正的光学基础研究”“光学中的数学” 等主题报告。在报告中,他以通俗易懂的语言、生动有趣的实例,向青年学生深入浅出地介绍光学领域的前沿知识和发展动态,激发了广大青年学生对光学的兴趣和热爱,鼓励他们投身于光学事业的研究和探索。
2012 年 4 月 12 日下午 4 时 8 分,母国光院士因病医治无效,在医院与世长辞,享年 81 岁。他的离去,是我国光学界和教育界的重大损失。然而,他留下的宝贵精神财富和卓越科研成就,将永远激励着后人不断前行。
母国光院士的一生,是为科学事业无私奉献的一生,是为教育事业辛勤耕耘的一生。他以坚定的信念、卓越的智慧和顽强的毅力,在光学领域取得了举世瞩目的成就,为我国光学事业的发展做出了不可磨灭的贡献。他的事迹和精神,将永远铭刻在中国科学史和教育史上,成为后人学习的光辉榜样。