学科交叉：孕育前沿新方向

1979年初夏的清华园，山光积翠，荷塘野色，夏景清幽。周炳琨刚随无线电系从绵阳分校迁回北京，他无心细赏阔别已久的家园，蝉噪蛙鸣也仿佛充耳未闻。虽然此时，改革开放的春风早已吹遍祖国大地,但国家的科研工作却远远落伍于世界。以往转行激光领域的经验告诉他,时下当务之急是选择正确的研究方向。一旦研究方向因延有误, 往往事倍功半，甚至一事无成。“他山之石可以攻玉”，一门学科在发展过程中，会遇到荆棘与泥泞，这就需借助其他学科领域的技术成果，运用其他学科领域的工具，就像激光领域那样，形成跨学科交叉融合。

周炳琨洞悉，电子技术与光子技术的结合和交叉是当时信息技术的一个重要发展趋势，这种交叉有可能兴起一个新的信息光电子产业。于是，他提出将教研组的研究方向及时转向信息光电子学这一新领域。虽然这种转向意味着另起炉灶，丢弃长期积累下的科研基础,但他仍决心从头开始，勇攀新的科技高峰。这一想法得到了教研组同事们和无线电系的支持。日后信息光电子技术的蓬勃发展证明这一方向选择是正确的,也使他更相信这样一种观点：“到学科交叉中去找方向，求创新，开拓新的应用领域和新兴产业。”

周炳琨和博士生做实验

刻苦实验：直入应用破瓶颈

1983年，周炳琨受学校派遣，赴美国斯坦福大学担任访问学者，加入拜耳教授所在应用物理系的实验室。在硅谷,他目睹国外高新技术日新月异的发展，深感我国与世界发达国家相差悬殊，特别是在创新创业的环境与意识方面，这种感触更大。同时，一些外国人对中国学者抱有成见，隐含轻视。周炳琨决心以发明创造,为中国人争气，他将课题选在“激光机载测风雷达用的固体激光器”这一重要的研究方向。因为当时的固体激光器体积大、效率低、频率不稳定、线宽太宽，许多重要应用严重受阻,无法展开。经过研究，他发现激光器的闪光灯泵浦效率低,不稳定，致使电光转换效率不足1%,频率不稳定。于是，他和两名博士生一起着手实验，研究固体吸收的能带位置、带宽，调节半导体激光器发射波长，加工晶体以便出现单纵模……这样经过无数次失败，反复验证，最终将半导体激光器泵浦固体激光器运转起来。一年后，创新成果“半导体激光泵浦钇铝石榴石激光器”呈现在世人面前，成为当时全球效率最高、线宽最窄、频率最稳定的固体激光器，从而开创了固体激光器的一个新领域。周炳琨回忆，那是令他终生难忘的一刻：那天早上，进入实验室后，他打开半导体激光器，略加调试，荧光片上神奇的光赫然出现了！

1983年周炳琨在美国斯坦福访问

随着外国人开始刮目相看，硅谷的相干公司、光谱物理等诸多知名公司迅速跟进并研发出产品。抚今追昔,周炳琨提及，当时实验室固体激光器的输出功率仅几毫瓦,而今其商品的输出功率已达40千瓦！这也是他完成的一项真正意义上的创新工作，也使他对创新有了更新更深的认识。他说：“一个有意义的创新工作不能只停留在提出了新思想、新方法、新技术,不能仅满足于发表文章并被他人引用。这只是创新的初级、中级阶段，尚未对社会产生实际影响。创新的终极目标是对社会产生了新影响，实现了新应用,创立了新产业,开辟了新市场。”

据称，斯坦福大学将他聘为首位来自中国大陆的访问教授，并有意延请他多留时日。然而，优渥的待遇并未打动他的心，他信念坚定：“我的事业在中国！” 1984年，他毅然回国。归国途中，他从内心深处感到，少年时代曾经遥望的科学星空正在被他用理想点亮，而那理想正是一束耀眼的激光！

教书育人：相知桃李喜无边

早在文革期间，国内各行各业已开始纷纷研究怎样做激光器, 怎样使用激光。而人们所需的仅是激光的基础知识、激光的基本原理，一旦掌握这些原理，在现实中就可以善加结合，灵活运用。这让周炳琨和同事们想到，应该编纂一本书籍，让不同行业的人都了解激光究竟是什么、有什么特点、有怎样的作用。后来正值教育部统编教材，他们就上报这一计划，并获得批准，正式立题。由于相关材料基本上完备，经过多年编写，1980年由他主编出版的《激光原理》教材正式出版，这对他和同事们来说是一个全面的总结。这部教材在1987年获得电子工业部优秀教材特等奖，1988年荣获国家优秀教材奖，并于2014年出了第7版，沿用迄今已达39年。这部教材历经7版，校雠反复精益，字数愈少，页数愈薄，全书内容撮要举凡，用宏取精，高度凝练，足以有效指导实践，力争让读者、学生通过此书“学之所知，施无不达”。他戏言：“如果我要是有余力，不是变得老了，我还可以把它写薄。著书立说，越薄越好。”最值得欣慰的是，他经常遇到一些素昧平生的年轻人对他说：“周老师,我读过你的《激光原理》！”通过《激光原理》，他结识了更多的学生和朋友。

《激光原理》第4-7版

1984年，周炳琨从美国归国返回清华大学后，开始培养研究生，主讲《量子电子学》课程，同时带领同事、学生们在信息光电子技术领域若干世界前沿研究方向上辛勤耕耘，取得了一系列成果：在国内外发表了学术论文100多篇,获专利10余项，先后有11项研究成果获国家或部委级奖励。回顾自己教书育人的生涯，他感慨道：“我从1958年22岁开始为学生讲课，直到2010年74岁时交班给我的学生黄翊东教授，我总是和学生在一起，这使我感到很快乐，充满活力。”他讲授过《量子电子学》、《激光原理》和《激光技术应用》等课程。并从1985年起就在《量子电子学》课程中用一半学时开展“量子电子学学科前沿”的课堂讨论，由学生独立选题、查阅文献并上讲台讲演,启发同学独立思考、主动学习、勇于发表独立见解。

周炳琨和黄翊东做课前准备以及组织课堂讨论

从周炳琨走上讲台迄今已走过了一个甲子，60余年来，他培养了数百名学士生、硕士生、博士生和博士后。学生毕业时，他常常在他们的毕业纪念册上写下“愿你为祖国光电子技术事业奋斗一生”的题词。他说：“其实我个人的能力很有限，是祖国给了我培养深造和施展才干的机会，是团结战斗的集体作我有力的后盾。我的每一点成绩都包含着老师们和集体的心血和智慧。争取当 ‘伯乐’是我现在的主要愿望。”这其中包含了他教书育人的一个重要动力，那就是感恩与传承。他要感谢清华老师们昔日的培育之恩，他要传承清华“严谨,勤奋,求实,创新”的精神。

周炳琨在863计划五周年展览会上（1991年，北京）向杨尚昆主席汇报研究成果

周炳琨提及，在科研教育生涯中，1979—1987年是一段晚到的“丰收期”，1987年又是他人生的一个新转折点，从此进入了一个全新领域：从自己搞科研转为组织全国科技工作者从事研发和攻关。1987-1996年，他受聘担任“国家863计划光电子器件与集成技术主题”专家组组长。科技部把863计划战略目标的确定、计划的实施、管理的责任都交予专家组，在他看来“历史把我这样一介书生推上了这样一个位置,迫使我从新学习,努力学做一个合格的科技组织管理者”。

周炳琨认为这十年是他对国家做出了贡献的十年, 也是一生中最难忘的十年。他认为：“一个人的生活中是需要有一种基于强烈事业心的压力的。压力使我们总能看到自身不足、使我们奋进, 全身心投入所肩负的工作。今天,我们可以自慰地说：我们基本上没有辜负国家的希望,中国的光电子技术和产业取得了长足的进步。”1996年,他又被选入国家自然科学基金委员会,2004年进入973计划专家顾问组，参加基础研究的组织管理工作。在这些工作中，他结识了众多青年才俊，这成为他最大的快乐与幸福。

言谈中，周炳琨院士睿智达观，精神矍铄。在如今繁重的工作之余，他依旧保持着当年欣赏音乐、歌曲的习惯。在他三千多首的典藏中，那些美妙旋律似乎萦绕耳际，让我们时而感受到他转移科研方向的举重若轻，时而体察到他敏锐洞见未来的远见卓识。是风云际会的时代选择，还是自身厚积薄发的功力使然？此刻，我们忽然顿悟了古人“念不旁分，妙理自出”的那句箴言，周炳琨院士一直“念不旁分”，最终必然“大道自出”。此时，隐约之间，一幅壮丽恢弘的科学图景，映衬在浩瀚夺目的星空背景下，正仿佛徐徐展现在我们的眼前。

采访合影

采访：刘仿、乔元春、万军、邢璐航

摄影：邢璐航

撰稿：万军

排版：史宛鑫

责编：乔元春