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洪朝生


洪朝生(1920年10月10日—2018年8月19日),出生于北京。物理學(xué)家。1980年當(dāng)選為中國科學(xué)院學(xué)部委員(院士)。1952年加入九三學(xué)社。

洪朝生少年時對星空十分好奇,宇宙的深邃讓他感受到人類的渺小,從小便萌發(fā)出對科學(xué)的濃厚興趣。中學(xué)時代的洪朝生是在北京匯文中學(xué)度過的。在名師指點下,他陶醉于物理學(xué)的無限樂趣。1936年洪朝生考入清華大學(xué)電機工程系,畢業(yè)后在西南聯(lián)大電機工程系擔(dān)任電信課助教。當(dāng)時,西南聯(lián)大工科學(xué)生沒有看外文文獻的習(xí)慣,而洪朝生沒有被這個傳統(tǒng)束縛,他搭的一個實驗臺實驗結(jié)果非常精確,主要得益于在國內(nèi)看到一篇關(guān)于負反饋控制穩(wěn)定性的外文文獻。在學(xué)習(xí)上,洪朝生更看重自己的參悟力,不急于交流,但不排斥交流。與人討論時總?cè)级笮?,不急于下結(jié)論。也許正是這一份堅持的毅力和嚴(yán)謹?shù)淖黠L(fēng),厚積薄發(fā),成就了他在物理學(xué)上重要的發(fā)現(xiàn)。

1945年,洪朝生前往美國麻省理工學(xué)院攻讀博士學(xué)位。當(dāng)時的熱門是微波和核物理,但是他沒有盲目跟風(fēng),而是按照導(dǎo)師的思路踏實工作。盡管洪朝生在西南聯(lián)大無線電專業(yè)做了一段時間物理實驗課講師,但從未動手組裝過收音機,而在MIT,很多實驗臺都是自己動手搭建。因此,洪朝生在這里學(xué)習(xí)了一些重要的實驗技術(shù)和技巧。1948年獲得博士學(xué)位后,洪朝生在美國普渡大學(xué)實習(xí)。開始時,洪朝生搭建低溫實驗臺用于研究鍺晶體,每天的工作重心集中在測量數(shù)據(jù)上,并沒有明確的科研思路。后來在導(dǎo)師的一番提醒下,洪朝生突然激發(fā)了主動尋求科研思路的動力。在第一屆低溫物理國際會議上,有一位專家問到“鍺晶體中雜質(zhì)含量及其對測量結(jié)果影響”的問題,洪朝生會后對實驗結(jié)果進行整理,發(fā)現(xiàn)在低溫下半導(dǎo)體鍺單晶電導(dǎo)與霍耳效應(yīng)的反常行為,但是當(dāng)時無法給出理論解釋。1950年,即將結(jié)束普渡大學(xué)工作準(zhǔn)備去歐洲留學(xué)的前兩個星期,洪朝生收到一批樣品,他并沒有因為新的工作行程而懈怠,而是加班加點進行測試。恰恰是這一批樣品的測試結(jié)果,彌補了之前的數(shù)據(jù)缺陷,使得電阻變化與雜質(zhì)含量之間的規(guī)律一下子清晰起來。天道酬勤,洪朝生提出了半導(dǎo)體禁帶中雜質(zhì)導(dǎo)電的新概念。這項成果成為此后國際上關(guān)于無序系統(tǒng)電子輸運機制研究的開端。隨后,洪朝生前往荷蘭萊頓大學(xué)實驗室工作。

1952年回國后,洪朝生先后在清華大學(xué)、北京大學(xué)和中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)物理學(xué)系任教。1953年擔(dān)任中國科學(xué)院物理研究所研究員,負責(zé)組建低溫物理實驗室;1956年領(lǐng)導(dǎo)建造氫、氦液化系統(tǒng)。這個時期,洪朝生參與了錢學(xué)森領(lǐng)導(dǎo)的我國導(dǎo)彈工程研制任務(wù),負責(zé)導(dǎo)彈實驗基地高能液體燃料的實驗,先把溫度降到零下180攝氏度左右試驗液氧,再把溫度降到零下250多攝氏度左右試驗液氫,為1960年我國的第一枚導(dǎo)彈的發(fā)射成功做出了重要貢獻。

洪朝生1961年參與創(chuàng)辦中國科技大學(xué)低溫物理專業(yè),經(jīng)過3年艱苦奮斗,在他領(lǐng)導(dǎo)下建成新型結(jié)構(gòu)氦膨脹機與液化器,使物理研究所和其他單位能夠開展超導(dǎo)實驗、超導(dǎo)應(yīng)用和超導(dǎo)物理的研究工作。20世紀(jì)80年代初,洪朝生負責(zé)組建以推廣提高氦溫區(qū)低溫技術(shù)、促進低溫實驗工作與超導(dǎo)電技術(shù)應(yīng)用為主要目標(biāo)的中國科學(xué)院低溫技術(shù)實驗中心。1982年5月,在中科院物理所低溫物理研究室和中科院氣體廠的基礎(chǔ)上,低溫技術(shù)實驗中心正式成立,洪朝生擔(dān)任主任。

洪朝生長期致力于低溫工程技術(shù)與低溫物理的研究與發(fā)展工作,為低溫技術(shù)研究和低溫工程技術(shù)裝置研制、促進低溫超導(dǎo)技術(shù)在中國科學(xué)實驗與新技術(shù)中的推廣應(yīng)用做出了貢獻。他率領(lǐng)團隊研制成功的深度制冷機包括小型脈沖管和GM制冷機,為紅外遙感、超導(dǎo)器件、電子器件冷卻和科學(xué)實驗提供了可靠方便價格低廉的低溫冷源。與定常恒溫連續(xù)流動不同,深度制冷機中的流動過程是低溫溫度梯度下的交變流動過程,為了提高制冷效果就必須探索其循環(huán)過程中的規(guī)律。洪朝生在深度制冷機熱力過程研究中,發(fā)現(xiàn)循環(huán)過程中存在著直流現(xiàn)象,多路旁通法是抑制該現(xiàn)象的方法之一;獲得高頻交變流動情況下的阻力經(jīng)驗公式;發(fā)現(xiàn)采用第二小孔法抑制直流現(xiàn)象的有效方案,并已被國際低溫界同行廣泛采用。在以上基礎(chǔ)性研究成果的指導(dǎo)下,洪朝生研制成功微型高頻同軸脈沖管制冷機。30W電功率輸入,85K時的制冷功率達260mW,成功地運行1200小時,2000年通過總裝備部驗收,該成果在航天遙感及紅外戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈武器系統(tǒng)等方面具有廣闊應(yīng)用前景。

在洪朝生的推動和培養(yǎng)下,中國低溫科研隊伍不斷壯大,數(shù)十個研究和開發(fā)機構(gòu)分布于全國各地,基本上依靠自身力量建立了一批低溫裝置和研究設(shè)備及相應(yīng)配套的支撐條件,在制冷技術(shù)、實驗技術(shù)、低溫系統(tǒng)、材料制備、計量測試等方面取得了高水平科研成果,為中國空間技術(shù)、衛(wèi)星遙感、科學(xué)實驗和超導(dǎo)應(yīng)用等技術(shù)的發(fā)展起到了關(guān)鍵性作用,樹立了中國在國際低溫工程學(xué)領(lǐng)域的重要地位。

洪朝生1980年當(dāng)選為中國科學(xué)院數(shù)學(xué)物理學(xué)部學(xué)部委員(院士)和常務(wù)委員;曾任中國物理學(xué)會副理事長,制冷學(xué)會副理事長,國際低溫工程委員會副主席等職,現(xiàn)任中科院理化所科技委員會名譽主任。由于對中國與國際低溫工程發(fā)展所做出的杰出貢獻,國際低溫工程委員會把2000年門德爾森獎授予洪朝生。他先后榮獲科學(xué)大會獎和物理學(xué)會胡剛復(fù)物理獎,1997年國際低溫工程大會優(yōu)秀論文獎和1999年第20屆國際制冷大會林德獎,2011年獲美國低溫工程大會SamuelCCollins獎。據(jù)統(tǒng)計,洪朝生獲省部級科技進步獎和發(fā)明技術(shù)獎二等獎各1項,獲國家發(fā)明獎三等獎1項,發(fā)表論文80多篇,其中SCI和EI收錄35篇以上。