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高伯龍(1928年6月29日-2017年12月6日),激光陀螺專家,中國工程院院士,國防科技大學光電科學與工程學院教授、博士生導師,環形激光器研究室主任 。

高伯龍
激光陀螺專家
出生 1928年6月29日
國籍 中國
別名 Bo lonog Gao
職業 博士生導師
知名於 中國激光陀螺奠基人

1951年高伯龍從清華大學畢業後進入中國科學院應用物理所工作;1954年被哈爾濱軍事工程學院調到該校物理教研室工作,先後擔任主任教員、高校講師、副教授;1970年在長沙工學院物理教研室、激光教研室工作;1978年調任到國防科技大學應用物理系、激光研究室、環形激光器研究室工作;1981年擔任國防科技大學應用物理系環形激光器研究室主任;1982年擔任軍用光學專業教授、博士生導師;1997年當選中國工程院院士;2004年國防科技大學光電科學與工程學院成立,高伯龍擔任教授、博士生導師;

2017年12月6日高伯龍在長沙逝世,享年89歲。[1]

高伯龍率領團隊成功研製了第一代環形激光器實驗室原理樣機和"全內腔綠色氦氖激光器",高伯龍和他的同事們填補了中國激光領域的7項空白 。[2]

目錄

基本信息

中文名稱;高伯龍[3]

外文名稱;Bo lonog Gao

國籍;中國

民族;漢族

出生地;廣西南寧

出生日期;1928年6月29日

逝世日期;2017年12月6日

職業;教學科研工作者

畢業院校;清華大學

人物生平

1928年6月29日,高伯龍出生於廣西壯族自治區南寧市,原籍廣西壯族自治區梧州市岑溪市。

1940年9月,高伯龍考取漢民中學。入讀四年中,數學等理科課程成績始終出類拔萃 。

1944年9月,高伯龍進入高中二年級學習僅兩個月後,日軍即進犯廣西,高伯龍隨學校撤退。抗戰勝利後,高伯龍立即提出復員,重回學校讀書,並進入上海中學學習,在該校僅讀了高二一年 。

1947年9月,高伯龍考入清華大學物理系。

1951年8月,高伯龍從清華大學畢業後進入中國科學院應用物理所工作(至1954年8月)。

1954年9月,高伯龍被哈爾濱軍事工程學院調到該校物理教研室工作,先後擔任主任教員、高校講師(1956年4月至1962年1月)、副教授(1962年1月至1970年10月)。

1970年10月,高伯龍全家隨校南遷長沙,在長沙工學院物理教研室、激光教研室工作(至1978年10月) 。

1971年,在錢學森教授建議下,高伯龍調任到國防科技大學應用物理系、激光研究室、環形激光器研究室工作(至1996年6月)。

1975年,全國高校撤銷基礎課部,高伯龍從所在物理教研室被分配到承擔激光陀螺研製任務的學院三系304教研室工作 。

1981年11月,高伯龍擔任國防科技大學應用物理系環形激光器研究室主任(至1995年6月)。

1982年6月,高伯龍擔任國防科技大學應用物理系軍用光學專業教授、博士生導師(至1999年6月)。

1995年,67歲的高伯龍因年齡原因,卸任激光陀螺研究室(208室)主任一職 。

1997年,高伯龍當選中國工程院院士,隸屬於機械與運載工程學部 (精密儀器儀表技術) 。

1999年6月,高伯龍擔任國防科學技術大學理學院光電工程專業教授、博士生導師(至2004年7月)。

2004年7月,國防科技大學光電科學與工程學院成立,高伯龍擔任教授、博士生導師。 2017年12月6日,高伯龍在長沙逝世,享年89歲 。

人物簡介

國防科技大學的校園裡,曾有這樣一道獨特的風景——一位頭髮稀疏的老人,身穿綠色老式作訓服,腳上是一雙黃膠鞋,緩慢而堅定地走在公寓房和實驗室的小路上。

這位老人數十年如一日的身影消失在兩年前,然而在同事和學生的心中,這道身影從未離開,因為他留下了眾多研究成果,在行業內熠熠生輝;他曾帶領的科研團隊,在繼續開拓前行;他所開創的中國激光陀螺事業,迎來了更加廣闊的發展前景。

這位老人名叫高伯龍,是國防科技大學前沿交叉學科學院教授,中國工程院院士。他帶領團隊從零開始經過40多年艱苦攻關,攻克一系列世界技術難題,研製的多種型號激光陀螺,為我軍大國重器安上了自主導航的「中國芯」,被譽為「中國激光陀螺奠基人」。[4]

選擇——

「把自己的志願與國家的需要密切結合」

「年近半百的高伯龍走進激光陀螺領域,是他人生的一個重要轉折點。」曾是高伯龍的學術秘書,現為國防科大文理學院副教授的柳瓏說,高伯龍一生面臨過很多次選擇,但報效祖國、服務人民始終是他不變的初心。

出身於書香門第的高伯龍,父母對其期望甚高,使他從小就不甘平庸、追求卓越。特別是高氏家族祖輩們的報國壯舉時刻激勵着他,愛國報國思想深深根植於心。雖然少年求學時輾轉多地歷盡坎坷,但這種信念始終支撐着他刻苦學習,成績一直名列前茅。1947年高伯龍考取清華大學物理系,這是他人生的第一次選擇,雖然他愛好數學,但因為要研究核原理,並且認為物理學家必兼數學家,從而選擇了物理系。上學期間,他成績優異,被同窗楊士莪和何祚庥稱為「天才」。1951年,高伯龍畢業被分配到中科院應用物理研究所。

1953年9月,新中國第一所高等軍事技術學府「哈軍工」誕生。次年9月,高伯龍調入哈軍工,成為物理教員,這也是他人生中的第二次選擇。

高伯龍人生的第三次選擇,發生在1975年。當年全國撤銷基礎課部,高伯龍離開講台,被一家激光研究單位「收容」,該單位做的研究恰是激光陀螺。這時,國內各科研單位由於遲遲無法突破閉鎖效應而紛紛放棄激光陀螺的研究。一面是激光陀螺研製舉步維艱,一面是國家和軍隊的迫切需要,如何選擇?高伯龍面臨重大考驗。

「這一選擇異常艱難,但我最終還是邁出了具有決定性意義的一步。」多年前,高伯龍接受採訪時,曾這樣袒露心跡,一個人的主觀想法必須跟客觀實際相符合,真正的愛國是把自己的志願與國家的需要密切結合。正是憑着這樣的信念,在西方嚴密技術封鎖、沒有任何資料可以借鑑的條件下,高伯龍帶領科研團隊克服重重困難,艱難前行,經歷失敗、重來,再失敗、再重來,在一次次跌倒和爬起來中,完全自主研製出激光陀螺。

「高院士,我們的陀螺上天了!」當我國衛星首次搭載激光陀螺發射成功時,患嚴重哮喘的高伯龍已纏綿病榻多時,從學生口中得知這個消息的他如孩童般咧嘴笑出了聲。

堅持——

在冷板凳上苦坐20年

激光陀螺是自主導航系統的核心部件,被譽為現代高精度武器的「火眼金睛」。因為集成眾多尖端科技,這個方寸大小的儀器極難研製。

1971年,當錢學森將兩張寫着激光陀螺大致原理的紙交給國防科大時,我國在該研究上已兩次受挫。數理功底極其深厚的高伯龍,通過大量計算,反推出激光陀螺的若干關鍵理論認識和結論,提出了我國獨有、完全沒有任何成功經驗可借鑑的四頻差動陀螺研製方案。

堅持自己獨有的研製方案,破解如連綿高山般的工藝難題,高伯龍和他的科研團隊開始了長達20年的攀登。創業之初,他們什麼都沒有,就連鐵架子、點焊機、高壓電源這些最基本的器材都是自己動手做的。

「核心關鍵技術買不來,再難也要堅持下去。」高伯龍和同事們沒有卻步。沒有實驗場所,他們把廢棄食堂改成實驗室;沒有軟件,就自己動手編程……1984年,實驗室樣機鑑定通過之時,由於美國徹底放棄同類型激光陀螺研製,國內質疑四起。「外國有的、先進的,我們要跟蹤,將來要有,但並不是說外國沒有的我們不許有。」10年後全內腔四頻差動激光陀螺工程樣機通過鑑定,證明了高伯龍所言非虛。

在這被質疑的10年,高伯龍頂住了無數壓力。1993年,激光陀螺工程樣機在鑑定過程中突然出現問題,有專家認為浪費了錢,要求就此畫上句號。「一年內一定解決此問題!」高伯龍在專家組面前立下「軍令狀」。這是攻關的白熱化階段,高伯龍帶領學生龍興武等人全力投入攻關。1994年,激光陀螺工程樣機鑑定順利通過,與此同時,他們研製的號稱「檢測之王」的全內腔He-Ne綠光激光器問世,引起轟動。因為這意味着我國在鍍膜的膜系設計和技術工藝水平上有重大突破,成為繼美、德之後第三個掌握該技術的國家。

從1975年到1994年,高伯龍在冷板凳上苦坐20年。在這20年間,他幾乎沒有按時吃過飯。「跟他結婚幾十年,我的主要任務就是熱飯。」高伯龍的老伴無奈地說,每個春節他都是在實驗室里度過的。

勝戰——

「一定要滿足武器型號需求」

21世紀初,早已到退休年紀的高伯龍又將目光投向激光陀螺最主要的應用領域——組建慣性導航系統。那時國內已有多家單位開展此類研製,採用的是捷聯式慣導系統。高伯龍經過親自調研提出必須給該系統加轉台的方案,不少專家對此持否定態度。

高伯龍堅持自己的方案。70多歲的他義無反顧地帶領學生幹起來。他的學生王國臣講了這樣一件事:2008年年初,長沙遭遇罕見的低溫雨雪冰凍災害,電力供應極其緊張,實驗室只在晚上有電。當時已80歲高齡的高伯龍每晚小心翼翼地走在積雪很厚的校園裡,到實驗室觀察數據,悉心指導,而且一直工作到清晨停電後,才步履蹣跚地回家。

2010年,具有一定工程化的旋轉式慣導系統面世,精度國內第一。如今,高伯龍和他的團隊研製的旋轉式慣導系統已成為國內慣導界主流。

「一定要滿足武器型號需求!這是高院士帶着我們技術攻關時,反覆叮囑的一句話。」高伯龍的學生羅暉說,時至今日,每款陀螺設計完成之後,團隊都會讓其經過惡劣環境的檢驗,確保陀螺在強震動、大衝擊環境下依舊能夠保持高精度性能,提升部隊戰鬥力。

在醫院度過的最後3年裡,高伯龍一刻也沒有放下過他摯愛的事業,他的床頭摞着高高的書籍與資料,學生前來看望,他總會與他們促膝長談。

「我還記得當初寫博士論文時,引進了一個力學領域的算法來解決光學領域的問題。」高伯龍的第一位女博士生、教授馮瑩回憶,為了檢驗她的算法能不能在實際的工程項目中應用並取得相同效果,高伯龍重做了一遍實驗來驗證,還讓馮瑩用自己的算法去算。直到得到相同的結果後,高伯龍才肯定馮瑩這個算法是可行的。

高伯龍從不要求自己的學生多寫多發文章,他對學生的要求是,沒有原始創新的論文不要發,階段性成果的論文要少發。他常對學生強調的一句話就是「一切要為了科學實踐和解決問題服務」。

能不能解決實際問題,是高伯龍衡量評價他的博士生、碩士生學術水平的重要標準。在他眼裡,真才實學就是要能解決問題,否則就是徒有虛名。他交給學生的課題,幾乎全部都是激光陀螺研製中急需解決的攻關課題,難度很大,以致出現過受邀參加他的碩士生畢業論文答辯的專家,誤以為是博士生畢業論文答辯。

高伯龍的首位博士畢業生,已是三級教授的龍興武回憶說,為了解決激光陀螺樣機精度問題,高伯龍安排他專門從事相關工藝技術研究。剛開始,龍興武有些不解,一個博士生去研究工藝,是不是有點大材小用?經過大量走訪調研,龍興武發現,工廠製作工藝水平低下,是影響激光陀螺精度的重要原因,也是制約項目進展的瓶頸因素。他漸漸明白了高伯龍這樣安排的用意,決定投身到這項具有非凡意義的課題中去。後來,他在該領域大放異彩,成了專家。「先生對我的嚴格要求,使我受益終身,沒有先生的關心教育,就沒有我現在的發展。」龍興武說。

嚴師出高徒。高伯龍一生培養的30多名研究生,都成長為我國激光陀螺研製領域的領軍人物和重要技術骨幹。[5]

人物成就

激光陀螺研製

1975年以後,高伯龍將主要時間和精力投入激光陀螺研製工程。

完全依靠自主創新進行的激光陀螺研製,是一項理論探索性極強、工藝技術極其複雜的系統工程,涉及工程組織實施、對外協作協調、工藝技術攻關、研製團隊建設、研究條件改善等諸多方面。而僅就工藝技術攻關而言,就有鍍膜、機械加工、電子技術、裝配等各個方面,諸多繁難問題非短時間所能解決。而從基本理論研究到原理樣機、實驗樣機、工程樣機的研製成功,曠日持久長達20餘年。

主持並研製成功有關激光陀螺原理樣機、實驗室樣機,為國內領先;工程化樣機具有獨創性,可以進入實用階段,已小批量供有關部門使用,並正在研製新品種。同時研製出新的激光器,使中國成為繼美、德之後第三個掌握該型激光器製造技術的國家並達到國際先進水平。為解決激光陀螺研製中高精度光學檢測問題,研製出一系列精密檢測儀器。獲國家科技進步獎二等獎以及省級一等獎4項。先後撰寫、發表了30篇(部)論文和著作。

國家攻關項目

國防科技大學教授高伯龍完成國家重點攻關項目——「全內腔綠光氦氖激光器」和「環形激光器」。68歲的高伯龍已為着激光奮鬥了20年。為中國激光技術領域填補了七項空白,以十餘篇(部)精闢的論文和專著把中國激光技術的若干理論推到了世界前列,並為這個領域培養造就了一批高質量的博士、碩士研究生,先後獲得多項國家和軍隊科技成果獎。

獲得榮譽

1980年主持研製的「激光鍍膜檢測DF透反儀」,獲湖南省重大科技成果一等獎。

1987年「激光陀螺實驗室樣機」獲國防科工委科技進步獎一等獎。

1995年「激光陀螺工程樣機」、「全內腔綠(黃、橙)光氦氖激光器」獲國防科工委科技進步一等獎。

論文

激光陀螺中的朗繆爾流動效應[J]. 袁曉東,高伯龍,曾明,張斌.中國激光 . 1998 (07)

數字化技術在玻璃表面檢測系統中的應用[J]. 莫衛東,高伯龍.空軍工程大學學報(自然科學版) . 2000 (05)

激光陀螺的近似解析解[J]. 高伯龍.工學學報 . 1979 (S1)

相襯顯微鏡襯比的分析[J]. 劉曉元,龍興武,黃雲,周寧平,高伯龍.光子學報 . 1999 (01)

全內腔綠(黃、橙)光He-Ne激光器[J]. 高伯龍,丁金星,龍興武,曾明,周寧平.光學學報 . 1995 (12)

芯的來歷

央廣網9月12日消息(賈朝星 張超 記者李琳 )歷經40多年探索攻關,國防科技大學高伯龍院士帶領團隊開闢了一條具有完全自主知識產權的激光陀螺研製之路,為多型國之重器安上了自主導航的「中國芯」,把關係國家安全的核心技術和工藝牢牢掌握在中國人自己手中。[6]

激光陀螺是導彈、飛機、艦船等武器裝備實現精準打擊、快速反應的核心部件,可以不依賴外部信息,實現自主導航、制導和定位。上世紀60年代,一些西方國家已經廣泛應用並實施嚴密技術封鎖。國防科技大學某系主任羅暉回憶說,中國第一次接觸到激光陀螺,是1971年錢學森交給科大的兩頁紙:

羅暉:「當時就是兩頁紙,給了一個線索,一個引子。」 1984年10月,高伯龍赴美考察激光技術。

這兩頁紙代表的科學難度,堪稱世界級「密碼」。高伯龍通過大量計算,用一年半時間破譯了密碼原理,並提出了我國獨有,與國外完全不同的四頻差動陀螺研製方案。國防科技大學教授於旭東說,是極深厚的理論功底和創新精神,讓高伯龍在科研道路上敢於站在少數人的位置上:

於旭東:「一片反對之聲,請了好多專家來印證,大家說這個東西不可信,我們堅持下來。我們覺得院士最厲害的一點,他能做一些開篇的事情。」

理論大廈建立用了一年半,做出第一個激光陀螺樣機則用了20年。激光陀螺的工藝集光、電、機械於一身,每一個零部件的攻關都是從零開始。

1999年,新組建的國防科學技術大學宣布命令暨授旗大會,中央軍委遲浩田副主席與中國工程院院士高伯龍教授親切交談。

羅輝:「沒有任何參考資料,那怎麼辦,就靠自己去琢磨,去研究,去創新,對我們來說都是原始創新。」

國防科大前沿交叉學科學院政委張運炬回憶,當時舉全國之力,投入研製的單位有20多家,最後僅高伯龍帶領的科大團隊堅守了下來。

張運炬:「我們找不到合作廠商,我們沒有支持單位,有些材料一旦進口,這個自主產權又落後了,實際上你還是被別人卡着脖子。高院士最難的就是這個。他作為一個物理學家從這麼一點點的工藝去做起。」

高伯龍的學生龍興武回憶說,沒有現成軟件,近60歲的高伯龍還當起了學生,自學了程序設計語言,自己動手編程。在攻關最緊迫的一年,高伯龍瘦了近30斤。

2002年03月11日,高伯龍在全國政協九屆5次會議小組發言。

龍興武:「這個時候很多軍令狀就已經到時間了,怎麼辦?那能不急嘛,肯定急。」

從1971年拿到那「兩頁紙」,到1994年第一台激光陀螺樣機誕生,23年青絲變白髮。伴隨着它一起問世的,還有高伯龍率隊研發的中國第一台高精度反射率透射率測試儀;第一批號稱「檢測之王」的綠光激光器;第一家全閉環研製生產激光陀螺的單位。

這一年,已到退休之齡的高伯龍又盯上了新的高地——讓激光陀螺走向應用,走向戰場,成為真正的武器之眼。國防科學前沿交叉學科學院院長劉波說,高伯龍設計出與國際主流不同但性能更優的慣性導航系統,再一次在科學道路選擇上成為少數人。

1990年,高伯龍教授在指導博士研究生工作。

劉波:「他有非常好的科學自信,他認為我們這個道路是一定能夠成功的,這支撐他在艱難困苦的情況下不斷的攀登。他又是奠基者,又是開創者。」

高伯龍78歲那年,我國首套使用新型激光陀螺的導航系統問世。該型裝備在某海域進行測試,導彈發發命中,我軍從此有了自主導航的「中國芯」。

於旭東:「我們這個東西做出來以後就給海軍用,他們一用就知道,這個東西是他們真正實際需要的東西,部隊給海軍機關上文件的時候,寫的就是這個東西是一型好用、頂用、實用的裝備。」

高伯龍畢業於清華大學物理系,是理論物理界的大學者。為何甘願將生命圍繞激光陀螺而旋轉?他曾這樣坦露心跡:「一個人的志願應該跟客觀實際相符合,應該符合國家的需要。」

1990年,高伯龍教授在進行科研工作。

2017年12月,高伯龍走到了生命的最後時刻。系政治協理員劉和旭反覆問他還有什麼要求,高伯龍提了兩條:

劉和旭:「第一,四頻陀螺一定要用好,前面雖然已經用了,但未來一定會有更大的用處。第二,他覺得有個學生的一篇論文挺有價值的,深挖之後他自己希望審一審,再給它出版。他只給我們提了這兩個要求。他的世界很單純,很純粹。」

個人生活

高伯龍既關心國家大事,又關愛同事家人,工作起來嚴肅認真,生活中卻和藹幽默。除了醉心於激光研究,高伯龍還喜歡閱讀文學和歷史方面的書籍。年輕時讀過的《三國演義》、《水滸傳》,書中典故能信手拈來,對魯迅先生的作品也很熟悉。高伯龍每天堅持讀報紙、看電視,關注國家大事,而且喜歡與當過教師的老伴討論,寫時評。他的象棋下得好,經常與家人、朋友對弈 。

人物評價

高伯龍畢生兢兢業業,嚴謹求實,教書育人治學。科研上碩果纍纍,著作等身,為國防科技事業做出了不朽的貢獻;教學上傳道授業,蠟炬成灰,為國家和軍隊培養了無數人才 。(澎湃網評)

視頻

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參考資料

  1. 「國寶級院士」高伯龍逝世 騰訊視頻,發布時間;2017年12月11日
  2. 「高伯龍現象」:一群人奮鬥一生只為一個目標 搜狐首頁,發布時間;2019-09-14 19:13
  3. 高伯龍
  4. 高伯龍,中國激光陀螺奠基人騰訊視頻,發布時間;2020年02月06日
  5. 高伯龍:生命為中國激光陀螺燃燒 光明日報,發布時間;2019年09月14日 12:36:28 光明日報 
  6. 國防科技大學高伯龍院士:一生為激光陀螺旋轉 央廣軍事,發布時間;2019-09-12 16:03:00