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2026-05-13
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凭“隐身术”出圈的院士褚君浩:科普要让幼儿都听得懂

日期:12-15
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版面:第B01版:扬眼纪实       上一篇    下一篇

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  随着技术和超材料的逐渐成熟,科幻小说中的隐身幻想将成为现实,改变我们的生活。近日,中国科学院院士、著名红外物理学家褚君浩意外“出圈”,他在科学活动上展示了利用特殊材料实现的“隐身术”,引来外界好奇,甚至外媒关注,普通人什么时候可以穿上隐身衣上街?采访中,“科普大神”褚君浩分享了“隐身”背后的故事。

  扬子晚报/紫牛新闻记者 张楠

  人物小传

  褚君浩是中国自主培养的第一位红外物理博士,师从中国半导体科学和红外技术开拓者之一、著名红外物理学家汤定元先生。褚君浩的一系列研究成果促进了我国半导体和红外物理学科的发展。在红外物理领域,他在上世纪80年代提出的CXT公式和吸收系数公式成为碲镉汞材料器件设计的重要依据,至今仍是国际上判断红外探测器新材料、新结构的通用公式。其所著《窄禁带半导体物理学》,作为国际上全面综述窄禁带半导体有关研究成果的第一本专著,被几十个国家的研究机构作为开展相关材料和器件研究的理论依据。

  宇宙苍穹,红外光虽然无法用肉眼看见,但时时刻刻帮助人们洞察世界的真相。有了它的助力,“玉兔号”月球车和“祝融号”火星车得以睁开“眼睛”,探测星球表面的物质成分;风云卫星能够实时采集数据,为大气做“CT”,追踪台风飘忽不定的轨迹;救援人员能探测山林大火之后哪里还有生命留存……褚君浩等科学家们所做的,就是为了“看见”这道光,并让这道光为国为民所用。奋斗了半个多世纪,只要没有外出安排,每天9时左右,褚君浩总会出现在上海市技物所光电大楼4楼的办公室里。

  图片由受访者提供

  神奇的“隐身衣”,啥时能穿上?

  记者:您如何概括“隐身衣”的神奇奥秘?

  褚君浩:这种“魔法”之所以能够实现,是因为在这块面板的材料中,有一种由一排排微小圆柱状凸透镜组成的光栅,可以使光线有规律地折射。每一个柱状凸透镜都会把后面的物体形象压缩成细条,而当这种凸透镜数量足够多时,就会把物体形象分解成无数个相同的细条,使人仿佛看不见物体了,从而在视觉上达到“隐身”效果。

  记者:年轻人调侃社恐想要拥有“隐身衣”,这样的衣服市面上有吗?

  褚君浩:未来,哈利·波特的隐身斗篷将成为衣柜里的日常用品。随着技术和超材料的逐渐成熟,科幻小说中的隐身幻想将成为现实。它将改变我们的生活。但现在展示的隐身衣还不能完全隐身,变变角度就能看到了。你要做成一件可以穿在身上的隐身衣的话,还有很多问题要解决。而且用这种材料做的衣服,柔性不够,穿起来并不舒服,我不知道有没有人会去买它。

  将来成本又低又方便,人们会想到如何更多利用。比如有些人戴眼镜,并不希望别人知道,就可以隐形边框,还有助听器,也可以做成隐形的。现在主要在军事、工业方面应用较多。关于大家讨论的伦理话题,其实目前技术的发展还谈不到那一步。等伦理问题成为主要矛盾,再制定规则也不迟。

  对于年轻人的“社恐”,我觉得可以研发一种帽子,里面就藏着隐身新材料,等你不想被人看到的时候,你就点一点这个帽子让新材料降下来,别人看你就是模糊的马赛克,想被人看到的时候就升上去,也算是“社恐面具”了。

  科普是责任,也是学问

  记者:您是“追光者”,也是科普达人,如何做好科普工作?

  褚君浩:我想作为科学家,有责任做一些科学普及。过去我在B站也做过一些节目,有时候我讲了之后,还有一些制作的任务,变成一小段通俗易懂、形象又有艺术性的视频,这是现在科学普及的新形式。比如,你相信光吗?讲半导体、红外探测器,还有讲考研究生如何选专业,我拍的这些视频大家都比较感兴趣。我很开心,科学普及包括科学知识还有科学方法、科学精神的传播。年轻人也希望在科学方法的建立和科学精神的培养方面,能够汲取一些养料来充实自己。科普的同时也讨论,科学技术如何能发展更好,科技如何推动社会进步?包括学生、企业家、公务员等不同人群,也通过科普来了解相邻学科发展的前沿动态。

  记者:您觉得对于我这样的文科生,有科普的难度吗?

  褚君浩:科普做得好的话,就是要让文科生也能听懂。具备初、高中数理化知识,就能够听懂。当然做媒体的文科生,也要努力学习理工科知识。你们需要和多方面的人才交流,有好多是理工科方面的。现在产业发展大多是工科方面的内容,所以做媒体的文科生,最好是把高中阶段的数理化复习复习,要把它掌握好。

  从小学生到研究生、公务员、企业家都是我科普的对象。中学生、大学生在形成世界观的过程中,科学方法和科学精神的培养非常重要,所以我会讲讲这方面的内容。对于中小学生,注重知识以及知识是怎么来的科学方法;对于企业家和公务员,就着重于科学怎么变技术,技术与产业的关系,以及产业政策等,还有现在科学发展的潮流。譬如智能时代、物联网、智慧城市、智慧地球、人工智能这些。

  记者:您还进幼儿园做科普?

  褚君浩:他们居然也能听懂,我记得我问的第一个问题是,光有几种颜色?他们回答,红橙黄绿青蓝紫,我说这个答案对,但也可以回答,光有好多好多种颜色。

  给他们讲红外线的故事。我们的眼睛只能感受可见光,红外光是看不见的。那么怎么看?聪明的科学家就做了一个人造眼镜,我带了手机上的红外摄像头,可以拍红外照片,他们很稀奇。抗疫的时候测温度,他们都知道,测温就是用红外线来测的。我还放了好玩的红外视频,他们有兴趣。黑暗里可以拍照、测温度,通过短波红外相机拍照,还可以知道苹果里面是好的,还是坏的。现在天气预报为什么很准?卫星上的红外探测器组件,做成遥感仪器放在卫星上,才能够观测得到各种成像。科普也是学问,目的是提高全民科学素养,看世界的观念、理念会上一个层次。

  学霸如何炼成?不要死读书

  记者:三岁离开宜兴到上海,常回家乡吗?

  褚君浩:现在还经常回宜兴去,因为父母都是宜兴人,家里好多亲戚在宜兴,家里一直讲宜兴话。这里人杰地灵,有自己的文化传统,出了好多读书人,也说是教授之乡,好多院士出自那里,确实有这样的传承。

  记者:父母如何培养您对科学的兴趣?

  褚君浩:父亲在华东师范大学学地理,整天坐在那儿看书写文章,家里有《科学大众》《科学画报》等科普书籍,我小时候不太用功,很调皮,功课大多数都是4分(良好)。但是对自然科学很感兴趣。我记得小学的时候,父亲带我到虹口公园,晚上看星星、看月亮,跟我讲日食月食的事情,讲太阳、月亮、地球,怎么互相遮住,然后形成日食跟月食,那个时候对天文学就有点兴趣。到了小学五年级的时候,我记得我曾经有过一次用两块透镜和一块硬板纸做成望远镜看月亮。

  记者:您觉得学霸如何炼成?

  褚君浩:我曾经回到母校华东师大附小,跟同学们面对面做科普讲座。老校长很激动,写了封信过来。他在信里面就讲褚君浩小时候,爱玩、爱动手、爱动脑,也说我们现在的小朋友要像褚君浩那样活泼一点,不要死读书。

  因为搬家的原因,我中学就转到徐汇中学,因为老师的鼓励,我从初三开始,就变成了很好的学生。我有一个感悟,那就是教育要以表扬为主,其实每个学生身上都有正面的一面,表扬就把他的正气激发出来,把他的积极性调动起来,学生就会更加努力。

  记者:本科毕业后在上海普陀区梅陇中学当老师,如何找到研究方向?

  褚君浩:大学主要是打好基础,四大力学我都学得很好。后来考研究生,虽然半导体物理学我大学里面没上这门课,但通过自修考90分,第二名,我就到中科院上海技术物理研究所当研究生。

  我跟老师汤定元先生做窄禁带半导体碲镉汞的研究,用这个材料可以做成红外的眼镜,即使把灯全部关掉,它照样看得清清楚楚。毕业的时候收到美国两个大学的录取通知书。当时汤先生说不要去,他说你跟我学,方向改了很可惜。当时我也很犹豫,上世纪80年代初曾有机会赴美攻读博士,且一年的津贴是留在国内的20倍。不过,要转攻其他领域。听取汤定元先生建议,我选择了留在技物所。

  记者:研究工作中遇到最大的挑战是什么?

  褚君浩:做科学研究要沉得住气,不断克服困难,还要有创新思维,把工作水平做到极致,要集成技术,完成国家的需求,也要开展好基础研究。提升技术水平后,要能在工程中得到应用。做研究工作要踏踏实实,在重复工作中找到自己的创新之路。

  每天保证八小时睡眠,生活规律

  记者:日常如何安排?

  褚君浩:工作内容主要四个方面:科学研究是日常,经常跟学生讨论一些科学问题;培养人才,尽可能把他们推上去;思想库,希望院士做些咨询项目,提出一些看法和建议;第四个就是科普。最近科普多一些,大家需求很多,经常有地方请我做报道,我也是围绕智能时代、光电科学技术、能源环境、科学精神的培养等话题,恰当安排时间。

  记者:您今年78岁,如何看待年龄?

  褚君浩:好像也没什么限制,工作的时候没想到自己几岁。反正尽自己的能力,这件事情有兴趣,也能够做的,就做一下,这里面还有轻重次序安排。我每天保证八小时睡眠,晚上十点半到十一点一定入睡,早晨七点起床。中午还打盹半小时,生活有规律,感觉精神还可以。

  记者:科普遇到无法解答的问题怎么办?

  褚君浩:不能直接告诉他问题的答案,就告诉他解答问题的途径和方法,你自己去想办法。比如,人工智能将来会不会取代人类?人类会找到控制人工智能的方法,使其成为人类的朋友,而不是对手。但到底是什么样的途径?这还要看科技发展到一定程度,深入下去才能真正解答这个问题。