金國(guó)藩:60 年代初,國(guó)防建設(shè)急需一種叫“劈錐”的零件,這是控制多門火炮裝置所用的關(guān)鍵零件之一?;鹋谝蛞粋€(gè)空中目標(biāo),必須每個(gè)門火炮都轉(zhuǎn)到一定角度,劈錐實(shí)際上是一個(gè)立體的凸輪,給定一個(gè)信號(hào),炮和劈錐應(yīng)該轉(zhuǎn)多大角度都是設(shè)計(jì)好的,這樣打出的炮彈才能攻擊到一個(gè)地方。
當(dāng)時(shí),蘇聯(lián)也不賣劈錐給我們,更談不上教我國(guó)如何制作這種零件和測(cè)量所制零件的精度。國(guó)家打算通過(guò)港商從英國(guó)購(gòu)買測(cè)量機(jī),然而當(dāng)英國(guó)政府知道是中國(guó)購(gòu)買,斷然拒絕。這種情況下,國(guó)防工辦決定自力更生,自行研制,并且把任務(wù)下到清華大學(xué)。學(xué)校組織精儀系和計(jì)算機(jī)系聯(lián)合攻關(guān)制作程控劈錐加工機(jī)與測(cè)量機(jī),要求我們光學(xué)儀器教研組研制一臺(tái)三座標(biāo)光柵測(cè)量機(jī)。
那時(shí)我剛剛由精密儀器教研組轉(zhuǎn)到光學(xué)儀器教研組,對(duì)光學(xué)一竅不通。特別是我們做光柵測(cè)量頭部分,什么是光柵,我都不知道。碰上如此艱巨的任務(wù),被迫擔(dān)起項(xiàng)目負(fù)責(zé)人的重?fù)?dān)。我組有鄔敏賢教授和嚴(yán)瑛白教授,我們就在一起學(xué)習(xí),并到上海光學(xué)儀器廠制作光柵,搭成測(cè)量系統(tǒng)。
我?guī)е话嗳巳フ{(diào)研、學(xué)習(xí),反復(fù)閱讀參考資料、弄清原理,不管外面怎樣,也不能干擾我們的研究。1969年國(guó)慶節(jié)前夕,隨著打印機(jī)“嗒嗒嗒”的聲音,一張張測(cè)試數(shù)據(jù)自動(dòng)輸出:X、Y兩個(gè)坐標(biāo)的分辨率為0.025毫米,角分辨率為1/4分。精度和自動(dòng)化程度全都達(dá)到了當(dāng)時(shí)的國(guó)際先進(jìn)水平。就這樣,我國(guó)第一臺(tái)三座標(biāo)光柵測(cè)量機(jī)研制成功了!
這一技術(shù)現(xiàn)在已經(jīng)很陳舊,現(xiàn)在光柵測(cè)量完全用電路控制,但在當(dāng)時(shí)是尖端技術(shù),精度和自動(dòng)化程度都達(dá)到了當(dāng)時(shí)的國(guó)際先進(jìn)水平,研制成本也遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于從國(guó)外購(gòu)買1臺(tái)測(cè)量機(jī)的價(jià)格。
我搞光學(xué)是逼著上,憋著氣干,干中學(xué)。
張志剛:1980年代您被選派出國(guó),在國(guó)外您主要學(xué)習(xí)哪個(gè)方面的內(nèi)容?
金國(guó)藩:1978年的時(shí)候,已經(jīng)沒(méi)有家庭出身的觀念了。德國(guó)科學(xué)交換中心愿意跟中國(guó)建立聯(lián)系,教育部就把這個(gè)機(jī)會(huì)給了清華,一共6個(gè)教授、副教授。我去了埃爾朗根大學(xué)(FAU),一個(gè)比較有歷史的學(xué)校。埃爾朗根教研組有個(gè)教授叫羅曼(Adolf W. Lohmann),他是計(jì)算全息的發(fā)明人,因?yàn)榇饲拔乙验_(kāi)始接觸計(jì)算全息工作,我就是沖著他去的,學(xué)習(xí)他發(fā)明的計(jì)算機(jī)制全息圖。實(shí)際上我們已經(jīng)在國(guó)內(nèi)開(kāi)展了相關(guān)工作,但是做的不好。我在埃爾朗根期間,學(xué)習(xí)了“光學(xué)信息處理”與“計(jì)算全息”,掌握了計(jì)算全息的基本原理和編制程序,近半年的時(shí)間我收獲很大。
中間一段時(shí)間又到了英國(guó)的赫瑞-瓦特大學(xué)。當(dāng)時(shí)美國(guó)提出星球大戰(zhàn)計(jì)劃,要做光學(xué)計(jì)算方面的研究,他們請(qǐng)羅曼過(guò)去,但是德國(guó)很多學(xué)生反對(duì),所以他最終沒(méi)去。于是赫瑞-瓦特大學(xué)的系主任就邀請(qǐng)我,去給他們的教師、研究生講課。
我回國(guó)后第二年,邀請(qǐng)羅曼教授來(lái)華講學(xué),這是國(guó)內(nèi)首次講授“光學(xué)信息處理”這門課程,聽(tīng)課人數(shù)超過(guò)300人。因?yàn)楫?dāng)時(shí)的學(xué)生都是學(xué)俄語(yǔ),不學(xué)英語(yǔ),教師也沒(méi)有機(jī)會(huì)學(xué)英語(yǔ),所以是羅曼教授講一句,然后由我和戚康男兩人再翻譯一遍。從此開(kāi)辟了我國(guó)“光學(xué)信息處理”的教學(xué)和相關(guān)的研究工作。
張志剛:您還記得當(dāng)時(shí)哪些東西給您印象最深嗎?
金國(guó)藩:去德國(guó)是我人生中第一次到外國(guó),看到每家都有電燈、電話、小洋房、綠草地,真是眼界大開(kāi),看到了我國(guó)與先進(jìn)國(guó)家的差距。
德國(guó)人無(wú)論做什么事情都非常認(rèn)真,而英國(guó)人每到下午三點(diǎn)多鐘就進(jìn)入下午茶時(shí)間。參加下午茶時(shí)間的外國(guó)人很少,大家主要談自己的研究。每個(gè)星期都有一個(gè)研討會(huì),不管你的研究領(lǐng)域是什么,大家都談自己的研究,談實(shí)驗(yàn)室,興許還會(huì)相約去實(shí)驗(yàn)室看看所做的東西,能互相啟發(fā)。還有一點(diǎn),他們都有自己的機(jī)加工車間,有什么急活,馬上就能做出來(lái),不耽誤科研。其實(shí)這個(gè)我們以前也有,后來(lái)就改沒(méi)了。
1978-1979,金國(guó)藩在德國(guó)進(jìn)修期間(圖片來(lái)源于《追光者:金國(guó)藩九十自述》)
張志剛:您回國(guó)后大力推動(dòng)衍射光學(xué)、計(jì)算全息和二元光學(xué)等學(xué)科發(fā)展,具體做了哪些相關(guān)的工作?