主持人：非常高興能夠在今天這樣的一個場合，和您聊一聊您的經(jīng)歷、您的研究。今天的第一個問題，是想從您曾經(jīng)用過的一個筆名開始，這個筆名其實(shí)乍一看還挺有意思的，叫“坦牛”。平坦的“坦”，一頭牛的“牛”。能不能和我們解釋一下為什么用這樣的一個筆名？

褚君浩：當(dāng)時我在大學(xué)念書的時候，是宣傳組的，系里面有個黑板報(bào)，我為這個黑板報(bào)寫了篇文章，叫做《勤奮加智慧等于力量》，署名“坦牛”。人家問我，你這個“坦牛”什么意思？我說在平坦的大道上，像牛一樣勤奮地工作。好，說得通，但是心里面其實(shí)想的是“愛因斯坦”、“牛頓”。

主持人：那個時候您就非常崇敬這兩位科學(xué)家。

褚君浩：對，心里面想當(dāng)科學(xué)家，所以就用這樣一個名字。我小時候不太用功，很調(diào)皮，但是對自然科學(xué)很感興趣。我記得小學(xué)的時候，我父親帶我到虹口公園，晚上看星星看月亮，跟我講日食月食的事情，講太陽、月亮、地球，怎么互相遮住，然后形成日食跟月食，所以那個時候?qū)μ煳膶W(xué)就有點(diǎn)興趣。到了小學(xué)五年級的時候，我記得我曾經(jīng)有過一次用兩塊透鏡和一塊硬板紙做成望遠(yuǎn)鏡看月亮。那個時候我就對自然很感興趣，但是還是調(diào)皮，功課大多數(shù)都是4分。

主持人：4分放在現(xiàn)在大概是什么概念呢？

褚君浩：4分就是良好。寫字這門課不好，只有3分；自然是5分，那是好的。幾年前，我到華東師大附小，跟同學(xué)們面對面做科普講座。當(dāng)時的校長現(xiàn)在年紀(jì)很大了，已經(jīng)90多歲了，他知道我到附小來了，就很激動，寫了封信過來。他里面就講褚君浩小時候，愛玩、愛動手、愛動腦，也說我們現(xiàn)在的小朋友要像褚君浩那樣活潑一點(diǎn)，不要死讀書。

主持人：用我們現(xiàn)在的講法，就是要開拓眼界，不要框住他個人的興趣發(fā)展。

褚君浩：到了初中三年級，因?yàn)榘峒业脑颍抑袑W(xué)就轉(zhuǎn)到徐匯中學(xué)，班主任老師叫王淑則，我還記得她的名字。她在我進(jìn)教室前，曾經(jīng)在班級里面講，我們班級要轉(zhuǎn)來一個很好的學(xué)生。我不在教室里面，但其他同學(xué)告訴我，告訴我以后，我心里面激動得不得了，我感到這個老師這么看得起我，就把我身上的正氣全部激發(fā)出來了。所以我從初三開始，就變成了很好的學(xué)生。在這件事情我也有一個感悟，那就是教育要以表揚(yáng)為主，其實(shí)每個學(xué)生身上都有正面的一面，也有非正面的一面，表揚(yáng)就把他的正氣激發(fā)出來，把他的積極性調(diào)動起來，學(xué)生就會更加努力。我初三開始，各方面都很好，而且我看好多書：天文學(xué)、分子物理學(xué)、原子物理學(xué)……當(dāng)然有的書也看不懂，但是就感到看這個書本身很快樂。而且在中學(xué)里面，因?yàn)槲覍茖W(xué)感興趣，自己也思考一些問題，所以我還寫論文，寫過一篇叫《幾何作圖的一種方法》。因?yàn)閹缀巫鲌D有的時候蠻難的，那么我就是提出一種方法，如果是按照這樣的一個辦法，題目是一定能夠做得出來的。

主持人：您當(dāng)時不僅僅自己擅于解題，已經(jīng)開始在總結(jié)自己為什么擅于解這些類型的題了。

褚君浩：這個就說明我中學(xué)階段是很用功的。另外一點(diǎn)就是我喜歡物理學(xué)。

主持人：在中學(xué)階段基本上已經(jīng)比較明確，以后想做物理方面的科研了嗎？

褚君浩：對的，所以我考大學(xué)的時候，三個志愿全部填的物理系。我記得當(dāng)時填了復(fù)旦大學(xué)物理系、華東師范大學(xué)物理系、上海師范學(xué)院物理系。

主持人：后面高考的時候，您是如愿進(jìn)入到了您心中的最理想的物理專業(yè)了。

褚君浩：高考我物理考100分，是滿分，但是語文考壞掉了，滿分是100分，我語文考40分。所以我就錄取到上海師范學(xué)院物理系去了，一開始我心里面也有點(diǎn)不高興，但是我馬上就平靜了，為什么呢？我想：你不是喜歡物理嗎？那么你現(xiàn)在不是念物理系嗎，那不是你的目標(biāo)就是學(xué)物理嗎？進(jìn)復(fù)旦大學(xué)物理系念書就相當(dāng)于去看一場交響樂，你坐在最好的位置；在華東師范大學(xué)你去看這個交響樂，就相當(dāng)于你坐在稍微中間一點(diǎn)；在上海師范學(xué)院就相當(dāng)于你看這個交響樂坐在最后一排，但還是在劇院里看交響樂，也是看這個交響樂，所以你只要努力，這個方向你還是可以做得很好，所以我很快就平靜了。

主持人：在您的大學(xué)時代，有哪些能力是在那個時候培養(yǎng)的？

褚君浩：主要是基礎(chǔ)打得好，當(dāng)時普通物理我都學(xué)得很好，四大力學(xué)：熱力學(xué)、電動力學(xué)、量子力學(xué)、理論力學(xué)，四大力學(xué)我都學(xué)得很好。因?yàn)槲一A(chǔ)打得很好，所以我后來考研究生，要考半導(dǎo)體物理學(xué)，但是半導(dǎo)體物理學(xué)我大學(xué)里面沒上這門課，但是因?yàn)槲移胀ㄎ锢韺W(xué)得好，理論物理學(xué)得好，所以我就自修半導(dǎo)體物理學(xué)的書。最后考研究生的時候，我半導(dǎo)體物理學(xué)是考90分，第二名，所以我就到中科院上海技術(shù)物理研究所去當(dāng)研究生去了。

主持人：您其實(shí)在研究生臨近畢業(yè)的時候，也遇到過比較艱難的一個選擇的是嗎？其實(shí)也影響了您后面的整個科研道路。

褚君浩：我跟老師湯先生做窄禁帶半導(dǎo)體碲鎘汞這樣一個材料的研究，這個材料就相當(dāng)于一個人的眼睛，它可以敏感紅外光。我們?nèi)说难劬χ荒苊舾锌梢姽猓野褵羧筷P(guān)掉，大家看不見了，但是用這個材料呢，可以做成紅外的眼睛，即使把燈全部關(guān)掉，它照樣看得清清楚楚。碩士期間工作就做得蠻好的，湯定元先生就感到很好，但是我碩士快畢業(yè)的時候呢申請美國的一個大學(xué)里面去做博士研究生，我拿到兩個大學(xué)給我的錄取通知書，每年獎學(xué)金還是蠻高的。我當(dāng)時跟湯先生說，我要到美國去做這個研究生。湯先生說不要去，他說你跟我學(xué)，做博士。什么道理呢，他說你現(xiàn)在碩士論文的工作做得很好，如果你現(xiàn)在到美國去的話，你的方向一定改了，就肯定不會做碲鎘汞了，你現(xiàn)在那些工作呢就很可惜。當(dāng)時我也很猶豫，因?yàn)槟莻€時候，那個獎學(xué)金是兩萬多美金。兩萬八美金，對比一下當(dāng)時，我們做研究生那個時候，大概每月80塊人民幣。一年，也就是1000塊人民幣。

主持人：您別說兩萬八美金，放到現(xiàn)在，按現(xiàn)在的匯率，基本上也夠一個普通家庭一年的生活了。

褚君浩：所以當(dāng)時還是思想斗爭蠻大的，我就去問當(dāng)時我們所里的另外一位資深的教授匡定波，他后來也是技物所的所長。我說匡先生，湯先生叫我不要到外國去，跟他繼續(xù)做博士，你覺得是怎么樣，但是我覺得那是好的機(jī)會。他說湯先生說得對，主要是在于你能把工作做得好，建立起自己工作的基礎(chǔ)，這個是最重要的。后來我就聽他話了，我就跟湯先生說，我就跟你做博士了。

那么，湯定元先生叫我做博士研究，其實(shí)是希望我能夠解決一個世界難題，就是把碲鎘汞的本征吸收光譜做出來。所謂本征吸收光譜呢，就是電子從半導(dǎo)體的價帶的頂部到半導(dǎo)體的導(dǎo)帶的底部，它的躍遷的吸收系數(shù)，把它測量出來。國際上沒測量出來過。

主持人：當(dāng)時這個東西很難測嗎？

褚君浩：對。因?yàn)檫@個吸收系數(shù)很大。我一開始也想：外國人沒做出來的東西，我來做，做得出來嗎？但是我后來想想：你不是要做“坦牛”嗎？有點(diǎn)難的問題，你應(yīng)該勇于去解決它們。當(dāng)時我就決定來做這個事情，所以我就認(rèn)真做，但這個問題還是蠻難的。第一，是它的吸收系數(shù)很大，信號很弱，要測量微弱信號。第二，需要好多樣品，這個樣品，像指甲這么大一塊就1000美金，很貴。但是我們技術(shù)物理研究所有三個小組，自己在做這個樣品，如果去買需要1000美金一片，但是我們所里面自己會做這個樣品，我當(dāng)時在這三個小組那邊做研究生，他們可以給我，也可以不給我，也可以馬馬虎虎地敷衍了事給你幾片，但是他們?nèi)齻€小組都把好的樣品能夠提供給我。

主持人：其實(shí)也離不開團(tuán)隊(duì)的支持。

褚君浩：所以我有一個感悟，那就是合作精神。我做出了實(shí)驗(yàn)結(jié)果以后，跟他們討論，他們進(jìn)一步再改進(jìn)晶體生長的質(zhì)量。如何改進(jìn)，相互促進(jìn)，一方面我做研究，一方面對他們改進(jìn)晶體也有促進(jìn)。

主持人：以當(dāng)時我們儀器的這種精密程度來說，我覺得要做好這個工作還是很難的，即使有其他的團(tuán)隊(duì)給提供了很多的材料。

褚君浩：它的難度就在于弱信號的探測，因?yàn)樗障禂?shù)很大，要把吸收系數(shù)測出來、光要透過這個樣品，然后把它測量出來。這個樣品厚的話，不同波長的光，有的光就穿不過去了，所以這個樣品要很薄。薄到多少呢？薄到幾微米。需要把它研磨、拋光，而且又保持一定的面積，所以這個就很難。當(dāng)時我其實(shí)也做破了好多樣品，后來是能夠做到幾個微米——6個微米、8個微米，最薄的2個微米，所以其實(shí)搞科研是這樣，想法很重要，思維很重要，構(gòu)架很重要，但是其實(shí)也要沉得住性子。你現(xiàn)在要是叫我去做，大概每3片我可以做成1片。

主持人：提到您剛剛說的這個窄禁帶物理學(xué)，包括我們前面說到的碲鎘汞這種材料，其實(shí)就不得不提有一個，跟您密切相關(guān)的公式，CXT這個公式，能不能和我們講一講這個公式背后的故事呢？這是您前面提到的、就是您在博士期間一直在致力于解決的那個問題嗎？

褚君浩：對， CXT公式就是解決禁帶寬度和材料的組分與溫度的關(guān)系的這樣一個表達(dá)式。

主持人：那這個公式在如今的紅外物理領(lǐng)域，它的應(yīng)用的程度是怎么樣的呢？

褚君浩：這個公式呢，現(xiàn)在在材料器件設(shè)計(jì)里面還一直都在用。40年左右了，現(xiàn)在還沒有新的數(shù)據(jù)可以取代它。

主持人：剛才其實(shí)說的這個，包括窄禁帶物理，包括像是碲鎘汞這樣的材料，大家好像覺得，這個和我們的這個生活有點(diǎn)遠(yuǎn)，您能不能講一講，科研成果和我們普通人生活的關(guān)系大致是怎么樣的？

褚君浩：可見光是電磁波的波譜里面很窄的一段，它的波長就是0.4個微米到0.7個微米，大概這個范圍里面。紅外探測器就是探測紅外波段這樣的一種探測器。我們這次抗疫的時候，拿的測溫槍，其實(shí)都是紅外探測器，這些是一般性靈敏的，真正最靈敏的就是碲鎘汞來做的探測器。碲鎘汞是在紅外探測材料當(dāng)中屬于最最靈敏，非常高端的一種，很微弱的它都能夠感受到。另外它可以探測很寬的紅外波段，所以現(xiàn)在我們氣象報(bào)告為什么這么準(zhǔn)，那么就是因?yàn)樵谛l(wèi)星上有紅外系統(tǒng)在上面，它白天可以看風(fēng)云，夜里也可以看風(fēng)云，所以臺風(fēng)預(yù)報(bào)現(xiàn)在特別準(zhǔn)。而且可以把我們大氣溫度濕度，像做CT一樣的，一層一個位置都把它做出來。現(xiàn)在我們這種紅外探測器做成的紅外設(shè)備，在衛(wèi)星上面、在月亮上面、甚至于在火星上，都有這樣的設(shè)備在那里。

主持人：最前沿的一些科學(xué)，也會應(yīng)用到最生活化的一些場景，包括測溫槍，其實(shí)也是和這個紅外有密切的關(guān)系的。今天您給大家推薦的一本書《傳感器與智能時代》，能不能給我們講一講，您為什么推薦這本書？

褚君浩：因?yàn)檫@本書我覺得還蠻重要的，這本書的內(nèi)容主要就是講傳感器跟智能時代的關(guān)系，那么紅外探測器就是傳感器，是傳感器中的一種，傳感紅外光，傳感到了信息以后進(jìn)行分析。傳感器就相當(dāng)于人的五官，光、聲、力、電、磁，眼睛看、鼻子聞、耳朵聽、舌頭嘗、皮膚觸覺，得到信息以后，大腦就分析了，隨之就判斷了，判斷以后、你的四肢就采取措施了。

所以這里面有三大重要的支柱，一個就是靠傳感器，實(shí)時傳感；第二個就是靠智慧分析，當(dāng)然現(xiàn)在大數(shù)據(jù)等模型分析很多，人工智能都能分析；第三個就是快速反應(yīng)，即時反應(yīng)，靠控制。我能夠控制我這個手怎么動，實(shí)際上，就是一個智能化的系統(tǒng)，而智能化的系統(tǒng)是智能時代的核心。我們經(jīng)歷過三次工業(yè)革命，第一次就是機(jī)械化，蒸汽機(jī)；第二次就是電氣化，發(fā)電機(jī)、電動機(jī)等；第三次就是信息化，這就是上個世紀(jì)50年代開始，計(jì)算機(jī)啊、信息化等。我們現(xiàn)在處在信息時代的高度發(fā)展的時期，信息時代的后期，接下來我們面臨的時代是什么呢，就是智能時代。

智能化，它是在信息化的基礎(chǔ)上進(jìn)一步發(fā)展的這樣一個時代，它的核心就是人工智能、智慧城市、智慧地球，所以這本書《傳感器與智能時代》，它就是講傳感器，以紅外傳感器為核心，但是也講其它的光、聲、力、電、磁各種傳感器，講它的基本原理，講它的應(yīng)用，講它的發(fā)展前景。再就是講傳感器，它不是孤立的一個東西，它是智能時代智能化系統(tǒng)里面的一個重要的環(huán)節(jié)，所以再引申到智能時代智能化的系統(tǒng)、它是怎么一個情況，所以這本書去做一些介紹，希望能夠引起大家的興趣。

主持人：接下來呢，我們看看網(wǎng)友的問題。第一個問題，您認(rèn)為作為一個學(xué)生，應(yīng)該怎么樣去分配學(xué)習(xí)的時間和娛樂的時間？

褚君浩：分配時間，第一，還是把學(xué)習(xí)放在最重要的地位，你只有把學(xué)習(xí)任務(wù)完成好，那么在適當(dāng)?shù)臅r間進(jìn)行一些娛樂。但是學(xué)習(xí)任務(wù)完成好，這里面既要有勤奮，也要掌握方法，要能夠高效地學(xué)習(xí)。我們小時候念書的時候，基本上功課在學(xué)校里都做好了，這效率很高，所以有時間看其他的書，想其他方面的問題，所以這個學(xué)習(xí)方法還是蠻重要的。學(xué)習(xí)的方法蠻重要的一點(diǎn)就是上課要專心聽講，這是最關(guān)鍵的，非常集中腦子，就能夠效果很好。第二，做題目，一定要通過這個題目，來加深對概念的理解，而不是為了做題目做一道題目。學(xué)習(xí)效率提高了以后，你就有時間去做一些其他愛好的事情，看科普的書籍、玩玩游戲、踢踢足球。當(dāng)然我們鍛煉身體也應(yīng)該算到學(xué)習(xí)的一個環(huán)節(jié)里面去，不要算成是娛樂的時間。比如鍛煉身體，適當(dāng)?shù)芈犅犚魳罚鲆恍┯螒颍彩窃谀愕娜姘l(fā)展里的一部分。作為家長，我們也要擺正孩子們學(xué)習(xí)和娛樂之間的這種關(guān)系，不要刻意地去強(qiáng)求孩子所有的時間都花在學(xué)習(xí)上，其實(shí)學(xué)習(xí)和娛樂是相輔相成、相互促進(jìn)的。

主持人：另一個網(wǎng)友問：褚爺爺，我是一個剛畢業(yè)的學(xué)生，學(xué)的是數(shù)學(xué)專業(yè)，我目前做的這個工作收入還可以，但專業(yè)和自己的興趣毫無關(guān)系。您認(rèn)為像我這樣的年輕人在就業(yè)的時候，應(yīng)該先賺錢養(yǎng)家糊口？還是守著清貧堅(jiān)持自己感興趣的專業(yè)？

褚君浩：這個問題是要結(jié)合起來的，第一當(dāng)然你是要養(yǎng)家，生活是基礎(chǔ)，生活和興趣矛盾時候怎么解決，主要看哪個問題更嚴(yán)重。如果你養(yǎng)家問題非常嚴(yán)重，那么當(dāng)然你要先考慮養(yǎng)家的問題；但是如果說養(yǎng)家稍微艱苦一點(diǎn)，但是興趣方面的工作，工資是低一點(diǎn)，收入少一點(diǎn)，但是畢竟是我的興趣，那就去從事那方面的工作，所以這還是一個綜合性考慮的問題。

主持人：我們再來看下一個問題：褚院士，您認(rèn)為紅外技術(shù)在未來科技的發(fā)展當(dāng)中，還會有什么樣的前景？

褚君浩：將來就是智能化。比如紅外技術(shù)它的目的無非就是能夠在黑暗里面吸收紅外光，吸收信號，另外一個重要性就是分析了。現(xiàn)在我們正在做一件事情，比如我現(xiàn)在利用紅外技術(shù)看你的衣服，我可以知道你的衣服是什么成分，有多少棉、多少麻，都可以看得出來，那么這個就是根據(jù)這個光譜識別。不同的材料它的發(fā)出來光譜是不一樣的，所以紅外技術(shù)很大的一個功能就是光譜一看就知道是什么。那么現(xiàn)在我們在月亮的背面、正面都有很多的月球車，它們的任務(wù)之一就是收集月亮表面的光譜，來判斷月亮的表面是什么成分，它是什么物質(zhì)成分。火星上現(xiàn)在也有我們的火星車在做這個事情。所以紅外技術(shù)未來的發(fā)展，就是更加加強(qiáng)它的紅外的識別能力。

主持人：您認(rèn)為將來人工智能一旦有了突破性發(fā)展，AI會取代人類嗎？

褚君浩：取代人類是不大可能的，它會是人類的助手，但是它能夠發(fā)展到什么程度，現(xiàn)在需要研究，也就是說，我們一方面要研究人工智能里面一些基本的技術(shù)、基本的規(guī)律，也要做一些分析，判斷它到底會發(fā)展到什么程度，在應(yīng)用層面要有一些條條杠杠來進(jìn)行限制。從總體上來說，人工智能是人做出來的東西，我想人總有辦法來控制它。

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