“六冠院士”卓以和

梁伟

2014年底，来自美国、加拿大、澳大利亚、瑞典等17个国家和地区的83位海外院士专家来到中关村国家自主创新示范区展示中心，考察中关村高新技术成果展。这些海外院士专家均为“国务院侨办第四届海外专家咨询委员会”的新聘委员，他们中既有中国工程院与中国科学院的外籍院士，又有美国国家工程院院士、英国皇家工程院院士……

这其中就包括被国际公认的分子束外延、人工微结构材料生长和在新型器件研究领域的奠基人与开拓者——“分子束外延技术之父”卓以和。他头顶美国国家科学院院士、美国国家工程院院士、美国科学与艺术学院院士、中国科学院海外院士、第三世界科学院院士和台湾中央研究院院士六个院士身份。

贝尔实验室里的青春

上世纪三十年代，卓以和出生于北京，12岁到了香港。

他是书香世家，父辈曾在哥伦比亚大学念经济，祖父、曾祖父也都是有学问的人。

“我书念得不错，家里有念书的氛围，后来因为战乱，我从北京辗转至上海，又到香港，中学毕业后在父母的鼓励下到美国留学。环境频繁更换，每到一个新地方，我都必须重新适应。有可能在原来的学校是第一名，转学后因为语言不通、环境不适应而落后。好比，我在香港的第一年，听写零分。可没办法啊，我听不懂粤语！”卓以和说。

1955年，卓以和赴美求学，虽然一路艰辛，但是导师的鼓励让他一路前行。

因为青春，他也曾经任性，也向往自由。

卓以和说：“我一度希望过海滩男孩的生活，在海上划水，海边弹吉他！感谢我的导师，他的宽容和理解成就了我的今天。在本科毕业后，我的成绩不错，成了他的首位研究生，从焊螺丝钉做起，学到很多。本科半工半读，研究生又一砖一瓦建实验室，我感到太辛苦，就向导师提出先工作一段时间的请求，竟然获得了同意。”

导师给他写了推荐信，让他顺利在美国东岸波士顿找到一份工作。一年后，卓以和想到西岸看看，导师又将他推荐到西岸的TRW公司。这是家非常有名的公司，他在那里做离子喷射机。“在曼哈顿海边我度过了愉快的3年。那是年轻人的天堂，住处因近机场常有空姐美女出入，下班后到海边散步……我真想变成海滩男孩！”

博士期间，卓以和用在TRW的经验完成了毕业论文。毕业后收到了8个offer，他最终选择了著名的贝尔实验室。

或许就连他自己也不曾想到，在这里，一待就是一辈子。“当时工业上没有技术生产均匀而极薄的薄膜，我就思考能否利用离子发射机原理分子束做这项技术，果然成功了。这个技术能生产厚度仅有头发千分之一的薄膜，原理是将一层层原子射上去，要长成这个厚度实在太容易。发明时是1970年，我只有32岁，这个年龄是科学家发明思想最旺盛的阶段。”

贝尔实验室是贝尔公司内属的科研机构，也是享誉全球的工业试验室。在电话的发明者贝尔辞世后三年，也就是1925年，贝尔公司与它的子公司西方电气公司各出资一半，用3800万美元，使原来的小型研究机构实现了现代化，并以贝尔的名字命名，这就是贝尔实验室。

这里将科学技术成果直接转化为生产力的能力是世界一流的，其每项研究都试图转化为可实用的产品，因而贝尔实验室的很多成果都对我们的生活产生了重要的影响。可以说，人类迈向文明的每一步都与贝尔实验室息息相关。在这里，也聚集着世界上许多顶级科学家。贝尔实验室里，活跃着诸多华人的身影。他们中包括，1997年诺贝尔物理学获奖者朱棣文博士和1998年诺贝尔物理学获奖者崔琦博士，被称为“光纤之父”的高锟博士，在贝尔实验室担任管理职位最高的许浚博士……

初到贝尔实验室，老板给他一个房间，一张书桌，一支笔，一叠纸。“实验室从不限制你，从雇你开始，就知道你一定会做好。实验室的研究人员云集了当时顶尖的科学家，有什么不懂都可以请教，聊天时也能得到灵感。”卓以和说。

每当进入贝尔实验室大门时，他都会看到贝尔肖像上的几行字：别每天都在一条路上走，有的时候也应该跳到树林里去，你会发现很多从来没看见过的东西。

就是在这样的科研环境中，上世纪70年代，卓以和最先研究成功10多种极为重要的、性能优异的新型微波高速电子器件和光电子器件。而后他又带领朗讯科技公司贝尔实验室半导体研究室，开创性地研制成功量子阱级联式新型激光器，被认为是半导体激光器发展中的又一个“里程碑”。而其研究出的分子束外延技术，使半导体薄膜的厚度大大降低，半导体制造精度由几微米进入了零点几微米。

然而，直到80年代末期，日本才开始用这项技术生产出红外激光器；90年代电视、手机、MP3、卫星导航仪、电脑以及其他多种大型设备的控制器也开始使用这项技术。

“一个技术从发明到应用要经过数十年的时间，从研究到产业化同样是很漫长的过程。如果一投入就要收本儿，就很难发明新东西。”卓以和表示，“在贝尔实验室，任何层级在合作时都是平等的。如果老板没做事，绝对不会署名。幸亏我们老板没有找钱压力，公司都是直接给研究经费的。坦白说，我们瞧不起没做事却将名字放在成果第一位的人。我为了做实验，3次拒绝了升官。后来一切上轨道了，我接受了升官，仍然提出要继续做实验的要求。”

就这样，卓以和成为美国朗讯科技公司贝尔实验室半导体研究室主任、贝尔实验室半导体研究副总裁。自1968年进入朗讯科技公司至退休为止，卓以和的心血绝大部分花在了MBE的发明改进上。

荣获美国科技大奖

在美国，科学家能够接受象征美国科学界最高荣誉的“国家科学奖”和技术界最高荣誉的“国家技术奖”，在美国科技界少之又少。卓以和把自己的成就归于母亲。

他说，“其实，我的天分应该是在艺术方面。我喜欢画国画、水彩、油画；又因为从小由祖父带大，他是章草书法家，我就跟着他学了书法，所以艺术可以说是我的爱好。但是，我觉得母亲总是对的。”他再强调了一遍，“如果我当艺术家，现在大家会饿肚子。”

1993年，卓以和在白宫接受时任美国总统克林顿颁发的“国家科学奖”。卓以和请妈妈陪同进白宫领奖，他说：“她非常骄傲。”

之后的十几年间，分子束外延研究获得长足发展，在激光、医学检测、环境分析、半导体制造等方面得到广泛应用，令卓以和在2007年再度获得美国国家科学奖章并获得国家技术奖章。

2007年7月27日，时任美国总统乔治·布什在白宫为过去两年间在科技领域取得突破性进展的科学家颁发美国国家科学奖章与国家技术奖章，卓以和是30位获奖者之一。他因对分子束外延技术和高级电子光子设备发展所作的贡献而获奖。当时98岁的母亲虽仍健在，却无力随行了。

多年来，卓以和对中国发展分子束外延技术极为关切。

上世纪80年代，卓以和发明了分子束外延生长材料。由于当时北大西洋公约组织（NATO）禁运原料到中国，国内科学家只能“闭门造车”，研究步履维艰。随后，卓以和回国为国内研究者修改技术蓝图。90年代，他发明了量子阱级联式新型激光器，此后又把材料构造与生长技术和方法带回国内。

“我爱国并非是想要出名或者怎样，就是希望国家变得更强！”对于国内科技飞速发展的势头，他感到自豪。而对于未来科技发展的羁绊，他仍有许多发自肺腑的“心里话”。

1996年6月7日，他当选为中国科学院外籍院士。

在由中国科学院研究生院和高等教育出版社主办的“中国科学与人文论坛”第66场主题报告会上，卓以和作了题为《分子束外延的发明和造福于人类》的报告。

他的报告并没有就这一令非专业人士略感枯涩的命题开始，反而以怎样进行发明和革新作为开题。“我在贝尔实验室作了37年研究，每当进入贝尔实验室大门时看到贝尔肖像上的几行字就会非常感慨。”他说，“做科研、搞发明创造也要进行冒险探索。”

2013年，第12届美国亚裔工程师年度颁奖大会，卓以和荣获“杰出科技成就奖”。卓以和在获奖感言中表示，“获得成功的重要一条是：你要把握住自己，喜爱自己的工作，有追求、有目的，以及付出更多的辛勤汗水。”

卓以和是美国科学院院士，还是美国科学与艺术学院院士，他的成功有很多秘诀，而他最大的爱好是艺术。他把艺术家的敏感和想象力完美地融入精确细致的科学研究中。

他有深厚的中国传统文化的根基，同时又在美国得到严格的科学训练。他说，他成功的秘诀就在于把东方人的耐心与西方的技术结合起来。

卓以和说：“艺术其实和科学、工程都有很密切的联系。比方说，土木工程专家在造桥梁时，—定要有很好的艺术观念，这样的桥造出来才漂亮。同样，在我开始作分子束外延研究时，一样离不开艺术的支持。”

在中国传统文化礼教影响下，卓以和有着温文敦厚的言行举止及谦和无私的个性，因而受到同事们一致的尊崇爱戴。

从2004年开始，MBE群体捐赠出一笔资金成立“卓以和奖”，每隔一年的9月初，在MBE国际大会上颁发。这无疑是全体同业及同事对卓以和最高的肯定和敬意。

如今，自称“退休后比从前更忙”的卓以和，给了自己另一个复杂艰巨的责任，“把所学所知的传下去，并且发掘、提携有前途的下一代”。除了六个院士的身份之外，他还应聘担任中国大陆多所研究机构顾问，每年都要访问中国大陆，而在今年他将要参加“科学中国行”，谈一些科学前沿、热门的话题。

责任编辑 张小华