“六冠院士”卓以和

梁偉

2014年底，來自美國、加拿大、澳大利亞、瑞典等17個國家和地區的83位海外院士專家來到中關村國家自主創新示范區展示中心，考察中關村高新技術成果展。這些海外院士專家均為“國務院僑辦第四屆海外專家咨詢委員會”的新聘委員，他們中既有中國工程院與中國科學院的外籍院士，又有美國國家工程院院士、英國皇家工程院院士……

這其中就包括被國際公認的分子束外延、人工微結構材料生長和在新型器件研究領域的奠基人與開拓者——“分子束外延技術之父”卓以和。他頭頂美國國家科學院院士、美國國家工程院院士、美國科學與藝術學院院士、中國科學院海外院士、第三世界科學院院士和臺灣中央研究院院士六個院士身份。

貝爾實驗室里的青春

上世紀三十年代，卓以和出生于北京，12歲到了香港。

他是書香世家，父輩曾在哥倫比亞大學念經濟，祖父、曾祖父也都是有學問的人。

“我書念得不錯，家里有念書的氛圍，后來因為戰亂，我從北京輾轉至上海，又到香港，中學畢業后在父母的鼓勵下到美國留學。環境頻繁更換，每到一個新地方，我都必須重新適應。有可能在原來的學校是第一名，轉學后因為語言不通、環境不適應而落后。好比，我在香港的第一年，聽寫零分。可沒辦法啊，我聽不懂粵語！”卓以和說。

1955年，卓以和赴美求學，雖然一路艱辛，但是導師的鼓勵讓他一路前行。

因為青春，他也曾經任性，也向往自由。

卓以和說：“我一度希望過海灘男孩的生活，在海上劃水，海邊彈吉他！感謝我的導師，他的寬容和理解成就了我的今天。在本科畢業后，我的成績不錯，成了他的首位研究生，從焊螺絲釘做起，學到很多。本科半工半讀，研究生又一磚一瓦建實驗室，我感到太辛苦，就向導師提出先工作一段時間的請求，竟然獲得了同意。”

導師給他寫了推薦信，讓他順利在美國東岸波士頓找到一份工作。一年后，卓以和想到西岸看看，導師又將他推薦到西岸的TRW公司。這是家非常有名的公司，他在那里做離子噴射機。“在曼哈頓海邊我度過了愉快的3年。那是年輕人的天堂，住處因近機場常有空姐美女出入，下班后到海邊散步……我真想變成海灘男孩！”

博士期間，卓以和用在TRW的經驗完成了畢業論文。畢業后收到了8個offer，他最終選擇了著名的貝爾實驗室。

或許就連他自己也不曾想到，在這里，一待就是一輩子。“當時工業上沒有技術生產均勻而極薄的薄膜，我就思考能否利用離子發射機原理分子束做這項技術，果然成功了。這個技術能生產厚度僅有頭發千分之一的薄膜，原理是將一層層原子射上去，要長成這個厚度實在太容易。發明時是1970年，我只有32歲，這個年齡是科學家發明思想最旺盛的階段。”

貝爾實驗室是貝爾公司內屬的科研機構，也是享譽全球的工業試驗室。在電話的發明者貝爾辭世后三年，也就是1925年，貝爾公司與它的子公司西方電氣公司各出資一半，用3800萬美元，使原來的小型研究機構實現了現代化，并以貝爾的名字命名，這就是貝爾實驗室。

這里將科學技術成果直接轉化為生產力的能力是世界一流的，其每項研究都試圖轉化為可實用的產品，因而貝爾實驗室的很多成果都對我們的生活產生了重要的影響。可以說，人類邁向文明的每一步都與貝爾實驗室息息相關。在這里，也聚集著世界上許多頂級科學家。貝爾實驗室里，活躍著諸多華人的身影。他們中包括，1997年諾貝爾物理學獲獎者朱棣文博士和1998年諾貝爾物理學獲獎者崔琦博士，被稱為“光纖之父”的高錕博士，在貝爾實驗室擔任管理職位最高的許浚博士……

初到貝爾實驗室，老板給他一個房間，一張書桌，一支筆，一疊紙。“實驗室從不限制你，從雇你開始，就知道你一定會做好。實驗室的研究人員云集了當時頂尖的科學家，有什么不懂都可以請教，聊天時也能得到靈感。”卓以和說。

每當進入貝爾實驗室大門時，他都會看到貝爾肖像上的幾行字：別每天都在一條路上走，有的時候也應該跳到樹林里去，你會發現很多從來沒看見過的東西。

就是在這樣的科研環境中，上世紀70年代，卓以和最先研究成功10多種極為重要的、性能優異的新型微波高速電子器件和光電子器件。而后他又帶領朗訊科技公司貝爾實驗室半導體研究室，開創性地研制成功量子阱級聯式新型激光器，被認為是半導體激光器發展中的又一個“里程碑”。而其研究出的分子束外延技術，使半導體薄膜的厚度大大降低，半導體制造精度由幾微米進入了零點幾微米。

然而，直到80年代末期，日本才開始用這項技術生產出紅外激光器；90年代電視、手機、MP3、衛星導航儀、電腦以及其他多種大型設備的控制器也開始使用這項技術。

“一個技術從發明到應用要經過數十年的時間，從研究到產業化同樣是很漫長的過程。如果一投入就要收本兒，就很難發明新東西。”卓以和表示，“在貝爾實驗室，任何層級在合作時都是平等的。如果老板沒做事，絕對不會署名。幸虧我們老板沒有找錢壓力，公司都是直接給研究經費的。坦白說，我們瞧不起沒做事卻將名字放在成果第一位的人。我為了做實驗，3次拒絕了升官。后來一切上軌道了，我接受了升官，仍然提出要繼續做實驗的要求。”

就這樣，卓以和成為美國朗訊科技公司貝爾實驗室半導體研究室主任、貝爾實驗室半導體研究副總裁。自1968年進入朗訊科技公司至退休為止，卓以和的心血絕大部分花在了MBE的發明改進上。

榮獲美國科技大獎

在美國，科學家能夠接受象征美國科學界最高榮譽的“國家科學獎”和技術界最高榮譽的“國家技術獎”，在美國科技界少之又少。卓以和把自己的成就歸于母親。

他說，“其實，我的天分應該是在藝術方面。我喜歡畫國畫、水彩、油畫；又因為從小由祖父帶大，他是章草書法家，我就跟著他學了書法，所以藝術可以說是我的愛好。但是，我覺得母親總是對的。”他再強調了一遍，“如果我當藝術家，現在大家會餓肚子。”

1993年，卓以和在白宮接受時任美國總統克林頓頒發的“國家科學獎”。卓以和請媽媽陪同進白宮領獎，他說：“她非常驕傲。”

之后的十幾年間，分子束外延研究獲得長足發展，在激光、醫學檢測、環境分析、半導體制造等方面得到廣泛應用，令卓以和在2007年再度獲得美國國家科學獎章并獲得國家技術獎章。

2007年7月27日，時任美國總統喬治·布什在白宮為過去兩年間在科技領域取得突破性進展的科學家頒發美國國家科學獎章與國家技術獎章，卓以和是30位獲獎者之一。他因對分子束外延技術和高級電子光子設備發展所作的貢獻而獲獎。當時98歲的母親雖仍健在，卻無力隨行了。

多年來，卓以和對中國發展分子束外延技術極為關切。

上世紀80年代，卓以和發明了分子束外延生長材料。由于當時北大西洋公約組織（NATO）禁運原料到中國，國內科學家只能“閉門造車”，研究步履維艱。隨后，卓以和回國為國內研究者修改技術藍圖。90年代，他發明了量子阱級聯式新型激光器，此后又把材料構造與生長技術和方法帶回國內。

“我愛國并非是想要出名或者怎樣，就是希望國家變得更強！”對于國內科技飛速發展的勢頭，他感到自豪。而對于未來科技發展的羈絆，他仍有許多發自肺腑的“心里話”。

1996年6月7日，他當選為中國科學院外籍院士。

在由中國科學院研究生院和高等教育出版社主辦的“中國科學與人文論壇”第66場主題報告會上，卓以和作了題為《分子束外延的發明和造福于人類》的報告。

他的報告并沒有就這一令非專業人士略感枯澀的命題開始，反而以怎樣進行發明和革新作為開題。“我在貝爾實驗室作了37年研究，每當進入貝爾實驗室大門時看到貝爾肖像上的幾行字就會非常感慨。”他說，“做科研、搞發明創造也要進行冒險探索。”

2013年，第12屆美國亞裔工程師年度頒獎大會，卓以和榮獲“杰出科技成就獎”。卓以和在獲獎感言中表示，“獲得成功的重要一條是：你要把握住自己，喜愛自己的工作，有追求、有目的，以及付出更多的辛勤汗水。”

卓以和是美國科學院院士，還是美國科學與藝術學院院士，他的成功有很多秘訣，而他最大的愛好是藝術。他把藝術家的敏感和想象力完美地融入精確細致的科學研究中。

他有深厚的中國傳統文化的根基，同時又在美國得到嚴格的科學訓練。他說，他成功的秘訣就在于把東方人的耐心與西方的技術結合起來。

卓以和說：“藝術其實和科學、工程都有很密切的聯系。比方說，土木工程專家在造橋梁時，—定要有很好的藝術觀念，這樣的橋造出來才漂亮。同樣，在我開始作分子束外延研究時，一樣離不開藝術的支持。”

在中國傳統文化禮教影響下，卓以和有著溫文敦厚的言行舉止及謙和無私的個性，因而受到同事們一致的尊崇愛戴。

從2004年開始，MBE群體捐贈出一筆資金成立“卓以和獎”，每隔一年的9月初，在MBE國際大會上頒發。這無疑是全體同業及同事對卓以和最高的肯定和敬意。

如今，自稱“退休后比從前更忙”的卓以和，給了自己另一個復雜艱巨的責任，“把所學所知的傳下去，并且發掘、提攜有前途的下一代”。除了六個院士的身份之外，他還應聘擔任中國大陸多所研究機構顧問，每年都要訪問中國大陸，而在今年他將要參加“科學中國行”，談一些科學前沿、熱門的話題。

責任編輯 張小華