湯定元 物理學(xué)家。1920年5月出生于江蘇金壇。1942年重慶中央大學(xué)物理系畢業(yè)。1950年獲美國(guó)芝加哥大學(xué)碩士學(xué)位。1951年回國(guó)。曾任中國(guó)科學(xué)院物理所、半導(dǎo)體所研究員；上海技術(shù)物理所研究員、所長(zhǎng)。先后兼任中國(guó)科技大學(xué)教授、半導(dǎo)體教研室主任和上�？萍即髮W(xué)教授、技術(shù)物理系主任。曾任中國(guó)光學(xué)學(xué)會(huì)副理事長(zhǎng)、上海市物理學(xué)會(huì)副理事長(zhǎng)。1991年當(dāng)選為中國(guó)科學(xué)院學(xué)部委員。

　　從農(nóng)村的私塾開(kāi)始讀《大學(xué)》《中庸》，到橫跨大洋去到美國(guó)求學(xué)，我算得上是讀了萬(wàn)卷書(shū)，行了萬(wàn)里路。回過(guò)頭想想，如果當(dāng)年留在美國(guó)，仍然從事科研工作，也許能做出一些成果，發(fā)表多篇論文，但效果肯定不會(huì)像現(xiàn)在這樣顯著。

　　飛速發(fā)展的中國(guó)給了我們更多的機(jī)會(huì)。我常常對(duì)那些在海外工作學(xué)習(xí)的學(xué)生說(shuō)，有機(jī)會(huì)還是要回國(guó)來(lái)發(fā)展。

　　一本《普通物理學(xué)》影響一生發(fā)展方向

　　我借來(lái)了薩本棟寫(xiě)的《普通物理學(xué)》(上下冊(cè))仔細(xì)閱讀�？梢哉f(shuō)，正是在無(wú)錫師范的那兩年，決定了我終身的發(fā)展方向。

　　我出生在江蘇省金壇縣東門(mén)外小坵村。我們村里有個(gè)私塾設(shè)在文昌閣(即孔廟)，私塾先生就是我父親。附近小村莊里想要讀書(shū)的孩子都要來(lái)這里上學(xué)。在我們村上，父親是他那一輩唯一當(dāng)老師的人。

　　5歲時(shí)，我開(kāi)始在父親的教導(dǎo)下讀《大學(xué)》《中庸》等。比我大7歲的哥哥1928年時(shí)去了縣城讀書(shū)，1930年畢業(yè)后，還有人繼續(xù)讀初一。哥哥畢業(yè)后沒(méi)有繼續(xù)讀初中，停了一年便去當(dāng)了小學(xué)教師。等到我要去縣城讀書(shū)的時(shí)候，家里的經(jīng)濟(jì)條件拮據(jù)起來(lái)。記憶中，自從我進(jìn)城讀書(shū)，一直到讀無(wú)錫師范，秋季開(kāi)學(xué)時(shí)常常要靠借債才能入學(xué)。還曾因經(jīng)濟(jì)拮據(jù)，休學(xué)過(guò)一段時(shí)間。

　　1933年初，我作為插班生進(jìn)了金壇縣中的初一年級(jí)。之后在暑假里獲得了補(bǔ)考一年級(jí)上學(xué)期課程的機(jī)會(huì)。在一個(gè)很熱的天氣里，我一整天考了7門(mén)課。通過(guò)這次考試，暑假后我正式成為了初二年級(jí)的學(xué)生。

　　1935年暑假，我考取了江蘇省立無(wú)錫師范。學(xué)校里管理非常嚴(yán)格，師范生一律住校，除了周日外不準(zhǔn)出校門(mén)。每晚要自修兩小時(shí)。兩年多的學(xué)習(xí)，為我日后打下了良好的基礎(chǔ)課功底。

　　抗日戰(zhàn)爭(zhēng)爆發(fā)后，我逃難到大后方，后來(lái)被當(dāng)時(shí)的國(guó)民黨政府的教育部收容，分派到國(guó)立四川中學(xué)師范部。原本我們畢業(yè)后可以去當(dāng)小學(xué)教師，可是，當(dāng)時(shí)由于中央政府遷都重慶不久，無(wú)法安排我們工作，于是下了個(gè)文件，當(dāng)年國(guó)立中學(xué)師范部畢業(yè)生要自找門(mén)路，也可以直接投考大學(xué)。有辦法的同學(xué)都先后找到出路離開(kāi)了學(xué)校，最后剩下13個(gè)毫無(wú)門(mén)路的人留在學(xué)校，我們互相商量了一下決定去報(bào)考大學(xué)。當(dāng)時(shí)都覺(jué)得不可能考取，但是很想看看考題是什么水平的，以便下一年做充分準(zhǔn)備后再考。

　　發(fā)榜的那天，我們鼓足了勇氣去看榜。不料，我們無(wú)錫師范的4人都考取了中央大學(xué)。

　　回想起來(lái)，我后來(lái)的專業(yè)方向也是在讀無(wú)錫師范時(shí)形成的。在投考無(wú)錫師范的那個(gè)暑假，我對(duì)同村人的一臺(tái)礦石收音機(jī)非常感興趣，很想弄懂這個(gè)東西的原理。進(jìn)入無(wú)錫師范后，課余時(shí)間我就到圖書(shū)館尋找有關(guān)無(wú)線電的資料。后來(lái)我還借來(lái)了薩本棟寫(xiě)的《普通物理學(xué)》(上下冊(cè))仔細(xì)閱讀。

　　可以說(shuō)，正是在無(wú)錫師范的那兩年，決定了我終身的發(fā)展方向。

　　破格考入中央大學(xué)日子清苦卻很瀟灑

　　孫光遠(yuǎn)對(duì)我說(shuō)：“你以后要多讀讀英語(yǔ)。你入學(xué)考試的英語(yǔ)成績(jī)是0分，是破格錄取的�！蔽易匀蛔裾樟怂�的建議去做，只是為何會(huì)被破格錄取卻一直是個(gè)謎。

　　中央大學(xué)是抗日戰(zhàn)爭(zhēng)爆發(fā)后才遷到重慶的。由于戰(zhàn)亂，大部分學(xué)生流亡了大半年，學(xué)業(yè)荒廢，錄取標(biāo)準(zhǔn)可能有所降低。因此，在入學(xué)之初，學(xué)校對(duì)學(xué)生的英語(yǔ)和數(shù)學(xué)進(jìn)行了編組考試�？荚嚱Y(jié)果，我要補(bǔ)讀高等數(shù)學(xué)和補(bǔ)習(xí)英語(yǔ)。那個(gè)年代普通高中二三年級(jí)已經(jīng)采用英文課本，大學(xué)用英文課本更是很正常的事。可是我的英語(yǔ)成績(jī)很差，非常吃力。有一次，我要選讀微積分，去請(qǐng)老師簽名，當(dāng)時(shí)理學(xué)院的院長(zhǎng)孫光遠(yuǎn)也在，看到我的名字后對(duì)我說(shuō)：“你以后要多讀讀英語(yǔ)。你入學(xué)考試的英語(yǔ)成績(jī)是0分，是破格錄取的�！蔽易匀粫�(huì)遵照他的建議去做，只是為何會(huì)被破格錄取卻一直是個(gè)謎。

　　進(jìn)入中央大學(xué)后，我的生活主要靠“貸金”�；锸迟J金每月6元，一年級(jí)時(shí)，6元一月的伙食已經(jīng)相當(dāng)好。之后物價(jià)一直在漲，到四年級(jí)時(shí)，伙食就很差了。我畢業(yè)后在學(xué)校當(dāng)了助教，月薪80元外加6斗米。大約是1943年起，物價(jià)上漲越來(lái)越快。為了應(yīng)付物價(jià)上漲，政府每3個(gè)月調(diào)整一次工、教人員的月薪。最明顯的感覺(jué)就是，提薪的第一個(gè)月生活還可以，第三個(gè)月就只能勉強(qiáng)付伙食費(fèi)。到1946年離開(kāi)重慶時(shí)，我的月收入以千元計(jì)�；氐侥暇┖螅�我逗留了一年半就去了美國(guó)。

　　回想起當(dāng)助教的日子，雖然生活清苦，但活得很瀟灑。我們一些單身助教，工作之余幾乎都在一起。我們晚飯后常去江邊大道散步，天南地北地聊天。散步回來(lái)后，就是打橋牌。

　　在芝加哥大學(xué)學(xué)習(xí)到研究方法

　　我向物理系借款購(gòu)買(mǎi)1300美元，所借的“國(guó)幣”，只相當(dāng)于黑市外匯的60美元。約定我到美國(guó)后，為物理系購(gòu)買(mǎi)相應(yīng)價(jià)格的儀器零部件帶回。這種自己不花錢(qián)的“自費(fèi)”留學(xué)，大約是中國(guó)自費(fèi)留學(xué)史中唯一的一次。

　　我是1946年7月參加當(dāng)時(shí)教育部公費(fèi)留美考試的。因?yàn)橛⒄Z(yǔ)成績(jī)低，把總分拉了下來(lái)，所以沒(méi)能考取。1947年春，當(dāng)局把上次未錄取但總分排在前面的十多人作為自費(fèi)生名單公布。所謂自費(fèi)生就是可以按照官價(jià)匯率購(gòu)買(mǎi)美元，當(dāng)時(shí)“國(guó)幣”與美元間的官方匯率為3:1。但我當(dāng)時(shí)的工資只夠自己的生活費(fèi)，當(dāng)然不會(huì)考慮自費(fèi)留學(xué)。

　　那時(shí)，國(guó)民黨統(tǒng)治區(qū)“國(guó)幣”貶值，美元的黑市匯率超過(guò)60:1。當(dāng)時(shí)在上海工作的周世勛來(lái)南京告訴我這些，動(dòng)員我與他一起出國(guó)。這時(shí)，中央大學(xué)物理系有一筆經(jīng)費(fèi)，用于購(gòu)買(mǎi)黑市外匯添置進(jìn)口零件。1948年初，我向物理系借了相當(dāng)于黑市60美元的“國(guó)幣”，按官方匯率購(gòu)買(mǎi)了1300美元。約定我到美國(guó)后，為物理系購(gòu)買(mǎi)60美元的儀器零件。這種不花錢(qián)的“自費(fèi)”留學(xué)，大約是中國(guó)自費(fèi)留學(xué)史中唯一的一次。

　　我在美國(guó)芝加哥大學(xué)物理系讀了兩年多時(shí)間，其間進(jìn)入了高壓物理實(shí)驗(yàn)室工作。這段日子對(duì)我日后的研究影響很大。我的研究方法很多都是在芝加哥大學(xué)中學(xué)習(xí)到的。

　　在高壓物理實(shí)驗(yàn)室勞森教授指導(dǎo)下，我用X射線穿越金屬鈹Be制高壓容器，研究金屬鈰Ce晶體的高壓相變。Be金屬高壓容器是一個(gè)創(chuàng)新技術(shù)，但Be的機(jī)械強(qiáng)度不夠高，要想得到更高的壓力，必須采用機(jī)械強(qiáng)度更高的材料。金剛石自然是最佳的選擇，但它太硬，不能鉆孔。我想了個(gè)辦法：用兩片大小相同的金剛石，在每片上磨出一個(gè)半圓形槽，合起來(lái)就是一個(gè)圓形孔道，用來(lái)置放活塞的樣品。實(shí)驗(yàn)證明這個(gè)設(shè)備是可用的，這個(gè)容器至少可以用到3萬(wàn)個(gè)大氣壓，是當(dāng)時(shí)所能達(dá)到的最高壓力。該論文后來(lái)發(fā)表在1950年的《科學(xué)儀器評(píng)論》上。自那以后，金剛石高壓容器又經(jīng)過(guò)多次改進(jìn)，已成為一種常用儀器。

　　放棄博士學(xué)位回國(guó)投入工作

　　移民局的辦事員一開(kāi)頭就問(wèn)我：“共產(chǎn)主義好還是資本主義好？”我說(shuō)，我是學(xué)科學(xué)的，不懂什么主義。

　　在芝加哥的2年多，我看到了不少香港寄來(lái)的共產(chǎn)黨方面的著作。新中國(guó)成立后，哥哥每月一次把《人民日?qǐng)?bào)》寄給我。據(jù)報(bào)道，國(guó)內(nèi)社會(huì)秩序迅速恢復(fù)正常，各地都在進(jìn)行各種建設(shè)�？吹竭@些我很激動(dòng)，想盡快把學(xué)位拿到后回國(guó)。

　　1950年底，抗美援朝戰(zhàn)爭(zhēng)打響了。我經(jīng)常會(huì)買(mǎi)《紐約時(shí)報(bào)》，因?yàn)樗�登載的戰(zhàn)爭(zhēng)消息最詳細(xì)。當(dāng)我看到志愿軍把美軍從鴨綠江畔趕回到三八線，心里很興奮。跑到實(shí)驗(yàn)室時(shí)，可能臉上還有著笑容，一位同事開(kāi)玩笑說(shuō)：“今天你高興了，你們打了勝仗了�！彪m然是說(shuō)笑，但我聽(tīng)了覺(jué)得十分尷尬，心想如果戰(zhàn)爭(zhēng)擴(kuò)大，這種環(huán)境可怎么呆下去呢。

　　那段時(shí)間，我開(kāi)始思考回國(guó)的問(wèn)題。我為什么要留在美國(guó)？論文做完有什么意義呢？博士學(xué)位對(duì)我有什么用呢？最終，我決定趁還可以通行的時(shí)候回國(guó)。我訂好了1951年5月10日離開(kāi)舊金山的船票。

　　我按規(guī)定在3月底去移民局辦理護(hù)照延期，移民局的辦事員一開(kāi)頭就問(wèn)我：“共產(chǎn)主義好還是資本主義好？”我說(shuō)，我是學(xué)科學(xué)的，不懂什么主義。他解釋說(shuō)：“國(guó)民黨與美國(guó)是資本主義，現(xiàn)在中國(guó)大陸是共產(chǎn)主義�！蔽艺f(shuō)：“如果國(guó)民黨是資本主義，那我寧愿是共產(chǎn)主義�！彼�接著問(wèn)：“美國(guó)就是資本主義，不是很好嗎？”我說(shuō)：“美國(guó)有許多很好的地方，我來(lái)美國(guó)是為了學(xué)科學(xué)而來(lái)�！彼�忽然冷笑：“我知道你們中國(guó)人都想賺美元�！甭�(tīng)聞此言我很氣憤，大聲對(duì)他說(shuō)：“是有個(gè)別中國(guó)人想留下賺錢(qián)，但大多數(shù)人不是。我就是要回國(guó)的�！彼�以為抓住了我的把柄，說(shuō)：“你這話是否作準(zhǔn)，我要記錄下來(lái)�！蔽腋嬖V他，我已經(jīng)訂好船票。這句話大約沖擊了他傲慢的心態(tài)，他在對(duì)話表的末尾打上“departed before 10，May”。Departed有強(qiáng)制出境的意思。

　　我離開(kāi)芝加哥前，實(shí)驗(yàn)室的負(fù)責(zé)人勞森教授感到很遺憾。他對(duì)我說(shuō)，你回去做了研究工作，可以把論文寄來(lái)，我們還可以給你博士學(xué)位。

　　現(xiàn)在假想，如果當(dāng)年留在美國(guó)，也許能做出些成果，發(fā)表多篇論文，但效果肯定不會(huì)像現(xiàn)在這樣顯著。根據(jù)我的經(jīng)歷，科學(xué)比較落后的國(guó)家派留學(xué)生去先進(jìn)國(guó)家學(xué)習(xí)是一件很重要而且必要的事，可以較快學(xué)到科學(xué)研究方法，也可以較早接觸前沿課題。學(xué)習(xí)結(jié)束后，最好選擇回國(guó)工作，做出成果也容易顯示出來(lái)。特別是現(xiàn)在的中國(guó)，經(jīng)濟(jì)蒸蒸日上，急需各種人才，做出的成果容易受到重視，從而引發(fā)積極的影響。（湯定元）

　　相關(guān)鏈接

　　湯定元發(fā)現(xiàn)金屬Ce的高壓相變起源于原子半徑的突然收縮(可解釋成4f電子被“擠”入5d電子態(tài))。首創(chuàng)金剛石高壓容器，成為國(guó)際上高壓物理研究的重要儀器。在我國(guó)開(kāi)創(chuàng)了窄禁帶半導(dǎo)體分支學(xué)科，帶領(lǐng)科研群體對(duì)碲鎘汞晶體的材料、器件和物理進(jìn)行全面系統(tǒng)的研究。開(kāi)創(chuàng)和參與研制太陽(yáng)電池、溫差電致冷器、半導(dǎo)體高能粒子計(jì)數(shù)器，以及硫化鉛、熱敏電阻、銻化銦、鍺摻汞和碲鎘汞等紅外探測(cè)器，其中許多器件已成功地用于我國(guó)空間遙感和軍事探測(cè)等先進(jìn)裝備中。

　　湯定元院士曾榮獲國(guó)家自然科學(xué)三等獎(jiǎng)、國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)和三等獎(jiǎng)各一次，中科院自然科學(xué)一等獎(jiǎng)、二等獎(jiǎng)、三等獎(jiǎng)各一次，中科院科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)一次，中科院科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)兩次，中科院重大成果獎(jiǎng)一次，上海市科技二等獎(jiǎng)兩次；各種榮譽(yù)獎(jiǎng)十次，包括全國(guó)科學(xué)大會(huì)先進(jìn)工作者獎(jiǎng)狀、光華科技基金一等獎(jiǎng)和何梁何利基金科技進(jìn)步獎(jiǎng)等。