作者：徐叙瑢(北京交通大学理学院)
本文选自《物理》年第5期
中国发光学的主要开创者和奠基人徐叙瑢先生(.4.23—)从年参加工作以来，我一直在发光领域“摸爬滚打”，至今已有60多年的时间。这些年同大家一起取得了一些成就，在工作中感悟颇深，现将这些感悟总结下来，希望能带给发光领域前沿工作的人们一些启迪，更希望新一辈杰出人才可以在新时代的大好科研环境下创造我国发光领域的新辉煌。本文是把我个人的思想和工作按“顶天立地”的方式，从目的、内容、重点、创新、前景、计划等方面边分析边整理。就“顶天”工作来说，于国家角度而言，我曾多次主持召开了国际国内发光学术会议，多次参加国际交流与合作，培养了大批在显示发光领域的中坚力量及行业翘楚。对于学校层面而言，创建了北京交通大学光电子技术研究所，3年时间建成了“信息存储、显示与材料实验室”，年又成立“发光与光信息技术”教育部重点实验室，指导课题组学生发表大量优秀的学术论文。感悟中的“立地”部分有些来自和徐征等团队老师的讨论，因此这里用“我们的感悟”更为确切。一是因为我虽有“老骥伏枥”之心，却已无“事必躬亲”之力。现在课题组的工作主要是在我偶尔“敲敲边鼓”的情况下，由课题组其他老师以及青年力量密切配合下完成的。二是要时刻强调团队合作的重要性，后续的工作我只起到了引领方向的作用，其深入的工作主要依靠如陈一询、戴仁崧、徐征、赵谡玲等年轻同事完成，也依靠如申猛燕、雷刚、陈立春、王文静、邓振波、许秀来、曲崇、陈毅翔、张成文、朱友勤、*迪、赵蛟等研究生的配合。回顾60多年的科研工作，主要的贡献或者工作的价值主要有以下几点：第一项工作，证明了苏英双、单分子发光之争不是机理不同，而是同一机理中不同初始条件引起的反向趋近极端现象，是同样性质的物理量有不同数值的结果。第二项工作，赋予了电子以激发发光的能力，成为激发源。第三项工作，在无机电致发光中，用分层优化的实验证明了第二项工作对热电子激发发光的方法是正确的，同时以实验证明了30年前法国人发现的场致发光的激发是碰撞激发。第四、五项工作都是评估陷阱深度，躲避发光的参与，用了两种方法以单纯半导体电子过程解决问题。先用排错求真法(tryanderror)，再用各种陷阱深度作图找出符合定性计算结果的数值，后用单纯半导体电子过程直接计算法得到相同结果。而用传统方法假定加热发光是单分子或双分子来得到的陷阱深度与此相比，相差可达50%。再次说明发光实质是半导体电子过程的综合，其现象才是发光。第六项工作，计算了电子能量进一步提高的前景，提出了分层优化的结构。用此方法研究有机发光发现了固态阴极射线发光。第七项工作是发光寿命。采取变频激发的方法，利用已在激发态的中心不能再激发的限制，测量一个脉冲与前一个脉冲引起的激发态末尾衔接的频率，可用渐进逼近法逐渐减小上述脉冲与前一个激发态脉冲的叠加部分，以及外延得到与它相应的时间即发光寿命。据此提出了测量发光寿命的下折点理论及较为合适和贴切实际的实验方法，完全符合科学理念。年2月，徐叙瑢先生在长春物理所能谱实验室同戴仁崧研究员检查PS激光系统
接下来我就结合自己的科研经历和社会经验，谈谈在科研工作中的一些感悟。感悟一：做科研的要点第一要点是概念准确、清楚、严守。第二要点是紧紧抓住核心问题，凡是涉及中心的问题都是核心。我们只作了动力学，像中心结构等也是核心。第三，先做领域创新的工作，进行新开发。希望大家多做核心中的领域创新，然后再向外围开拓，但仍须对核心有影响。再离核心远一点的工作可能对核心已无影响，就要审视情况，避免“隔靴搔痒”的无功工作以及垃圾工作。感悟二：尊重科学、尊重科学家，自信但不盲从在科学研究的漫漫长路上，最重要的是树立正确的人生观、世界观、道德观、科学观，以及积累丰富的社会经验和科研阅历。各种观念的融合支配着一个人的行为，要使行为得当，做到与时俱进，就要不断端正各种观念。要尊重科学、尊重科学家，做到学术民主而非一意孤行，要定位准确而非妄加标签，要做到概念清楚而不任意曲解，要自信不要盲从、正确处理藐视与重视等等。自信源于两点：(1)熟悉行情，确认创新；(2)工作到位，彻底透明。概念真实、关系明白、结论确切、量体裁衣，就必然自信。所以自信是建立在科学基础上的客观评价，是一步一个脚印，脚踏实地走出来的。自信的人做出来的工作以及发表的文章都处处彰显着自身的气势。所说文章要有气势的含意不是盛气凌人，而是显示你的处境是居高望远，视场是四面八方，观察透彻，分析入微，结果确切，就能令人信服。刚开始做发光工作时，我知道我的任务是要填补国家在发光领域的空白。当时在研究文献时发现苏英一直在用发光现象争论发光本质问题，随后在我的工作中，以复合截面表示离化中心性质，以俘获截面表示陷阱性质，以光和表示复合或俘获次数。用这种形式的半导体电子过程及准平衡理论推出了发光时电子密度的变化规律，实验数据符合理论模型，说明发光的实质不是发光，而是半导体电子过程。英国诺贝尔奖得主莫特在专著中说导带电子不可区分，实验已证实电子行为符合发光的理论模型，为了验证它的能量是否受到限制，遂以光学电子做了实验，结果也符合理论模型，而复合截面与俘获截面之比从降至10。后又采用了荷兰人的新材料结合苏联人的准平衡理论，前者可有截然分开的加热发光峰，后者提供了以能带理论为基础的半导体电子过程描绘光致发光的理论模型，实验与其吻合。而后我们又试验热电子能否通过碰撞产生激发，我们用一组线性光强提供初电子同时加一电场，通过实验发现了电子碰撞引起的倍增及激发或离化效应。研究产生的非线性效应，证实了电子倍增及碰撞激发或离化效应，明确了30年前发现的场致发光的碰撞激发机理。它的另一方向是从加热发光峰估算俘获电子的陷阱深度，先用排错求真法(tryanderror)，再用各种陷阱深度作图找出符合定性计算结果的数值，后用单纯半导体电子过程直接计算法都得到相同结果。进一步说明发光实质是半导体电子过程的综合。这些工作也得到了各国科学界的支持，其中苏联专家在其专著中用8页篇幅介绍了我们的第一个工作，在我回国时又赠送了一整套仪器，包括标准灯、亮度计、投影仪、照像机、切片机等。“文革”过后，我提出了分层优化方案，提高了电子能量的同时又解决了器件发光性能的难题，最后得到的有益结果包括超越低压亮度饱和区，使所有电子都可激发发光，增加了得到蓝光的可能性，开创了能谷间跃迁的新领域，得到夹有平台的单调能量上升。感悟三：积极推动学科发展，走向国际舞台年为摘除听神经瘤，我做了开颅手术，术后不出天就赴美参加国际发光会，意欲争取年国际发光会可以来到中国召开。因往年这种会议从未由第三世界国家承担，委员会对中国并不信任，因此年会到中国举办的建议很难通过。这时会议主席严懋勋做了大量说服委员们的工作，最后建议通过。他也是国际发光领域第二位大力支持中国发光走向世界的科学家。会后国外专家认为我们的会议组织及应变能力都很强，特别是癌血清的特征光谱预警的提出，在会上被评为“有机发光文章之首”，在国际上得到诸多好评。年，徐叙瑢先生在北京国际发光学术会议招待会上致欢迎词年的国际发光会议是在东京大学盐谷繁雄大力推荐和协助下完成的，该会议把我国的场致发光工作推进了先进行列。年又再次建议我们召开国际发光会议，这是我国发光研究在不断进步的重要表现。另一方面，发光学会的队伍也在日益壮大，在发光领域的院士人数已增进到十多人，相信以后会有更多的杰出人才后来居上，为我国发光学的振兴大放异彩。跨越27年，我们的发光学研究队伍才真正赢得了国际同行的信任与赞赏，这段时间里我们经历了中国发光领域的四关。第一关是年在巴黎举办的国际发光学大会，会议由居里教授主持，他邀请中国参加。我国外交部规定凡是会议上有“中华民国”字样出现，我们概不与会。在告诉他这个规定后，他就宣布凡是有此字样的人一概不准参会并且文章一概拒收，从此我们进入国际发光学会议。第二关是前文提到的关于争取年年会在中国举办一事，加强了同行的交流并把信息传播到国外。在分析学术纠纷时曾收到一封荷兰著名发光材料专家布拉斯的感谢信，因为其发表了说明铈敏化铽的设计中出现的相反现象的原因，即铈及铽的衰减系数相差千倍、敏化先后有很大差别。这也扩大了我们的视野。第三关即分层优化方法，它展现出以下特点：(1)超出了低压亮度饱和区；(2)所有电子具有激发发光的能量；(3)有可能实现高能谷之间的跃迁。前两条可以提高发光强度，后面一条可以提供新的发光光谱。由于结构创新，计算了激发加强后发光增强的路线，发现这是一条夹有平台的单调上升曲线。此时我们做了几种有机及它与无机复合的实验，在喹啉铝上观察到带间复合发光。用分层优化发现了碰撞激发和复合发光的并生，研究有机发光时发现了固态阴极射线发光。第四关是世界发光组织委员会邀请我们主持年国际发光系列会，侧面说明我国的发光学达到了较高平台。科学不断前进，我们应继续努力，把有限的知识充分发挥出来，并吸收新鲜事物，力争与时俱进。另一方面，我们也在不断学习领悟国外的先进科研成果并与自己的工作相融合，国家派出许多能人志士出国进修，一步一步将我们的工作推向世界前列。“文革”后，我怀着“临渊羡鱼，不如退而结网”的目的，赴欧美英日访问，对于发光领域出色的专家及实验室的情况都有了较深的理解和认识。随即回国选定了课题，更新了设备，组织43人加入此项工作当中。当时“”计划启动，所在单位申请到的课题较多，更进一步加强了我们的各方力量。感悟四：善于总结、大胆创新，在创新过程中要紧盯国际上的最新进展工作中既要善于总结经验，又要有敏锐的视觉，善于采纳新鲜思想和技术，发现改进研究工作的机遇，大胆开创崭新领域。比较有说服力的一个实例就是，在分层优化工作的同时我们发现了几个或大或小的可实现突破的线索，发现喹啉铝的带间发光，说明有机材料也可有半导体发光现象。在科研工作中要时时