16岁写下“要有中国人命名的定律”，后来，他成了那个“命名”的人！

【获奖名片】

褚君浩，中国科学院院士、中国科学院上海技术物理研究所研究员。

他面向国际科技前沿和国家重大需求，长期从事红外物理和半导体科学研究，取得了基础性、开创性、系统性研究成果。

他建立了窄禁带半导体物理学体系，发现最重要的红外探测材料碲镉汞的本征吸收光谱，获得禁带宽度CXT（褚—徐—汤）公式；开辟了常温红外探测新方向，获得20余种薄膜材料体系的科学数据和规律，提出极化调控机理，实现铁电极化增强光电探测，研制高灵敏常温工作红外探测器；发现了电磁诱导势阱效应红外探测新原理，在多种光电材料中得到了系统性验证，突破传统光电效应的局限，被国际上列入七类主要光电效应。

初夏，中国科学院上海技术物理研究所，80岁的褚君浩办公室内，一排塞得满满的书架颇为惹眼。几本深蓝色原版书挤在书籍、文件与纪念品中间——那是全球红外物理研究人员的必读之作。其中一本是他所著的《窄禁带半导体物理学》，被几十个国家的研究机构奉为理论依据；另一本是拥有120余年历史的国际权威科学手册《科学与技术中的数据与函数关系》（Landolt-Börnstein），含汞化合物部分由他执笔。

也是在这个夏天，他获得了上海市科技功臣奖。

资料图：褚君浩院士在办公室 新民晚报 陶磊 摄

屋子里“最值钱”的东西，就这么挨挨挤挤地站在书架上。一如它的主人，大半生都在一条看不见的光谱上行走，走着走着，就走成了别人眼中的光。

少年的“狂妄”

时间倒回一甲子前。上海徐汇中学，16岁的高中生在一本泛黄的笔记本上写下了一行字。字迹工工整整，一笔一画都透着少年人特有的认真——“我们要争这口气，在最短的时间里，达到在定律的队伍中，有我们伟大中国的发现”。

那个年代，物理课本上的定律从牛顿到麦克斯韦，从库仑到法拉第，全是外国人的名字。少年褚君浩翻遍了《光学》《原子物理学》，没有找到一个中国人的姓氏。更让他愤懑的是，有国外作者断言中国在科学技术上不会有任何贡献。

“具有悠久历史的中国，在定律的队伍中竟没有一条以中国人命名的定律，对任何一个具有民族气节的人来说，都是最大的刺激和打击。”他在笔记本里继续写道。

上万字的阅读札记，从月亮的圆缺、宇宙的起源到电子何以围绕原子核运动，从乒乓球削球原理到人造卫星的未来，物理、数学、天文无所不包。段落旁还画着手绘图，像是一个少年科学家在和自己对话。

可这个少年远不是传统意义上的“学霸”。小学五年级的成绩单上，体育和自然是5分，阅读4分、作文4分、写字3分、算术4分。他的抽屉里藏着蟋蟀罐、弹弓，放学后的时光属于在丽娃河游泳、和伙伴们爬树。

1962年高考，他物理考了满分，所有志愿都填了物理系。可语文作文偏题，他和第一志愿复旦大学失之交臂，进了上海师范学院。少年没有消沉，他说这就像听交响乐，“只是坐在前排后排的区别，交响乐还是交响乐，物理学还是物理学”。

大学里，他给自己取了个笔名——“坦牛”。对同学解释，是“在平坦的大道上，像牛一样勤奋地工作”。可他心里想的，却是“爱因斯坦”和“牛顿”。

褚君浩院士在实验室

“不可能的任务”

1978年，“科学的春天”来了。33岁的褚君浩自学了黄昆和谢希德的《半导体物理学》，以90分的高分考上中国科学院上海技术物理研究所研究生，师从中国红外技术开拓者之一汤定元先生。

汤定元交给他一个“看似不可能”的任务——测量碲镉汞红外本征光吸收光谱。这是一个世界级难题，尚无人攻克。

碲镉汞是制备第三代红外光子探测器最重要的材料，被褚君浩形象地称为“红外光的翻译官”——它能听懂红外线的“语言”，并将其转化为仪器可识别的电信号。但要掌握它的特性，必须先找到其吸收光谱的“拐点”。这个拐点对应的波长，就是决定材料性能的“禁带宽度”。

难题首先卡在样品上。指甲盖大小的碲镉汞样品就要上千美元。更难的还在后面：做光学实验，样品必须磨得很薄，不然光穿不过去——可样品磨到50微米左右时极易碎裂。

“我当时琢磨了很久，突然有个灵感——在样品四周围上胶，相当于把样品保护起来了，再往下磨时，边上的胶跟这个样品一起下去就不会破了。”褚君浩回忆。

数百个样品，几千次红外光谱实验，毫米级的厚片被手工打磨到比头发丝还细的厚度。研究所其他课题组毫无保留地贡献出自己生长的材料。那些装过样品的纸袋，他至今保存在书柜里。

他终于画出了世界上最完整的碲镉汞红外本征光吸收光谱，找到了那个国际学界始终未能捕捉的“拐点”。

在此基础上，他提出了碲镉汞禁带宽度关系式，被国际学界命名为CXT公式——C代表褚君浩，X代表徐世秋，T代表汤定元。这是屈指可数的以中国人名字命名的物理公式之一。随后，他又推导出吸收系数公式、本征载流子浓度公式等19项描述碲镉汞能带结构、光电跃迁、电子输运等规律。

这些成果被写入国际权威科学手册，被大段引入美国、英国等9本国际著作。褚君浩所著的《窄禁带半导体物理学》（中英文）成为国际上全面综述窄禁带半导体研究成果的第一本专著。

我国半导体物理学奠基人黄昆先生评价其窄禁带半导体二维电子气研究成果“可以说代表了我国学者在这个领域的贡献”。国际同行说：“他们现在不仅已经赶上世界先进水平，并且在一些方面走到了前面。”

那个16岁写下“要有中国人命名的定律”的少年，成了那个写定律的人。

“世界上最好的地方是中国”

褚君浩的人生路上，有过三次重要的选择。

第一次是1982年硕士毕业。他获得了去美国攻读博士的机会，每年2万多美元的奖学金——当时他在国内的月工资是80元。汤定元劝他留下：“你硕士做得很好，到外面去读博士，方向就变掉了，太可惜了。”匡定波院士也说，青年科学家主要是要建立起自己的工作。

褚君浩思想斗争了很久，最终留了下来。

第二次是1986年，他应洪堡基金会邀请到德国慕尼黑技术大学从事客座研究。母亲从上海寄来家书，附了一句话：“世界上最好的地方是中国，中国最好的地方是上海，上海最好的地方是华东师范大学师大一村208号（当时的家庭住址）。”

“这是我家的地址，所以我就回来。”褚君浩说。

1988年，褚君浩院士从德国回来后，在实验室努力工作

第三次选择贯穿了他的整个科研生涯。红外技术是买不到的。从跟跑到并排跑，到现在开始部分领跑。他支撑风云卫星给大气做“CT”，让“玉兔号”月球车和“祝融号”火星车睁开“眼睛”。他从基础研究到技术提升到工程应用，构建了独立体系。

“我们已经能够制备出很好的窄禁带半导体材料，在不同的波段都有很好的性能。”

做一株“小草”

2015年前后，褚君浩和团队在研究太赫兹与窄禁带半导体相互作用时，发现了一种新型光电效应——电磁诱导势阱效应。这一效应突破了传统光电效应的局限，被国际上列入七类主要光电效应。依据新原理研制的器件突破了中远红外探测难题。该效应被评价为“开创性光电效应”，被认为是“一种实现优异光电效应的独特理论”。

从碲镉汞的“拐点”到电磁诱导势阱，褚君浩一直在拓展红外探测的边界。他还开辟了常温红外探测新方向，研制出高灵敏常温工作红外探测器，提出的动态电阻测量方法和循环可逆物理判据，成功用于我国卫星姿态控制。

如今，耄耋之年的褚君浩依然每天早上9点左右出现在办公室。他关注着“韬定律”引发的半导体范式革命，在图纸上一笔一画地向年轻人演算从“尺寸微缩”转向“时间微缩”的底层逻辑。

在给青年科研人员上课时，他最常问两个问题：“你有什么新的东西加进去？”“你为这个课题做了什么贡献？”他告诉学生，如果能证明这个材料不能做，也是一种成果。

褚君浩院士在实验室

他常以“小草”自喻——“坚韧不拔、培育谦和、扎根土地、甘于奉献”。他在B站、抖音演示“光学隐身”，让柱镜光栅薄膜下的“半身消失术”圈粉无数。他还主编科普书30余本，参与和组织科普活动近6000场次。

业余时间，他欣赏音乐。最喜欢的英文歌是You Raise Me Up，中文歌是《我和我的祖国》，“它们的歌词有着深刻的内涵，每一段都围绕着主旋律重复，但每一次重复又有着变化。这很像我们做科研工作的过程。”

从16岁在笔记本上写下誓言，到80岁站在领奖台上接受科技功臣奖——那道看不见的红外光，他追了半个多世纪。

他看见了光，光也看见了他。