上海科技功臣褚君浩：他给自己取名“小草”，却为“看不见的光”写下中国公式

褚君浩院士被授予2025年度上海市科技功臣奖。（文汇报记者袁婧 摄）

天气预报越来越准，这背后，离不开越来越清晰的卫星云图。谁在拍下这些云图？答案是太空中不眠不休的眼睛——红外探测器。我国风云系列气象卫星之所以能拥有国际一流的“视力”，其科学根基，源自一个以中国科学家姓氏命名的公式：CXT。其中的“C”，就是中国科学院院士、中科院上海技术物理研究所研究员褚君浩（Chu）。

过去半个多世纪，褚君浩一直在追问人眼看不到的光——红外线。正是这份执着，引领我国红外探测从“跟跑”迈向“并跑”，再到部分领域的“领跑”。今天（7月2日），褚君浩获颁2025年度上海市科技功臣奖，对这位“追光者”而言，这是一份恰如其分的致敬。

拓展“看见”的边界

任何有温度的物体，都在不断向外发射红外线。谁能更深入地破解红外线的奥秘，谁就能将视野拓展到更多特殊场景——比如太空。

地球云层如何变化？月球和火星表面由什么物质构成？这些问题的答案，都能借助红外探测器来解码。如果把风云卫星、嫦娥探月、天问探火等大国重器上搭载的红外探测器比作眼睛，那么相当于“视网膜感光细胞”的红外光电材料，其诞生就离不开褚君浩的突出贡献。

1978年，33岁的褚君浩考入中科院上海技术物理研究所，师从我国红外学科奠基人汤定元。汤先生交给他的第一个任务，就是解一道世界级难题：检测一种新型红外感光材料——碲镉汞的物理指标。

如今，碲镉汞已被公认为“红外材料之王”。但在当时，它的许多物理特性仍是未知数，更谈不上应用。为了找到它响应红外线的规律，褚君浩需要把极其易碎的碲镉汞磨到极薄，以创造实验条件。他从一次次失败中摸索方法，打磨了几百片材料、做了几千次实验，最终得到了仅几个微米厚的样品。通过大量红外光谱测量，他绘制出世界上最完整的碲镉汞本征吸收图谱，并最终归纳为一个漂亮的公式——以褚君浩（C）、徐世秋（X）、汤定元（T）三位中国科学家姓氏首字母命名的CXT公式。

彼时，国内高性能红外器件的制备受制于人。着眼于这一重大需求，褚君浩继续开拓，带领团队形成了一批重要发现。他们总结出的19条相关物理规律，全部被写入国际权威科学手册，成为碲镉汞研究的“金标准”。他撰写的《窄禁带半导体物理学》（中英文），是世界上该领域的第一部专著，被26个国家的近200家机构引用。知名材料物理学家、美国斯坦福大学教授艾登·舍尔评价说，褚君浩团队不仅赶上了世界，在某些领域甚至处于领先地位。

数十年来，褚君浩率领团队持续研发新型红外探测材料和器件。（文汇报记者袁婧 摄）

在一步步构建起窄禁带半导体物理学体系、不断缩小中外在红外器件方面的差距后，褚君浩将目光投向了更前沿的科研“无人区”。他发现，碲镉汞性能虽然出众，但依赖-200℃左右的极端低温环境，且能响应的红外波段极其有限。为了补上这两大短板，他开辟了全新的方向，研制出可在室温下工作的高灵敏红外探测器，使其成为人类在太空测量地球辐射收支、应对气候变化的利器。他还牵头发现了“电磁诱导势阱”效应，这一效应被国际学界列入七大主要光电效应之一，将红外探测范围从波长十几微米一举拓展到一千微米。

采访当天，褚君浩在实验室兴致勃勃地向记者演示了一款能“隔空看物”的新器件——屏幕上，藏在一个信封里的钥匙，轮廓清晰可见。据他介绍，这是一种安全无辐射的透视技术，未来可用于机场安检、诊所摄片等场景。

一辈子做好“一件事”

技物所多位骨干研究员，同时也是褚君浩几十年的学生，在谈到老师的治学之道时，不约而同地提到了“坚守”。他们说，凝聚态物理的热点每隔几年就会换一换，但老师却能五十年如一日“追光”，一生只做一件事。

“一件事”并非守着一块材料或一项研究。50多年来，褚君浩始终围绕红外光电的核心问题，不断向深处走，不断逼近本质规律。这背后，离不开学风的传承。如今，褚君浩依然清晰地记得两位导师——汤定元，以及我国半导体物理学奠基人黄昆——的教诲：做研究，“要把文献看透”，“把问题搞得非常清楚”。这种对“深”和“透”的追求，塑造了褚君浩，也影响了他后来带出的学生。

谈到执着坚守背后的驱动力，褚君浩的回答出人意料地朴素：成就感。

采访中，他不止一次提起一个故事：国外有一篇高水平论文，引用了普朗克常数、玻尔兹曼常数、光速等4个物理学重要参数，而他们团队的碲镉汞吸收系数也位列其中。说到自己的名字在该文中与普朗克、玻尔兹曼等大物理学家并列，这位白发院士依然满是少年意气。

褚君浩（左二）和团队与学生在一起。（文汇报记者袁婧 摄）

不过，褚君浩的成就感，远不止于个人成功。高中阶段，他在阅读物理教材时发现，居然没有一条物理定律是以中国人名字命名的。他当即在笔记本上写道：“对一个具有民族气节的人来说……我们要争口气。”从那时起，立功立业的成就感与振兴国家的责任感，就成了少年梦想的两面，催促着他一生向前。

大学毕业后，褚君浩曾在中学担任物理老师。1978年研究生制度恢复，他以优异成绩考入技物所。成为科研“正规军”后，诱惑接踵而来。有美国大学给他提供每年2万美元的奖学金，相当于国内收入的百倍，但为了避免出国导致科研方向改变，他选择留在上海。此后，他赴德国工作两年多，面对留任机会，他再次选择回国。再往后，随着科研成就的积累，高薪邀约不断，但难舍实验室的他，一次次谢绝了。

回顾自己的研究生涯，褚君浩曾总结道，科研带给自己的成就感和内心的责任感并不矛盾：“把个人的成长跟国家需求结合起来，你会感到心旷神怡，看到广阔的天地。”

带领更多人“追光”

身为红外物理学家，褚君浩并不回避自己当过中学老师。他坦言，十年讲台让他练就了一项至今受用的本领：“能把复杂的事情讲清楚。”这也让他能在另一个重要舞台上，带领更多人“追光”——那就是科普。

作为广受公众欢迎的科普达人，褚君浩做过300多场科普报告，主编科普书30多本，还在B站、抖音等视频平台上开设了个人账号，一些热门视频的累计浏览量达数千万次。

身为院士，褚君浩做科普颇有“有教无类”的气度，甚至会精心准备去给幼儿园的孩子们讲课。他说，考虑到小朋友看不懂PPT，他会专门设计一连串环环相扣的问题，最后孩子们齐呼：“我们长大要当科学家！”回忆起这个场景，褚君浩脸上的自豪感，丝毫不亚于自己的学术报告赢得满堂掌声。

褚君浩如今依然经常活跃在实验室。（文汇报记者袁婧 摄）

放下身段讲科学，这份“接地气”是褚君浩一生的缩影。大学时代，他曾取笔名“坦牛”，暗藏“爱因斯坦+牛顿”的志气。如今，他在微信和新书里自称“小草”，原因是推崇小草那股根植大地的坚韧和生命力。从“坦牛”到“小草”，两个名字之间，是一位科学家50年不变的信念：志向可以指向远方，但功夫必须落在脚下。

如今，81岁的褚君浩依然经常出现在办公室。追光半世纪，他仍想和年轻人一道，在前沿领域求解下一个问题。而在科普这个舞台上，他也希望通过让更多人关注科学、投身科研，为国家夯实最基础的创新土壤。