夜读 | 庄松林：以光为链，照亮中国光学的苍穹之路

——庄松林院士

科学家故事集

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朗读:中国科学家博物馆讲解队

出身教育世家的他，以“格物致知”的家训熔铸成科研基因。在激光技术初创期，他怀揣“让光束精准如手术刀”的执着，攻克医学成像难题。他的科研生涯宛如一块精密的三棱镜，将科学探索的光芒分解成不同维度的光谱。他就是光学专家、中国工程院院士庄松林。

庄松林这样评价自己：“如果用一束光来形容的话，我希望自己是可见光。因为看得见，感到很实在。”面对国际技术封锁，他带领团队自主研制出首台国产光刻机光学系统。他运用光谱分析法，培养出既能从事基础研究，又能攻关工程的“棱镜型”创新团队。翻开他的科研笔记，泛黄的纸页间跳动的公式与光路图，恰似一条永不熄灭的光链，串联起中国光学从跟跑到领跑的壮丽征程。

PART.01

·启蒙之光：教育世家的

科学基因解码·

庄松林年仅两周岁时，母亲便开始教他认识“方块字”。父亲则通过“鸡兔同笼”问题来训练他的逻辑思维。得益于父母的悉心教导，庄松林在入学前已能识得800余个汉字，4岁便踏入小学课堂。当同龄孩子还在摆弄积木时，小庄松林已能解三元一次方程组——这种超前教育并非揠苗助长，而是父母深谙“思维启蒙比知识灌输更重要”的教育理念。正如庄松林所言，这并非他天资聪颖，而是父亲当年注重早期教育的结果。

“毕竟父母都是教师，他们深知早年启蒙教育的重要性，并懂得如何培养孩子正确的逻辑思维能力。父亲教导我，即使别人已做过上百次的事，你再去做时，也要有所不同，要创新……”庄松林回忆道。

父亲“做习题要动脑筋，不要照搬公式”的教诲，在庄松林心中播下了创新的种子。四年级时，他自创“水流速度逆向推导法”解应用题，这种打破常规的思维方式，正是未来研发光刻机光学系统时“逆向工程”的雏形。母亲精心挑选的《科学家的故事》中，牛顿从苹果落地发现万有引力的故事，让他领悟到“科学始于观察，成于思考”的道理。

1957年，李政道和杨振宁荣获诺贝尔奖的消息，如电石火花般点燃了少年庄松林的科学理想。在上海格致中学的物理实验室里，17岁的他用自制望远镜观测月面环形山，镜片上凝结的水汽，正是他对科学探索的最初注解。这种将个人志趣与国家科技振兴相结合的精神，在他日后主持国家重大光学工程时得到了完美诠释。

青年时代的庄松林

来源：新民晚报

在庄松林的科研笔记扉页，父亲以红笔题写的“格物致知，守正出新”八字箴言穿越时空，与他在2019年国际光学大会上题为“光学创新要敢于挑战经典理论”的发言产生了奇妙的共鸣。教育世家的科学基因，历经三代人的传承与演变，最终在这位光学泰斗身上焕发出璀璨的创新光芒。

PART.02

·转折之光：命运拐点处的

光学觉醒·

1957年，庄松林怀揣着对理论物理学的向往，如愿考入了复旦大学物理系。然而，命运却与他开了一个玩笑。在专业分配名单上，庄松林的名字意外地被标注在“光学”栏。

这个看似阴差阳错的安排，却在四十年后为中国光学界造就了一位“光刻之父”。在周同庆教授的光谱实验室里，庄松林发现了比理论物理更具现实温度的科学魅力——当他用自制干涉仪观测到钠双线时，那种“光的奥秘触手可及”的震撼，彻底改写了他的学术轨迹。庄松林回忆道：“复旦的求学时代是我人生中最美好的时光。”周同庆教授、章志鸣、毛清献老师等儒雅学者的风度、对学子的谆谆教诲和学术熏陶，都深深地影响了他。

然而，命运似乎并不打算让庄松林的求学之路一帆风顺。因肺结核休学的一年，成了他的“学术闭关期”。躺在华山医院的病床上，他通读《光学原理》并手绘光路图，将病房变成了“流动的实验室”。尽管毕业时已进入肺结核恢复期，但他仍与报考王大珩先生研究生的机会失之交臂。

复旦毕业后，庄松林进入上海光学仪器厂，初时他需要一段时间来适应。幸运的是，他及时调整心态，在现实的技术工作中发现科学问题、寻找乐趣。“我所从事的光学设计是一项繁杂的工作，除了对透镜系统要有深刻的理解和设计经验外，在很大程度上还是一种技巧。不过，它的科学问题乃是一个多变量的、在一定边界条件下的最优化问题。”

22岁的庄松林将复旦课堂的理论转化为生产力。凭借扎实的理论基础和敏锐的科学洞察力，他在两年内运用复旦大学的602型电子数字计算机，编制出光学系统初级像差的自动平衡程序，并应用到光谱仪的光学系统设计中。光谱仪设计周期从半年缩短至三天，这种“让科学走出象牙塔”的实践精神，正是中国光学从实验室走向产业化的关键。留法老教授惊叹于中国青年的创新速度：“我们花了4年时间看文献，你们居然已经在应用了。”

庄松林说：“对我来说，也是受惠于父母在我孩提时的教诲，得益于复旦求学时打下的扎实基础，以至于有幸能在1964年的华东物理学年会上，在许多前辈面前，作了大会报告。那年我24岁。”

这个从理论物理“误闯”光学领域的学者，最终在光的折射与衍射中找到了人生的坐标系——就像他研发的光刻机将光的能量聚焦于纳米级芯片，他的科研人生也始终聚焦于将命运的偶然转化为科学的必然。

PART.03

·淬火成钢：逆境中的突围与涅槃·

在“知识越多越反动”的年代，庄松林身处上海光学仪器厂的锅炉房，竟以煤粉为纸，推演最优化算法。这一与红卫兵口号背道而驰的场景，却成为中国知识分子科学精神的生动缩影。他与志同道合者秘密组建“地下科研小组”，白天在车间辛勤劳作，夜晚则在仓库探讨成像理论。这段“偷来的学术时光”，不仅为日后光刻机的研发奠定了坚实的数学基础，更在困境中赋予他前行的力量。

1979年的公派留学考试，对39岁的庄松林而言，不仅是学术生涯的转折点，更是时代变迁的隐喻。“我十分珍视这来之不易的机会。”在宾夕法尼亚州立大学的实验室里，他创造了“两个月8篇论文”的科研奇迹。这种“将‘文革’耽误的时间抢回来”的紧迫感，使他在《美国光学会志》等顶级期刊上留下了中国学者的辉煌印记。当导师赞誉其“数学物理直觉罕见”时，庄松林不禁回想起父亲在牛棚里偷偷塞给他的《变分法》笔记——那本以红宝书封面伪装的学术瑰宝，在黑暗中点亮了他的科学之光。

留学期间最动人的篇章，隐于庄松林给妻子的家书之中：“我在实验室的每一分钟，都是你在国内独自承担家庭重担换来的。”幸运的是，妻子给予了他深切的理解与坚定的支持。“如果说我曾取得一些成绩的话，有一半应该属于她的。”这份相濡以沫的支持，帮助他在1982年以70个学分和3.95的平均积分，顺利获得博士学位。归国时，他不仅带回了先进的科学技术，更怀揣着“科技报国”的坚定信念。当他在浦东张江实验室调试首台国产光刻机时，那些在‘文革’仓库中推演的公式、在异国他乡撰写的论文，皆化作了照亮中国半导体产业的光辉。

庄松林获得博士学位

来源：上海理工大学

在庄松林的履历表上，“‘文革’期间坚持科研”与“留美获博士学位”两行字看似寻常，实则是一代知识分子用生命书写的“淬火传奇”。正如他所说的：“科学的春天，总是在严寒之后到来。而我们这代人，既是破冰者，也是播种机。”这种家国情怀在他指导博士生时仍在延续——就像他研发的光刻机将光束聚焦于纳米级芯片，他的科研人生也始终聚焦于将时代的挑战转化为创新的机遇。

庄松林在做实验

来源：上海理工大学

PART.04

·育人之光：薪火相传铸光魂·

“长江后浪推前浪，培养后继者是我人生一项不能间断的任务。”这是庄松林常挂在嘴边的一句话。在庄松林的科研生涯中，“育人”始终与“创新”如光束的双折射般共生共荣。

从1988年在上海理工大学开设第一堂光学课起，他就将讲台视为“播种光量子的试验田”。每周雷打不动的“学术下午茶”，他与学生围坐实验室讨论最新论文；每篇毕业论文的致谢页，都留有他用红笔修改的“科研伦理批注”。这种“润物无声”的育人智慧，让他培养的团队在国际光学工程领域崭露头角。

庄松林在给本科生上课

来源：上海理工大学

“每年大一新生开学之际，我总会为他们讲授第一堂课，旨在帮助新同学迅速适应大学生活，树立正确的专业理念，明确职业发展目标。作为上海理工大学‘未来光学超级团队’的队长，除了具备学术能力和广阔视野这一基本要求外，我对团队发展还有两点深刻感悟：一是秉持公平原则，对每一个小团队都要公平对待；二是坚守无私精神。唯有如此，方能更好地促进团队的良性成长与高效运转。”庄松林恰如其分地阐述了他的管理哲学。

当他将“未来光学超级团队”的管理重任交付给青年学者时，那句“你们放手去闯，我来守好学术底线”的承诺，成为中国光学界最温暖的注脚。他的16字团队文化精神——“心比天高，脚踏实地，坚持耕耘，必有收获”，如同光的波动性与粒子性一般，在青年人才身上实现了完美统一。

庄松林带领团队在光学设计、光学测量、光学信息处理等领域取得了多项创新性成果。尤其在新冠疫情防控初期，面对核酸检测效率低下、医护人员感染风险高等严峻挑战，团队迅速研发出新冠病毒快速全自动检测系统，以每小时200样本的高效运转，化作守护生命的光束，显著降低了医护人员的工作负担和感染风险。正如他所言：“科学家的奉献，不仅要体现在论文中，更要铭刻在国家需要之处。”

庄松林给学生讲解实验原理

来源：上海理工大学

在指导学生方面，庄松林倾注了极大的心血。他时常激励学生勇闯科学前沿，并强调科研工作必须紧密结合国民经济发展的重大目标。这位毕生致力于光学事业的科学家，以实际行动诠释了真正的科学家精神：不仅在于点亮自身的科研星辰，更在于培育出一片璀璨的星河。