1951年3月，湯定元按照規(guī)定前往美國移民局辦理護照延期，辦事人員傲慢地對他說：“我知道你們中國人都想賺美元。”聽到這句話，湯定元非常氣憤，大聲說道：“是有個別中國人想留下賺錢，但大多數(shù)人不是。我就是要回國的?！?/p>
同年5月，湯定元回國，成為新中國成立后，留美學(xué)生中第一批回國的11人之一。
湯定元，中國科學(xué)院院士，物理學(xué)家、半導(dǎo)體學(xué)科創(chuàng)始人之一、紅外學(xué)科奠基人。他長期從事半導(dǎo)體物理和器件、紅外物理和器件的研究，為中國“兩彈一星”的研制提供了有力支撐，為我國的國防安全作出了突出貢獻。
刻苦求學(xué)，結(jié)緣物理
1920年，湯定元出生在江蘇金坮。12歲那年，他在金壇縣初級中學(xué)（今華羅庚中學(xué)）讀書時，偶然接觸到了一臺礦石收音機，并被收音機傳出的播音聲震驚了，“這個小盒子怎么會發(fā)出聲音呢？”他十分好奇，于是拆開收音機查看了其內(nèi)部結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)里面只有一塊小的礦石和線圈。
為弄清原理，他用省下的錢購買零部件，買了零件后，憑借記憶裝好了一臺礦石收音機，居然成功收聽到了廣播電臺。興奮的他決定弄懂它的原理，因此在考取無錫師范學(xué)校后，利用一切課余時間，在圖書館翻閱有關(guān)無線電方面的書籍。
到了二年級暑假，另一樣引起他濃厚興趣的東西出現(xiàn)了，他從學(xué)校圖書館借來一本《普通物理學(xué)》，這本書成為了他步入科學(xué)圣殿的理論指引，從此確定了自己一生的發(fā)展方向?！爱敃r我看得簡直入了迷，從此對物理產(chǎn)生了興趣”。
1938年，湯定元考入重慶中央大學(xué)物理系。
一天，湯定元選讀微積分，去請老師簽名，理學(xué)院的院長孫光遠看到湯定元后對他說：“你以后要多讀讀英語。你入學(xué)考試的英語成績0分，是破格錄取的?！?/p>
圖為湯定元的中央大學(xué)學(xué)籍卡。入學(xué)考試英語為零分，但物理和其他科目成績較高，被破格錄取。
隨后的日子，他用了比別人多幾倍的努力去攻克英語關(guān)。他不擅長背英語單詞，就養(yǎng)成查字典的習慣，把中文含義標注在單詞旁，一個詞少則查幾次，多則幾十次。在他當年那本英文版《普通物理》中，開頭的幾十頁每頁都被他密密麻麻注滿了中文字，隨著英語能力的提高，這本書中所注的中文字也逐頁減少了，將近一半的時候，已經(jīng)完全沒有中文注解了。
名利難阻歸國心
1948年，湯定元赴美留學(xué)，先入明尼蘇達大學(xué)物理系，同年轉(zhuǎn)入芝加哥大學(xué)物理系，并在芝加哥大學(xué)金屬研究所高壓物理實驗室找到了一個研究助理的工作。
他的第一項工作是用大顆粒多晶鈹做高壓容器，利用x射線通過鈹容器攝取粉末樣品在高壓下的衍射線。通過對樣品進行反復(fù)測量研究，他發(fā)現(xiàn)了一種新型的相變——金屬鈰的高壓相變，不是晶體結(jié)構(gòu)的改變，而是原子外殼層中電子分布的改變。導(dǎo)師勞森教授對結(jié)果非常滿意，同年，勞森教授和湯定元聯(lián)名將實驗結(jié)果發(fā)表在《物理評論》上，并得到兩位諾貝爾獎獲得者布里奇曼和鮑林肯定。
新中國成立后，哥哥湯生洪每月都會給他郵寄《人民日報》。湯定元從報上得知，祖國正在大規(guī)模進行社會主義經(jīng)濟建設(shè)。他不由心潮澎湃，計劃盡快回國參加新中國的建設(shè)。湯定元說：“我們那一代的知識分子，經(jīng)歷了那一段中國歷史，對我們來說有很強的愛國主義精神是很自然的事情。”
左一為湯定元（來源：科協(xié)改革進行時）
1950年6月，湯定元獲得美國芝加哥大學(xué)物理學(xué)碩士學(xué)位。幾經(jīng)斟酌，他下定決心放棄攻讀博士學(xué)位，回國施展自己在海外的所學(xué)，為祖國效力。
當時，美國麥卡錫主義盛行，中國留學(xué)生無端遭受盤查。移民局的官員盤問準備回國的湯定元：“你為何來美國？”
“我是來學(xué)習科學(xué)知識，學(xué)完之后要回去的。”
移民局的官員看不起他，說：“我知道，你們中國人都是想賺美國人的錢。”
聽到這樣的話，湯定元憤怒地回答：“也許有這樣的中國人，但絕大多數(shù)人不是這樣的，我肯定是要回國的。”
對方以為抓住了他的把柄，說：“你說話是否算數(shù)？我要記錄在案的?！?/p>
“那當然！”湯定元斬釘截鐵地回答，并告訴對方，自己已經(jīng)訂好回國船票。
1951年5月10日，他登上了回國的輪船，6月2日抵達廣州。同年8月，美國政府下令禁止中國留學(xué)生回國。
三封信發(fā)展紅外技術(shù)
回國后，湯定元進入中國科學(xué)院應(yīng)用物理研究所工作。他結(jié)合在國外接觸的半導(dǎo)體物理方面的知識，選擇了半導(dǎo)體光學(xué)及光電性能作為自己的研究方向。
1956年，國家制訂了“十二年科學(xué)技術(shù)發(fā)展遠景規(guī)劃”，半導(dǎo)體科學(xué)技術(shù)被列為當時國家新技術(shù)四大緊急措施之一。湯定元利用實驗室僅有的一臺光學(xué)測試儀器，進行了鍺光電導(dǎo)光譜的測量，由此提出了一種測量載流子表面復(fù)合速度的方法。1957年，他的研究論文《表面復(fù)合速度對鍺的光電導(dǎo)光譜分布的影響》在《物理學(xué)報》上發(fā)表。
1958年，湯定元意識到我國需要的不僅是理論研究，還應(yīng)該多發(fā)展應(yīng)用研究。于是，他寫信給中國人民解放軍總參謀部，強調(diào)紅外技術(shù)對于國防建設(shè)的重要性，建議紅外研究領(lǐng)域應(yīng)注重器件研究，如紅外探測器，并表明他所在的研究機構(gòu)愿意承擔紅外探測器的研究工作。這就是著名的“三封信”中的第一封。
這一建議得到了重視并馬上付諸實踐，國家正式下達了發(fā)展紅外技術(shù)的科學(xué)研究任務(wù)。湯定元領(lǐng)導(dǎo)的小組經(jīng)過半年艱苦努力，研制出性能優(yōu)良的硫化鉛紅外探測器，同時建立起一套測試設(shè)備，這套測試系統(tǒng)成為之后國內(nèi)建立紅外探測器實驗室的樣板。
20世紀五六十年代，紅外線技術(shù)作為熱門課題，許多單位都開展了相關(guān)研究，但在隨后的三年困難時期，大多數(shù)項目又因經(jīng)費問題紛紛下馬。
湯定元看在眼里，急在心里，于是又寫了一封信給聶榮臻元帥。他在信中指出：紅外研究是大有發(fā)展前途的，不能中斷，但不能搞“一窩蜂”，要聚散為整，集中全國的科研力量攻關(guān)。
由于他的倡議，1962年，紅外技術(shù)與應(yīng)用光學(xué)被列作為國家的科研發(fā)展重點。1963年，中國科學(xué)院召開了紅外工作會議，并作出一個重要決定，把上海技術(shù)物理研究所與昆明物理研究所作為中國發(fā)展紅外技術(shù)的專業(yè)研究所。這一戰(zhàn)略性調(diào)整成為我國紅外發(fā)展史上的重要里程碑。
1964年，湯定元進入上海技術(shù)物理研究所工作。
1965年，我國空軍在南海上空擊落一架美國戰(zhàn)斗機，飛機殘骸中發(fā)現(xiàn)機載紅外雷達等部件。湯定元得知后，再次給聶榮臻元帥寫信，表示上海技術(shù)物理研究所希望能承擔紅外雷達研制任務(wù)，并表明了自己對紅外研究的信心與決心。
湯定元與褚君浩等科研人員在實驗室留影(左三湯定元、右二褚君浩）（來源：上?？茀f(xié)）
我國紅外技術(shù)的研究與應(yīng)用，隨著湯定元的這三封信，以及團隊背后的科研努力，從基礎(chǔ)研究發(fā)展到了空間應(yīng)用等更廣闊的領(lǐng)域。他先后組織領(lǐng)導(dǎo)研制了多種具有國際先進水平的紅外光電探測器，并成功應(yīng)用于多種遙感探測先進裝備，為我國“兩彈一星”等研究作出了重要貢獻。
深耕不輟，碩果累累
20世紀60年代末，我國開始自主研制氣象衛(wèi)星。湯定元首先注意到紅外技術(shù)在氣象衛(wèi)星上的發(fā)展前景，并于70年代收集并翻譯出版了《紅外技術(shù)在氣象衛(wèi)星上的應(yīng)用》，引導(dǎo)上海技物所堅持以國家需求為牽引，開展紅外技術(shù)在空間應(yīng)用的研究。
自20世紀70年代末，湯定元以科學(xué)家的敏銳眼光，選擇以窄禁帶半導(dǎo)體碲鎘汞作為主攻方向，親自組織窄禁帶半導(dǎo)體物理基礎(chǔ)研究，對材料、器件的技術(shù)展開攻關(guān)研究。
近些年，紅外探測器已發(fā)展到第三代，而碲鎘汞是制備第三代紅外光子探測器最重要的材料。湯定元組建物理室來進行碲鎘汞材料的研究，解決了碲鎘汞紅外探測器發(fā)展過程中遇到的問題，為紅外技術(shù)的發(fā)展開辟了道路。
（來源：中科院上海技物所）
1993年，湯定元主持的“窄禁帶半導(dǎo)體碲鎘汞的光學(xué)和電學(xué)性質(zhì)研究”項目獲國家自然科學(xué)獎三等獎。此外，他的13項研究成果被寫進1999年由德國Springer出版社出版的國際知名的科學(xué)手冊。
1991年，湯定元當選為中國科學(xué)院院士。2002年，他榮獲何梁何利基金科學(xué)與技術(shù)進步獎。
2019年6月3日，湯定元在上海因病去世，享年100歲。
湯定元院士治學(xué)嚴謹、誨人不倦、育人有成，先后培養(yǎng)出以方家熊院士、褚君浩院士等為代表的一大批優(yōu)秀科學(xué)家。他一生熱愛祖國、淡泊名利，貢獻畢生精力，從無到有、從弱到強地發(fā)展了我國紅外技術(shù)，使該技術(shù)成為我國戰(zhàn)略性高科技之一。他用一生之所學(xué)，報效祖國之萬一，生動地詮釋了中國科學(xué)家精神，為后人樹立了光輝的榜樣。
湯定元
（1920.5-2019.6）
中國科學(xué)院院士
物理學(xué)家
來源：中國科學(xué)家
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