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）
越来越准的天气预报，离不开越来越清晰的卫星云图。而拍下云图的，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拥有国际一流的“视力”，背后的科学突破，源于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，褚君浩持续追问人眼看不到的光——红外线，引领我国红外探测从“跟跑”迈向“并跑”再到部分“领跑”。作为我国红外物理学奠基人之一，褚君浩今天（7月2日）获颁2025年度上海市科技功臣奖，这无疑是对一位“追光者”毕生求索的致敬。
拓展“看见”的边界
只要有温度，物体就会不断向外发射红外线。谁能更好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？其中奥妙都能借助红外探测器实现解码。如果将风云卫星、嫦娥探月、天问探火等大国重器的红外探测器比喻成眼睛，那么相当于“视网膜感光细胞”的红外光电材料的诞生，就源于褚君浩的突出贡献。
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，是解一道世界级难题：检测一种红外感光新材料——碲镉汞的物理指标。
如今，碲镉汞被证明是“红外材料之王”，但当时，它有很多物理特性尚属未知，也谈不上应用。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，为实验创造条件。他不断从失败中探寻方法，打磨了几百片材料、做了几千次实验，终于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，最后归纳为一个漂亮的公式，也就是以褚君浩（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制备受制于人。着眼于这一重大需求，褚君浩继续开拓，率队形成一批重要发现。他们总结出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），是世界上该领域第一部专著，被26个国家近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，还在某些领域处于领先。
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，褚君浩将眼光投向更前沿的科研“无人区”。他认为，碲镉汞性能虽然出众，但却依赖-200℃左右的极端低温环境，且响应的红外波段极其有限。为补上这两大短板，褚君浩开辟全新方向，研制出可在室温下工作的高灵敏红外探测器，成为人类在太空测量地球辐射收支、应对气候变化的利器。他牵头发现了“电磁诱导势阱”效应，被国际上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拓展到一千微米。
采访当天，褚君浩在实验室兴致勃勃向记者演示了能“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。褚君浩说，这是一种安全无辐射的透视技术，将来可用于机场安检、诊所摄片。
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，谈到老师的治学之道时，不约而同都提到了“坚守”。他们说，凝聚态物理的热点几年就会换一换，但老师却能五十年“追光”，一生只做一件事。
“一件事”并不是守着一块材料、一项研究。50多年，褚君浩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，以及他后来带的学生。
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，他们的碲镉汞吸收系数也在其中。说到自己的名字在该文中和普朗克、玻尔兹曼等大物理学家并列，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）
但是褚君浩的成就感，不只是追求个人成功。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以中国人名字命名。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，成为少年梦的两面，催促他一生向前。
大学毕业后，褚君浩曾在中学当物理老师，到1978年研究生制度恢复，他以优异的成绩考进技物所。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，百倍于国内收入，但为了避免出国导致科研方向改变，他选择留在上海。此后他赴德工作两年多，面对留任机会，他再次选择回国。再往后，随着其在科研方面有所成就，高薪邀约更是不断，但难舍实验室的他一次次谢绝。
回顾研究生涯，褚君浩曾经总结，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，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个人账号，一些热门视频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，给幼儿园孩子讲课。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，一点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”，原因是推崇小草的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，他仍想要和年轻人一道，在前沿领域求解下一个问题。而在科普这个舞台，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。
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