她是那个听说中央大学难考,偏要试一试的少女;是那个年过七旬,依然爱美、穿着得体的老太太;更是一个将做研究看得比全身心都要重要的自强女人。
面对生活,她保留着女性特有的优雅;面对物理问题,她却近乎“较真”——总觉得时间不够用,总想把一个问题再想深一点、再推进一步。
从金属物理内耗研究,到晶体物理、激光,再到高温超导和铁电材料,她一生不断跨越新的研究领域,并取得开创性成果。
中国科学院院士赵忠贤曾这样评价她:“研究内耗与人和谐,科研育人成就斐然。”
她就是中国科学院院士王业宁,是中国相变内耗研究的奠基人之一。
2019年2月22日,南京大学物理学院教授,王业宁院士辞世,享年93岁。2026年10月14日是王业宁诞辰100周年。
王业宁
好胜才女
1926年,王业宁生于安徽,出身于一个官宦家庭,小时候过着衣食无忧的生活。随着年岁的增长,王业宁开始观察家庭中的女性,思考自己的人生与命运。母亲和姐姐的经历,让少女王业宁逐渐明白一个道理:女人要自立,不能把命运交给别人安排。
王业宁从小就有一股不服输的劲头。她喜欢数理化,理科成绩总是名列前茅。一次,一位来家里做客的数学教授听说她成绩好,特意出了一道难题考她。没过几分钟,王业宁便解了出来,赢得客人连连称赞。
读高二时,她听说中央大学很难考,好胜心陡起,偏要试一试。趁着暑假,她瞒着家人报名,竟被中央大学医学院录取。然而,面对这份来之不易的录取机会,她却没有去报到。比起学医,“光、声、热、电”组成的物理世界更令她着迷。她选择回到学校继续读高三。1945年,成绩优异的王业宁被保送进入中央大学物理系,终于如愿以偿。
四年后,一道更难的人生选择题摆在她面前。
1949年初,王业宁的父亲奉命带家人离开南京,准备前往台湾。此时,王业宁已是中央大学物理系四年级学生,距离毕业只剩几个月。
是跟随家人离开,还是独自返回南京完成学业?
一路到了杭州,王业宁依然惦记着自己的学业和实验室。她不愿放弃钟爱的物理,更不愿就此舍弃自己选择的人生道路。最终,她决定瞒着父亲,在战乱纷飞的环境中只身返回南京。
这一次,一向顺从丈夫的母亲却表现出少有的刚强。她悄悄拿出私房钱和首饰塞给女儿,说:“你走吧,你父亲怪罪下来由我担当。”
带着母亲的支持,王业宁独自踏上返校之路。
1949年夏天,她以物理系总分第二名的优异成绩毕业。然而,杭州一别,竟成了她与双亲的永别。由于海峡阻隔,此后她再也没能见到父母。
从放弃医学院录取,到独自留下完成学业,王业宁第一次选择了自己认定的方向。
年少时懂得的“女人当自强”,也从此成为她一生坚守的信念。
总能在新领域“干成事”
王业宁的一生有一个鲜明的特点:不怕重新开始。
1949年,从中央大学物理系毕业后,王业宁先后在南京药学院、南京大学任教。
初入南京大学时,因为性格热情、乐于助人,她被安排从事妇女、工会的行政工作。可很快,她意识到:“只做行政没有业务不可行,还是得搞业务。”
于是,每到晚上,王业宁便钻进物理世界。
1953年,27岁的王业宁被选派到中国科学院沈阳金属研究所进修,师从著名物理学家葛庭燧,开始接触金属物理、内耗与滞弹性研究。
那时,内耗与滞弹性研究在国内尚处于起步阶段。回到南京大学后,她立马着手参与金属物理专业建设,并建立内耗实验室。彼时,设备有限、条件艰苦,她便一边搭建实验室,一边摸索材料内部结构的变化规律。
她将目光投向金属和合金中的马氏体相变。经过大量实验,王业宁发现,马氏体相变过程中测到的瞬态内耗与材料在一个振动周期内的转变量成正比。这一成果于1959年发表,比国外同行提出类似规律早了约10年。鉴于两人各自独立发现,国际上改称“王-德劳曼定律”。
然而,王业宁并不是一个停留在已有成绩上的科学家。
20世纪70年代,激光、非线性光学等新兴领域兴起。南京大学物理系调整科研方向,已过不惑之年的王业宁再次选择从头探索,带领团队进入晶体物理领域。
这是一次艰难的转身。
南京大学教授朱劲松回忆,恢复科研时,他们只能从停用多年的实验室里寻找还能使用的仪器,逐一检查、修复。许多专用设备买不到,就自己设计、加工。声光调Q-YAG激光器就在这样的条件下诞生。
“我们分成两部分,一个是声光调Q这一部分,一个是激光器本身,我们都没有。”
没有经验,就查阅文献;没有设备,就自己加工。团队还专程到中国科学院上海光学精密机械研究所学习技术,再回来反复实验。
然而,一次意外险些让此前的努力付诸东流。
由于实验室供电不稳定,一次意外的停电导致水泵短暂停止工作。恢复供水后,激光棒因骤冷骤热而炸裂。
“王先生几乎要哭出来了。”朱劲松回忆,那根激光棒价值数千元,更重要的是,即使有钱,也很难找到合适的替代品。
团队没有放弃。他们四处寻找合适的材料,重新加工、安装调试,继续实验,最终研制出我国第一台声光调Q-YAG激光器。1978年,这台激光器获1978年全国科学大会奖。
更重要的是,这台自主研制的仪器,也为南京大学团队开展的周期极化铌酸锂晶体(PPLN)非线性光学准相位匹配研究提供了重要支撑,验证了诺贝尔奖获得者布隆伯根等提出的准相位匹配理论。
王业宁在实验室调试激光器。
70年代末的科研转向,让王业宁从熟悉的金属物理跨入了新的研究领域。但她并没有因此丢下积累多年的内耗研究。
1987年前后,国际高温超导研究兴起。王业宁敏锐地意识到,自己熟悉的内耗技术,同样可以用来研究高温超导体的结构与性能变化。
她带领团队将内耗测量等方法应用于高温超导材料研究,发现了与晶格参数跳变有关的晶格不稳定现象以及通过测量频率变化判断出磁通熔化而不是磁通弛豫引起的磁通内耗峰机理。这些成果受到国际同行关注,也使她原有的研究方法在新领域展现出价值。
“内耗技术是一种研究问题的方法,研究的材料或者研究的问题是自己选择。”朱劲松告诉《中国科学报》。在他看来,王业宁始终关注的是如何利用已有方法,寻找值得研究的新问题。
从金属物理到晶体物理,再到高温超导和铁电材料,王业宁的研究对象不断变化,但贯穿其中的,是对材料微观结构与物理性能之间关系的持续探索。
“用传统的研究技术和方法解决新问题”或“用新技术去研究新问题和新材料”,朱劲松这样概括她的科研思路。在他看来,能否找到新的材料、新的问题,并利用已有基础加以解决,才是关键。
较真科研
每天上班,王业宁总要到实验室看看学生的实验结果。
20世纪60年代初,朱劲松在南京大学物理系读书,跟随王业宁做毕业论文。她的办公室在楼上,实验室仪器在楼下。每天一到学校,她便下楼查看测量数据,与学生讨论下一步怎么做。如果结果与预期不符,她会追问:是实验方法出了问题,还是材料和处理工艺存在差异?还是预期的微观机理要修正?
后来,朱劲松成为南京大学教授,与王业宁共事数十年。他记得,王业宁遇到问题,总要想办法弄清楚、解决掉,却很少因研究不顺利而训斥学生。
这种较真劲儿几十年来没有改变。
中国科学院物理研究所研究员苏东在1998年初进入课题组,是王业宁晚年指导的博士生之一。“她要求非常严格。”苏东回忆,导师不满足于一般的答案,常让学生围绕一个专题查阅文献、汇报进展,再不断追问“为什么”,要求他们从物理本质上解释现象。
后来苏东到北京电镜室联合培养,隔几个月回南京汇报,也必须带着新的研究进展。
这份严格同样用于约束自己。苏东回忆:70多岁的王业宁仍常穿着大衣、拎着包,从家里步行到办公室,周末也会抽出时间工作。对于自己没有实际参与、不清楚研究过程的成果,她不愿随意在论文上署名。
与研究生围坐讨论。(左二为王业宁)
年过七旬,王业宁十分关心研究团队的未来发展。
苏东记得,2000年王业宁到北京领何梁何利奖,两人曾一同吃饭。席间,王业宁谈起的仍是实验室未来的发展,关心如何增强团队的研究氛围,如何让研究团队继续走下去。
在朱劲松和苏东看来,谈及中国内耗与滞弹性研究的发展,葛庭燧之后,王业宁是绕不开的名字。她不仅在相变内耗研究中取得开创性成果,更将内耗方法拓展到晶体物理、高温超导、铁电材料等领域,使中国科研工作者在国际相关研究中占有一席之地。国外学者也说内耗与滞弹性研究,中国除了葛庭燧还有一个“Madam Wang”。
2000年12月,王业宁赴香港参加第三届亚洲铁电会议,在会上她做了“基于铁电存储器的SBT材料不疲劳机理研究”的大会邀请报告。得到有“集成铁电之父”之称的剑桥大学J. F. Scott教授的高度评价,称“这是困扰大家多年的问题,王给出了答案,希望尽快发表”。
但当王业宁回到南京后,她突然高烧不退,辗转求医,最终被诊断为脑膜炎。这场重病损伤了她的记忆力和理解力,使她不得不告别钟爱一生的科研一线。此后近20年,她一直受到疾病后遗症的影响。
始终不愿停下科研脚步的王业宁,最终还是不得不离开了实验室。
虽然无法再像过去一样站在科研第一线,但她对科研事业的影响仍在,一直关心科研组的发展和梯队建设。
2006年,第八届全国内耗与力学谱学术交流会在南京举行。已经80岁的王业宁成为这场会议关注的人物。
冯端、闵乃本、赵忠贤三位院士分别为她题词。冯端称她“不愧为一代宗师”,闵乃本赞她“桃李满园”,赵忠贤则写下“研究内耗与人和谐,科研育人成就斐然”。
冯端、闵乃本、赵忠贤的题词。受访者供图
从那个不服输的少女,到不断挑战未知领域的科学家,再到晚年仍牵挂科研传承的老人,王业宁始终保持着同一种性格——对命运不低头,对科学不妥协。
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