陳星旦，1927年5月6日出生于湖南湘鄉(xiāng)，應用光學專家，中國科學院院士，中國科學院長春光學精密機械與物理研究所(簡稱長春光機所)研究員。1950年春，大學臨畢業(yè)時，受聘到長春東北科學研究所工作。1953年調(diào)至中科院儀器館(長春光機所)。

五、六十年代，在物理測量方面開展多項國家急需的開創(chuàng)性工作。1963-1964 年負責研制用于測量原子彈爆炸光輻射強度的設備-光沖量計，在我國第一次及以后歷次大氣層核試驗中均得到成功應用。八、九十年代，主持短波光學技術基礎研究，曾獲1995年國家科技進步二等獎。1999年當選為中國科學院院士。2000年以后致力于近紅外光譜儀器的研制和產(chǎn)業(yè)化。

引言
1962年的冬天，中國科學院長春光機所接到了兩項和原子彈爆炸試驗有關的任務，分別是“火球高速攝影”和“光輻射強度測量-光沖量計研制”。

原子彈爆炸試驗是當時中國科研的頭等大事，相關任務容不得半點馬虎，必須由可靠的人選承擔。時任長春光機所所長王大珩先生親自承擔了兩項任務之一，而另一項任務則交到了陳星旦，一名年僅35歲、連大學都沒怎么正經(jīng)上過的助理研究員手里。

1964年10月16日，我國第一顆原子彈爆炸成功，“東方巨響”震驚了世界。這一成就集中代表了我國科學技術當時所能達到的新水平，有力地打破了超級大國的核壟斷和核訛詐，提高了我國的國際地位。

陳星旦在時間短、任務絕密、無現(xiàn)成資料可循的情況下創(chuàng)造性完成的光沖量計，在我國第一次及以后歷次大氣層核試驗中均得到成功應用，為核爆光輻射的殺傷力效應提供了可靠的測量數(shù)據(jù)，成為我國早期核試驗中重要的光輻射測量儀器。

縱觀陳星旦院士數(shù)十年的科研生涯，他組織開展過多個方向的研究工作：大氣光學、短波光學、紅外光學等等，每一個方向都值得下大筆墨書寫。

本期訪談錄，我們選擇了光沖量計作為落腳點。一方面，是因為它有著“中國第一顆原子彈爆炸試驗”這一宏大的敘事背景，對國防科技發(fā)展具有重要的意義。更主要的，是因為以“光沖量計”為線索，可以讓我們更好地讀懂陳星旦院士的成長歷程，并從中有所感、有所思、有所悟。

究竟是怎樣的人生經(jīng)歷，讓一個鄉(xiāng)下的孤兒成長為一名獨立、堅韌、自信的科學家？這個故事，要從九十多年前說起……

童年
1、大同博愛，孤兒不孤
1927年5月6日，我出生在湖南省湘鄉(xiāng)市虞唐鎮(zhèn)的一個村莊里。

那一天，母親產(chǎn)后昏迷，可鄉(xiāng)下地方周圍多少里都沒有正經(jīng)的醫(yī)院或醫(yī)生。左鄰右舍的人們都來幫忙，屋里屋外亂作一團。有人提議用聲音喚醒母親，于是大家有的喊、有的哭，還有的拿起鍋碗瓢盆敲敲打打，可終究還是沒能辦到，母親連看都沒能看我一眼就走了。還是嬰兒的我被丟棄在床角，沒人顧得上，差點也跟著母親一同去了。

也許是照顧我的情緒，老人們從不在我的面前提起她，所以關于她的事情我知之甚少，只記得母親曾留下一張畫像，畫像中的她，很美。

父親是一名軍人，在廣州服過役。我出生的那個月，湖南發(fā)生了馬日事變，無數(shù)共產(chǎn)黨員慘遭殺害。一年后，父親也不幸遇難。

父母早逝，何其不幸；祖父去世也早，家中只有年邁的祖母和十四歲的叔父，何其艱難。小時候，每當我聽到那首《天倫歌》的前幾句“人皆有父，翳我獨無？人皆有母，翳我獨無？”時，總會暗自落淚。

不幸中的萬幸，我生在了這片鄉(xiāng)親有愛、鄰里和睦的船形屋場里。

船形屋場是一座大瓦屋，住了十來戶人家。祖母為人和善，好為人排憂解難，但凡力所能及之事、全部親力親為，在鄰里中備受尊敬。鄉(xiāng)親們投桃報李，也是無微不至地關心我、愛護我。據(jù)說，我是吃過不知多少位阿姨的奶才被養(yǎng)活大的。大家的恩情，我沒齒難忘。我也并不孤單，雖沒有同胞兄弟姐妹，但有五位堂弟妹陪我一起成長，還尊我為大哥。

我不知道什么是父愛母愛，沒有享受過委屈時躺在母親懷里訴說和行事時傾聽父母指點的歡悅，但也沒有感受到太多的不幸，更未曾被冷落或歧視。此間種種，使我能走出孤兒的陰影，快樂、健康地成長。后來再唱《天倫歌》，我已不再沉浸于悲情之中，而愛唱后面幾句：“收拾起痛苦的呻吟，獻出你赤子的心情，老吾老以及人之老，幼吾幼以及人之幼……大同博愛，共享天倫！”

“孤兒”這個身份對我的性格產(chǎn)生了深遠的影響。我習慣于依靠自己，處理事情時好獨行其是，常引人不滿。這種習慣讓我吃了不少苦頭，但也塑造出了我的獨立人格和堅定意志，讓我不會人云亦云。

而最重要的一點是，“大同博愛”，成為了我的寶貴精神財富，成為了我始終不變的人生信條。

2、大水沖走了我的“昨天”
我所居住的虞唐鎮(zhèn)郭門塅船形屋場是家族的祖屋，陳姓人至少從六代之前就在這片依山傍水的魚米之鄉(xiāng)扎根了。附近十來座大大小小的屋場，住戶幾乎全部姓陳，還建起了一座“陳氏篤德小學”。

這些屋場陪陳姓人走過了近兩百年，也許本還能繼續(xù)走很多個兩百年。人們都相信，屋場永遠不會塌，家族也永遠不會散。

然而在我四歲的那年，我們的船形屋場，卻在頃刻間不復存在。

雖已經(jīng)是九十年前的事情了，可現(xiàn)在只要一閉上眼睛，我仍然能夠清晰地看到那個畫面。那天是上午，雨水連綿不斷地下了幾天，雨勢不但沒有減輕，反而愈加滂沱。忽然之間，人們都朝著一個方向跑動了起來，不明所以的我，也被大人帶到了后山上?；赝輬?，只見大水洶涌而來。我被徹底驚呆了，回過神來，大水已經(jīng)吞沒了家族世世代代居住的地方，各家的床、桌、柜、椅隨波而去，一會兒就不見了蹤影。大水過后，留給我們的，只有一地瓦礫。

屋場倒塌，對家里來說無疑又是一場浩劫。蓋不起像祖先留下的寬大瓦屋，也置不起幾代人積攢下來的家私，但這些都可以徐徐圖之，總有一天可以再來?？墒亲孑叺倪z物被大水洗劫一空，這是再也不能挽回的損失。

長大之后，我不能從他們用過的物件或留下的片紙只字中尋覓他們在世時的足跡。例如祖父，族譜中說他“欽賜藍翎五品頂戴”，可是究竟在何處做官，政績?nèi)绾危瑹o從知曉。再如父親，他在廣東到底做到了炮兵連長還是營長，到底曾為哪個政治集團效力，到底是不是共產(chǎn)黨員，我都沒能找到確鑿的證據(jù)。母親唯一的畫像，再也不知所蹤。祖輩遺物的遺失是我巨大的人生遺憾，讓我終于不知更遠的人生來處。但讓我欣慰的是，船形屋場一直留在了我的記憶中-盡管歲月如梭，卻從未模糊。

近些年我回過幾次家鄉(xiāng)，近處的水塘、遠處的小河、屋場廢墟上建設的村落、族人和昔日同學淳樸的笑容，原來，這一切一經(jīng)走入就再未遠離。

長春光機所建所五十周年時，我曾題詞：“有昨天才有今天，從今天看到明天的希望?！?/span>

我的“昨天”被大水沖走了，可是“明天”的路，我還得堅定地走下去。

求學
1、年幼聰慧
我的童年雖然坎坷不斷，但求學之路倒是順風順水。

我四歲多的時候，一位常在一起玩的遠房堂姐要去“陳氏篤德小學”上學，定要我陪她一起去，我就這樣邊玩邊讀起書來了。

學校的校長叫陳孝忠，是我剛出五服的遠房堂兄，比我大13歲，我們私下里叫他“孝哥”，是我的啟蒙老師。孝哥工書法、善丹青，學校里所有的標語都是他親手寫的。他教給我們這些小孩子很多東西，尤其是一些中國的傳統(tǒng)文化典籍，他會一點一點細心地解釋給我們聽、教我們背誦，很多我到今天都熟記于心?！靶⒅摇笔恰爸倚⑷蕫邸敝?，既是他的名字，也是他潛移默化中帶領我們養(yǎng)成的優(yōu)秀品質。后來他改名為“嘯東”(本地方言中與“孝忠”同音)，我覺得甚是可惜。

除此之外，我還有一位“家教”，那便是祖母。雖然她不識字，沒有和我講過什么大道理，但是卻一直用行動引導著我。她一生勤勞能干，終日屋里屋外忙個不停，沒人能在她蒔弄的菜園子里找到一根雜草。我很多的生活習慣，大如與人為善，不好與人爭高低；小如敬惜字紙，不浪費社會資源，都是受祖母潛移默化影響的結果。

那個時候，小學分為一至四年級的初小和五六年級的高小。我就讀的“敦化高小”離家很遠，路上還要過河渡水，只能住校。還不到9歲的我便早早開始了獨立生活。

六年級時，抗戰(zhàn)開始了。學都德的《最后一課》時，老師在黑板上寫的“法蘭西萬歲”幾個大字，真是讓年僅10歲的我刻骨銘心。喪權辱國的悲痛和反抗侵略的意志，存在于課文中，更存在于正在被侵略的中國人心里。

小學期間，我的成績一直名列前茅。當時縣里唯一的一所縣立中學叫“湘鄉(xiāng)中學”，是一座歷史悠久的學校，其前身“駐省湘鄉(xiāng)中學堂”是毛澤東的母校。在我們農(nóng)村，能成為“湘中生”是一件了不起的事情。而我不僅去了就考上，還得到了監(jiān)考老師的當場表揚。叔父回到族中到處宣傳此事，讓我也滋生了不少驕傲自滿之心。我一生讀書自恃年少聰明，不甚勤奮，小時候鄉(xiāng)親們的過譽不無影響。

我原名“陟屺”。這兩個字出自《詩經(jīng)·魏風·陟岵》：“陟彼屺兮，瞻望母兮。”意思是登上沒有草的山，思念母親。這名字一直用到高小畢業(yè)，考湘中時，老師幫我改了名字，我屬“星”字輩，名“旦”，也許是出自《卿云歌》“日月光華，旦復旦兮。明明上天，爛然星陳”吧。

湘鄉(xiāng)中學為躲避戰(zhàn)爭而多次遷址，其中有一陣子在東山書院。東山書院始建于光緒年間，“枕山面野，環(huán)以大溪，繚以長垣”，環(huán)境優(yōu)雅。也許是受到這里的熏陶，我在這兒萌生出了對文學的興趣。

由于當年的大水，我家里只有兩本還能勉強稱得上是書的東西，一個是日歷，另一個是家譜。也因此，我對二十四節(jié)氣和親戚的生日記得極熟。一位初中同學的家里藏書頗豐，我常借書來看，尤其愛讀朱自清、冰心、魯迅等作家的散文，看完便模仿著寫，被語文老師贊賞作文進步飛快。差一點，我就走上了文科的道路。

2、抗戰(zhàn)時期的特殊學校
初中畢業(yè)后，家里已沒有能力支持我再讀高中，打算讓我找個小學教書。那時的農(nóng)村，能夠讀到初中畢業(yè)的已經(jīng)不多，從全縣最高學府-湘鄉(xiāng)中學畢業(yè)的我，更是被鄉(xiāng)親們視為驕傲。

如果不是那個特殊的年代，我也許就會順理成章地回家，當一個安安穩(wěn)穩(wěn)的教書先生，閑暇時寫些散文或小說，就這樣在小小的虞唐鄉(xiāng)下待上一輩子。

有趣的是，命運往往不會按照預想的方向安排。

突然有消息傳來，說在離我家不遠的永豐，國民政府辦了一個“中央技術科”招初中畢業(yè)生，學費全免、吃住全包，甚至還發(fā)制服費和零用錢，畢業(yè)后直接分配工作。

這種學校，對于我們這些農(nóng)家子弟來說吸引力巨大，也是一根能讓我繼續(xù)上學的“救命稻草”。我毫不猶豫地報考，就這樣成為了一名電機科的學生。

“中央技術科”全名是“湖南省立高工兼辦中央中等技術科”，簡稱“中技”，起源于1940年春，國民政府教育部奉上級令“指定全國優(yōu)良職業(yè)學校辦理中等機械電機技術科班”。那時湖南省立高級工科職業(yè)學校 (簡稱“高工”) 已從長沙遷到湘鄉(xiāng)永豐的鄉(xiāng)下，順勢便接辦了這個技術科，在附近租了民房加以修葺，作為校舍。我們1941年秋入學的算第二屆，我屬電三班。

永豐距離長沙不到100公里。在抗戰(zhàn)的歷史上，1938年10月武漢失守，接著長沙大火；1939年9月第一次長沙會戰(zhàn)；1941年秋冬接連第二次、第三次長沙會戰(zhàn)。“中央技術科”就是在日本侵略軍不停向湖南進攻的形勢下，在接近前線的地方辦起來的。我們在抗日烽火越燒越近的環(huán)境中度過了三年緊張而有序的學習生活。

在這種背景下，學校也多少染上了些軍旅之風。早上六點鐘起床號一吹，從床上爬起來就到大門口取下自己的名牌跑步上后山，把牌子交給山頂上的值日老師，算是晨練，然后早自習。這時操場上和周圍山丘的小樹林里，人頭浮動、書聲瑯瑯，實在是一道很好看的風景。晚自習、就寢和熄燈都是以號聲為令，紀律森嚴，但大家也都自覺遵守、習以為常。

課業(yè)堪稱繁重，一年級就要把普通高中三年的數(shù)理課全部學完，甚至還要學習微積分，為第二年的專業(yè)課打基礎。專業(yè)課更是五花八門，比如我們電機科不但要學電信和電力的課程，還要學機械專業(yè)的制圖等。那時上課沒有固定的教材，只有簡單的油印講義，主要靠課堂上老師講，我們記筆記，下課做習題。好在能夠考入中技的學生基礎都還不錯，加之大多數(shù)出身于周邊的農(nóng)村，愿意付出辛苦、自覺努力。

此外，也多虧了老師高超的教學水平。校長是日本東京工業(yè)大學畢業(yè)，還有不少專業(yè)課老師也是日本留學歸來，雖未明確要我們“師夷長技以制夷”，但學生們心中或多或少都懷有這樣的信念。八十多年過去，我對大多數(shù)老師的印象已很模糊了，但仍對兩位老師記憶猶新。

數(shù)學老師是北師大數(shù)學系畢業(yè)，他的微積分課深入淺出，讓我們這些初中畢業(yè)生也能夠輕松理解。微積分學通之后，其他的理工知識便好理解得多。

物理老師畢業(yè)于武漢大學物理系，很年輕，卻愛穿一身布長衫，他把物理概念剖析得十分透徹，讓我課后做習題時只覺輕松順暢。他的物理課，對我后來大學時選擇物理專業(yè)不無影響。

從二年級開始，每周都有幾個下午，需要翻過幾座小山到工廠上實習課。實習的第一課就是銼一個鐵方塊，對六面八角的尺寸、角度、平整度要求都很高，用了幾個下午方才完成。接下來是上車床以及鉆孔攻螺絲，做一個完整的機械件。后來的電工實習，則是要求發(fā)電報、裝卸小發(fā)電機或馬達等等。

三年級的時候，各種課余活動如讀書會、討論會多了起來。那時《中國之命運》正好發(fā)表，書的前半部講中華民族的發(fā)展，講不平等條約，講國恥，填補了中技沒有歷史課的空白，大家讀得津津有味；后半部講建設，講中國需要多少建設人才，特別是說全國青年必須立志當工程師，讓我們這些學工科的學生大受鼓舞。受書中“全國有熱血有志氣的青年都有入團的權利和義務”內(nèi)容的影響，包括我在內(nèi)的大部分同學都加入了三民主義青年團。

“中央技術科”在接近抗日的前線興辦，在抗戰(zhàn)勝利后消失。一閃而過的短短幾年，雖然只招了四屆學生，但在國家危難中為社會做出了貢獻。我非常懷念它，一是欣賞政府在抗日的艱苦年代創(chuàng)辦了許多學校，包括這樣一個技術學校的眼光；二是感謝老師們在那種困難的條件下教學，愛護學校、愛護學生的一片苦心。

抗戰(zhàn)八年應該是近代中華民族最危亡的時刻，但就是在這樣的烽火歲月里，依然有一群中國人將家國情懷埋在心底，在周遭的槍炮聲里安靜地教書、學習，憧憬著未來的中國，為重建家園做準備。五千年中華民族歷經(jīng)苦難而生生不息，何嘗不是因此。

3、逃難中磨礪意志
1944年5月，第四次長沙會戰(zhàn)開始。據(jù)歷史記載，這是日軍侵華以來對地區(qū)使用兵力最大的一次進攻。6月19日，長沙失陷，學校解散。

家就在二十多公里外，但我卻是有家不敢回，生怕當亡國奴，便和幾個同學漫無目的地逃難。《松花江上》和《嘉陵江上》這兩首歌的情景，早已植根于心靈深處，終于也應在自己身上。

先步行到零陵，在當?shù)貛煿軈^(qū)宣查隊當了兵，做了兩個月的抗日宣傳工作。八月初衡陽吃緊，又得再往桂林方向逃。這時湘桂線上滿是逃難的人，火車站散置著一節(jié)節(jié)車廂，里面滿是前線下來的傷員，難民都擠坐在車頂上。我們好不容易爬上去，根本不知道車能不能開、什么時候開，只是聽天由命。幾天后到了桂林，又趕上第三次強迫疏散，正走投無路時，在火車北站尋到了正在往后方搬的利華橡膠廠。橡膠廠的經(jīng)理是“高工”畢業(yè)，算是半個中技校友，就收留我們結隊徒步去湘西。又走了四個月，到達了榆樹灣 (后更名懷化)，在這里巧遇幾位中技的同學，得知我們這些畢業(yè)生已經(jīng)得到了分配，終于算是結束了逃難的生活。

半年的逃難路上，比起身體上的寒冷、饑餓、疲勞、病痛，更讓人難以承受的是背井離鄉(xiāng)、流離失所引起的茫然和無助。慶幸的是，一路上同胞們都能互相幫助、相互扶持。每一個我遇到的陌生人，都對我充滿了善意，讓我更加堅定了“大同博愛”的觀念。以至于我在后來的人生里，都不喜歡與人爭斗，而是懷著“眾生皆善”的信念與人交往。

與中技的緣分至此告一段落。那幾年，是我求學生涯中經(jīng)歷最豐富、對一生最具影響和最值得回憶的幾年。我親身經(jīng)受了抗戰(zhàn)的洗禮，打下了對侵略者仇恨的烙印，激發(fā)了對民族、對國家興亡的責任感；另一方面，也引導我跨入了學理工的門檻，奠定了我一輩子為社會的科技進步而工作的基礎。

4、“萬世師表”，一生受用
抗戰(zhàn)勝利后，我復員回到了闊別一年半的老家，家里人均是驚訝不已。我在老家當了一個半學期的小學教師后，順利地考取了國立師范學院(簡稱“國師”)。

國師于1938年建立，是后來湖南師范大學的前身。由于讀的是中技而不是普通高中，我入學考試時物理、國文很好，化學、英文則很差，于是選擇了物理專業(yè)。

讀中技時我曾立下宏愿要“致力于中國工業(yè)發(fā)展”，而入國師時則變成了“想當老師教一輩子書”。說來慚愧，之所以有此轉變，原因無他，只是因為家里無法支撐我去讀綜合性大學的電機系，而師范生則可以免掉學費。

在國師的前兩年，時局較為穩(wěn)定，尚可以專心念書。二年級時，我因在中技打下的基礎，電磁學和微分方程兩科拿了高分，獲了教育部頒發(fā)的“安良獎學金”。二十幾年后的“文革”期間，有人從記錄里翻出這段，臆斷說這“安良獎學金”必是因“除暴安良”而得的政治性獎學金，把我好一頓批斗，真是滑稽，殊不知這是宋子安、宋子良兩兄弟出錢設立的獎學金。


陳星旦(后排左四)在國立師范學院讀三年級時參加學生自治會主辦的員生供應社

在國師讀書期間，所修課程除本專業(yè)相關外，還修了理則學(即后來的邏輯學)、教育心理學、法學通論等。這些文科知識對修身、處世大有裨益。但我最大的收益，還是受到了“萬世師表”的熏陶，讓我一生受用不盡。

造化弄人，后來我從事了科研工作，便不再有機會正經(jīng)教書。雖然有機會招收研究生，還當了長春光機所的第一任研究生部主任，但是和在學校教書的“味道”還是不同了。

母校湘中一百一十周年校慶時，校長專程來長春要我題詞，我思慮再三，寫了“教書以愛為本，育人以德為先”幾個字，既是對母校老師們的期盼，也表達了我曾作為一名老師的心聲。


陳星旦大學畢業(yè)肖像照

結緣東北  醉心科研
1、踏進研究所的大門
1950年春天，臨近大學畢業(yè)，東北招聘團來學校招應屆畢業(yè)生，學校也允許理工科學生去東北做技術工作，權當畢業(yè)實習。這是一舉多得的好事，理工科學生里一大半都欣然接受。就這樣，我們一大幫學生被一火車拉來了東北。車上人多得擠成一團、動彈不得。
進入東北境后，看到沿途煙囪林立，令我為東北工業(yè)的發(fā)達驚羨不已。車到沈陽停下來，住了一晚，得知自己的下一站是長春的東北科學研究所。

長春，研究所。一輩子的大事，就在那晚確定了。


陳星旦入黨志愿書手填頁

東北科學研究所是當時國內(nèi)少有的綜合性研究所，學科門類廣泛，涵蓋物理、化學、生物、電機、土木、礦冶、機械等等。我被分配到物理研究室地磁組，參加的第一個課題是“東北地磁變化的研究”。

過去我們讀物理時，只知道地球有磁場，但是不知它竟然是會變的，更不知道地球磁場的改變意味著什么?，F(xiàn)在研究這個“變”，從哪里下手呢？

組內(nèi)以新招來的年輕人為主，看起來都和我年紀相仿。課題負責人是從北京地球物理所來的研究員，大概看我們都是新來的，沒有對我們進行細致講解，更談不上分工。

多虧從小養(yǎng)成獨立自主的性格以及中技的實習經(jīng)歷，讓我有能力、也樂意從零開始去做屬于我自己的科研。

既然自己不是搞理論的，那就從實驗入手。于是，我選擇了自己感興趣的方向-“如何提高磁場測量的精度”一頭鉆了進去。缺少理論基礎，就自己找書研究；缺少儀器設備，就自己想辦法做；缺少實驗平臺，就自己動手去搭……慢慢地，我?guī)缀蹩孔约哼\營出了一個麻雀雖小、五臟俱全的小型實驗室。

做完實驗后，自然要把結果和過程進行總結。1952年，我寫了《鈷磁鋼及其熱處理》和綜述《磁性材料》兩篇文章，分別發(fā)表在《東北科學通訊》和《電世界》上。

那時寫論文尚未成風氣，我算是個特例。不久，“思想改造”運動開始，批判“成名成家”的思想，我主動作了檢查，從此也就不怎么有興趣在公開刊物上發(fā)表論文了。

2、走上了一名“應用物理學家”的道路
1953年，大珩先生從東北科學研究所調(diào)了一批人到儀器館，我是其中之一。不知道是不是因為對我在東北科學研究所的研究成果有些印象，他分配給我的第一項任務就是領導一個課題組，負責“水平磁力秤”的研制工作。

研制整臺儀器，對我來說是前所未有的、跨度極大的鍛煉與考驗。所幸我對磁場測量相關的知識熟稔于心，也多虧組內(nèi)同事們以及工廠那邊機械工程師的支持與幫助，終于在兩年時間內(nèi)完成了儀器研制并小批量生產(chǎn)，提供給探礦部門使用。這個項目還獲得了中國科學院東北分院優(yōu)秀成果獎，儀器被送到德國的萊比錫國際博覽會展出。

1955年，儀器館受國家計量局委托，開展計量基準的相關研究，我承擔溫度計量。我提出購買了國外最先進的測量儀器，委托有關單位研制了純度極高的貴金屬材料，建立了精密測量實驗室。一年多工夫，完成了(0-1063)℃國際溫標的復制。緊接著研制了輻射高溫計，解決了當時東北許多企業(yè)對高溫測量技術和儀表的急需。

1958年，“八大件一個湯”名震全國科技界。在此基礎上，大珩先生提出“光譜儀器自動化”并要我主持這項工作。經(jīng)征詢國內(nèi)專家意見，決定研制自動記錄紅外分光光度計。由此，我提出先行研究非球面、人工晶體、紅外探測器及電子學自動化等許多新技術。這一舉措，保證了幾年后紅外光譜儀研制的順利完成，也讓我又積累了不少關于紅外探測器、紅外測量等技術的經(jīng)驗。

1960 年，長春光機所確定國防光學工程為主要研究方向，開展了一系列應用基礎研究，我奉命組建大氣光學研究小組，從北大、南大調(diào)了多名大氣物理畢業(yè)生，正式開始關于大氣光學的研究。1961年凈月潭觀測站動工，大家一邊親自上山參加基建，一邊在實驗室研制觀測設備，山上山下往返兩年多，觀測站終于得以建成?；谟^測站和我們研制的補償式能見度儀、激光水平透過率儀及太陽光譜測量儀等設備，我們獲取到了大氣能見度、大氣激光透過率、大氣垂直光學厚度等數(shù)據(jù)。這些工作持續(xù)了多年，所獲資料為當時國內(nèi)最好水平。研究表明，那個年代的大氣質量狀況極好，可見區(qū)的光學厚度僅為分子散射光學厚度的二倍。人們只知有霧，不知有霾。

現(xiàn)在回想起來，儀器館成立的最初幾年，是我們這些年輕科研工作者成長最快、效率最高的幾年：心無旁鶩，不用考慮生活上的事，什么都有組織安排；住的地方和工作間很近，吃完飯就來到實驗室，工作結束就回家睡覺；工作中不用為各種瑣事發(fā)愁和浪費時間，行政各部門都把“為研究工作服務”放在首位，研究人員不用為了升遷去包裝自己，作為商品推銷自己……一心搞科研，“坐下來、鉆進去”，怎么可能不出成果呢？

光沖量計的誕生
1、重任舍我其誰
1962年，我國第一顆原子彈研制的關鍵理論研究和制造技術已取得突破性進展，它的爆炸試驗問題提上了日程。

核試驗是大型、廣泛、多學科交叉的系統(tǒng)工程，當時負責試驗工作的國防科委二十一所(核試驗技術研究所)將所需解決的關鍵問題分解為上百個課題，在全國展開了一場科研、試驗、技術和生產(chǎn)的協(xié)同會戰(zhàn)。

12月下旬，大珩先生叫我們跟他去參加一場重要會議。在路上，他只字不提此行的目的，甚是神秘。到了北京的會議現(xiàn)場，我們才知道與原子彈試驗有關。

在會議上，核試驗負責人程開甲先生交給長春光機所兩項任務，并對大珩先生親口說：“我們的問題已經(jīng)全部交底，光學測試總體方案怎么定，光學站如何布局，完全由你們定?！贝箸裣壬?jīng)過思考并征求大家的意見，當場就說：“火球的高速攝影由我負責，光沖量的測量由我所陳星旦同志負責?！?/span>

這句話對于沒有任何思想準備的我來說，簡直就如平地驚雷。從年齡上看，當時的我年僅35歲；從職稱上看，我只是一名小小的助理研究員；從專業(yè)上看，同去的同事除我之外都是光學領域的專家。不管從哪個角度講，大珩先生的決定都相當大膽。

不過，在我進一步了解了這個光沖量測量的具體任務需求之后，忐忑不安便化為了滿腔熱血。之所以如此，是因為我意識到了，我也許比其他人都更能勝任這個任務。

童年時養(yǎng)成的獨立思考的性格、求學期間掌握到的扎實技術基礎、工作后積累的專業(yè)領域知識以及儀器研制的工作經(jīng)驗……我身上的一切，似乎都是為這個任務量身定做。

而這一切，也都被雖非吾師、卻勝似吾師的大珩先生看在眼里。

2、厚積而薄發(fā)
與原子彈有關的技術，對于當時任何一個有核國家來說都是最高軍事機密。光沖量計作為光輻射強度的測量儀器，對于衡量核爆光輻射的殺傷力效應至關重要，自然也是沒有任何現(xiàn)成資料可以借鑒參考?？墒茄兄乒鉀_量計有太多的技術難題需要解決：這么強的光輻射用什么傳感器接收？傳感器如何定標？如何在實驗室里模擬原子彈爆炸級別的強光輻射？爆炸現(xiàn)場的測點如何布置？數(shù)據(jù)如何記錄、如何回收？

在設計光沖量計時，我最終完成了兩套方案。第一套方案是比較傳統(tǒng)的，也是二十一所的有關同志考慮過的，利用示波器全程測量爆炸過程中各時間點的光輻照度，繪制出整個原子彈爆炸過程的光輻照度曲線，然后對其進行積分。我認為雖然算是完成了任務目標，但是并不完美。這個系統(tǒng)依賴電源，而且必須要有專人現(xiàn)場操作，在“原子彈爆炸試驗”這個實際應用場景下，就顯得多有不便。

能否設計出一套不需要人操作，自己就能完成光沖量測量的儀器呢？

正所謂“它山之石可以攻玉”，我最終用磁學的方法解決了這個光學難題。用后來的話說，是運用了一些“跨學科交叉融合”的思想。

在磁學中，有一個概念叫做“磁通量”，指的是磁場在曲面面積上的積分，而“磁通計”就是專門來測量磁通量這個積分量的儀器。只要能夠實現(xiàn)從光到磁的轉換，就能利用磁通計直接測出積分后的數(shù)值，一舉多得。電學里的“沖擊電流計”也是類似的原理。

基于這個思路，我提出了研制第二種光沖量計：利用薄膜溫差電偶式傳感器，把信號從地面?zhèn)鹘o深埋于地下的磁通計。這套系統(tǒng)無需電源，能夠實現(xiàn)光沖量的自動記錄，不需要人現(xiàn)場操作，所以布點不受限制。

方案可行，但是光有思路是遠遠不夠的。傳感器由傳感層、絕緣層和熱沉這三個主要組成部分構成，每一層都涉及到材料的選擇、結構的調(diào)整，必須找到最佳的組合，才能夠承受住原子彈爆炸所產(chǎn)生的百瓦/平方厘米量級的光輻射，并且滿足試驗所需的大量程、快速響應等要求。

這是一個前所未有的挑戰(zhàn)。為了尋找到隱藏在無數(shù)種可能性背后，針對原子彈爆炸這個應用場景的最佳設計，我們在一年多的時間里夜以繼日地探索、試驗，改變熱沉的材料及體積、絕緣層的材料及厚度，調(diào)整靈敏元與補償元的幾何結構，解決過程中出現(xiàn)的例如信號慢漂移等問題，終于交出了一份滿意的答卷。

當時除了長春光機所以外，光沖量計的任務還被同時交給了其他單位，但最后還是選用我們研制的光沖量計作為以后歷次大氣層試驗必上項目。

后來，有些科普作者寫了不少有趣但是并不真實的內(nèi)容，例如“陳星旦整夜沒睡，絞盡腦汁也想不出什么好辦法，直到第二天早上被耀眼的陽光照醒，突然從太陽里獲得了靈感”云云。其實科學研究哪能全靠靈感？所謂的創(chuàng)新性想法，也都是在科研人員日復一日、年復一年地積累經(jīng)驗的基礎上方能形成。

比如模擬光源，基于大氣光學中的“太陽鏡”裝置，我在凈月潭建立了大口徑定天鏡，改變反射鏡面積和焦距并采用機械調(diào)制，可靈活自如地獲得不同輻射強度和輻射時間分布，逼真模擬爆炸光輻射。后來該裝置的全套圖紙和實物調(diào)撥給二十一所。再比如對輻射照度進行定標，是研制紅外光譜儀時打下的基礎。當時這種技術在國際上出現(xiàn)不久，我們在極短時間內(nèi)即研制成功，保證了測量數(shù)據(jù)的準確可靠。

有意思的是，研制光沖量計需要的物理和技術知識，都和我之前工作中獨立承擔的各個課題相關。如果當時只是干些重復性的工作，后來也不可能完滿完成這個艱巨的任務。

3、試驗成功、秘密深藏
1964年3月，二十一所在長春組織了鑒定，作出如下決議：
①光機所研制的電阻輻射熱計式光沖量計的傳感元件是成功的。從理論上闡明了輻射熱計靈敏度隨頻率而變化的原因，并基本上掌握了控制輻射熱計時間常數(shù)的方法；試制出的電阻輻射熱計樣品的主要參數(shù)滿足使用上要求。
②光機所研制的磁通計式光沖量計，已經(jīng)614所試驗成功。
③光機所設計制造的太陽鏡是成功的，它提供了一個穩(wěn)定而且均勻的強光源。絕對輻射熱計的制造也是很成功。上述兩種儀器，適用于所研制的光沖量計在0-120W/cm2范圍的標定。
④會議認為光機所在光沖量計的研制工作中，獲取的成績是巨大的，鑒定小組對這些同志表示祝賀。

鑒定會結束后，二十一所派來了幾位實習人員，幾個月后帶走了所有的設備和資料，連一張草稿紙都不允許我們留下。

同年10月16日，原子彈爆炸成功，全國人民為之沸騰。雖然我本人沒在現(xiàn)場，也沒有人通知我光沖量計的試驗結果如何，但是我對自己研制的儀器有著絕對的自信，所以心里只有欣喜和驕傲，并沒有半分忐忑。

我不能和別人分享我的喜悅，就連妻子都不知道我在高興些什么。關于光沖量計的一切，被我深藏在心底，有如大夢一場。

直到1988年，所里收到了一份二十一基地提供的試驗證明：“較好地完成了光沖量測試任務，為光輻射的殺傷力效應，殺傷范圍，光沖量隨當量、天氣、距離和爆高等因素的變化規(guī)律等提供了測試數(shù)據(jù)。該儀器性能良好，能經(jīng)受氣候變化等野外條件的考驗，為國防科研做出了貢獻。”

雖然早已心中有數(shù)，但也的確是過了整整24 年，我才終于得到了光沖量計順利完成測試任務的確鑿證據(jù)。

1999年，程開甲和王大珩兩位老領導分別從意義和技術兩個角度，對光沖量計的研制給予了很高的評價：

陳星旦同志于一九六三年受國防部二十一研究所的委托，研究、設計、制作并生產(chǎn)用于測量核爆炸過程中光輻射效應的儀器，即光沖量計。陳星旦同志領導并負責的研究小組，在時間短、任務絕密、無現(xiàn)成資料可循的情況下，依據(jù)任務要求，創(chuàng)造性地提出了兩種類型的光沖量計，成功地用于我國第一次原子彈試驗及以后的多次核試驗，提供了精度可靠的數(shù)據(jù)，成為我國早期核試驗中重要的光輻射測量儀器。
                               程開甲
                               1999年2月8日
 
光沖量計是由陳星旦同志負責研制的用于測量核爆炸光輻射的儀器。在研制過程中有多項技術創(chuàng)新：依據(jù)核爆炸的強光輻射和能量快速變化的特點，進行了受熱和熱傳遞 (橫向、縱向) 過程的理論分析、計算和試驗，成功地解決了大能量、寬量程、高靈敏度、快速響應等參數(shù)的合理關系和測量過程中溫度漂移。

巧妙地提出了薄膜溫差電偶-磁通計系統(tǒng)，用于測量、記錄核爆炸光輻射的總能量。該系統(tǒng)無需電源，無需遙控，抗干擾，在核爆炸過程中自動測量，自動記錄。

利用太陽為光源，采用定天鏡-調(diào)制盤系統(tǒng)，建立了核爆炸光輻射隨時間變化的模擬實驗室，并研制了絕對輻射計進行強輻射定標。

提出了光輻射的大氣衰減修正法，使放置不同距離的測量數(shù)據(jù)歸一化。

陳星旦同志研制的光沖量計，成功地用于我國第一次原子彈試驗及以后的多次核試驗，提供了精度可靠的數(shù)據(jù)，主要創(chuàng)新思想都出之于陳星旦，為此在核試驗中作出了重要貢獻。我本人當時是長春光機所所長，對上述情況有詳細了解，特此予以證明。
                              王大珩
                              1999年2月12日
 
1999年9月18日，國家召開“表彰研制兩彈一星做出突出貢獻的科學家”大會。在大會召開的前一天，總裝備部科學技術委員會為我們開了一份由程開甲先生簽署的獲獎證明，為這段往事劃上了一個圓滿的句號：
 
我國核武器大氣層試驗的總體設計和組織實施”曾獲1985年國家科技進步獎一等獎；“原子彈和氫彈的突破與武器化”曾獲 1986 年國家科技進步獎特等獎，其中“核爆炸檢測技術及設備”作為分項目同時獲獎。在以上兩項獎勵中，核爆光沖量測試為重要內(nèi)容之一。

長春光機所陳星旦等負責研制的光沖量計在我國第一次及以后歷次大氣層核試驗中均得到成功應用，為核爆光輻射效應提供了可靠的測量數(shù)據(jù)。
                              程開甲
                              1999年9月17日
                              中國人民解放軍總裝備部科學技術委員會(印)

回顧我從事科研七十余年，經(jīng)歷了幾起幾落。五六十年代，正值盛年，稍有成就；八九十年代，力不從心，事不遂愿。這固然是生命的規(guī)律，也離不開客觀環(huán)境的制約。科研如同藝術創(chuàng)造，科研成果就是作品，與畫作、雕塑、文章或是詩歌本質上沒什么不同。科研成果得到社會應用，也能獲得自我欣賞或滿足，這是我搞科研的興趣所在，當然也是作為一名科技工作者應該承擔的社會責任。

人生的道路是不平坦的，人生的軌跡是自己在有意或無意中走過來的。我已走到了人生的邊緣，一些為人處世的道理到老了方能領悟一二，屬于后知后覺者。我處的時代風云變幻，雖有些路是受環(huán)境驅使，但腳印畢竟還是自己走出來的。

年輕時很不自覺，浪費了很多日子。而那些年華，終究是一去不返了。
編輯：王旌堯、袁境澤、趙陽