红宝石与大水晶

　　　　　　　　　　　　　　　　·小炉匠·

　　哥哥告诉我中国科学院物理所新建的Ｄ楼大厅内陈列着一些所里用过的老仪器，其中有家父用过的显微镜。我连忙赶去拍照，想和父亲工作几十年留下的唯一遗物留个纪念。那是台老式的ＺＥＩＳＳ相差显微镜，镜边的说明牌上写着“老科学家某某某用于研究单晶的显微镜。文物编号００３”，是由父亲的一位研究生提供的。镜架上还有用胶布贴上的纸制的标尺，一看就是父亲旧物的特征。他早年是个动手能力极强的物理学家，到了晚年还偏爱使用鞋带和胶布。几乎所有他用过的物品扎着鞋带粘着胶布，甚至书也常用鞋带改订成“线装书”。

　　在展台上还有另外两件实物与父母的工作有关。一件是一块大水晶，说明是“６０年代物理所研制成的人造水晶石”。还有一件是两根长长的红宝石，说明为“激光红宝石，物理所于１９６５年研制成功国内第一台红宝石激光器，这是晶体实验室于１９６１年研制的激光红宝石，文物编号００４”。这些文物激起了我童年深深埋下的回忆。物理所６０年代的红宝石是在我母亲领导的实验小组中生长出来的。

　　１９５９年我们家随物理所从城里的东皇城根搬到中关村新建的科学城。妈妈不久就去位于魏公村的外语学院集训，突击学习俄语。不久她就被派到苏联进修两年。

　　两年的时间对于我这未上小学的孩子自然是很长的。等到母亲回来时，我们兄弟虽然早已坐在家里盼望着敲门声，但当敲门声真的响起，我们一拥而上打开门时，还是怔住了。小弟怯生生地问“你是谁？”那时国内正闹“三年自然灾害”，北京虽没饿死多少人，但大家普遍衣衫不整面有菜色，许多还得了浮肿病。归来的母亲在国人面前也就格外显得衣着光鲜脸色红润。记得当时父亲有诗曰“去年春节不够好，三年天灾收成少，孩子和爸分饭吃，妈在国外不知道。”下阕云“今年春节真正好，喝酒看戏放鞭炮，又有鱼来又有肉，妈回来了更热闹。”这首歪诗让父亲在文革中挨了批，但确实是当时的景象。诗中“去年”和“今年”应指１９６０年和１９６１年。

　　如果母亲是１９６１年春回国的话，那么在１９６１年当年就研制成国内第一台激光器使用的红宝石，应该只用了很短的时间。在母亲的笔记中就有“从苏联带回的宝石做籽晶，拉宝石不裂”一句。

　　那时生长红宝石是用１８９０年法国维纽尔（Ｖｅｒｎｅｕｉｌ）发明的熔焰法。即用氢气和氧气燃烧所形成的烈焰中把氧化铝的粉末熔化，再落到一颗由红宝石制成的籽晶上，合成晶体。红宝石学名叫“刚玉”。刚玉本是无色透明的晶体，若生长时掺入少量的氧化铬，则呈现美丽的红色，形成红宝石；掺入少量的氧化铁，就形成了神秘的蓝宝石。在１９５８年世界上第一台激光器发明了。这种激光器就是使用红宝石晶体为基质，吸收由大功率闪光灯产生的强光，再从红宝石棒的轴向发出一束细细的红色激光。当时在美苏冷战的气氛中激光有明显的军事用途，被夸大为“死光”，神乎其神的说可以熔化坦克打下洲际导弹。其技术当然也该是严格封锁的军事秘密。中国在其后的短短几年就制出了自己的激光器，从现在看来也应该是件很牛Ｂ的事。我怀疑展牌上提的１９６５年有误，应该是１９６２或１９６３年。因为母亲在６３—６４年已经成了公众人物，和掏粪的时传祥、打井的王铁人等一起作了全国劳动模范，受到毛主席和刘主席的接见。如果没有激光器，只凭她长出红宝石是难以有此殊荣的。

　　在我童年的记忆中，妈妈的实验室中并排摆着几台高高的炉子，每个炉顶有一对小锤，叮叮咚咚地敲着，锤下的容器中就沙沙地洒下晶莹洁白的氧化铝细粉，下面是一截不大的炉体，炉内的氢氧烈焰发出眩目的白光和灼人的热气。炉体之下是由马达带动的缓缓下降的螺丝杆。上面是刚刚长成的暗红色的宝石。红宝石就是这样一面在炉中结晶，一面缓缓的从下面移出炉体，冷却成长长的杆状晶体。

　　母亲回国后的工作沿袭大跃进后的群众运动之风。她和工人师傅们一起抡大锤，凿开水泥地基安装生长炉。我把抡大锤的故事记入小学四年级作文“我的母亲”中，还得到老师的表扬。记得妈妈在出名之后人气颇旺，连所里看大门的师傅都毛遂自荐要到她实验室工作，并保证他能长出“茶壶那么大的宝石”。最值得记忆的是在物理所庆功时还曾排演过一出名叫“大宝石”的话剧。演出的时候的台上停着一辆真的平板三轮儿车，几位组里的同志一边修车一边念着台词。故事的梗概是三轮车坏了，可是生长宝石需要的氧气不能中断，要去气体厂拉气瓶。这时一位叫“大炮”的师傅就自告奋勇去扛来氧气瓶，保证了大宝石的生长成功。这是绝对的真人真事，我和大炮叔叔还十分熟悉。在灯光眩丽的舞台上，落幕之前众人抬出了真正的大宝石，足有一米多长。宝石越长激光器的功率就越大，在全场热烈的掌声中，仿佛这披着红绸的大宝石马上就要应征入伍，参加埋葬美帝苏修的最后一战。

　　幕落灯灭，眼前如梦般的幻象消失了。我回到了四十年后，灯光暗淡的Ｄ楼大厅。这里距演出话剧的“大饭厅”旧址不足百米。但展台上的“文物００４号”只有３０公分长，怎么看也不如剧中的大宝石神气。难道那传说中的大宝石真的已带着老一辈如歌的理想消失了吗？

　　展台上那块大水晶，编号是“文００９”。父亲曾是国产大水晶的诞生的“摘桃派”。摘桃派是个贬义词，大概源于文革前夕的一个电影，好像叫“人民公敌蒋介石”。说的是共产党八路军进行了艰苦卓绝的八年抗战，但抗战一胜利，蒋介石就从他龟缩的峨眉山中跑出来“摘桃”，抢夺胜利果实。家父在文革中受到批判的一条罪状是，工人师傅在实践中摸索出了生长大块水晶的经验，而我父亲则把这一成果据为己有。贬义就贬义吧，可这个“摘桃派”的故事却让父亲不止一次地向我们几兄弟夸口，真似尝到了蟠桃园中的仙果。

　　父亲说在６０年代国内人工生长水晶时遇到一个大问题叫作“后期裂隙”。即在水晶长到一定尺寸时就会裂开，十分影响质量。那时水晶在我国是军用物资，因为每一架战机、坦克和步兵班的电台中都需要有用水晶制成的谐振器。天然水晶资源有限，质量也不够好，就产生了大批生产人工水晶的需求。父亲领导的小组当时的任务之一就是研究生长高质量大块人工水晶的方法。生长人工水晶用的是水热法。即在高压釜中把石英溶解在碱水中，再慢慢地在籽晶上生长成大块的单晶。当时土造的高压釜由大炮管改制，把烧碱水密封其中并加热到摄氏二百度左右。这时釜中的压力可达到一千多个大气压。石英在这高温高压下就象糖块一样溶化在碱水里。经过几个星期到几个月的时间，釜内的籽晶逐渐从花生米大小长到半块红砖那么大。隔着厚厚的钢管，在这段时间中釜内的情况是看不见的，水晶裂与不裂根本不知道。水晶若不裂，每一炉就能得到很多高质量的大块水晶，但途中一旦断裂，许多晶体就报废了，只能当作原料重来。军工厂一生产就是几十台、几百台高压釜，一个周期下来许多晶体破裂报废，很是烦恼人。因此找出生长不裂水晶的条件就成了一个影响产量的重要问题交给物理所的科学家。

　　父亲虽也算是名牌大学毕业，又留洋镀过金，但总端不起正统科学家的架子。他属于那种靠小聪明，脑门一拍主意就来了，很另类很浪漫的一族。生长水晶有很多参数，如温度、压力、每天降温的速度和釜顶釜底的温度梯度、碱水的浓度等等。在此之前也许有人想过把某个参数一改，问题就解决了。可是改来改去什么都试了，却理不出个头绪。在大家都一筹莫展的情况下，父亲却把实验资料都收集起来，画在大纸上贴在墙上。他常说贴在墙上的‘大字报’能提醒人经常看看想想，朝朝夕夕不定什么时候好点子就冒出来。他还说数字是一维的，可图是两维的。把一组数字画在两维的图上，给人另外一种印象，便于思维。

　　让父亲最得意的是有天他把温度和温度梯度这两个参数作为纵轴和横轴画了一个曲线图，裂的样品用叉叉代表，不裂的用圈圈，标在图上。画着画着赫然发现叉叉都集中在一堆，圈圈则散在一旁，中间有明显的分界。兴奋之余，他联系了军工厂生产水晶的同志，把实际生产中的大批的数据填在图中。这时圈和叉的分界更加明显了。原来在某一温度之下，只要把温度梯度保持在一定的范围，釜内水晶就可不裂。他把这一结果告诉军工厂的同志，一试果然成功。水晶生长后期裂隙的问题就此得到彻底解决，大批高质量大尺寸的水晶源源不断地生长出来，满足了军用电子设备的需要。

　　不久文化大革命就开始了，父亲受到了批判，说他把广大工人的和技术人员的劳动成果拿来变变戏法就成了自己的研究成果。这就是摘桃派的由来。我看父亲确实摘了桃，但若他不摘那桃子不知到还要挂多久。这个桃子使他和军工厂的工程师们成了挚友，文革中我们灰溜溜的时候还常去他们那儿蹭饭。但奇怪的是文革后期父亲始终拒绝把这一成果写成文章发表，固执的认为这是群众智慧的结晶，要写就用“晶众志”（晶体经过众人的智慧）的笔名，用小组名义发表。可能是洗脑洗得太彻底。总之他一生都对个人名利完全没有兴趣，只对研究难题的过程本身津津乐道。文革中家里的住房受到压缩，父亲的卧室也拥挤不堪。他却有诗曰：“纤躯陋室正相宜，不谋私利心自宜，悠然修修墙上画，顺手理理床下书……”这里的墙上画就是指晶体生长用的相图。在文革后不久的一次全国会议上，他大概想学样板戏中杨子荣手持“联络图”之酷，在台上报告时竟发感慨道“相图，相图，晶体生长的作战图。”另一位老科学家见父亲犯了文酸假醋，也酸着合了两句“书到用时方恨少，晶非自拉不知难。”

　　父亲一辈子拉了不少晶体，他提出了“难长”晶体这一概念。指生长某些晶体的技术无一定之规，要象艺术家一样的在琢磨中创造。他喜欢在周末到颐和园去，一边用昆明湖水洗洗头，一边把好想法记在厚厚的笔记本上。在一首诗中他记下了这时的心情：

　　秋晨沽舟下昆明，

　　东风直送上西亭，

　　空气清新心思静，

　　拟就新图拉晶晶。

　　多年之后，他已长眠在俯瞰颐和园的西山上，我们把这诗的后两句刻在他的墓碑后。一位扫墓时碰到的朋友说“诗不错，但不知是什么意思？”

　　直到现在世界上每台手机，每台电视，每只手表中还有用水晶制的元件，决大多数都是中国制造。六十年代中国与世界隔绝，让父亲沾沾自喜的成果，很可能是“重新发明轮子”。但我总觉得父辈那时作学问比我们现在的争名逐利有本质的不同，他们像彩云中的酒仙，而我们则活的像十指黑黑的小炉匠。值此先父逝世七年之际，以此文记念他研究晶体生长的喜悦。