冬日的一天,記者如約來到王占國家。進入客廳,首先映入眼簾的是滿目的蔥蘢。寬敞的陽臺擺滿了茂盛的綠色植物,高高矮矮,錯落有致,像一個小小的綠色叢林。更絕的是,一只小鳥在植物間輕捷地穿梭來去,不時發出清脆的啼鳴,使整個房間顯得生機盎然。
見記者驚嘆這只小鳥的自在生活,王占國笑呵呵地介紹說,這是一只紅嘴相思雀,已經養了好幾年了。他從小就喜歡鳥,養鳥是他的一大愛好。此外還喜歡養小貓小狗。在交談中記者了解到,對自然與動植物的熱愛來源于他童年的農村生活。
艱苦的求學生涯
1938年,王占國出生在河南鎮平縣一個農民家庭,一家7口以種田為生,父親識字不多。
到了上小學的年齡,家里沒錢供他讀書。看到別家的孩子背著書包去上學,王占國心里非常羨慕。鄰居看他求學心切,便用草紙抄了一本課本送他。他如獲至寶,拿著這個手抄課本,跟別的孩子一起上學了。
王占國知道自己上學來之不易,因此非常用功。僅半年時間,不但會念課本上所有的字,而且數學成績非常好,時常得到老師的夸獎。父親見王占國還有點天分,便與外祖父商議,次年送他上了紅廟小學,后來又上了馬莊小學。
馬莊小學離家5里,中間還隔一條河。初中就讀的侯集中學離家20多里,要自備干糧搭伙做飯。一個月回家取一次干糧。通常是周六下午3點出發,深夜兩點才能回到家里。在家里待不了多長時間,周日吃過午飯就得背上紅薯面或玉米面返回學校。
王占國記憶猶新的是一個大雪天,他背著干糧往學校走。雪深路滑,天已經黑了,鞋襪都濕透了,離學校還有很遠的距離。王占國實在走不動了。正焦急時,路邊小學校的一位老師看見了他,主動招呼他到家里住一晚,并幫他把鞋襪放到火上烤著。第二天,王占國早早起來,告別這位好心的老師,繼續向學校趕去,終于在早自習的鈴聲之前趕到了教室。班主任表揚他在大雪的天氣里還能按時到校。王占國至今記得那位收留他過夜的老師和他那個溫暖的小屋。
初中畢業以后,王占國考上了南陽市第二中學。學校離家八九十里路,他仍然是一個月回家一次,來回都是徒步。1957年,王占國高中畢業。因為喜歡畫畫,高考第一志愿填的是清華大學建筑系,但在教導主任的勸說下改成了南開大學物理系。
進入南開大學,王占國享受到了甲等助學金。國家每月發給他15元伙食費,4元零花錢,冬天發棉衣,夏天又給他發蚊帳。黨和政府的關愛讓他萬分感動,他把感激化作奮發向上的力量,立志將來報效祖國。
大學期間,王占國經常和同學們一起探討專業問題,萌發出不少奇思妙想,“能帶擾動模型”就是其中之一。1964年,在南開大學慶祝建校45周年的大會上,老師曾專門宣讀了他畢業論文中的“能帶擾動模型論”部分。“能帶擾動模型”的構想與1970年江琦和朱兆祥提出的調制摻雜超晶格結構非常相似,提出時間卻早了近10年。
回憶青少年時期的求學生活,王占國認為,這是他人生的寶貴財富,艱苦的生活造就了他吃苦耐勞,堅忍不拔的個性,使他在后來的科研道路上能夠百折不撓。“科學探索的路上充滿艱難險阻,但必須堅持下去。只有付出比常人多得多的辛勞,才能攀上科學的高峰。”王占國說。
踏上科學征途
1962年王占國大學畢業,分配到中國科學院半導體研究所工作,在當時的副所長林蘭英先生的帶領下,承擔651項目的相關工作。其中,王占國負責的一項關于硅太陽能電池輻照的實驗需要到中科院上海有機化學所去做。
由于儀器比較落后,不能自動測量,實驗人員只好自己動手將樣品放置在儀器中,人離開后,開機進行電子輻照。這種操作方式是有風險的,一旦操作不當或設備故障,高能電子束會給人帶來致命的輻射,高能電子束與其他物質相互作用產生的X射線也會給人的健康造成嚴重損害。這時,王占國站了出來,主動承擔起輻照實驗的任務。
頭兩天,一切都很順利。第三天,王占國覺得右手隱隱作痛,還以為是受實驗用的紅外線灼傷。為了不耽誤進度,他忍痛繼續做實驗。接下來的幾天,右手的燒灼感日益加重,手背紅腫起來,他依然咬牙堅持做試驗。很快,受傷的手由紅腫變成了很大的水皰,明顯表現出輻射后的癥狀。王占國這才明白自己是受到了輻射。同事們立即將他送往上海中山醫院治療。
醫生會診后認為,王占國的傷口為X射線輻射所致,且紅腫部位積水過多,難以靠自己吸收愈合,必須將積水抽出。沒想到積水抽出后皮膚出現塌陷,手指的活動又導致皮膚破裂,從而引起感染。再加上天氣炎熱,傷口一天天惡化,差一點被截去手指。出院后,受傷部位的皮膚膠質化,極易破裂且長期無法愈合。不得已,1978年王占國在北京接受了植皮手術。說話間,王占國伸出右手給記者看,只見右手食指及手背的皮膚凹凸不平,與正常皮膚很不相同。
就是在這次實驗中,王占國發現,硅NP結太陽能電池抗電子輻照的能力要比PN結電池大近百倍。這使他萌生了一個新的設想。在651任務組召開的衛星用硅太陽能電池定型會上,王占國提出將現有的硅PN結電池改為NP結電池定型投產的建議。建議最終被采納。NP結電池的采用不僅節約了經費,更重要的是保證了我國人造衛星的長期安全運行,具有很好的經濟和社會效益。
在此后的工作中,經歷過一次輻射危險的王占國反而變得無所畏懼。“半導體材料本身就是一門高危學科,既然選擇了它,我就已經做好了承擔風險的準備。”王占國說。
1970年7月,王占國受命起草代號為2100(空爆實驗)的實施方案,并被任命為空爆核試驗小組副組長,試驗項目的技術負責人。在羅布泊現場的兩個多月里,王占國不但要設計實驗方案和樣品的布點安排,還要負責對樣品和裝置進行拍照,經常加班到深夜。10月中旬的一天,戈壁灘上一聲驚雷巨響,氫彈點爆成功。王占國率領的實驗小組在第一時間獲得了核爆脈沖中子流、光輻射和沖擊波以及強電磁波輻射對半導體材料、器件和電路影響的寶貴數據。隨后王占國和小組成員對數據和樣品進行了系統的分析研究,并將結果匯編成冊。該書對我國的核加固和抗輻照電路的研制以及航天、電子對抗、核突圍等國防建設起著重要作用。
訪學瑞典 不懼權威
1980年,經當時的半導體研究所所長黃昆推薦,王占國到瑞典隆德大學國際深能級研究中心做訪問學者。
隆德大學固體物理系雖然規模不大,儀器設備卻很先進,測試分析手段齊備,處處給人以耳目一新之感。作為第一個在這里進修的中國人,王占國剛開始并不受重視。中心主任哥爾馬斯的助理將王占國領進一個無人問津、條件很差的實驗室,交待說:“以后你就在這兒工作,有事可以找我。”不待王占國開口,這位主任助理就告辭走了。王占國簡單收拾了一下房間,便埋頭閱讀起資料來。
王占國接手的課題是液相外延砷化鎵材料中A、B兩個能級的性質。這個題目的嘗試者大有人在,其中不乏國際上有名望的學者,但都半途而廢。原因在于課題太過復雜。