导言

高伯龙是我国激光陀螺研究领域卓越的开拓者、杰出的领军人物，这已为我国激光陀螺界所公认。可以这样说，假如没有高伯龙，我国激光陀螺研制的成功很可能还要探索更长时间。

陀螺的基本功能是敏感角位移和角速度，以陀螺和加速度计为核心，构建惯性导航系统和定位定向系统，具有不依赖于GPS、北斗系统等外部信息的纯自主导航、制导、定位、定向和姿态控制功能，应用于各种军用和特种民用运动载体。

激光陀螺是一种以Sagnac效应为基础的光学陀螺，与传统的机电陀螺相比，具有快速启动、全固态、抗冲击振动能力强、动态范围大、精度高、寿命长、可靠性好、动态误差小等显著优点，已在陆海空天等很多领域取代机电陀螺，得到越来越广泛的应用。

1960年世界上第一台激光器诞生。美国在1962年即开始激光陀螺相关研究工作，世界各国群起跟进。中国激光陀螺研究始于1963年。因激光陀螺研制涉及多项先进工艺技术，难度极大，最终世界各国均以未得到激光陀螺信号而告终，纷纷下马，只剩下美国为数不多的几家公司和少量科研人员还在努力。时至60年代末，美国在激光陀螺原理和工艺研究上取得很大突破，为激光陀螺研制指明了方向，也引发世界上新一轮激光陀螺研制热潮。中国多家研究机构也重启激光陀螺研发工作。高伯龙正是在这一时期投身激光陀螺研究。

常言道，世界上没有完全相同的两片树叶。中外历史上每一位杰出人物的产生，更有其独特的复杂的内外因素。像高伯龙这样杰出的科学家，有着曲折的求学和坎坷的人生经历，所以很难依照固定模式加以复制。但探求其学术成长历程，深入分析其成功的原因，必然会给人们以有益的启示。这也是撰写本书的初衷。

高伯龙于1928年6月29日出生于广西南宁。因随家庭迁徙及战乱，小学频频转学，分别入读广西、浙江、湖北等地的八所小学方完成小学学业。后又先后考取广西汉民中学和上海中学，崭露学习天分，理科尤佳。1947年在上海中学仅就读一年（高二），即参加高考，并被清华大学物理系录取，于当年9月入学。四年学习期间勤于读书钻研，打下了扎实的理论物理基础。因学业优异，毕业时被评为物理系该届两名优秀学生之一（另一名优秀学生为周光召）。1951年7月毕业后分配到中国科学院应用物理研究所任实习研究员。1954年9月调到哈军工工作，在物理教授会任物理教员，理论水平和教学能力有口皆碑，曾于1955至1961年为物理教授会举办的青年教师进修班授课，讲授量子力学、统计物理等课程，是进修班主要负责人。其讲授的许多理论知识均为自学钻研所得。

1970年7月，高伯龙全家随校南迁长沙。1975年学校基础课部撤销，当年5月被分配到应用物理系激光教研室，从此参与激光陀螺研制工作，并开始激光陀螺理论研究。由此开启了高伯龙此后半生研制激光陀螺的征战历程。当年11月，高伯龙抱病在激光陀螺长沙会议上作激光陀螺专题学术报告，介绍国外研究进展情况和激光陀螺基本原理及有关工艺技术问题，由此确立了高伯龙在我国激光陀螺研制领域的理论权威地位。1976年1月受邀赴京在中国计量科学院讲学，随后与清华大学、中国计量科学院开始联合研制四频差动激光陀螺，并在讲学的基础上，撰写《环形激光讲义》（又名《激光陀螺的物理性能》），由中国计量科学院印行全国各研制单位，至今仍是学习、研究激光陀螺的理论经典著作。1976年研制成功测量镀膜质量的关键仪器“DF透反仪”，先后获得国防科工委科技成果一等奖、湖南省科学大会奖、湖南省重大科技成果一等奖、国家发明奖。1978年1月，研制出第一代外腔式四频差动激光陀螺。当年9月研制出第二代实验样机，性能出现飞跃，并在一系列单项实验的基础上作了理论总结。1979年研制成功第三代激光陀螺原理样机。当年7月赴京参加于北京航空航天大学召开的全国惯导与激光陀螺会议，当选会议领导小组副组长、激光陀螺分会议主席。会议确认了国防科技大学四频差动激光陀螺原理样机的领先地位。1979年晋升为教授，为研究生开出“激光物理”“激光陀螺”等课程。当年12月，四频差动激光陀螺实验样机赴京表演展出一个月，钱学森观看表演并给予勉励支持。1981年9月，参加激光陀螺苏州会议，担任会议主席。会后即赴京为国防科工委全体干部作激光陀螺学术报告。当年10月，经钱学森作出专门批示和校党委批准，环形激光研究室由应用物理系204教研室分出，组建环形激光研究室（208研究室），翌年2月校党委任命高伯龙任该研究室主任。1982年招收军用光学专业第一批研究生，担任导师。1984年获国务院学位委员会批准，军用光学专业获博士学位授予权，担任导师。当年，激光陀螺性能样机通过国防科工委组织的专家鉴定。1986年向航天部三院提供3个外形缩小了的外腔型整体化四频激光陀螺样机，被三院制作成一台捷联式惯导系统，在三轴摇摆台上实验性能良好。

1991年11月，“863”主题专家组在国防科大召开“内腔式四频差动激光陀螺立项评议会”，对208研究室激光陀螺研制工作给予高度评价，并建议立项，给予经费支持。这次会议是国防科大激光陀螺研究团队的重大转机，科研条件全面改善，研制进度明显加快。此后仅一年时间，激光陀螺攻关即取得显著进展。随着一系列工艺技术获得突破性进展，特别是镀膜攻关成功，高伯龙所率领的国防科大激光陀螺研制团队，在经历了近20年的艰难曲折、困难重重的攻关后，终于收获了丰硕的果实。1994年10月，全内腔绿（黄橙）光He-Ne激光器通过鉴定，使我国成为继美国、德国之后第三个掌握这种制造技术的国家；当年11月，全内腔四频差动激光陀螺工程样机通过鉴定。这两项重大科研成果于1995年分别获得国防科工委科技进步一等奖。1996年，全内腔绿（黄橙）光He-Ne激光器获国家科技进步二等奖。此后，高伯龙并未停止科学探索的脚步，仍在孜孜不倦地思考探索新型光学陀螺以及激光陀螺惯导系统等应用问题。

高伯龙扎实深厚的理论物理学养，在我国激光陀螺研制领域无出其右者。激光陀螺研制每取得阶段性突破和进展，高伯龙都要对实际研制工作进行深入的理论总结，并对下一步研制以及遇到的技术难关进行理论探索，从而确保了国防科大激光陀螺研制始终在正确理论指导下进行，这也是国防科大激光陀螺研制得以不断推进并最终取得成功的关键因素。自高伯龙投身激光陀螺研制工作之后，他对激光陀螺的理论研究从未间断。查阅高伯龙的主要论著，从他投身激光陀螺研制工作之初于1976年撰写的《激光陀螺的物理性能》（上下册）开始，一直到20世纪90年代的一系列论文，在激光陀螺研制主要攻关时期的前20年，一共撰写了20余篇重要论文。这些论著论文涵盖了激光陀螺基础理论研究和关键技术研究，而且随着研制工作的进展，其理论研究也不断深化和拓展。其理论研究的过程，甚至可以看作国防科大激光陀螺研制的另一种历史记录。阅读这些论著论文，即能发现，紧密结合工程实际、决不做空对空的所谓理论阐述，是高伯龙理论研究的鲜明特点。凡是与他共事过的同行以及他的学生，对此都有深刻体会。因此，高伯龙理论研究的工程性、针对性极强，对激光陀螺研制工作具有实实在在的指导作用。

由于高伯龙在我国激光陀螺研制工作中的重要贡献和其高深的理论造诣，他的学术地位和社会地位也在不断提升，这是党和人民对他杰出贡献的充分肯定和褒奖。1979年当选学校学术委员会委员；1982年当选为学校学位评定委员会委员；1983年任湖南省第六届政协常委；1984年担任学校科学技术委员会副主任委员；1985年担任国务院学位委员会第二届学科评议组成员；1987年被聘为国家高技术“863”某专题专家组成员，担任中国惯性技术学会第一届理事；1988年被聘为国家高技术“863”某专题专家论证组成员，任第七届全国政协委员；1992年担任国务院学位委员会第三届学科评议组成员；1997年当选为中国工程院机械与运载工程学部院士。

同时，高伯龙还获得了一系列荣誉。1979年被评为学院先进工作者；1980年被评为学校先进个人标兵，荣立三等功；1985年获解放军三总部颁发的“从事国防教育30年”奖章；1988年荣立二等功，获国防科工委颁发的“献身国防科技事业”荣誉奖章；自1989年起，连续多年获学校优秀研究生导师奖；1990年荣获国家教委和国家科委联合授予的“全国高等学校科技工作者先进个人”称号；1991年获国防科工委颁发的“国家高科技先进个人”奖，所负责的“863—409专家组”被国防科工委授予“先进集体”称号，当年7月起享受政府特殊津贴；1996年荣获首届中国人民解放军专业技术重大贡献奖，荣膺“湖南科技之星”称号；1997年荣获首届“全国优秀科技工作者”称号。

追寻高伯龙学术成长的历程，可以发现，高伯龙参与激光陀螺研究其实有着十分偶然的因素。同时，高伯龙一直以来的学术志向，也并非应用物理，而是他始终醉心学习钻研的理论物理，如量子力学、广义相对论等，并期望在量子场论方面有所建树。无论是在清华大学物理系学习期间，还是毕业后分配到中国科学院应用物理研究所，以及调到哈军工担任物理教学工作以后，都是如此。但时势造英雄。1975年，可以说是高伯龙个人命运在冥冥之中的一个重大转折之年，也可以说是我国激光陀螺研究真正迈向成功之路的起点。历史进程的机缘巧合有时确实很难加以解释。那一年，高伯龙所在的长沙工学院（前身为哈军工，亦即今天的国防科技大学）撤销基础课部，高伯龙不得不离开其所在的基础课部物理教研室，被分配到该校三系（应用物理系）承担激光陀螺研究任务的304激光教研室。虽然高伯龙对此次工作岗位的变动很不情愿，但一旦投入激光陀螺事及研究工作之中，即以其深厚的理论物理造诣，指导研究工作迈上正确的道路，一步步扎扎实实地向前推进，在攻克重重技术难关后终于获得成功。他领导的208研究室也成为我国从未间断地开展激光陀螺研究的主力和重镇。而我国激光陀螺研究的主要现实背景之一，即是国外严密的技术封锁。这一点直接导致我国激光陀螺研究完全是白手起家，其艰辛程度外人难以想象。但这也有力地证明，中国人凭借自己的力量，完全可以攀登现代科技之巅。

国防科技大学“高伯龙学术成长资料采集工程”课题组按照采集工程的要求，全方位地采集和细致整理高伯龙院士学术成长资料。课题组主要由国防科大光电科学与工程学院、国防科大电视台有关人员组成。国防科大校报原总编、编审王晓军应邀加盟，主要负责访谈和研究报告撰写。课题组除在本校开展有关工作外，还前往高院士曾经生活、学习、工作过的广西岑溪、桂林、杭州、上海、北京等地的学校、科研院所、地方档案馆，进行知情人采访和各类资料采集，尽力详尽搜集有关资料。此一过程的具体情况，后记中有较为详尽的介绍，恕不在此赘述。但最大的缺憾是传主本人对“树碑立传”之事素不热心，仅允准采访两次，不足10小时。却也因此造成了本传记的一大特点，即更多地依据知情人访谈、各类档案史料和有关公开出版物等翔实的材料，梳理传主学术成长经历，展示其主要学术成就和品格精神，而非主要凭借传主本人的回忆讲述，从而体现出更强的客观性。这也是书后所附“参考文献”中档案类材料达60余份之多的原因。

经过多方努力搜求及一些幸运的偶然，对高伯龙人生各阶段均获得了相关档案史料和知情人访谈等重要采集成果。其中相当多的内容，传主本人在有限的访谈中并未提及。正是这些采集成果支撑了研究报告的撰写。如档案中传主本人写于1952年的自传，对其时传主24年的人生经历作了较为详尽的回顾和介绍。而在广西采访时所获得的《高氏族谱》《岑溪市志》和《任中敏与汉民中学》忆文集，在上海采访时所获得的两本上海中学校友忆文集，在清华大学采访所获得的《清华大学史料选编》《清华物理八十年》《春风化雨——百名校友忆清华》等书，以及档案中有关传主在中国科学院、哈军工工作期间的若干重要史料，为撰写引子和前三章提供了弥足珍贵且真实可信的依据。访谈当然也是本书内容的重要来源之一。访谈对象除传主外，还有国防科大激光陀螺研制团队主要成员、高伯龙的学生、早期合作者等共30余人，其中包括中国科学院院士朱起鹤，中国科学院院士何祚庥，中国工程院院士杨士莪，清华大学教授张书练，国防科大光电科学与工程学院院长秦石乔教授，该院激光陀螺研究所所长罗晖教授、高级工程师丁金星等高伯龙历史和科研情况的重要知情人。访谈录音经整理总计27万余字。可以说，所有访谈都是极其重要的，对全面了解各个时期高伯龙的人生经历和学术成长情况提供了不可或缺的信息。尤其必须提及的是，有关激光陀螺研制科技档案的获得，为撰写本传记相关章节（第四至第七章）提供了不可或缺的史料。其中包括项目申请书、开题报告、攻关实施方案、科研合作协议书、研制报告等。经筛选整理，本书所涉及的科技档案材料共60余份，近19万字。细细爬梳这批科技档案，已然隐现激光陀螺研制的历史脉络。且多份档案材料由传主亲自撰写，其中不乏具体生动的研制过程介绍，极大地弥补了传主访谈之不足，故而尤其珍贵。当然，要把这些档案材料所提供的信息有机融入各章，还需要下一番梳理斟酌取舍的功夫。随着资料采集工作和研究报告撰写的不断深入，我们仿佛一步步走进高伯龙的坎坷人生奋斗历程和内心世界，对高伯龙院士的景仰之情更为强烈。

本传记共七章。主要按照传主人生经历的时间线索构建写作框架（第一至第五章），同时辅以专题研究（第六、七章）。这样的框架形式是在撰稿过程中不断思考斟酌形成的。主要的考虑是，这样更便于全面地充分地展现传主在科研、学术、人才培养等方面的业绩和特点，使各章内容更加眉目清晰、重点突出，同时能深入探究传主科研历程中的一些重要问题。

本传记严格按照采集工程“内容真实、论从史出”等写作要求，摈弃所谓文学性的想象和描写，所述内容均严格依据史料和访谈。这一点，前面已有所提及。而作为我国史学优良传统的“史论结合”方法，则是本书的一大特色，在各章均有所体现。而所论者，主要是分析史实所透露出的信息，阐发其意义和价值，使读者更加明晰地了解传主的价值取向、学术造诣、人生追求和杰出贡献。限于篇幅，恕不在此举例说明，读者在阅读过程中自会有所体悟。