四大光机所是我国光学事业的发源地，也是最早的光学体系根基。他们像母亲河一样，源源不断地向全国各地输送着光学人才。在四大光机所里，有很多有趣的人和事，正是他们的努力，奠基了我国光学事业的如今蓬勃发展。我们将从祖国的西边开始探寻。本期，我们一起走近中国光学专家薛鸣球院士。
从人们日常使用的望远镜、照相机，到天上运转着的卫星相机，还有无数国民经济、国防科研行业内应用广泛的精密仪器，都需要有光学系统支撑，如何设计光路才能让仪器拥有一双“慧眼”？我国第一代光学设计学科代表人物之一——薛鸣球院士，用一生时光仅为钻研这一件事。
薛鸣球整个小学和初中时代在抗日战争中度过。作为抗日初期的前线，其家乡几乎每天下午都会遭到日军轰炸，母亲带着他到离家几里路更偏僻的地方躲避炸弹，母亲识字很少，但每次逃难总要叮嘱他带好学习用具，不时地督促其学习，还教他用杨柳枝在地上练字和做算术题。
一次，年幼的薛鸣球同母亲一起藏在树林子里躲避飞机，他问母亲：为什么我们老是被轰炸，我们自己的飞机呢？母亲的回答是：我们不会造，也买不起。
母亲的答案让薛鸣球深受触动，他下决心一定要好好学习，实业报国。1945年，他升入常州中学；三年后，以优异成绩考入浙江大学机械系。
薛鸣球与其父薛湛周
由于家庭经济困难，长期营养不良和过度勤奋疲劳，薛鸣球进入大学不到一学期就不得不辍学，直到1950年8月继续学业。1952年，经何增禄教授同意，转入国内首创的光学仪器专业学习。四年后毕业。尽管学习成绩并不突出，但在毕业论文答辩时，意外地被答辩委员会主席王大珩教授看中，点名要他到中科院长春光机所工作。在王大珩的指导和关心下，薛鸣球一踏上工作岗位就开始在科研上崭露头角，为新中国的光学仪器开创了多个第一。
1956年光学设计组成员合影（前排左起：陈泽水、王之江、黄营生、杜效良、刘光亚；后排左起：王树惠、谭维翰、薛鸣球、卓励）
1958年，薛鸣球成为了一名中国共产党员。同年，年仅28岁的他，研究设计出我国第一台高精度经纬仪。
1959年，薛鸣球设计研制出我国第一台大口径高倍率远距离望远镜。该望远镜长期用于对台海防观测，随着台海局势的缓和，目前被架设在附近的一个旅游点，供游人观赏祖国宝岛的风光。同年，在我国第一次光学设计学术报告会上，发表了4篇论文，提出了广角长工作距物镜、光谱仪等系统的设计方法，获得了严济慈、钱临照和王大珩等著名科学家的赞赏。
1962年，薛鸣球研制了平面光栅单色光计的光学系统，与王之江共同提出了在光栅单色光计中校正残余彗差的新观点和增高狭缝高度的新方法。
1967年，薛鸣球负责我国第一颗光学遥感侦察卫星“尖兵一号”相机的光学系统设计，设计了高质量光学系统，创造性地提出长焦距半复消色差设计，解决了高级色差校正、中心遮拦、杂光防止、工艺实现等难题，开启了我国军用侦察卫星相机的发展。作为国防军工“东方红、尖兵卫星”系列“6711”工程的主要参加者，于1985年获得国家科技进步奖特等奖。
1969年，薛鸣球研制了我国第一台长焦距电视光学系统，用于天安门广场电视转播。1970年至1975年，主持我国电影摄影镜头和电视摄像镜头的设计工作，开拓了我国变焦距光学系统设计，为我国摄影光学系统研究打下了坚实的基础。1976年，研制了我国第一台电视跟踪变焦系统，用于1980年太平洋远程运载火箭和导弹试验。作为“现代国防试验中动态光学观测及测量技术”的主要参加者，于1985年第二次获得国家科技进步奖特等奖。
1978年，薛鸣球作为先进集体代表参加全国科学大会，主持和参加科研的“150”工程、“160”工程、变焦距光学系统设计、高精度经纬仪等获全国科学大会奖。
王大珩（左八）、薛鸣球（左六）等在长春光机所与研究生合影
1981年，薛鸣球调到中国科学院西安光机所工作，历任副所长、所长，将研究方向瞄向空间光学的未来发展，对用于空间长焦距对地遥感系统进行深入研究，找到了此类反射系统的设计方法，取得了突破性进展，为我国研制新一代侦察卫星光学遥感相机奠定了基础，研究成果已用于载人航天921工程、遥感12号卫星等多种空间CCD相机。1984年，薛鸣球被授予“国家级有突出贡献的中青年专家”称号，享受国务院政府特殊津贴。
1991年，薛鸣球应加拿大同行的要求，为其舰载直升机研制了降落定位广角电视光学系统，解决了广角镜头的畸变校正问题，受到了加方的多次感谢，提升了我国光学系统设计的国际影响。
1992年，薛鸣球担任了可见光普查相机项目副主任设计师。经过深入思考、反复论证，他提出了采用非球面代替球面光学系统方案，带领项目组完成了非球面光学系统设计，其设计成果在神舟五号飞船上成功应用，为载人航天工程作出了重要贡献。
20世纪90年代以后，薛鸣球带领西安光机所的科研骨干，开疆辟土，创建空间光学技术研究室，聚焦中国空间技术的发展。薛鸣球担任了载人航天工程中的可见光普查相机项目的副主任设计师。他结合实际，主张利用共轴双反非球面系统代替球面光学系统方案，在当时非球面加工装配非常困难的情况下，薛鸣球与项目组强攻关，完成了非球面光学系统设计。薛鸣球的设计思路在神舟五号飞船上成功应用，为载人航天工程做出重要贡献。
不仅如此，他还开创性地提出了详查普查结合型遥感相机的思路，得到了863计划的支持，并取得了突破。
1999年9月，薛鸣球来到苏州大学，2000年创建了苏州大学现代光学技术研究所和江苏省现代光学技术重点实验室，并首任所长。组织了苏州大学光学工程和光学等学科建设和实验室建设，确立了以光学系统设计与仪器光学、空间光学遥感技术、光学非球面制造与检测、超（高）光谱成像技术、微纳光学为重点发展方向。
在薛鸣球的带领下，潘君骅院士和一批学有成效的专家集聚于苏州大学，在相关研究领域内形成了团队优势，在光学设计、光学加工、光学检测的研究与开发方面已成规模，带动了苏大光学工程学科的突进式发展，为满足国家需求和服务地方经济建设做出了贡献。
2012年苏州大学与航天科工集团8358所签订战略合作协议
在薛鸣球的培养下，苏州大学一批年轻学者开始活跃于国内外学术界。薛鸣球到苏州大学后培养的博士生已成为学科带头人，国家“863”计划、自然科学基金等项目的负责人，航天任务负责人，国际学术会议特邀报告人，国内学术会议组织者，国内学术组织骨干等等。薛鸣球带领其团队完成了我国传输型详查TDI-CCD空间相机的光学系统设计与研制。“天巡1号”微小卫星CCD相机于2011年11月发射成功，并超期正常运行至今，传回了清晰的对地遥感图像。苏州大学已成为我国极少数几个能够成功研制航天相机的高校。
薛鸣球的学术研究和实践，在国内外光学设计界享有名望，对成像光学理论进行了深入、系统的研究，丰富和发展了成像光学像差理论。特别是首先提出了衍生二级光谱概念，为设计高质量长焦距系统提供了理论基础。他还是我国变折射率光学、亚像元超分辨率、杂散光抑制、光谱成像等技术的开拓者之一。薛鸣球先后应邀到日本、美国、意大利、德国、加拿大、叙利亚等国参加国际会议，做特邀学术报告、专题讲学或合作研究，发表论文60余篇，在国际上有着广泛的交往与影响。
专著《电影摄影物镜光学设计》凝聚了薛鸣球的研究成果和工作经验。此书是这一领域第一部也是迄今仅有的专著，深受广大光学设计者青睐。他主编和不断完善的《仪器光学》和《光学设计概论》是我国光学设计和仪器光学方面的经典之作，自20世纪60年代以来，一直是我国许多单位光学工程研究生和光学设计培训班教材。
新中国为薛鸣球的执着追求提供了舞台，他成就于我国光学的摇篮，成为了我国光学设计与光学仪器领域的代表性人物。
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