1951年3月，湯定元按照規定前往美國移民局辦理護照延期，辦事人員傲慢地對他說：“我知道你們中國人都想賺美元。”聽到這句話，湯定元非常氣憤，大聲說道：“是有個別中國人想留下賺錢，但大多數人不是。我就是要回國的。”
同年5月，湯定元回國，成為新中國成立後，留美學生中第一批迴國的11人之一。
湯定元，中國科學院院士，物理學家、半導體學科創始人之一、紅外學科奠基人。他長期從事半導體物理和器件、紅外物理和器件的研究，為中國“兩彈一星”的研製提供了有力支撐，為我國的國防安全作出了突出貢獻。
刻苦求學，結緣物理
1920年，湯定元出生在江蘇金坮。12歲那年，他在金壇縣初級中學（今華羅庚中學）讀書時，偶然接觸到了一臺礦石收音機，並被收音機傳出的播音聲震驚了，“這個小盒子怎麼會發出聲音呢？”他十分好奇，於是拆開收音機查看了其內部結構，發現裡面只有一塊小的礦石和線圈。
為弄清原理，他用省下的錢購買零部件，買了零件後，憑藉記憶裝好了一臺礦石收音機，居然成功收聽到了廣播電臺。興奮的他決定弄懂它的原理，因此在考取無錫師範學校後，利用一切課餘時間，在圖書館翻閱有關無線電方面的書籍。
到了二年級暑假，另一樣引起他濃厚興趣的東西出現了，他從學校圖書館借來一本《普通物理學》，這本書成為了他步入科學聖殿的理論指引，從此確定了自己一生的發展方向。“當時我看得簡直入了迷，從此對物理產生了興趣”。
1938年，湯定元考入重慶中央大學物理系。
一天，湯定元選讀微積分，去請老師簽名，理學院的院長孫光遠看到湯定元后對他說：“你以後要多讀讀英語。你入學考試的英語成績0分，是破格錄取的。”
圖為湯定元的中央大學學籍卡。入學考試英語為零分，但物理和其他科目成績較高，被破格錄取。
隨後的日子，他用了比別人多幾倍的努力去攻克英語關。他不擅長背英語單詞，就養成查字典的習慣，把中文含義標註在單詞旁，一個詞少則查幾次，多則幾十次。在他當年那本英文版《普通物理》中，開頭的幾十頁每頁都被他密密麻麻注滿了中文字，隨著英語能力的提高，這本書中所注的中文字也逐頁減少了，將近一半的時候，已經完全沒有中文註解了。
名利難阻歸國心
1948年，湯定元赴美留學，先入明尼蘇達大學物理系，同年轉入芝加哥大學物理系，並在芝加哥大學金屬研究所高壓物理實驗室找到了一個研究助理的工作。
他的第一項工作是用大顆粒多晶鈹做高壓容器，利用x射線透過鈹容器攝取粉末樣品在高壓下的衍射線。透過對樣品進行反覆測量研究，他發現了一種新型的相變——金屬鈰的高壓相變，不是晶體結構的改變，而是原子外殼層中電子分佈的改變。導師勞森教授對結果非常滿意，同年，勞森教授和湯定元聯名將實驗結果發表在《物理評論》上，並得到兩位諾貝爾獎獲得者布里奇曼和鮑林肯定。
新中國成立後，哥哥湯生洪每月都會給他郵寄《人民日報》。湯定元從報上得知，祖國正在大規模進行社會主義經濟建設。他不由心潮澎湃，計劃儘快回國參加新中國的建設。湯定元說：“我們那一代的知識分子，經歷了那一段中國歷史，對我們來說有很強的愛國主義精神是很自然的事情。”
左一為湯定元（來源：科協改革進行時）
1950年6月，湯定元獲得美國芝加哥大學物理學碩士學位。幾經斟酌，他下定決心放棄攻讀博士學位，回國施展自己在海外的所學，為祖國效力。
當時，美國麥卡錫主義盛行，中國留學生無端遭受盤查。移民局的官員盤問準備回國的湯定元：“你為何來美國？”
“我是來學習科學知識，學完之後要回去的。”
移民局的官員看不起他，說：“我知道，你們中國人都是想賺美國人的錢。”
聽到這樣的話，湯定元憤怒地回答：“也許有這樣的中國人，但絕大多數人不是這樣的，我肯定是要回國的。”
對方以為抓住了他的把柄，說：“你說話是否算數？我要記錄在案的。”
“那當然！”湯定元斬釘截鐵地回答，並告訴對方，自己已經訂好回國船票。
1951年5月10日，他登上了回國的輪船，6月2日抵達廣州。同年8月，美國政府下令禁止中國留學生回國。
三封信發展紅外技術
回國後，湯定元進入中國科學院應用物理研究所工作。他結合在國外接觸的半導體物理方面的知識，選擇了半導體光學及光電效能作為自己的研究方向。
1956年，國家制訂了“十二年科學技術發展遠景規劃”，半導體科學技術被列為當時國家新技術四大緊急措施之一。湯定元利用實驗室僅有的一臺光學測試儀器，進行了鍺光電導光譜的測量，由此提出了一種測量載流子表面複合速度的方法。1957年，他的研究論文《表面複合速度對鍺的光電導光譜分佈的影響》在《物理學報》上發表。
1958年，湯定元意識到我國需要的不僅是理論研究，還應該多發展應用研究。於是，他寫信給中國人民解放軍總參謀部，強調紅外技術對於國防建設的重要性，建議紅外研究領域應注重器件研究，如紅外探測器，並表明他所在的研究機構願意承擔紅外探測器的研究工作。這就是著名的“三封信”中的第一封。
這一建議得到了重視並馬上付諸實踐，國家正式下達了發展紅外技術的科學研究任務。湯定元領導的小組經過半年艱苦努力，研製出效能優良的硫化鉛紅外探測器，同時建立起一套測試裝置，這套測試系統成為之後國內建立紅外探測器實驗室的樣板。
20世紀五六十年代，紅外線技術作為熱門課題，許多單位都開展了相關研究，但在隨後的三年困難時期，大多數專案又因經費問題紛紛下馬。
湯定元看在眼裡，急在心裡，於是又寫了一封信給聶榮臻元帥。他在信中指出：紅外研究是大有發展前途的，不能中斷，但不能搞“一窩蜂”，要聚散為整，集中全國的科研力量攻關。
由於他的倡議，1962年，紅外技術與應用光學被列作為國家的科研發展重點。1963年，中國科學院召開了紅外工作會議，並作出一個重要決定，把上海技術物理研究所與昆明物理研究所作為中國發展紅外技術的專業研究所。這一戰略性調整成為我國紅外發展史上的重要里程碑。
1964年，湯定元進入上海技術物理研究所工作。
1965年，我國空軍在南海上空擊落一架美國戰鬥機，飛機殘骸中發現機載紅外雷達等部件。湯定元得知後，再次給聶榮臻元帥寫信，表示上海技術物理研究所希望能承擔紅外雷達研製任務，並表明了自己對紅外研究的信心與決心。
湯定元與褚君浩等科研人員在實驗室留影(左三湯定元、右二褚君浩）（來源：上海科協）
我國紅外技術的研究與應用，隨著湯定元的這三封信，以及團隊背後的科研努力，從基礎研究發展到了空間應用等更廣闊的領域。他先後組織領導研製了多種具有國際先進水平的紅外光電探測器，併成功應用於多種遙感探測先進裝備，為我國“兩彈一星”等研究作出了重要貢獻。
深耕不輟，碩果累累
20世紀60年代末，我國開始自主研製氣象衛星。湯定元首先注意到紅外技術在氣象衛星上的發展前景，並於70年代收集並翻譯出版了《紅外技術在氣象衛星上的應用》，引導上海技物所堅持以國家需求為牽引，開展紅外技術在空間應用的研究。
自20世紀70年代末，湯定元以科學家的敏銳眼光，選擇以窄禁帶半導體碲鎘汞作為主攻方向，親自組織窄禁帶半導體物理基礎研究，對材料、器件的技術展開攻關研究。
近些年，紅外探測器已發展到第三代，而碲鎘汞是製備第三代紅外光子探測器最重要的材料。湯定元組建物理室來進行碲鎘汞材料的研究，解決了碲鎘汞紅外探測器發展過程中遇到的問題，為紅外技術的發展開闢了道路。
（來源：中科院上海技物所）
1993年，湯定元主持的“窄禁帶半導體碲鎘汞的光學和電學性質研究”專案獲國家自然科學獎三等獎。此外，他的13項研究成果被寫進1999年由德國Springer出版社出版的國際知名的科學手冊。
1991年，湯定元當選為中國科學院院士。2002年，他榮獲何梁何利基金科學與技術進步獎。
2019年6月3日，湯定元在上海因病去世，享年100歲。
湯定元院士治學嚴謹、誨人不倦、育人有成，先後培養出以方家熊院士、褚君浩院士等為代表的一大批優秀科學家。他一生熱愛祖國、淡泊名利，貢獻畢生精力，從無到有、從弱到強地發展了我國紅外技術，使該技術成為我國戰略性高科技之一。他用一生之所學，報效祖國之萬一，生動地詮釋了中國科學家精神，為後人樹立了光輝的榜樣。
湯定元
（1920.5-2019.6）
中國科學院院士
物理學家
來源：中國科學家
