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中国材料教父,国内却鲜为人知

发布时间:2019/10/31 16:56

  在学术界,他是公认的大科学家,他用雄才大略为材料科学操盘掌舵,是难得的科技管理领域的帅才;而在专业研究领域之外,他则以宽厚仁惠为后生晚辈铺路搭桥,是个助人为乐的好先生。

  这位老人就是著名材料学家师昌绪,他不仅是我国材料科学与技术界的一代宗师,更是推动我国材料科学发展的杰出管理者和科技战略家,可谓“中国材料之父”。

  早年他曾致信美国总统,力争中国知识分子回国的权利,因此两次登上美国报刊的头条,成为家喻户晓的人物。回国后,他成为我国材料科学发展乃至整个科学界发展的战略科学家,立下了汗马功劳。

  对于这样一位功勋卓著又富有传奇色彩的中国老一辈科学家,我们有什么理由忘记他呢?

  1910年,师昌绪出生在河北省徐水县一个书香门第家庭。师昌绪在自己80岁生日时写过一篇自述,其中谈到自己“智慧平平,绝非一个聪明人。”

  虽非聪明,但师昌绪却深知勤奋是关键,从小学到高中,他学习十分刻苦,成绩始终名列班级前列。他从小就酷爱读书,经常躲到家里一个偏僻的小院子读书,小伙伴们四处玩耍他也一概不参加。因此朋友们给他起了一个“老院子”的外号。

  师昌绪平静的生活随着卢沟桥的强盛而改变,17岁的师昌绪和全家一起逃离了家乡。逃难路上每天都要面对生离死别的场面,心中不免痛楚。

  1941年,高中毕业的师昌绪认为,中国要强盛就必须要有自己的钢铁工业,于是报考了国立西北工学院矿冶系。

  1945年大学毕业后,作为全班第一名,师昌绪被推荐到资源委员会四川綦江电化冶炼厂从事炼铜工作。1947年又调到鞍山钢铁公司任科技秘书。

  那个年代的大学生身份就如同一个“香饽饽”,师昌绪捧着“铁饭碗”完全可以过上人人羡慕、衣食无忧的生活。但为了把国内的冶金水平建设得更高,他决定辞去在国内的工作,考取自费留学的资格到美国深造。

  凑了两年的学费后,师昌绪才得以买得起一张去美国的船票。1948年9月,师昌绪来到美国密苏里大学矿冶学院从事真空冶金的研究,正式开启留学生涯。

  年轻的师昌绪到美国不久便显示了他的科研才华。他利用真空中蒸汽压的原理,从炼铅过程中所得的锌熔渣分离银,其纯度达90%以上。

  仅用了一年,师昌绪就拿下了硕士学位,一边在圣母大学任助教,一边攻读博士学位。他的博士论文是有关铟—锑—砷三元合金相图,为今天化合物半导体的发展作出了贡献。

  在麻省理工学院从事博士后研究期间,师昌绪以出色的研究成果完成了一项隶属美国空军课题的超高强度钢的研究。

  在他的研究结果基础上发展出来的高强度钢,成为20世纪60年代到80年代世界上最常用的飞机起落架用钢,解决了飞机起落架经常因韧性或冲击值不够断裂而发生严重事故的问题。

  早在师昌绪攻读博士时,北洋大学就曾邀请他回国任教,师昌绪打算读完博士之后就回国效力。

  岂料1950年朝鲜战争爆发后,美国司法部禁止从事理工医学科的中国研究生回国,如有违反或企图逃跑者将处以5年刑期或5000美元罚款。

  师昌绪就是被明令禁止回国的35名中国学者之一。他们当中有人被突击审查,有人被长时间审讯,甚至有人被关押起来。

  在美国当局禁止中国留学生回国后,师昌绪曾和印度孟加拉工学院联系,想去做一名研究学者,这当然是他为曲线回国而想出的办法。但随着中国在朝鲜战场上的胜利,美国当局便限制中国留学生离境,一律视出境为回中国。

  眼见一时回国无望,师昌绪只好选择先在美国就业。由于出色的科研水平,师昌绪被邀请前往美国麻省理工学院进行博士后研究。

1952年师昌绪在美国麻省理工学院

  工作之余,有坚定回国信念的师昌绪便与志同道合者开始了同美国当局的坚决斗争。他们做的第一件事情就是要把美国扣留中国留学生的情况向祖国汇报,为祖国提供确切的证据。

  师昌绪利用曾和印度大使馆有过联系,通过一位富有同情心的印度青年外交官把信件转交给了中国政府。

  1954年5月在日内瓦国际会议上,这封信成为中国抗议美国政府无理扣压中国留学生回国的重要依据,周恩来总理向美国政府提出严正抗议。

  美国新闻媒体将此事炒得沸沸扬扬,《波士顿环球报》还以通栏大标题报道在美的中国学生要求回到中国的消息,并刊登了师昌绪等3名中国留学生的照片,广播电台也连篇累牍地作了报道,以至于一些素不相识的美国人一眼就能认出他来。

  《波士顿环球报》在头版头条刊登师昌绪(左)、林正仙(中)、张兴钤(右)接受记者采访的照片

  为了营造声势,赢得美国人民的同情,师昌绪等人又写信给美国总统艾森豪威尔,申诉美国不应阻挠中国留学生回国,并将这封信向美国人民散发。

  师昌绪等人白天在实验室工作,晚上就用花50美元买来的滚筒式油印机油印控诉艾森豪威尔的信件,师昌绪将装得满满的两大皮箱信从波士顿运到纽约去散发。

  迫于美国国内外压力,22名中国留学生在1954年得以回国。次年,美国政府再次放行了包括师昌绪在内的76名中国留学生。

  为了挽留师昌绪,他的导师柯恩教授允诺可以给他提供更高的职位和更丰富的报酬。师昌绪谢绝了导师的热情挽留,说:“都不是。在美国我无关紧要,但我的祖国需要我!”

  柯恩教授被师昌绪执着的态度所感动,转而支持他的决定,并暗中予以帮助。为了帮助师昌绪回国,柯恩教授向美国空军隐瞒了师昌绪即将回国的事,否则师昌绪很难顺利回国。

  1955年6月,师昌绪怀着热烈的思想心绪从美国旧金山码头搭乘克里夫兰号客轮踏上了回国的归途,船在香港快靠岸时,一位不明身份的美国人走来劝他说:“如果你现在回心转意的话,我们仍然欢迎你乘坐这条船返回美国。”

  回国后的师昌绪被分配到中国科学院沈阳金属研究所,被指定为金属所在鞍钢工作组的负责人,从此开始了他在沈阳工作的30年。

  他的专长本是物理冶金学,而新的任务却涉及到炼铁、炼钢、轧钢等工艺问题,他毫不犹豫地挑起这副担子,边工作边学习,领导全组完成了多项重要课题。他不懂俄文,为了工作需要,他竟然依靠查字典译出了俄文版的《金属学物理基础》一书中液体金属结构与凝固两章。

  当时正值国内第一个五年计划建设的高潮期,师昌绪所在的金属所的研究工作重点转向了军工尖端材料的研究。

  高温合金是制造喷气式飞机和许多尖端武器的关键材料,国外有关这类材料的所有工艺都是绝密。师昌绪从中国既缺镍无铬,又收到国外封锁的实际出发,提出发展铁基高温合金的战略方针。

  1960年末,正是我国经济困难时期,苏联撤走专家后,师昌绪带领一支科技队伍攻关,吃白菜窝头,住寒冷的工人宿舍。

  那时他的妻子怀孕需要照顾,每天清晨师昌绪都会从沈阳乘坐第一辆闷罐车赶到抚顺钢厂,再坐最后一班车返回沈阳的家中,每天到家都已是夜里10点钟。由于长期操劳,师昌绪患了肾炎,即便是在便血的情况下,他依然在坚持工作。

  1961年美国研制成功了铸造空心涡轮叶片的技术,并投入使用,大大提高了飞机性能,然而其技术是严格保密的。

  1964年秋天的一个晚上,航空部六院的副总工程师荣科亲自登门拜访师昌绪,急切地询问他能否为我国航空发动机研制空心涡轮叶片。

  当时我国国产歼-7飞机采用的是前联1959年提供的米格飞机图纸,由于技术和材料的差异,实际造出来的飞机性能与样机有很大差距。围绕如何提升飞机性能的问题在当时产生了激烈的讨论。

  航空研究院主管材料与工艺的副总工程师荣科大胆提出了“采用空心涡轮叶片以提高涡轮工作温度”的方案。

  困难无疑是巨大并且难以想象的,当时除了美国没有第二个国家有能力做出空心叶片,中国的大多数科研人员更是见都没见过。但见过美国样品的荣科认准了这条路,他的脑海里更是早已有了承担这项任务的人选——师昌绪。

  荣科拿着根据回忆的草图问师昌绪:“美国有了,你敢接吗?”“美国人能拿出来,我们就能拿出来。”没有过多的迟疑和考虑,师昌绪当即作出了郑重承诺。

  虽然毫不犹豫地接下了任务,但是师昌绪的心理一点底都没有。在无法形容的巨大压力之下,师昌绪组织起了100多人的研发队伍,日夜奋斗在金属所简陋的精密铸造实验室。

  不到一年的时间,就研究出中国第一代空心气冷铸造镍基高温合金涡轮叶片,使我国成为世界上第二个采用这种叶片的国家,仅比美国晚了5年。

  几十年间,师昌绪基本跑遍了国内的航空发动机生产厂家,帮助解决了无数的生产过程中的问题。因为随叫随到,又能解决问题,所以他被人们亲切地称为“材料医生”。

  1983年,一纸调令从北京飞到了沈阳。时任金属所所长的师昌绪被任命为中科院技术科学部主任。

  他不再只是一个研究材料的专家,而是扮演起管理者和决策者的角色,成为推动我国材料科学发展乃至整个科学界发展的战略科学家。

  针对发展工程科学技术的必要性,他曾于1982年和1992年两次与张光斗等几位院士联名向国家建议成立中国工程院,并参与筹备建设。1994年,中国工程院终于在万众瞩目中诞生,74岁的师昌绪担任副院长。

  为了发展中国的科技事业,师昌绪还肩负着许多社会工作。1997年,我国启动重大基础研究规划的立项工作,开始只有农业、能源、信息、资源环境与生命科学等五个领域。1998年,在师昌绪等科学家的积极建议下,材料被列为重点支持领域之一。从此,我国材料科学研究驶入了快车道。

  生物材料是21世纪研究与开发的热点,中国因涉及几个学会不能联合而无法加入国际组织。师昌绪经过努力在1997年将他们联合成立了中国生物材料委员会,并于1998年加入国际组织,并成功争取到2012年在中国召开第九届世界生物材料大会。

  他不是生物材料专家,但他热心促进中国生物材料的发展,完全出于对中国材料科学与技术进步的责任心。

  作为一个战略科学家,师昌绪为整个学科乃至我国整体科技事业的发展出谋划策,以至于头发掉的一根不剩。他开玩笑说:“我这些头发啊,一半是在筹建腐蚀所时掉的,另一半是来北京以后掉的。”

  属于乐天派的师昌绪自认为是一个“只问耕耘,不问收获”的人,只要对国家科技发展有力,便努力为之。

  2011年,师昌绪荣获国家最高科学技术奖。那一年,已经90岁高龄的师昌绪坐飞机跑了全国11个城市,主持了40多个研讨会和学术报告。

师昌绪荣获2010年国家最高科学技术奖

  2014年11月10日,师昌绪走完了自己96年的人生历程。“作为一个中国人,就要对中国作出贡献,这是人生的第一要义”。师昌绪最常说的这句话,虽然朴实无华,却凝聚着一位饱经沧桑的老知识分子数十年来投身科学事业,不畏磨难,矢志报国的赤子情怀。