音頻科普:-師昌緒的材料科學研究之路
發布時間:2020-10-30
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音頻科普:-師昌緒的材料科學研究之路

2011年1月14日,91歲高齡的師昌緒院士,登上了國家最高科技獎的領獎台。他是我國著名材料學家、中國科學院和中國工程院兩(liang) 院的院士。半個(ge) 多世紀以來,始終為(wei) 我國科技事業(ye) 的發展不停奔忙。即便年逾九旬,師昌緒院士也一直活躍在科學前沿領域。

  人們(men) 說,師昌緒院士是個(ge) 用“特殊材料”造就的老人。一輩子和各種各樣的材料打交道,在高溫合金、合金鋼等領域為(wei) 我國創造了多項第一。今天,我們(men) 共同來聽聽師昌緒院士與(yu) 材料科學之間的不解之緣。

  我們(men) 先來認識一下這位熱衷材料研究的科學家。師昌緒出生於(yu) 1918年,中學畢業(ye) 後,考入西北工學院礦冶係,開始走上科學研究道路。

  1945年大學畢業(ye) 後,師昌緒在四川和鞍山工作了3年。1948年到美國留學。異國求學的曆程對於(yu) 師昌緒來說還算順利。1955年回國後,師昌緒被分配到中國科學院從(cong) 事科學研究。兩(liang) 年後,中國科學院以發展新技術和新材料為(wei) 重點,任命師昌緒為(wei) 金屬研究所高溫合金研究組組長。

  高溫合金是他從(cong) 未接觸過的領域,在研究方向上,師昌緒選定開發鐵基高溫合金代替最為(wei) 流行的鎳基合金,因為(wei) 當時國內(nei) 既缺鎳又缺鉻,而且受到國外技術封鎖。他和撫順鋼廠合作,開發出我國第一個(ge) 鐵基高溫合金,後來用於(yu) 航空發動機渦輪盤。那時,師昌緒還兼任合金鋼研究室主任。在他的指導下,1958年開發出無鎳不鏽鋼,用在尿素生產(chan) 的裝備上,比國際常用的鎳鉻不鏽鋼還要好。

  為(wei) 了高溫合金的推廣與(yu) 生產(chan) ,不論條件多艱苦,師昌緒總是身先士卒,在第一線解決(jue) 各種各樣的技術難題。他幾乎走遍全國的特殊鋼廠和航空發動機廠,幫助解決(jue) 生產(chan) 中出現的實際問題,被大家親(qin) 切地稱為(wei) “材料醫生”。在航空發動機中,渦輪葉片工作條件最為(wei) 苛刻,需要耐高溫、抗疲勞、高強度。師昌緒等研究人員考慮到鑄造合金有不少優(you) 點,於(yu) 是采用真空冶煉、真空澆鑄等先進手段,開發出了可用於(yu) 航空發動機渦輪葉片的合金。

  到了1964年的時候,我國自行設計的軍(jun) 用飛機即將投產(chan) ,卻沒有高性能的發動機。在技術人員激烈的辯論中,確定了采用氣冷空心渦輪葉片。當時,航空院負責材料工藝的總工程師,到師昌緒家裏說明情況,希望在渦輪工作溫度會(hui) 提高100攝氏度的前提下,研製出這種氣冷空心渦輪葉片。

  在接受任務後,師昌緒拿到的基礎資料隻有一張空心渦輪葉片的外觀草圖。他緊急組織起100多人的攻關(guan) 隊伍,與(yu) 大家日夜奮鬥在金屬研究所簡陋的精密鑄造實驗室裏。在他的帶領下,我國的科研人員僅(jin) 用一年時間就攻克了一係列技術難關(guan) 。在實驗室中做出了比美國難度更大的9孔鑄造鎳基高溫合金空心渦輪葉片,使我國航空發動機性能邁上了一個(ge) 新台階。

  當時和師昌緒一起工作的中科院金屬研究所原所長李依依院士說:“我國是世界上第二個(ge) 采用這種葉片的國家,當時英國也還沒有。這種葉片裝備了我國上個(ge) 世紀60至90年代生產(chan) 的大部分先進發動機。多年來從(cong) 沒有因為(wei) 葉片的問題,出過任何事故。”

  這項研發工作,不僅(jin) 為(wei) 我國鑄造高溫合金在航空發動機渦輪葉片的應用上開辟了先河,以後的柱晶葉片和單晶葉片也都由此開始,空心冷卻性能也從(cong) 100攝氏度發展到今天的400~500攝氏度。正是因為(wei) 長期對國家科技發展的關(guan) 心和思考,才讓師昌緒成為(wei) 一位高瞻遠矚的戰略科學家,不斷推動著我國材料科學乃至整個(ge) 科學事業(ye) 的發展。

  1984年,師昌緒調到中科院技術科學部工作。他敏銳地感覺到來自世界新技術革命的挑戰,組織學部委員們(men) 對我國鋼鐵、能源、通信、計算機、集成電路的發展以及科技人員的培養(yang) 等重大問題進行谘詢,並提出科技和經濟不能“兩(liang) 張皮”。早在1982年,他與(yu) 3位科學家一起提出成立中國工程院的建議。最終,在1994年中國工程院正式成立了。師昌緒當選為(wei) 首批院士和首屆副院長。

  師昌緒根據我國基金製的發展提出了很多建議。他主持編寫(xie) 了《學科發展戰略研究》,為(wei) 我國基礎研究的資助指明了方向。1997年,我國啟動重大基礎研究規劃的立項工作,開始隻有農(nong) 業(ye) 、能源、信息、資源環境與(yu) 生命科學5個(ge) 領域。在師昌緒等科學家的積極建議下,材料被列為(wei) 重點支持領域之一,推動我國材料科學研究步入了快車道。

  師昌緒院士說自己是個(ge) “閑不住的老人”。在一般人的印象裏,90多歲的老人早該在家裏頤養(yang) 天年。可是要見師昌緒老先生,卻得到國家自然科學基金委員會(hui) 的辦公樓裏,因為(wei) 這是他工作的地方。

  師昌緒院士有一本“效率手冊(ce) ”,上麵記錄著他每天的工作安排。例如,2009年,在北京接待來訪202批次,在京開會(hui) 56次,出京開會(hui) 13次,包括沈陽、天津、成都、威海、上海、深圳、廣州等,還做了3次特邀報告;2010年,出差10次,南到廣州,北至滿洲裏,在京主持大小會(hui) 議幾十個(ge) ,其餘(yu) 時間幾乎每天都到辦公室工作。

  當被問到為(wei) 什麽(me) 耄耋之年仍然這麽(me) 忙碌的時候,師昌緒回答說:“因為(wei) 我平生,最好管‘閑事’。”

  對於(yu) 這一點,與(yu) 他共事20多年的國家自然基金委原工程與(yu) 材料學部常務副主任李克健深有感觸。

  2000年的一天,師昌緒突然找到李克健,詢問有關(guan) 碳纖維的事情。碳纖維是航空、航天的關(guan) 鍵材料,其他國家既不出口、也不轉讓技術。李克健回憶時說道:“當時國內(nei) 沒人管這件事,師老先生也不是這方麵的專(zhuan) 家,但他意識到了這一問題的重要性,二話不說把這當成了自己的事。”

  後來,師昌緒主持召開了關(guan) 於(yu) 碳纖維發展的研討會(hui) ,並親(qin) 自向上級建議把這項研究列為(wei) 我國高技術研發專(zhuan) 項。10多年來他一直跟蹤我國碳纖維的研發、生產(chan) 與(yu) 應用,強調要“自主創新”、“降低成本”。在李克健眼中,師昌緒院士很有眼光,管的都是國家最需要的事。什麽(me) 事情重要,關(guan) 鍵環節在哪裏,他都能敏銳地看到,並且敢說敢做。

  師昌緒總是勇於(yu) 挑擔子。20世紀80年代,他把國內(nei) 27個(ge) 和材料相關(guan) 的學會(hui) 團結在一起,成立了中國材料聯合會(hui) 。多年的老朋友李恒德院士曾感歎,這件事虧(kui) 得有他,很難想到還有別人能辦成。這得需要多大號召力、勇氣和細致繁瑣的工作啊。

  在整個(ge) 材料科學領域,師昌緒院士都可謂德高望重,但他特別“低調”。說起獲得國家最高科技獎,他連連擺手說:“這個(ge) 獎不是給我一個(ge) 人的,是給整個(ge) 材料科學界的。作為(wei) 一個(ge) 中國人,就要對中國作出貢獻,這是人生的第一要義(yi) 。”

  師昌緒院士曾評價(jia) 自己智慧平平,絕非一個(ge) 聰明人。總結自己近一個(ge) 世紀的人生,他認為(wei) ,人一定要有所作為(wei) ,智慧、體(ti) 魄是基礎,勤奮、進取是動力,素質、品德是保證,環境、機遇是條件。在很多人眼裏,身為(wei) 科學家的師昌緒身上總有一種很強的親(qin) 和力。國家自然基金委原秘書(shu) 長袁海波說:“他走到哪裏都有一種吸引力,能把大家凝聚在一起。他非常尊重別人,哪怕隻是一個(ge) 工人或者實驗員。”

  在師昌緒院士與(yu) 老伴兒(er) 郭蘊宜合寫(xie) 的長詩《尋夢》中,有這樣兩(liang) 句:遲暮夕陽餘(yu) 熱暖,情真意切育英才。幾十年來,師昌緒院士不遺餘(yu) 力培養(yang) 人才,帶出了一支能打硬仗的技術攻堅隊伍。他的學生中大多已經成為(wei) 我國材料科技事業(ye) 的中堅力量。為(wei) 了讓年輕人在國際上早露頭角,許多國際會(hui) 議邀請他做主題報告,他都把機會(hui) 讓給了年輕人。

  屬於(yu) 樂(le) 天派的師昌緒院士認為(wei) ,隻要對國家科學技術發展有利,就會(hui) 努力付出。自己最大的願望就是,看到國家加快推進體(ti) 製改革。現在學術界比較急躁,這樣不利於(yu) 培養(yang) 創新人才。而對於(yu) 自己則是,得過且過,得活且活,但是活一天就要為(wei) 國家做一天事。

  作為(wei) 我國高溫合金的奠基人,師昌緒把畢生精力都獻給了祖國的科技事業(ye) 。2014年11月10日,師昌緒院士與(yu) 世長辭。他用生命譜寫(xie) 了精彩的人生,更為(wei) 科技工作者樹立了光輝的榜樣。



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