音頻科普:-師昌緒的材料科學(xué)研究之路
發(fā)布時(shí)間:2020-10-30
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音頻科普:-師昌緒的材料科學(xué)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(jiǎng)的領(lǐng)獎(jiǎng)臺(tái)。他是我國著名材料學(xué)家、中國科學(xué)院和中國工程院兩院的院士。半個(gè)多世紀(jì)以來,始終為我國科技事業(yè)的發(fā)展不停奔忙。即便年逾九旬,師昌緒院士也一直活躍在科學(xué)前沿領(lǐng)域。

  人們說,師昌緒院士是個(gè)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(lǐng)域?yàn)槲覈鴦?chuàng)造了多項(xiàng)第一。今天,我們共同來聽聽?zhēng)煵w院士與材料科學(xué)之間的不解之緣。

  我們先來認(rèn)識(shí)一下這位熱衷材料研究的科學(xué)家。師昌緒出生于1918年,中學(xué)畢業(yè)后,考入西北工學(xué)院礦冶系,開始走上科學(xué)研究道路。

  1945年大學(xué)畢業(yè)后,師昌緒在四川和鞍山工作了3年。1948年到美國留學(xué)。異國求學(xué)的歷程對(duì)于師昌緒來說還算順利。1955年回國后,師昌緒被分配到中國科學(xué)院從事科學(xué)研究。兩年后,中國科學(xué)院以發(fā)展新技術(shù)和新材料為重點(diǎn),任命師昌緒為金屬研究所高溫合金研究組組長(zhǎng)。

  高溫合金是他從未接觸過的領(lǐng)域,在研究方向上,師昌緒選定開發(fā)鐵基高溫合金代替最為流行的鎳基合金,因?yàn)楫?dāng)時(shí)國內(nèi)既缺鎳又缺鉻,而且受到國外技術(shù)封鎖。他和撫順鋼廠合作,開發(fā)出我國第一個(gè)鐵基高溫合金,后來用于航空發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪盤。那時(shí),師昌緒還兼任合金鋼研究室主任。在他的指導(dǎo)下,1958年開發(fā)出無鎳不銹鋼,用在尿素生產(chǎn)的裝備上,比國際常用的鎳鉻不銹鋼還要好。

  為了高溫合金的推廣與生產(chǎn),不論條件多艱苦,師昌緒總是身先士卒,在第一線解決各種各樣的技術(shù)難題。他幾乎走遍全國的特殊鋼廠和航空發(fā)動(dòng)機(jī)廠,幫助解決生產(chǎn)中出現(xiàn)的實(shí)際問題,被大家親切地稱為“材料醫(yī)生”。在航空發(fā)動(dòng)機(jī)中,渦輪葉片工作條件最為苛刻,需要耐高溫、抗疲勞、高強(qiáng)度。師昌緒等研究人員考慮到鑄造合金有不少優(yōu)點(diǎn),于是采用真空冶煉、真空澆鑄等先進(jìn)手段,開發(fā)出了可用于航空發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪葉片的合金。

  到了1964年的時(shí)候,我國自行設(shè)計(jì)的軍用飛機(jī)即將投產(chǎn),卻沒有高性能的發(fā)動(dòng)機(jī)。在技術(shù)人員激烈的辯論中,確定了采用氣冷空心渦輪葉片。當(dāng)時(shí),航空院負(fù)責(zé)材料工藝的總工程師,到師昌緒家里說明情況,希望在渦輪工作溫度會(huì)提高100攝氏度的前提下,研制出這種氣冷空心渦輪葉片。

  在接受任務(wù)后,師昌緒拿到的基礎(chǔ)資料只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(guān)隊(duì)伍,與大家日夜奮斗在金屬研究所簡(jiǎn)陋的精密鑄造實(shí)驗(yàn)室里。在他的帶領(lǐng)下,我國的科研人員僅用一年時(shí)間就攻克了一系列技術(shù)難關(guān)。在實(shí)驗(yàn)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(fā)動(dòng)機(jī)性能邁上了一個(gè)新臺(tái)階。

  當(dāng)時(shí)和師昌緒一起工作的中科院金屬研究所原所長(zhǎng)李依依院士說:“我國是世界上第二個(gè)采用這種葉片的國家,當(dāng)時(shí)英國也還沒有。這種葉片裝備了我國上個(gè)世紀(jì)60至90年代生產(chǎn)的大部分先進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)。多年來從沒有因?yàn)槿~片的問題,出過任何事故。”

  這項(xiàng)研發(fā)工作,不僅為我國鑄造高溫合金在航空發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪葉片的應(yīng)用上開辟了先河,以后的柱晶葉片和單晶葉片也都由此開始,空心冷卻性能也從100攝氏度發(fā)展到今天的400~500攝氏度。正是因?yàn)殚L(zhǎng)期對(duì)國家科技發(fā)展的關(guān)心和思考,才讓師昌緒成為一位高瞻遠(yuǎn)矚的戰(zhàn)略科學(xué)家,不斷推動(dòng)著我國材料科學(xué)乃至整個(gè)科學(xué)事業(yè)的發(fā)展。

  1984年,師昌緒調(diào)到中科院技術(shù)科學(xué)部工作。他敏銳地感覺到來自世界新技術(shù)革命的挑戰(zhàn),組織學(xué)部委員們對(duì)我國鋼鐵、能源、通信、計(jì)算機(jī)、集成電路的發(fā)展以及科技人員的培養(yǎng)等重大問題進(jìn)行咨詢,并提出科技和經(jīng)濟(jì)不能“兩張皮”。早在1982年,他與3位科學(xué)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(dāng)選為首批院士和首屆副院長(zhǎng)。

  師昌緒根據(jù)我國基金制的發(fā)展提出了很多建議。他主持編寫了《學(xué)科發(fā)展戰(zhàn)略研究》,為我國基礎(chǔ)研究的資助指明了方向。1997年,我國啟動(dòng)重大基礎(chǔ)研究規(guī)劃的立項(xiàng)工作,開始只有農(nóng)業(yè)、能源、信息、資源環(huán)境與生命科學(xué)5個(gè)領(lǐng)域。在師昌緒等科學(xué)家的積極建議下,材料被列為重點(diǎn)支持領(lǐng)域之一,推動(dòng)我國材料科學(xué)研究步入了快車道。

  師昌緒院士說自己是個(gè)“閑不住的老人”。在一般人的印象里,90多歲的老人早該在家里頤養(yǎng)天年??墒且妿煵w老先生,卻得到國家自然科學(xué)基金委員會(huì)的辦公樓里,因?yàn)檫@是他工作的地方。

  師昌緒院士有一本“效率手冊(cè)”,上面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(huì)56次,出京開會(huì)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(bào)告;2010年,出差10次,南到廣州,北至滿洲里,在京主持大小會(huì)議幾十個(gè),其余時(shí)間幾乎每天都到辦公室工作。

  當(dāng)被問到為什么耄耋之年仍然這么忙碌的時(shí)候,師昌緒回答說:“因?yàn)槲移缴?,最好管‘閑事’?!?/p>

  對(duì)于這一點(diǎn),與他共事20多年的國家自然基金委原工程與材料學(xué)部常務(wù)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(guān)碳纖維的事情。碳纖維是航空、航天的關(guān)鍵材料,其他國家既不出口、也不轉(zhuǎn)讓技術(shù)。李克健回憶時(shí)說道:“當(dāng)時(shí)國內(nèi)沒人管這件事,師老先生也不是這方面的專家,但他意識(shí)到了這一問題的重要性,二話不說把這當(dāng)成了自己的事?!?/p>

  后來,師昌緒主持召開了關(guān)于碳纖維發(fā)展的研討會(huì),并親自向上級(jí)建議把這項(xiàng)研究列為我國高技術(shù)研發(fā)專項(xiàng)。10多年來他一直跟蹤我國碳纖維的研發(fā)、生產(chǎn)與應(yīng)用,強(qiáng)調(diào)要“自主創(chuàng)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。什么事情重要,關(guān)鍵環(huán)節(jié)在哪里,他都能敏銳地看到,并且敢說敢做。

  師昌緒總是勇于挑擔(dān)子。20世紀(jì)80年代,他把國內(nèi)27個(gè)和材料相關(guān)的學(xué)會(huì)團(tuán)結(jié)在一起,成立了中國材料聯(lián)合會(huì)。多年的老朋友李恒德院士曾感嘆,這件事虧得有他,很難想到還有別人能辦成。這得需要多大號(hào)召力、勇氣和細(xì)致繁瑣的工作啊。

  在整個(gè)材料科學(xué)領(lǐng)域,師昌緒院士都可謂德高望重,但他特別“低調(diào)”。說起獲得國家最高科技獎(jiǎng),他連連擺手說:“這個(gè)獎(jiǎng)不是給我一個(gè)人的,是給整個(gè)材料科學(xué)界的。作為一個(gè)中國人,就要對(duì)中國作出貢獻(xiàn),這是人生的第一要義?!?/p>

  師昌緒院士曾評(píng)價(jià)自己智慧平平,絕非一個(gè)聰明人。總結(jié)自己近一個(gè)世紀(jì)的人生,他認(rèn)為,人一定要有所作為,智慧、體魄是基礎(chǔ),勤奮、進(jìn)取是動(dòng)力,素質(zhì)、品德是保證,環(huán)境、機(jī)遇是條件。在很多人眼里,身為科學(xué)家的師昌緒身上總有一種很強(qiáng)的親和力。國家自然基金委原秘書長(zhǎng)袁海波說:“他走到哪里都有一種吸引力,能把大家凝聚在一起。他非常尊重別人,哪怕只是一個(gè)工人或者實(shí)驗(yàn)員。”

  在師昌緒院士與老伴兒郭蘊(yùn)宜合寫的長(zhǎng)詩《尋夢(mèng)》中,有這樣兩句:遲暮夕陽余熱暖,情真意切育英才。幾十年來,師昌緒院士不遺余力培養(yǎng)人才,帶出了一支能打硬仗的技術(shù)攻堅(jiān)隊(duì)伍。他的學(xué)生中大多已經(jīng)成為我國材料科技事業(yè)的中堅(jiān)力量。為了讓年輕人在國際上早露頭角,許多國際會(huì)議邀請(qǐng)他做主題報(bào)告,他都把機(jī)會(huì)讓給了年輕人。

  屬于樂天派的師昌緒院士認(rèn)為,只要對(duì)國家科學(xué)技術(shù)發(fā)展有利,就會(huì)努力付出。自己最大的愿望就是,看到國家加快推進(jìn)體制改革。現(xiàn)在學(xué)術(shù)界比較急躁,這樣不利于培養(yǎng)創(chuàng)新人才。而對(duì)于自己則是,得過且過,得活且活,但是活一天就要為國家做一天事。

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



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