叶恒强：显微世界求索路

■我们的记者郝军

在叶恒强看来，中国的“准晶体”研究在短时间内赶上甚至超过国际先进水平，是一大成就。

在炼钢时代，他选择金属物理学作为他科学生活的起点。

当他40岁第一次出国时，他非常清楚他的科学研究之旅才刚刚开始。

作为我国最早从事固体原子相研究的科学家之一，他与合作者对“准晶”的独立发现在很短的时间内就完成了赶超世界先进水平的任务。

他就是中国科学院院士、中国科学院金属研究所研究员叶恒强。

在最近的中国科学院两院院士会议上，《中国科学》记者见到了这位70多岁的学者。在他低调朴素的身影背后，是一条无怨无悔的人生之路。

书房内外的世界

虽然我已经在沈阳住了将近半个世纪，但是很难改变我的口音。当与叶恒强交谈时，你可以很容易地看出他的普通话带有淡淡的广东和香港口音。

他原籍广东番禺，1940年出生于香港。自从来到这个世界，叶恒强的人生旅程似乎注定要与汹涌澎湃的“大时代”纠缠在一起。

在叶恒强出生之前，他的父母和子女一家为了躲避抗日战争，从广东搬到了香港，到亲戚家避难。这个家族最初认为当时还是英国殖民地的香港不会卷入这场战争。没想到，叶恒强出生一年后，香港沦陷了。在异乡的生活越来越艰难。叶一家人决定回到家乡和广州。

现在想起我在广东的家乡，叶恒强最难忘的是书房二楼的阁楼，也就是不到二十平方米。这个又高又大的书架围成一个圈，里面装满了父亲的书。叶恒强的父亲毕业于复旦大学文学系，后来在一所中学任教。虽然他家的藏书主要是文学和历史，但实际上很“杂”:商务印书馆印刷的“丛书集成”占据了很大的空间，还有流行的《语丝》和《生活》周刊，怪诞的武侠小说《蜀山剑客传》，当然还有《水浒传》和《红楼梦》的名作。

读书的时候，书房成了叶恒强的精神天堂，“整天泡在里面，什么事也没发生。”他最喜欢的是历史小说，如《隋唐演义》和杂志上的图片。

在高中，叶恒强很容易就学会了文科，但理科需要更多的努力。周围的大多数学生都有明确的志向。好的文科学生已经开始以“小记者”的身份写文章，而好的理科学生已经开始自学微积分。

"有许多学生在艺术和科学方面都比自己强得多。"叶恒强非常好胜，在每一门课程中都不敢粗心大意。

在浓厚的文学氛围中长大，在外人看来，“学习文科”似乎是叶恒强的一种自然选择。然而，在他人生的第一个重要转折点，“伟大时代”又一次在他的生活中留下了印记。

1955年，它开始“消灭反革命”，1956年，它发出了“向科学进军”的号召，1957年，它如火如荼地进行着，1958年，“*”开始了...一连串的政治运动如洪流般席卷而来，而叶恒强对他学识渊博的父亲未能成功多少有些畏惧。

叶恒强高中毕业的那一年恰逢国家号召“锻造钢铁”。他知道钢铁是使国家富强的迫切需要，但他的心并不满足于“仅仅制造钢铁”，他希望学习更多的科学知识。叶恒强终于为自己找到了一个“两全其美”的解决方案——申请北京钢铁学院(现北京科技大学)金属物理专业。

"这个专业与物理和钢都有关."谈到最初的选择，叶恒强开玩笑说，他只是“一个孩子的想法”。

最好的几年

1958年，叶恒强如愿考入北京钢铁学院，主修金属物理。他告别了家人，去了北方学习。作为新中国成立后设立的第一个金属物理学专业，著名的金属物理学家柯军、张兴谦、肖基美和方正之等被称为“四大丹麦人”，都在这里任教。叶恒强有幸聆听了大师的教诲。

在大学毕业之前，中国科学院金属研究所的物理冶金和晶体学家郭心仪带来了一份关于透射电子显微镜的学术报告，给叶恒强留下了深刻的印象:“电子显微镜在当时还是一件稀罕的东西。”

1964年大学毕业，叶恒强考入中国科学院金属研究所攻读研究生。当他进入学校时，他被分配到郭心仪，这个曾经与他关系密切的人，因为他最初选择的导师被指示带领一个代表团去“第三线”参加铀提炼，从而与电子显微镜形成了联系。

从温暖的南方到寒冷的东北，年轻的叶恒强对异国的环境和气候并不感到不舒服。每月供应的15公斤面粉和大米足以填饱他的肚子。“感冒根本不是一件事。”

然而，在那个特殊的时代，像绝大多数中国知识分子一样，叶恒强也不能侧着身子学习，也不能安心。各种社会和政治运动是他不得不面对的“主要问题”。开学第二年，叶恒强和他的导师国鑫去沈阳法库县开展“四清”活动。回顾过去，“接触真实的社会”可能是这个年轻学生深入内地的最大收获。1966年5月，师徒回到沈阳金属学院。不久，“*”爆发了。

“*”期间，金属研究所隶属于国防科学技术工业委员会。叶恒强1967年从研究生院毕业后的去向与科学研究无关。作为一名知青，他和国防科工委的应届毕业生一起开始“下乡接受工农兵再教育”。他被派往位于辽东半岛腹地的海城县种植水稻。这又是两年半。

事实上，从1958年他上大学到1976年“*”结束，叶恒强的学术道路在“大时代”的背景下是曲折而充满荆棘的。

“现在我想起来了，我们这一代人最宝贵的时光已经过去了。”叶恒强的语气中没有一丝遗憾。其他人听到这轻描淡写的感叹。

幸运的是，在研究生院有限的学习时间里，叶恒强仍然掌握了电子束衍射分析晶体材料结构缺陷的理论和方法。"虽然它们不完整，也没有发表过论文，但毕竟它们正在走向世界。"

郭可信的“大弟子”

可以说，叶恒强在那段虚度的时光中获得的最大收获，一定是他和郭心仪建立的深厚的师生友谊。虽然他不是郭的亲信弟子，但叶恒强却是一个当之无愧的"大弟子"。自从研究生入学以来，他从未离开过金属学院，一直在国鑫的指导下学习和工作。这两个人成了亲密的朋友。

在外人看来，郭心仪总是显得如此苛刻，甚至不人道。然而，在叶恒强的心里，老师始终对学生充满了爱。

1978年，中国迎来了“科学之春”。改革开放给了中国科学家再次出国交流和研究的机会。郭认为他的学生应该练习好英语口语，所以他拿出著名的林肯在葛底斯堡的演讲，让大家背诵。

"我说普通话带有口音，更不用说英语了。"叶恒强开玩笑说，虽然两人已经成为同事，但国鑫仍然要求叶恒强每天早上提前一个小时到他家练习英语口语并进行个人指导。

1980年6月，叶恒强去亚利桑那州立大学做访问学者。他第一次出国接触高分辨率电子显微镜的发展前沿。这时，他已经40岁了。

在美国，其他教授自然需要了解这位远道而来的中国学者的学术基础。令叶恒强尴尬的是，虽然他做了十几年的科研人员，但在过去的两年里，他只能在国内期刊上发表两篇中文文章。

另一方很困惑，问道:“你们都做了些什么？”叶恒强有些无语，因为他不知道如何解释中国科学家在过去十年左右的坎坷命运和经历。

事实上，当“*”结束后科学研究逐渐恢复时，叶恒强很快就完成了一项重要任务。在高温合金材料的失效分析中，他发现了冲击韧性随硅含量呈马鞍形变化的规律，这有助于冶金产品质量的提高。

在这种可以转化为工业应用的基础研究中，它实际上包含了叶恒强科研工作的客观逻辑——通过电子显微镜进入材料的微观世界，并在精细到原子尺度上建立材料的组织结构和性质之间的“桥梁”。

没有遗憾的过去。

自20世纪70年代以来，国际学术界掀起了利用高分辨率电子显微镜研究合金相的热潮。然而，我国的相关研究长期缺乏先进的设备和技术手段。

1980年，郭可信向中国科学院领导发出“军令”，申请引进当时最先进的JEM200CX高分辨率电子显微镜，以确保在获得该设备后“三年内取得成果”。1980年秋，郭可信的申请被批准。

正是这种电子显微镜研究的“利器”，给叶恒强的研究生涯带来了迄今为止最令人满意的结果。

1984年，叶恒强和他的合作者在高温合金的晶体块中发现了传统晶体学所不允许的五种对称性。就在他们开始深入研究的时候，以色列科学家达尼埃尔·谢赫特曼在《物理评论快报》上发表了与该研究类似的结果和结论，并将具有这种独特现象的化合物命名为“准晶”。

谢奇曼的论文发表于1984年底。早在1982年，他就实际观察到了“准晶”现象。结果，谢赫曼获得了2011年诺贝尔化学奖。

直到这项研究获得“诺贝尔奖”，叶恒强及其合作者在郭忠信指导下的“准晶”研究过程才浮出水面。1984年，国鑫的学生张泽、国鑫和叶恒强也根据拓扑密相中有序二十面体取向的思想，在NiTi合金中观察到了二十面体“准晶”相。

"我们的发现是独立的，属于不同于国外研究的思想和体系."叶恒强说，“准晶”动摇了晶体周期性的规律性，扩大了对物质基本结构的理解。

此后，叶恒强和他的合作者发现并研究了对称和立方对称等八次“准晶”相，使中国的“准晶”实验研究跃居世界前列。这一系列研究获得了1987年国家自然科学奖的一等奖。

谈到“准晶体”，一些人哀叹中国科学家“错过了诺贝尔奖”。在叶恒强看来，让中国的“准晶体”研究在短时间内赶上甚至超过国际先进水平，是一项伟大的成就，“没有遗憾，因为科学就是这样”。

20世纪90年代以来，叶恒强的工作重心逐渐转移到科研管理上。除先后担任中国科学院金属研究所副所长和所长外，他还担任中国电子显微镜学会理事和973计划咨询专家组成员。

“商务旅行更加频繁。人们打电话回来，好像他们在开或关。他们每周都在不同的地方。”叶恒强承认，他很难在科学研究和管理工作之间找到平衡。

尽管如此，叶恒强始终保持着对科学研究的专注和热情，发表论文400多篇，并与他人合作出版了《电子衍射图》、《高分辨率电子显微镜》、《高空间分辨率分析电子显微镜》等6本书。

如今，兼职工作越来越少，叶恒强可以更轻松地回到他钟爱的电子显微镜世界。

借助先进的像差校正电子显微镜，科学家们已经能够深入观察材料结构的“亚艾米尺度”。“进入亚-埃世界”，叶恒强期待与年轻科学家合作，揭示更多的物质秘密。

《中国科学》(人民周刊，第9版，2014年6月20日)