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追忆含能材料专家董海山院士:碧海青山赤子心

科普小知识 2022-04-14 09:13:37
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追忆含能材料专家董海山院士:碧海青山赤子心

■李明在张赟

董海山(1932011)

董海山是我国著名的含能材料专家。1932年10月18日出生于河北省滦县。1951年至1956年在北京理工大学学习,1957年至1961年在列宁格勒苏维埃化学技术学院学习。1961年9月至1962年4月,他在第二机械部的九个研究所担任技术员,1962年4月至1966年3月在Xi安的三个研究所参加全国高爆合作研究,1966年3月至1975年5月,他在青海国营221厂工作。自1975年5月以来,他一直在第二航空工业部第九医院的三个研究所工作。董海山长期从事核武器用高能炸药的合成与应用研究。他在简单炸药的合成、混合炸药和应用研究领域都有很深的造诣。该研究成果已应用于我国核武器领域,填补了我国高能炸药合成和应用的空白,对推动我国含能材料的发展起到了非常重要的作用。曾获4项国家科学会议奖、1项国家发明奖、1项国家科技进步奖和10多项部级科技进步奖。他于2003年当选为中国工程院院士。

在他79岁的一生中,他花了60年时间,执着于一件事并实现了它。

在风风雨雨中,他把一生献给了科学和信仰,把自己献给了国家和人民。

他对物质和名誉没有什么渴望。他愿意一辈子做烈性炸药领域的心甘情愿的牛。他希望中华民族站在世界的森林里。他希望桃和梅香继承烈性炸药的衣钵。

他是我国高能材料领域的著名专家,中国工程院院士董海山。

核武器和高能炸药的“先驱”

人们寿命很长。有些人选择尝试很多东西,而董海山愿意把自己的时间投入到烈性炸药领域。

这个故事可以追溯到20世纪50年代。

1951年,由于家庭经济困难,董海山申请了当时实行供应制的北京理工大学,进入化学工程系6511班。6511班是新中国第一个炸药专业班。1957年,董海山大学毕业,考入列宁格勒苏维埃化学工程学院。他仍然选择了核烈性炸药这个专业。在学习期间,董海山逐渐了解到,苏联组织了大量的人力物力,对军用炸药进行了广泛而深入的研究,尤其是对核武器的需求。中国对此一无所知,所以在确定论文的主题时,董海山向导师表示,他对新炸药的合成特别感兴趣,尤其是脂肪族多硝基化合物。董海山早就意识到,出国留学的任务不仅仅是获得学位那么简单,更重要的是学习和充分掌握苏联多年的研究成果,以便将来移植到中国,使中国赶上世界先进水平。1961年5月,董海山顺利通过毕业答辩,获得理学副博士学位,并来到一个神秘的单位——北京九所研究所。

20世纪60年代初,在北京的九个研究所的领导下,中国正在解决原子弹发展中的关键问题。原子弹的主要炸药是梯恩梯和黑索今。黑索今炸药是当时高能级的简单物质炸药。当时,中国无法生产,需要从苏联进口。中国炸药的科学研究和工业制造技术的真实状况与董海山在列宁格勒接触到的苏联新炸药的开发和应用形成了鲜明的对比。

不久,朱光亚、王、、陈能宽等九位*会见了这位回国的研究生,听取了他关于苏联在新型高能炸药研究方面取得的成就的报告。他思路清晰、逻辑严谨、观点新颖、数据准确、结论大胆,显示了他非凡的才华。专家学者都点头称是,“这些对我们的研究工作来说太重要了。请尽快整理出来。”他以惊人的记忆力,在很短的时间内,努力撰写了科技文献《新型高能炸药的合成化学》,为我国高能炸药的合成提供了重要的参考资料,揭开了我国高能炸药历史的第一页。

听取了董海山关于苏联新型高能炸药研究进展的汇报后,九所所长朱光亚向第二机械部提交了提案报告,要求开展我国新型高能炸药的研究。第二航空航天部领导对此高度重视,并立即上报国防科学技术委员会,该委员会很快获得**的批准。**决定在全国范围内开展核武器用新型高能炸药的合作研究,并将研究任务命名为“142次任务”(也称为“142次战斗”)。研究地点选在Xi的三个研究所,这三个研究所是当时中国发展炸药和推进剂能力最强的三个研究所(即后来的五个研究所)。中国科学院兰州化学物理研究所(以下简称兰州化学物理研究所)、上海有机化学研究所(以下简称上海有机化学研究所)和第二研究所的九个研究所组织了合作研究。主要目标是聚集国家力量来合成和制备设计核武器所需的高能炸药,尤其是氢弹。作为九个研究所的骨干,董海山已经投入了142项重点研究任务。1962年4月21日,Xi安三所召开“141”会议,聚集了国内炸药行业顶尖研究所的专家。30岁的董海山做了主题报告“新型硝基炸药的发展”。他谈到的炸药在当时是国内专家闻所未闻的。然而,他面前的这个年轻人非常雄辩。这份报告立即引起了热烈的反响。

炸药合成是炸药研究的基础。掌握炸药合成相当于掌握炸药研究的基础。年轻的董海山是带头的人。他带领技术人员在142战役中合成并改进了苏联的炸药。到1965年,重点研究小组已经成功合成了1~9号元素炸药。董海山在苏联发明了炸药2的“亚硝化合成法”。他直接用乙炔硝化液和醛亚胺缩合液同时进行曼尼希反应、亚硝化和盐化,硝化形成炸药2。他在曼尼希反应机理的合成过程和解释方面取得了创造性的成就,产率比苏联高20%。尽管2号炸药是从苏联仿制的,但它是20世纪60年代中国合成烈性炸药的一项重大技术进步。2号炸药的成功合成填补了我国高能炸药合成的空白,并获得1984年国家发明奖。

世界上没有路,当有更多的人行走时,它就变成了一条路。董海山是第一个探索并为中国使用高能炸药制造核武器开辟道路的人。沿着这条道路,烈性炸药在新中国重新焕发了活力。

痴迷爆炸性“厨师”

纵观董海山的年表和档案,在他60年的炸药研究生涯中,“技术专家”几乎是他名片的主要内容。与行政职位相比,他更喜欢专业技术人员的地位,并致力于炸药的合成世界。

中国是黑火药的故乡,但现代炸药的研发始于西方现代工业文明的发展。“合成”是一个重要的产品。它使人类能够获得自然界中不存在的单一的纯物质和材料。它极大地促进了人类获取新物质和创造新文明的能力和过程。现代炸药就是在这样的背景下产生的,并广泛应用于经济和军事领域。

董海山从小就喜欢泡在实验室里,享受着反复合成的乐趣。他把实验室当成厨房,把各种炸药当成自己的菜肴和调味品,并根据它们的特点合成不同的配方。

董海山在炸药领域享有“百科全书”的美誉。这与他早年在苏联学习时打下的基础有很大关系,离不开多年的不断积累和实践。几乎每一种高能化合物,他都能轻而易举地说出几种合成路线,每一种已知的炸药配方,他都能准确地说出爆速、爆压等性能参数和潜在的应用方向,而他对炸药和推进剂的渊博知识常常令他周围的人惊叹不已。

对于研究炸药的人来说,能量和敏感度之间的矛盾是一个永恒的话题。具有良好爆轰性能的炸药的热稳定性和机械敏感性往往不能令人满意。为了找到平衡点,开发综合性能好的炸药,董海山沉迷于炸药合成的世界,失去了控制。从简单炸药的发展到混合炸药的探索,从苏联到美国,再到中国都受到了关注。为了获得综合性能更好的炸药,他把目光转向了混合炸药。“142任务”完成后,蓝花提供的塑料粘结炸药配方1105在压缩成型过程中出现大面积裂纹。此外,随着储存时间的延长,晶粒中的裂纹会继续发展,无法进行后续的机械加工。塑料粘结炸药成了矗立在中国氢弹武器化大门前的一座大山。董海山首先从理论上分析了装药裂纹产生的原因,发现装药的内应力大于其抗拉强度,裂纹主要是由于成型粉末颗粒表面之间的弱粘结造成的,导致其抗拉强度低。董海山认为,为了降低热应力和回弹力,应增加成型粉,降低弹性模量。同时,为了提高抗拉强度,1105造型粉应涂上一层粘结能力强的粘合剂。通过这种方式,在1105炸药的改造研究中,董海山综合了几个合作单位的工作经验和成果,成功地研制出了改造后的1105配方,用于第一类重要武器,满足了我国核武器发展对高能炸药的迫切需求。这是新中国使用的第一种塑料粘结炸药。在1978年的全国科学大会上,1105改获了全国科学大会奖。

在多年的研究中,董海山逐渐将炸药研究从现象提升到本质,也就是说,他重视高能炸药发展的能量标准。他认为爆炸能量指数的问题相当复杂。爆炸速度和爆炸压力不能作为唯一的能量指标,还应考虑成型粉末的性能指标、能量指标、热稳定性和感度指标,建立追求能量、安全和可靠性综合匹配的学术思想。在这一思想的指导下,董海山后来开始研制高能低感度炸药、钝感炸药(木质炸药)和钝感高能炸药,并将应用领域从核炸药扩大到常规武器。

做扎实的工作并不意味着不仰望天空就努力工作。基于十多年的研究工作经验,他清楚地认识到,在科学研究工作的各个方面,最重要的是选择课题和确定技术路线,并着眼于武器应用的需要。他的高战略全局观、敏锐的科技洞察力和卓越的判断力使他有机会为炸药的发展绘制蓝图,并亲自指导年轻的接君一一实现。高能核武器主炸药、新型雷管装药和先进常规武器混合炸药等领域的全面发展,有效推动了炸药家族的多元化发展和行业技术进步。

从理论到实践,从现象到本质,他的整个世界都伴随着爆炸。人们不会从马鞍上下来,他们不会停下来。直到生命的最后一刻,董海山一直沉迷于炸药。

低下头,像一头心甘情愿的公牛,我为孩子们服务。

哲学家萨特曾经说过,世界上有两样东西永远不会改变。一个是高高悬挂在我们头顶的太阳、月亮和星星,另一个是深藏在每个人心中的崇高信念。董海山一生经历了风风雨雨,但他从未忘记爆炸性研究的初衷,即追求真理的本能和爱国爱党的信念。在每一个关键时刻,这已经成为支持他的最强大的心,不断培养和升华他的精神世界。

董海山的民族意识和民族意识从青年时代就已经形成。他出生在河北省滦县一个普通农民的家庭。小时候,他住在日本军队占领的地区。他亲眼目睹了他的同胞被侵略者杀害。他年轻的心种下了振兴国防和保护祖国的愿望。解放后,他靠助学金读完了高中,并被一所有供应系统的大学录取。大学毕业后,国家派他去苏联学习。对董海山来说,新中国是一座善良的山。他经常这样说:“是党和人民把我培养成了知识分子。国家在我身上花了这么多钱和心血,我必须报答祖国的恩情。”感恩曾经是董海山心中的全部想法。在苏联学习期间,董海山非常努力。实验室工作6个小时,他一天呆12个小时。他以极快的速度征服了语言障碍,吞噬了苏联爆炸性的知识。

然而,报恩的思想在“*”期间受到了极大的考验。董海山成了控制的对象,被贴上“苏修间谍”的标签。就在这时,1969年的一次重大核试验迫切需要一种新型炸药,而研发的艰巨任务落在了董海山身上。此时,由于政治冲击,他已经处于怀疑和不信任的境地。他清楚地知道在这种情况下承担这项任务是有风险的。首先,这很困难,其次,时间很紧。特别是在当时混乱的情况下,发生爆炸事故的概率更高。一旦发生事故,“故意拖延”和“故意破坏”的罪名将加在他头上,即使他跳进黄河,也洗不掉。但是,他说:“我一直愿意接受领导分配的科研任务。我最害怕的是不给我任务。只要我为国家工作,这就是我最大的满足!”他在实验室里吃饭和生活。他一天只休息四五个小时。他甚至梦想着工作,并很快完成了任务。然而,1969年和1970年的连续两次爆炸导致了对中等教育部雇员的逐一隔离和审查。董海山还被关进一所私人*并遭受酷刑。他的精神和身体几乎崩溃,他几次试图结束自己的生命。他直到1971年底才被释放。令他惊讶的是,他的妻子李子君也遭受了非人的折磨。她痛苦地去世了。她的两个小儿子被送回了农村。他的母亲眼泪汪汪。

“*”后,第九研究院的许多同事要求离开这个悲伤的地方。许多单位得知董海山的遭遇后,都邀请他去工作。此时,董海山的心中已经无法放弃他的爆炸事业的梦想,一直在为中国核武器事业的进步而担忧。他曾在自传中写道:“像中国这样的大国不能没有核武器,也不能没有第九宫。第九医院遭到迫害,每个人都要求被转移。核武器事业将如何发展?”在自我和大自我之间,董海山毫不犹豫地把国家、单位和事业放在首位。他埋葬了妻子的尸骨,抹去了悲伤的泪水,高昂着头,回到了中断了几年的事业。从这一刻起,报恩的理念开始上升到更高层次的精神追求——个人存在的价值就是为国家和事业做出贡献。他对生命意义的理解是全人类的幸福。他自愿献身于新中国的伟大事业和人民。这是一个共产主义者应该相信的。

1985年,在接受善良、报恩、失意和想入非非之后,董海山终于提交了入党申请书。共产主义真正成为了董海山的信仰和精神支柱,成为他在科学道路上孜孜以求的内在动力。

在2003年中国工程院院士答辩会上,当评委问一位老人,你如何评价自己在炸药行业的学术地位?老人回答说:“我不擅长评估自己。我一生中从未有过任何重大的创新。虽然我已经合成了大约20种新的化合物,这些化合物在文献中没有被首次报道,但是它们都没有被应用。武器研究中使用的炸药都是模仿外国的。虽然取得了一些进步,有些成绩比国外高,但都是比国外晚10年、晚一、二十年发展和应用的。”没人能想到这句简单而谦虚的话出自核武器用高能炸药领域的著名专家董海山之口。简单,谦虚和平易近人,董海山的日常外表是在每个人的眼中。

董海山,就像他的名字一样,胸怀宽广,识海深邃,有着山一样的崇高的思想境界和学术水平。正是他将自己的生活与中国的高能炸药工业紧密联系在一起,使中国在世界炸药领域占有一席之地。

2011年2月3日,董海山因突发大面积脑梗死在绵阳去世。在他去世后的几年里,我国一批中青年科学家在炸药和炸药领域的原始创新方面取得了显著的成就。我国的炸药和炸药领域正在沿着振兴中国千年火药文明的道路大步前进。这足以安慰以董海山院士为代表的新中国高能炸药的先驱们。

(作者:中国工程物理研究所化学材料研究所)

追忆含能材料专家董海山院士:碧海青山赤子心

(1)20世纪五六十年代,董海山与一位苏联老师合影。

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(2)1992年,董海山获得俄罗斯自然科学院外国院士证书。

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(3)1960年,董海山对炸药合成方法的研究笔记。

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(4)1999年,董海山为青年科技工作者讲课。

董海山,一个值得我们学习的榜样

■朱祖良

董海山院士是我国著名的高能材料专家,全国优秀科技工作者,五一劳动奖章获得者。他在高能材料和核武器领域的成就和成就,如同“两枚炸弹和一颗星星”战线上的许多科学家一样,将永远铭刻在*的历史纪念碑上,他的精神和品德将永远是我们学习的榜样。

要向董海山院士学习,首先要学习他热爱祖国、忠于事业的精神。

董院士在苏联列宁格勒苏联化学工业学院攻读博士期间,以其聪明和勤奋参加了许多重要实验,受到导师的高度赞赏。他才华横溢,把这些不允许记录在脑子里的实验数据保存了下来。20世纪60年代,他拒绝在学业结束后被导师挽留,满怀热情毫不犹豫地回到了祖国。当时,国家集中全国几个爆炸研究机构的力量,在Xi开展联合研究。董海山院士筛选出了他记忆中的化合物,并与同事们首次合成了一系列具有爆炸性的化合物。其中,2号炸药、10号炸药和中国第一种塑料粘结炸药,开创了中国核武器用炸药的发展方向。

“*”期间,董海山院士遭到“二赵”的严重迫害。他的家人和个人都遭受了痛苦。一些朋友劝他去大学教书。他毅然选择留在核武器开发团队。在他重新开始工作后,他从未变得被动过,甚至更坚定地要收回因错误路线而耽误的时间。几十年来,他为中国高能炸药的发展努力工作,提供了一系列真知灼见,成为中国高能材料领域的学术和技术领军人物。在工作中,他宽宏大量,团结合作,忠于祖国的核武器事业,做出了突出贡献。

第二,我们应该学习他善于学习新知识和永远攀登高峰的精神。

他始终关注世界高能材料领域的最新进展,始终站在科学研究的前沿,不断开展创新研究工作。自20世纪70年代初以来,董海山院士一直致力于提高高能炸药的综合性能。他领导研究小组研究了一种新的简单物质炸药TATB,并用它来提高塑料粘结炸药的安全性能。他先后研制出低感度高能炸药和钝感高能炸药,为中国成功进行核试验赢得了时间。塑料粘结热固性炸药的发展极大地改善了炸药的力学性能和行为稳定性。他高度重视含能材料的基础研究,鼓励科技人员在炸药分子设计、炸药安全性、爆轰性能、力学性能等领域开展理论研究。他亲自行动。2010年,他领导的国防科技重大基础研究项目获得国家有关部门批准。

苏联解体后,董海山院士多次往返于中国和俄罗斯之间,促成了许多学术交流和研究生培养项目。他提出并参与了除草剂合作项目的谈判,并成功引进了低毒农药的合成技术。以该项技术为主导产业的李尔公司经过十几年的发展,已经发展成为一家上市公司,并取得了良好的经济效益。

第三,他应该学习他简单的风格和淡泊名利。

董海山院士是化学材料研究所唯一的院士,在国内同行中享有盛誉,但他没有“架子”。他平易近人,风格简单。无论是研究所所长、副所长还是科委主任,他总是深入基层,一个一个小组,为基层同志们展望未来,提出任务。他参加技术研讨会,总是耐心而认真地听取科技人员的报告,认真地记录下来,并热情地与大家讨论和交流各种问题。他的演讲和学术报告科学严谨,思路清晰,思维敏捷,风趣幽默,极大地感染和教育了观众。

董院士热情支持和无私指导青年科技人员的工作。在他的支持和推动下,20世纪70年代,三个研究所的几名年轻科学家和技术人员开始关注炸药的理论研究,开展了与炸药相关的数值模拟工作。他经常参加讨论并给予热情的鼓励。自20世纪90年代以来,三个研究所的一批青年科技人员一直积极从事炸药的分子设计、炸药的性能以及成型过程中的机理等方面的研究工作。董院士积极参与这些工作的讨论,支持他们申请“973”工程和各种基金项目。他们中的许多人取得了显著的成绩。这些研究不仅促进了三所的基础研究工作,而且使一批年轻的科技人员迅速成长,成为既有深厚的基础理论基础又有良好的研究理念的科技骨干。董海山院士在含能材料研究方面提出了许多研究方案和思路,并组织课题组进行了研究。在他的工作中,他对研究小组有很高的要求,但总是鼓励研究小组放下工作。在获得研究结果后,他从未要求在结果中被点名,为年轻人树立了一个好榜样。

董海山院士患有心血管疾病多年,但他一直乐观开朗。他热爱生活,兴趣广泛。他低沉洪亮的男中音常常赢得每个人的钦佩和热烈的掌声,给我们留下永远美好的回忆。患有这种疾病的病人应该少用大脑,多休息,但他不能。他对国防科技的忠诚和责任感使他不断攀登高峰。

董海山院士不仅是我尊敬的前辈,也是我的良师益友。他无私地为我们的事业奉献了光辉的一生,他高尚的品德和精神将永远激励我们!

(作者曾任中国工程物理研究所党委书记、所长,*十六届*委员、全国政协常委)

《中国科学报》(特刊,第8版,2018年1月1日)