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柯俊:领航金属物理 被学界称为“贝茵体先生”

科普小知识2022-07-10 13:19:10
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柯俊:领航金属物理 被学界称为“贝茵体先生”

“我来自东方,那里有成千上万的人在与饥饿作斗争。在英国和美国,一吨钢的作用远远超过一吨钢。虽然生活条件远不如英国和美国,但物质生活不是唯一的,更不是最重要的。”

柯军,1917年出生于吉林省长春市。他的祖籍是浙江省黄岩县。北京科技大学教授,中国科学院院士。经过多年的合金相变研究,贝氏体相变剪切理论首次被发现并提出。钢的过热性能和合金钢的贝氏体相变的研究取得了突破性的成果,已经发展成为这一现象的世界主流理论。

在北京科技大学的校园里,人们总能看到一位精神饱满、气质非凡的老教授。他骑着一辆28型的旧自行车,在校园的建筑间穿梭。在晚年,他思维敏捷,精力充沛。

他总是俏皮地说,他想年轻十岁,用实际行动来弥补“*”十年来未能为祖国和人民献出生命的遗憾。那些非常了解他的人都由衷地钦佩他的奉献精神。

他就是中国金属物理学的创始人、中国科学院院士柯军。

旅行数千英里

1924年,7岁的柯军就读于长春机场铁路儿童小学二年级,毕业于机场铁路附中。1931年暑假后,他独自去了沈阳辽宁第三中学。但不到一个月后,九一八事变爆发,日军占领了东北,柯军离开家乡,只身来到天津,开始了千里求学之旅。

1934年,在完成了两年的预科学习后,柯军决定进入天津的河北理工大学化学系开始大学学习。然而,随着“七七”事变的爆发,天津很快沦陷,柯军不得不继续南下。1937年9月,柯军进入武汉大学化学系,就读于河北理工大学。在这里,他深受物理化学家吴宝良的启发,并对他未来的学术发展产生了重要影响。

1938年,当首尔即将沦陷时,柯军正式从武汉大学毕业。对于这样一个刚刚离开学校,除了知识和理想什么都没有的学者来说,在山山水水的战争年代找工作是不容易的。此时,他不知道在他人生的另一个十字路口,祖国在危难中召唤他加入抗日救亡的行列。

据说才华横溢的柯军是他的同学中第一个找到工作的——国民*经济部工矿调整办公室,月薪60元。随着武汉的沦陷和柯军的撤离,他随后前往重庆、越南、缅甸等地,为抗战默默支持祖国私营工业的建设。由于缅甸遭到日本军队的入侵,柯军来到了印度,唯一一个可以为中国转运货物的国家。

残酷的现实使柯军深刻认识到“落后就要挨打”的道理,并暗暗下定决心要掌握先进的科学技术,充分发挥自己的特长,用科学技术改变国家的命运。

机遇总是青睐有准备的人。柯军很幸运有机会用科学技术武装自己——去英国学习。

英国是现代工业革命的发源地,当时有强大的国力和科研实力。由于当时的国民*经济部与英国化学工业公司在进口货物方面有业务往来,该公司于1944年向经济部提供了6个在英国学习的名额。应时任该系副主任兼首席财务官张子昌的邀请,柯军如愿以偿,获得英国化学工业公司的学术奖学金,前往伯明翰大学理论金属系学习。

柯军的导师是当时著名的冶金学家汉森教授。他是第一个研究金属物理学的英国科学家。他是英国国家物理研究所的创始人。他和妻子对铁镍合金的研究成果在英国钢铁研究史上做出了突出贡献。柯军是汉森教授亲自指导的最后一名研究生。

1949年10月,*成立的喜讯传到柯军。一年后,刘宁一、周培源、涂等人率领新中国成立后的第一个学术代表团访问英国,动员海外顶尖高科技人才回国发展科技。涂还代表中国科学院邀请柯军回国参加金属研究所的筹建工作。

在此之前,柯军的杰出研究工作一直受到许多研究机构的青睐。美国芝加哥大学金属研究所所长史密斯教授、德国马克斯·普朗克钢铁研究所所长韦弗和印度国家冶金研究所副所长尼-贾瓦尔博士都强烈邀请柯军参加这项研究。

面对各种有利的生活和工作条件,柯军并没有被感动。正如他对美国芝加哥大学金属研究所教授史密斯所说的,“我来自东方,那里有成千上万的人在与饥饿作斗争。在英国和美国,一吨钢的作用远远超过一吨钢。虽然生活条件远不如英国和美国,但物质生活不是唯一的,也不是最重要的。”

先导金属物理学

金属物理学是研究金属和合金的结构和性质之间关系的科学。这不仅是金属学在微观领域的进一步发展,也是以金属和合金为对象的固体物理学的一个分支。

1952年,当涂王昌先生和他的党在英国发现柯军时,柯军抑制不住自己的激动,希望他不要马上回到祖国。

“回到中国从事科学研究后,我们将去研究机构和高等院校办学。前者擅长于此,如果你深入研究,很容易得到结果。后者工作努力,但桃树和李树充满了世界,并发挥更大的影响。”英语老师汉森的临别赠言仍在我耳边回响。

柯军深知高等教育对专业人才培养的重要性。经过考虑各种因素后,柯军毅然选择到北京钢铁学院报到,成为一名人民教师。

凭借扎实的基础知识和独特的远见卓识,回顾国外先进的科研理念和基础设备,柯军的头脑逐渐形成了对钢铁材料未来发展趋势的预测,促使他逐渐成熟了在北京钢铁工业学院开设金属物理和金属物理化学专业的想法,认为开设金属物理和金属物理化学专业势在必行。

经过许多学者的共同努力,1956年3月,学院宣布了第一个“12年教学计划”,其中包括新设立的金属物理专业,并明确表示将为这个新设立的专业建造一座实验楼。

当时,北京钢铁工业学院的金属物理专业是世界第二,中国第一,为国家金属物理专业的设立提供了范例。金属物理专业的设立是北京钢铁职业技术学院的第一个理科专业,标志着学院学科建设走上了“以科技强工业,以科技强工业”的道路,确立了北京科技大学在学术界的特殊地位。

自20世纪30年代以来,电子显微镜在国际材料科学发展史上一直发挥着重要作用,电子显微镜在金属研究中的应用在第二次世界大战结束后逐渐发展起来。到20世纪50年代,电子显微镜已经取得了巨大的进步。

在回国任教期间,柯军大胆预测,新兴的电子显微镜学科,结合国外材料科学的快速发展,将在材料研究领域有很大的应用前景。因此,他在筹备和发展中国第一个金属物理专业时表现出了很高的远见卓识,积极倡导并亲自成立了一个电子显微镜教师团队,从零开始,专门从事X射线衍射晶体学和电子显微镜的研究和教学。

虽然柯军不是第一个将电子显微镜应用于金属研究的人,但他是中国第一批应用电子显微镜的研究人员之一。特别是回国后,他在电子显微镜应用教育、电子显微镜人才培养、电子显微镜应用基地建设、电子显微镜专业教师培训等方面做了大量工作。柯军独特的远见卓识点燃了中国电子显微镜的火花。

“贝氏体先生”

除了教育之外,柯军还为我国的科技发展做出了突出贡献。

早在英国读书时,柯军就开始研究钢的过热、马氏体相变和贝氏体相变。他首次解释了钢过热后的脆化和硫化物的溶解和沉淀,并研究了马氏体相变和热稳定的机理。

回到中国半个世纪以来,柯军从未停止过对合金贝氏体转变机理的研究。他的杰出贡献也得到国际同行的充分认可,被学术界称为“贝恩先生”。

然而,柯军对此表示反对。他认为贝恩和其他人在20世纪30年代早期发现了贝类。他只是对它做了进一步的研究,所以他不同意这样的命名。由此,我们可以看出柯俊对学术声誉的冷漠。

新中国成立之初,经济发展刚刚起步。许多行业仍未走上正轨。他们在政治上被孤立,在经济上被*,在军事上受到打击。他们没有多余的能力去充分了解国家资源的具体储量。

基于这种情况,为了节约我国的战略资源,提高矿产资源的综合利用效率,柯军从20世纪50年代末开始结合当时的国情开发新材料,主要是着眼于能够节约战略金属镍资源的新材料,以期为祖国的战略发展做出贡献。

此外,柯军还先后领导科研团队,为解决冷轧硅钢的技术难题、推广稀土元素、研究钢中微量硼的作用机理、推动半导体缺陷结构的研究做出了巨大贡献。

自20世纪70年代以来,柯军和他的同事们合作服务于考古学,建立了技术史(包括冶金史)专业。他带领的团队运用现代科学技术和仪器,考察了100多个冶炼和铸造遗址,研究了数千件金属文物和冶金文物,从时间、地理和技术三个维度全面分析和探讨了中国5000年的古代冶金史。这是一个近年来在中国科学技术史研究领域取得最显著成就的团队。

事实上,许多从事科学研究的专家学者都不屑于从事科学技术史的研究,但柯军一直致力于冶金学、考古学和冶金学的研究,并领导和建立了一个冶金学研究团队——北京科技大学冶金学与材料史研究所,曾被美国著名材料学家史密斯称为世界上最大的研究团队。

许多人对此感到困惑,但这是老一辈科学家强烈的民族责任感和弘扬中华民族优秀文化意识的体现。

中国科学院院士、中国工程院院士、著名金属材料科学家史长旭院士评价柯军院士品质高尚,风格不凡。他的学术态度非常严格,精力充沛,思想开放,而且他仍然经常工作到深夜。在过去的几十年里,他取得了如此非凡的成就,受到了同龄人的尊敬。