严东生院士:无机材料大师的有情人生
阎东生,1918年2月10日生于上海,祖籍浙江杭州,中国著名的材料科学家。1935年考入清华大学,1941年毕业于燕京大学,获得硕士学位,1949年获得伊利诺伊大学陶瓷博士学位,1950年回国。曾任中国科学院冶金陶瓷研究所研究员、研究室主任,上海硅酸盐研究所副所长、所长,中国科学院党组书记、副主席。中国无机材料科学技术的创始人和先驱之一。他于1980年当选为中国科学院院士,并于1994年当选为中国工程院首任院士。
■余
作为我国无机材料科学技术的奠基人和开拓者之一,严东生被誉为“走出去、走进阶段”的人物——一位“通才”,带领团队解决我国重大国防工程的材料问题,为大型粒子对撞机提供闪烁晶体。作为“好朋友”,他曾任中国科学院党组书记、副院长,为中国科技*改革和国际合作关系的建立做出了巨大贡献。
时至今日,严东生虽已近百岁,但仍执着于材料科学的未来发展方向、青年科技人才的成长以及国家的发展与振兴。
2013年6月11日,神舟10号飞船在酒泉成功发射。中国的载人航天计划再次成为全球关注的焦点。在这艘宇宙飞船上,有一个叫做“天线窗”的部件,它具有优良的热防护性能,确保宇航员和地面指挥控制中心之间的通信。
神舟系列飞船天线窗口用高温烧蚀材料是由著名材料科学家、中国科学院院士、中国工程院院士阎东生主持研制的。这种原始的耐高温多相耐烧蚀复合材料获得了1981年国家重大发明奖一等奖。
严冬生院士不仅是一位杰出的科学家,而且是中国科学技术领域享有很高声誉的领军人物。20世纪80年代,他曾担任中国科学院党委书记和副院长。他在改革开放初期领导了中国科学院的改革,推动了中国科学院与国外许多著名科学组织建立合作关系。结果,大量年轻的中国研究人员出国到发达国家学习。
现在,96岁的严先生仍然关心着中国材料科学的发展。
亲属关系:家庭对成功的支持
1918年2月10日,严东生于上海,满月后随父亲移居北京。我的父亲阎志毕业于北洋大学土木工程系,长期在京汉铁路局担任工程师。不幸的是,阎志死于伤寒,享年46岁,当时严冬生只有6岁。
从那以后,严冬生和他的姐姐哥哥都由他们的母亲抚养长大。我母亲朱元毕业于杭州女子师范学院,接受了良好的教育。“但是她身体不好,经常咳血。这不是肺病,但喉咙血管很容易断裂。”一谈到他的母亲,严先生就把对话盒打开给收集组的成员。虽然严的妈妈病了,但她很坚强,从不责骂她的孩子。这种性格深深地感染了六个颜兄弟姐妹,成为他们学习的动力。除了母亲的精心教育,严冬生的大家庭还给了六个兄弟姐妹巨大的经济支持。严冬生的二嫂陈叔同是著名的爱国*人士。在他的倡议下,亲戚们捐钱成立了一个家庭基金,由叔叔管理,以支持六个兄弟姐妹的学习和生活。
在温暖而坚实的家庭环境中,严家的六个孩子都学到了一些东西:大姐严飞毕业于燕京大学,二哥严季是长春汽车厂研究所的总工程师,三哥唐焱是广东中山医学院第二附属医院的院长,四哥颜地是密歇根州立大学的终身数学教授,妹妹严杜是北京大学的教授。
说到成功的原因,严冬生不仅要感谢母亲和亲戚的支持,还要感谢他所就读的学校。从11岁到17岁,他在北京崇德中学生活和学习。这是英国的一所教会学校,杨振宁、邓稼先、梁思成等一批名人由此诞生。学校里的英语、世界历史和其他课程由英国人教授。这种语言环境使严冬生能够在高中读英语名著,用英语写长文章。“我说英语和我的母语一样流利,这是建立在当时基础上的。”严先生告诉收集小组的成员。
高中毕业后,严冬生的叔叔希望他能进入税务学校,并在未来赢得一个“金饭碗”。然而,他的第一个愿望是进入清华大学化学系,因为他的祖国又穷又弱,在他心中产生了一个梦想,那就是“通过科学救国”。化学是他最喜欢的科目。
爱:和我一起飞翔,相伴一生
1935年,严冬生如愿进入清华大学化学系。大学一年级时,他接受了一流的通识教育:吴、、萨奔顿教授普通物理,张教授普通化学,教授中国通史,教授经济学,教授高级英语...这为严东生深厚的综合素质打下了坚实的基础。
清华大学是人才的聚集地,培养了许多人才。光是严冬生的班级就出了许多名人,如获得最高国家科学技术奖的叶笃正院士、前外交部副部长张、著名美籍华人工程师石。
1937年7月7日,卢沟桥事变爆发。7月29日,北平沦陷。大二的严冬生想和清华的师生一起去南方,但因为要照顾生病的母亲,他不得不留在北平,转到燕京大学,一所有美国背景的教会大学,没有被日军占领。这所著名学校的最大特点是提倡*的学习方式,鼓励学生独立学习。在这种教学模式的培养下,严冬生培养了独立研究的能力。
在燕大学的校园里,严冬生以优异的成绩获得了硕士学位,并与同学孙碧结为终身伴侣。孙弼安静好学。他大三时开始学德语。当时,转学到燕大学学习了两年德语的严冬生,主动请缨辅导孙碧,逐渐培养了他们的感情。说到他的爱人,严冬生亲切地说,“皮克也学过化学,退休前是上海交通大学化学系的系主任。我们很久以前就已经过了“钻石婚”,这么多年的同居让我觉得一个和谐的家庭对人们的状态有着积极的影响。
从燕大学毕业后,孙和严冬生一样,也被推荐到美国留学,但为了减轻丈夫的后顾之忧,她放弃了这个机会。解放后,孙碧婵进入上海交通大学化学系从事教学和科研工作。他们不仅在职业生涯中有共同的语言,而且在爱好上也有相同的兴趣——他们每天晚饭后都会演奏几首世界著名的歌曲,夫妇俩一起欣赏。听完之后,他们交换感觉并感到快乐。
1946年,在燕京大学化学系系主任窦的推荐下,严冬生踏上了赴美留学的征程。在伊利诺伊大学,他主修陶瓷,辅修无机化学。1949年春,他获得了a级陶瓷博士学位,并被四个荣誉协会授予"金钥匙奖",这在毕业生中是罕见的。毕业后,他被邀请留在伊利诺伊大学做博士后研究员,继续研究陶瓷等无机材料。
热爱国情:服务国家,结出硕果
虽然阎东升的科研之路是平坦的,但祖国的政治局势触动了游客的心弦。严冬生、华、和其他十几名学生加入了美国中国科学家协会伊利诺伊大学分会,每两周举行一次会议,讨论中国的政治形势。在晚会上,他们读了*的著作和《华侨日报》的报道,说中国人民解放军进入上海后露宿街头。他们非常感动,想出了回去参与建设的主意。
当时,阎东升的工资很高。许多美国朋友说,他们不理解他终止博士后合同的意图,并建议他不要离开。你知道,一旦一个处于科学研究“黄金时代”的年轻人在内战结束后回到中国,他的科学研究事业必然会受到影响。但在阎东升看来,他走上科学研究的道路是为了“以科学救国”;他去美国留学是为了“通过科学救国”。新中国即将建立,他怎么能不回到祖国,用自己的才华实现这个梦想呢?
1950年,在克服了美国当局设置的困难之后,这位爱国青年航行通过香港,回到了他的祖国。当他踏上天津塘沽码头时,他看到了他心爱的妻子孙碧和两个孩子。他眼里涌出了泪水...
在一片废墟的新中国,严东生卓越的科研实力和管理能力得到了充分的释放。
1954年底,*组织部下达调令,任命阎东生为中国科学院上海冶金陶瓷研究所研究室主任,主持无机材料的研究开发工作。20世纪中叶,世界新无机材料的发展不断取得新的突破。严东生的学术成果回国后,让中国人民掌握了这一领域的前沿发展。
包头白云鄂博铁矿和稀*生矿是新中国重工业发展的资源宝库。然而,包头铁矿石的氟含量非常高,在冶炼过程中会腐蚀耐火材料。为此,严冬生带领团队进行了科学研究,为包钢炼铁高炉各部位的选材提供了一套完整的解决方案。
严冬生带领团队发明了金属陶瓷过渡复合涂层,解决了火箭高速飞入大气层时与大气摩擦造成的损伤问题。它已成功应用于各种火箭发动机。他主持研制的高温烧蚀材料也得到成功应用,获得了1981年国家重大发明奖一等奖,这种材料作为“神舟”系列飞船天线窗框材料,至今仍在服役。
职业状况:建议和建议为“良好的外表”
严东生不仅在科研上显示了他的“一般才能”,取得了许多重要成就,而且还参与了新中国科技发展的战略决策,为成为“好形象”奠定了基础。1956年,**提出制定《1956年至1967年科学技术发展长期规划纲要》(以下简称《规划》),号召“向科学进军”。大多数参与讨论和制定该计划的研究人员都是德高望重的老科学家,38岁的严冬生也应邀参加。1962年,严东生出席广州会议,参与制定中国未来十年的科技计划。
“*”期间,阎东升受到打击,离开了科研领导岗位。但幸运的是,他并没有远离他热爱的科学研究工作。
1977年7月,严东生应邀参加了8月4日在人民大会堂举行的全国科教座谈会。
苏、吴文俊、叶笃正等科技界、教育界精英共33人应邀出席。刚刚回来的*主持了会议。“八月四日,在人民大会堂*厅,*同志一坐下就用浓重的四川口音对大家说:‘这次科教座谈会主要是听你们的意见,向你们学习。门外汉必须学会控制专家。“会议持续了九天半。*每天都参加整个会议。专家们依次发言。*不时打断我的话并提问,这加深了会议上的讨论严先生回忆道。
谈到大学课程,严冬生对*同志说:“理工科大学的学生应该怎样培养?现在是学习面太窄了。我们希望大学里的专业不会太分散。专业狭窄,知识薄弱,难以在研究单位工作,结合典型产品教学存在问题。”在中心的演讲中,他重点谈到了科学技术计划的制定和科研机构的管理:“科学技术不仅能够实现自身现代化,而且能够继续前进,为工业、农业和国防的现代化做出贡献。搞好大规模合作和协调分工,是*制度优越性的体现。我们的物质条件比别人差,充分发挥制度的优势是我们赶上和超过他们的资本。”演讲中,*不时提问,严冬生一一作答。
正是在这个论坛上,经过与科学家和教育工作者的讨论,*同志作出了两个重要决定:恢复高考和召开全国科学大会。从此,中国的历史翻开了新的一页。
1980年,严东生当选为中国科学院院士。1981年,他当选为中国科学院副院长。1984年,他担任中国科学院党委书记和副院长。在总结中国科学院领导岗位的成就时,严先生说了两个字:“改革”和“开放”。
改革的中心问题是科技*的改革。1984年11月,阎东生代表中国科学院党组向党*、国务院领导汇报了《中国科学院科技*改革报告纲要》,报告获得批准。改革的另一个核心问题是如何调整中国科学院下属各研究所的研究方向,在“十年浩劫”后赶上发达国家的步伐。为此,严冬生带领团队,花了两三年时间,走遍了中国科学院在全国各省市的15个化学研究所。他们在每个机构呆了大约一周,听取*的报告,与他们讨论,并确定每个机构在新时代的主要任务。
严先生所说的“开放”,是指在八十年代,中国科学院与美国科学院、英国皇家学会、瑞典皇家科学院、德国马普研究所等发达国家的主要学术机构建立了合作关系,并派出大批科研人员出国访问。在建立合作关系的过程中,严东生表现出了“科学外交家”的风范。
20世纪90年代初,从中国科学院领导岗位上退休的严冬生敏锐地发现了纳米材料研究的国际趋势。在他的大力推动下,“纳米材料科学研究”已成为国家“攀登计划”的首批项目之一。五年后,该项目被列入国家“973”计划,并继续扩大。然而,他倡导建立的中国科学院高性能陶瓷与超结构开放实验室,已成为同类国家重点实验室中的佼佼者。
友谊:闪闪发光的水晶跨境
2012年7月4日,欧洲粒子物理研究所(CERN)宣布,在大型强子对撞机CMS和ATLAS的碰撞点进行的实验表明,他们发现了一种新粒子,其特征与希格斯玻色子相同,被称为“上帝粒子”。消息传来,严冬生非常高兴,因为CMS探测器上的钨酸铅(PWO)闪烁晶体是他的团队研制的。正是这种晶体捕捉到了“上帝粒子”的痕迹。
据严冬生介绍,从20世纪80年代初开始,他就带领一个团队为欧洲粒子物理研究所开发闪烁晶体,并与诺贝尔奖获得者丁肇中结下了深厚的友谊。
1982年,丁肇中在北京找到了严冬生。当时,丁肇中主持了欧洲粒子物理研究所大型正负电子对撞机L3探测器的建设,并准备在探测器中使用新型锗酸铋(BGO)闪烁晶体作为电磁热量计进行高能物理实验研究。闪烁晶体是一种人工生长的晶体,它能在高能粒子的作用下将粒子的动能转化为光能。科学家可以根据仪器记录的发光曲线来判断高能粒子的性质,从而发现新的粒子。
他们一见面,丁肇中就问,“你能做一个闪烁晶体BGO吗?尺寸很大很长。”严冬生当即表示同意,因为他意识到参与该项目具有重要的科学意义,而且他长期领导中国科学院上海硅酸盐研究所在闪烁晶体领域积累了一定的经验。因此,他立即组织硅酸盐研究团队解决关键问题,开发了新的生长工艺,并建立了生产线。该生产线出口的“中国制造”水晶赢得了与美、法、日等国的竞争,最终赢得了L3探测器所需的12000块BGO水晶的供货合同。
从那以后,当丁肇中见到他的同事时,他说:“谁想要BGO水晶,就去中国科学院上海硅酸盐研究所!”2007年10月,丁肇中夫妇抵达上海后,专程拜访了严冬生夫妇。1994年,欧洲粒子物理研究所决定建造大型强子对撞机来寻找质量的来源希格斯玻色子。为了捕捉到它的踪迹,需要使用成千上万的PWO闪烁晶体来制造CMS探测器的“心脏”——电磁热量计。
欧洲核子研究中心找到了阎东升,得到了肯定的回答。2003年底,85岁的他仍然亲自领导PWO水晶研究小组解决关键问题。在与欧洲科学研究人员的一次会议上,这位老人实际上在没有看书面材料的情况下给出了一系列PWO水晶性能测试数据,这让与会者惊叹不已。一段时间以来,用于生长PWO晶体的原材料质量不稳定。他亲自前往江苏省昆山市的原材料生产厂,与工厂领导和教师交流,讨论提高原材料质量的计划。2004年,欧洲核子研究中心、意大利、美国和其他地方测试了350个预制晶体。结果表明,它们的发光比俄罗斯提供的高20% ~ 40%,综合性能较好。2008年3月,上海硅酸盐研究所向欧洲核子研究中心成功交付了约5000颗高质量大尺寸PWO闪烁晶体,并被欧洲核子研究中心授予“晶体奖”和“工业成就奖”。当时,项目主持人严冬生已经90岁了。
今天,96岁的严冬生仍然关注着材料科学的发展。他告诉收集小组的成员,介孔材料是材料科学领域的一个热门研究课题,孔径在2纳米到50纳米之间的材料被称为“介孔”。具有这种孔结构的纳米材料具有许多特殊的性质。材料经过改性和组装后,汽车尾气中的有害气体可以转化为无害物质。目前,中科院上海硅酸盐研究所开发的汽车尾气净化装置已经通过了中试。汽车已经行驶了8万公里,仍然具有95%的净化功能。“汽车尾气是PM2.5的主要来源之一,所以我认为介孔材料净化装置将有广阔的应用前景。”严先生说。
(作者是解放日报的记者)
1961年,严冬生与妻子就学术问题进行了交流。
1992年,严冬生在实验室与学生交流。
2007年,丁肇中夫妇拜访了严冬生夫妇。
关于撰写《阎东升学术传记》的思考
■高紫平
作为老科学家的代表,阎东升的学术史具有鲜明的时代特征。在铭记严先生的精神和信念的同时,我们也需要一窥他的许多成功经验,从中获得一些启示。
一是把个人放在国家繁荣复兴的伟大事业中,勇敢地承担起普通人的责任。像许多老科学家一样,严先生出生于战争年代,目睹了国家兴衰的种种失败。新中国成立后,他像许多留学生一样,毅然抛弃了西方浮华的诱惑,带着对祖国未来的憧憬和对同胞的热爱,踏上了*建设的归途。正如他自己所说:“我们没有为建设一个新中国做太多。现在是建设新中国的时候了,没有理由留在美国。”
“*”十年浩劫之后,严东生第一次意识到重返西部不是离开祖国,而是要尽快补课,赶上发达国家科技发展的步伐,为*现代化建设做出贡献。面对改革开放初期的中外发展差距,以及一些留学人员的留守现象,他有了非常清晰的认识,并向身边的年轻人进行了解释,教导大家要对国家的发展、民族的复兴和社会的进步保持信心。
二是将个人研究工作融入团队合作,共同解决关键问题,与团队成员共同成长。从包钢铁矿石中的氟难题到无机涂层材料的精心研究,从闪烁晶体领域的辉煌成就到攀登介孔基纳米复合材料的不可阻挡的决心,严冬生一直强调团队合作。在集体研究和共同奋斗的过程中,无论是作为领导者、导师还是作为科研工作者,他始终表现出自己的敬业精神、科学精神和智慧,将个人能力从单向度的科研能力拓展到战略思维能力、科研管理能力、沟通合作能力和科研能力协调发展的最佳状态。与此同时,团队(集体)已从单一的科研团队转变为研究生教育基地、青年科技人才的培训基地、学术交流与合作的平台、产学研一体化的重要合作伙伴,形成了一支全国乃至全球领先的核心研究团队。
第三,我们将始终坚持*、平等、求实、务实的科学精神,充分发挥每个人的聪明才智。严冬生长期担任科研管理职务,并担任研究生导师。但是,正是他对平等参与和共同合作研究工作的重视,最大限度地释放了团队的整体科研潜力,从而提高了科研管理的效率和质量。严冬生不仅妥善处理了领导与科技工作者的关系,而且在处理师生关系的过程中坚持平等和平的态度。正是严先生对学生和青年科研人员的平等对待和精神鼓励,为青年科技人才的成长创造了良好的氛围,也为各种创新潜能的开发提供了空间。
时至今日,尽管他已年近百岁,但他仍然痴迷于材料科学的未来发展方向、青年科技人才的成长、国家的发展和民族的复兴。这是严先生成长过程中最重要的三件事,也是对这位老科学家学术生涯的最好诠释。
(作者是上海社会科学院信息研究所副研究员、海外人才信息研究中心主任)
《中国科学新闻》(第10版,2014年9月19日)