中国高温合金之父师昌绪为中国战机造出“心脏”主动脉!

姓名:徐光宪

生卒年:1920年11月15日—2014年11月10日

籍贯:河北徐水

身份:中国科学院金属研究所所长、中国科学院学部委员(院士)、中国工程院副院长

主要成就:长期致力于材料科学研究,在高温合金、合金钢、金属腐蚀与防护等研究领域取得丰硕成果。1957年起负责合金钢和

高温合金的研究与开发,领导开发中国第一代空心气冷铸造镍基高温合金涡轮叶片,使我国成为继美国之后第二个自主开发这一关键材料技术的国家。为国家科技政策的制定及科技机构的设置和发展作出了突出贡献,2015年2月,当选“感动中国2014年度人物”。

院士语录:

★ 作为一个中国人,就要对中国作出贡献,这是人生的第一要义

“八载隔洋同对月,一心挫霸誓归国。归来是你的梦,盈满对祖国的情。有胆识,敢担当,空心涡轮叶片,是你送给祖国的翅膀。两院元勋,三世书香。一介书生,国之栋梁。”这是师昌绪当选“感动中国2014年度人物”时的颁奖词,也是他一生的真实写照。

一、生于忧患、长于忧患

1920年11月,师昌绪在河北省徐水县大营村的一个知识分子大家庭中诞生。他的父亲师克和是清末的秀才,以教书为业;母亲出身于破落的官宦之家,勤劳善良、敏于行而讷于言。师家祖上是读书人,师昌绪和他的兄弟们就是在这个“忠厚传家久,诗书继世长”的大家庭中成长起来的。

师昌绪的小学是分三段读完的。由于大营村没有小学,他直到9岁时,才与堂兄师昌绶一同前往邻村荆塘铺上学。虽然在那里只待了一年,但这段读书启蒙时光给他留下了深刻的印象。师昌绪曾因未能背诵出《总理遗嘱》而被罚。幼年遭受的处罚让师昌绪刻骨铭心,并终生以勤勉为座右铭。

在念了一年乡村小学后,师昌绪转到徐水县城的模范小学,插班到二年级,开启了他的第二段小学生涯。城里的同学很“欺生”,这让初来乍到的师昌绪吃了不少苦头,但也锤炼了他隐忍的性格。

三年级读完,师昌绪顺利升入徐水县第一高小。此时爆发了九一八事变,“国家”二字让年幼的他第一次有了深深的触动。

卢沟桥事变爆发后,师昌绪的命运也从此被改变了。1937年9月18日,师家为了躲避日本人的侵扰决定逃难,但由于车队行进缓慢,他们不得不分头行动。师家的男人们继续连夜南下逃生,老弱妇孺则原地等待时机返回老家。颠沛流离的逃难生活,使师昌绪远离了家乡故土,也远离了当一名高小教员的梦想。

1937年底,在战火中诞生的河南中学给了师昌绪一个继续学业的机会。他回到了久别的书桌前,并且被编入师范部一年级,师范第五班。1940年春,重庆教育部发出通知:凡不愿教书的师范班学生,可以转入同等学力的中专或高中。这个机会使师昌绪由师范生变成了高中生,后被保送到西北师范学院,入读大学先修班。

生于忧患、长于忧患的师昌绪从小就立下强国之志。他意识到,中国要强盛,仅仅依靠文化和教育是不够的,还需要强大的工业基础作为支撑,而开矿炼钢当居首位。1941年,怀揣实业救国的理想,师昌绪考入西北工学院采矿冶金工程系,由此开启了他“科学救国、采矿救国”的道路。

二、漫漫回国路

1945年,师昌绪的大学生活结束,进入国民政府资源委员会所属的重庆綦江电化冶炼厂。他正期待有用武之地可以大显身手、报效国家。他的第一个岗位是在炼铜厂的炉子房做甲种实习员,半年后转正成了工务员。

1947年5月,师昌绪离开生活了两年的三溪镇,前往鞍山钢铁公司,继续担任工务员。当时,鞍钢已被国民政府接手一年多,生产基本处于瘫痪状态。1947年底,师昌绪晋升为助理工程师。但鞍山仍是一片衰败的景象,抗日战争留下的创伤依然历历在目,内战又接连不断,工厂动荡不安,生产活动难以为继,加之物价飞涨,经济陷入崩溃边缘。

1948年8月,深感无用武之地的师昌绪决定赴美深造。综合考虑下,师昌绪选择了学费更低的美国密苏里矿冶学院。在密苏里矿冶学院的硕士研究生生活是充实的。他师从冶金系主任A. W. Schlechten教授,论文题目是《真空处理炼铅的锌渣》。仅仅半年时间,师昌绪就成功使锌渣中银的收得率和纯度均达到95%以上。他将此成果以A Better Way to Treat Parkes Process Crusts为题发表在《环境管理杂志》(Journal of Environmental Management)上。他的这一开拓性研究,成功改变了前人发明的用锌提取液铅中金、银的方法。

1949年5月,师昌绪获得了硕士学位,选择继续攻读博士学位。在美国印第安纳州的诺特丹大学,师昌绪跟随E. A. Peretti教授,以《In-As-Sb(铟-砷-锑)三元系相图》为论文题目。通过深入的研究和学习,师昌绪成功测得了In、As、Sb三个元素的相图,还发现了砷化铟及锑化铟两个三五族化合物,这些合金化合物都是现今很重要的光电子半导体材料。师昌绪的实验结果以3篇论文形式于1953年、1954年和1956年分别在ASM Transactions(美国金属学会学报)及American Chemical Society(美国化学学会)上发表。

1951年5月,正在攻读博士学位的师昌绪收到天津北洋大学的聘书,原本计划在完成博士学业后再回国入职,但就在他入读诺特丹大学几个月后,朝鲜战争爆发了。美国政府对新中国采取了一系列强硬措施,其中一项就是禁止中国留学生回国,师昌绪更是被明令禁止回到中国的35名学者之一。他的护照被移民局收走了,回国计划被迫中断。

归国之路被美国政府堵死,师昌绪不得不留在美国麻省理工学院担任研究助理。师昌绪主持的课题代号为“7124”,主要研究硅对高强度钢力学性能的影响。直到师昌绪回国几十年后,他才知道美国科研人员在他研究的基础上,又开发出了300M超高强度钢,主要用于大型军用运输机的起落架,有效避免了飞机起落架因韧性或冲击值不足可能引发的严重事故。

对于渴望回国的海外中国学子来说,滞留美国的日子备受煎熬。他们心里清楚,纵有一腔热血,但势单力薄。于是他们决定写一封联名信给周恩来总理,希望中国政府给予帮助。为了将美国政府阻挠中国留学生回国的事情公之于众,这些学子还撰写了致美国总统艾森豪威尔的公开信。

师昌绪也参与了这场回国斗争。当导师莫里斯·科恩教授问及他回国的理由时,师昌绪坦诚地表示,工资和职位并非他回国的动机。“现在中国十分落后,需要我这样的人,而美国像我这样的人比比皆是,我在美国发挥不了多少作用。”尽管科恩并不情愿,但他理解并支持师昌绪的决定,希望他能回国有所建树。

在师昌绪等众多中国留学生的顽强抗争下,美国政府最终在压力下将扣留的中国留学生放行。1955年6月,师昌绪登上了开往中国香港的“克里夫兰总统号”客轮,踏上了报效祖国的征程。

三、接下“一步登天”的任务

20世纪五六十年代,国际形势转变,苏联专家撤离,党和国家决定大力发展航空航天事业,动力问题成为我国新型飞机自主设计方案中的重大关键项目。1964年寒冬的一个深夜,时任航空研究院副总工程师荣科敲开了师昌绪的家门,提出希望金属所承担空心涡轮叶片的研发任务。国内曾有专家认为,研发空心涡轮叶片相当于要一下实现十几年的跨越式发展,这无异于异想天开、一步登天,根本就是一个不可能完成的任务。

在一无专家、二无资料的情况下,师昌绪毫不犹豫地接下了这一任务。他说:“我心中无底,但是我知道有答案。答案就是美国做成了,我们一定能做成!”在师昌绪带领下,课题组仅用了一年时间就攻克了造型、脱芯、合金质量控制等一系列难关。1966年12月,由我国自主研制的第一片铸造九孔空心涡轮叶片装机试车成功,为“战鹰”换上了新技术的“心脏”。1967年,装配空心涡轮叶片的歼8战斗机高空飞行时速超过苏联样机10%以上。有人形容师昌绪是“用百米冲刺的速度完成了一次马拉松长跑”。空心涡轮叶片的诞生使我国涡轮叶片的发展一步迈上了两个台阶:一是由锻造合金改为真空铸造合金,二是由实心叶片变为空心叶片。同时,这也使我国成为继美国后第二个掌握这项尖端制造技术的国家。

师昌绪认为,材料科学研究的价值不仅在于发表学术论文,研究成果还必须对国家工业生产作出真正贡献,因此他十分重视下厂推广。1975年,航空工业部将空心涡轮叶片的生产基地由沈阳410厂转移到位于贵州平坝的170厂。年近六旬的师昌绪带队赴贵州协助生产,与其他技术人员一起,住的是最简易的招待所,吃的是发霉的大米,喝的是未经消毒的河水,夜以继日地工作了几个月,手把手地向工人传授专业知识技能,大大提高了该厂生产空心涡轮叶片的合格率,助力几百架军机翱翔蓝天。

国家需要什么,师昌绪就研究什么。除空心涡轮叶片外,师昌绪在铁基高温合金、真空铸造、金属腐蚀与防护、材料失效分析、节镍铬高合金钢的研究与推广等方面都作出了重要贡献。

四、获得学者最高荣誉

在金属所,当了八年所长,师昌绪的头发都被快掉光了。

“作为一个中国人,就要对中国作出贡献,这是人生的第一要义。”在回忆录中,师昌绪这样总结了那段岁月。

然而,一个人的力量,终归有限。

1984年,他从金属所卸任,来到北京,换了一个全新的身份——战略科学家。开始从国家视角,审视科技的发展。

一直以来,工程技术人员都是产业的主体,然而这部分人终日与钢筋水泥摸爬滚打,常年在粉尘噪音中埋头工作,得不到重视。1992年,师昌绪与另外5位科学家上书中央,想改善技术人员的处境。终于,经过两年酝酿,国家同意成立中国工程院,师昌绪被选为副院长,时年74岁。

1997年,国家启动了重大基础研究项目,也就是著名的“973计划”。刚开始,这个计划只有农业、能源、资环、自动化与生命科学。1998年,师昌绪写信给国务院科教领导小组,大力争取把材料科学加了进来。

到了21世纪,纳米科技开始冉冉升起。从美国到日本,最优秀的物理学家和化学家都扑到了这个领域,整个学科的发展也是日新月异。师昌绪敏锐捕捉到了这一趋势,倡导成立了“纳米科学中心”和“国家纳米科学技术指导协调委员会”,几乎以一己之力,扶持了我国纳米科学的发展。

今天,世界范围内,材料和纳米这两个领域,中国人贡献了最多的科研成果。

当然,师昌绪做的远不止于此,他先后又担任了许多职务:

中国科学院技术科学部主任,

国家自然科学基金委员会副主任,

中国科学院学部主席,

中国科技图书文献中心理事长,

在每一个职位上,他都做出了开创性的工作。

从“红色学者”到“两院院士”,从“科研攻关”到“国家战略”,毫不夸张的说,师昌绪院士成为了一位“影响国运”的大科学家。

2010年,师昌绪获得了“国家最高科学技术奖”。这一奖项,是中国政府能够给予学者的最高荣誉。

九旬老人师昌绪,仍然参加了多项工作会议 | 昌平科普网

“我多赚了30年”

2014年11月10日,“两院”院士师昌绪,因病在京逝世。

在人生的最后几年,这位九旬老人,每个工作日仍然会出现在办公室。

“人家60岁就退休,我多赚了30年。”

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