科技创新的开拓者 提携后学的引路人——记中国工程院院士丁传贤

科技创新的开拓者 提携后学的引路人——记中国工程院院士丁传贤

编者按：丁传贤，无机涂层材料专家，从事等离子体喷涂涂层配方、工艺、性能、结构、应用和相关应用基础研究50余年，取得20余项科研成果，其中多项荣获国家、中科院、上海市等奖励。先后研制可供实用的电弧等离子体喷涂设备和高温防热、耐磨、生物相容、红外辐射、电解催化等涂层材料，在我国国防和民用工业中得到应用，取得了较好的社会效益和经济效益。

丁传贤院士及其研发团队研制的耐磨涂层在我国最近发射的“长征六号”和“长征七号”等新型运载火箭的发动机中获得应用，保障了新型运载火箭的成功发射，为我国航天事业发展作出了贡献。本期就让我们走近丁传贤院士，去了解他潜心科研搞创新、提携后学为人梯的那些事儿。

丁传贤（1936-），江苏省海门市人，中国科学院上海硅酸盐研究所研究员、博士生导师。1959年毕业于复旦大学化学系，同年，进入中国科学院冶金陶瓷研究所（上海硅酸盐所前身）工作，曾以访问学者身份在美国纽约州立大学石溪分校材料系工作。现任中国科学院特种无机涂层重点实验室发展顾问委员会主任、《无机材料学报》、《摩擦学学报》和《材料保护》编委，中国农工民主党第十一届和十二届中央委员，九届和十届全国政协委员。1995年当选为中国工程院院士。

潜心科研　为国争光

据新华社报道，“长征七号”是大推力运载火箭，采用无毒、无污染且具有自主知识产权的液氧煤油发动机。已于2016年6月25日在海南文昌航天发射中心发射成功，实现了“成功首飞”的预定目标，为后续任务打下了坚实基础。

液氧煤油发动机是我国目前最先进的新一代航天动力，它赋予了“长征六号”、“长征七号”以及后续即将发射的“长征五号”一颗强劲的“心脏”，该发动机的成功研制标志着我国成为世界上第二个自主掌握液氧煤油高压补燃火箭发动机核心技术的国家，因而成为新型“长征”系列运载火箭的一大亮点。

作为液氧煤油发动机技术关键之一的泵端动密封机构，承载着高转速、高压力、强氧化等苛刻摩擦工况，此前，国内尚无满足要求的动密封配对摩擦副材料可供选择。液氧煤油发动机研制初期，国内相关单位提供型号总体单位的密封动环耐磨涂层由于碎裂造成密封失效，引发试车爆炸。为此，型号总师慕名找到丁传贤院士，希望获得中科院上海硅酸盐所在耐磨陶瓷涂层方面的技术支持。据《中国科学报》8月15日披露，此次“长征七号”运载火箭液氧煤油发动机上获得成功应用的耐磨涂层等关键材料便来自中科院上海硅酸盐研究所丁传贤院士研发团队。

丁传贤及其研发团队针对液氧煤油发动机泵端面动密封苛刻的服役工况，潜心研究、刻苦攻关，采用耐磨陶瓷涂层方案，通过涂层材料导热性能与微结构的设计优化，最终突破了涂层设计、力学性能、抗热冲击性能、耐磨性能及制造工艺完善、可控等技术难题，满足发动机涡轮泵和氧泵端面动密封的技术要求，并向用户单位提供了密封动环涂层部件，由此确保了总体单位后续试车的顺利推进。

丁传贤院士及其研发团队的技术成果在新型“长征”系列运载火箭上获得成功应用，凝聚着研发团队刻苦攻关、攀登高峰的漫长而艰苦的过程，从首次提供涂层部件至今已走过了18个年头。

立志报国　无怨无悔

1936年，丁传贤出生于江苏省海门市的一个集镇，留在他记忆中的求学之路充满艰辛。1952年，结束了艰苦生活的初中学业，丁传贤院士进入江苏省南通中学。这是一所建立于1901年的名校，有诸多学识渊博、教学认真负责的老师。化学老师顾昌祖就是其中的一位，他那直观形象、生动有趣的教学方式，给丁传贤留下了深刻的印象。顾老师正确的教学方法激发了丁传贤对化学的浓厚兴趣，进而使他深深地爱上了化学，最终考取了复旦大学化学系，从此将一辈子献给了喜欢的科学研究。

自主创新　不畏艰辛

1959年，丁传贤自复旦大学毕业，进入中国科学院冶金陶瓷研究所（即现在的上海硅酸盐研究所），他从此扎根该所摸爬滚打，一干就近60年。

中国科学院冶金陶瓷研究所前身为1928年成立的国立中央研究院工程研究所，1959年底根据学科发展的需要，冶金和陶瓷研究部门分立，分别成立了中国科学院上海冶金研究所和上海硅酸盐研究所（英文名仍为陶瓷研究所），丁传贤进入了新成立的上海硅酸盐研究所。

在20世纪60年代，为解决我国“两弹一星”工程以及国家现代化建设急需的特种涂层材料前沿研究课题，硅酸盐研究所成立了第六研究室（即现在的中国科学院特种无机涂层重点实验室），从事无机涂层的制备、应用和相关应用基础研究。

丁传贤清楚地记得，大学毕业一到研究所，便一直从事等离子体喷涂层材料配方、工艺、结构、性能和相关应用基础学研究。在许多工程设计中，一些零部件，特别是化工和机械设备的零部件有特殊的要求，比如轴套需要有更高的耐磨度，有的零件需要具有防热的效果，还有的零部件需要有节能效果，如此等等，均在其研究之列。

在该实验室里，丁传贤在长期的科研过程中逐渐养成了耐得住寂寞，不急功近利的工作作风，他潜心投入，刻苦钻研，带领团队一步一个脚印、扎扎实实地取得了一项又一项的自主创新成果，先后成功研制出高温隔热涂层、耐磨涂层、生物相容、红外辐射、电解催化等多个涂层系列，在宇航、飞机、轻工、纺织、机械、医疗等行业获得了较好的应用。

特别值得一提的是，在当时科研设备极为简陋、环境恶劣的条件下，年轻的丁传贤及其同事却能吃苦耐劳，战胜重重困难，经受各种磨练，终于取得成功。1965年9月，《人民日报》曾以“我国第一台可供实用的等离子喷涂设备——电弧等离子射流喷枪诞生”为题对其创新成果进行了报道。

丁传贤说，几十年前，干等离子喷涂是一个又苦又脏又累的差事儿，喷涂都是人工操作的，既要受到紫外线和噪声的影响，还要忍受灰尘的污染。而随着社会的发展，科技的进步，现今的实验室则是另一番情形了：机器人拿着喷枪在1.9米高封闭的防护室中操作，工作人员则在墨色玻璃透视窗后进行操作——既没有紫外线，也没有噪声，更没有灰尘对人体的侵害。

造陶瓷骨　获得应用

丁传贤院士通过艰苦奋斗、自行研发的另一创新成果——等离子喷涂生物陶瓷人造骨及关节技术也同样得到了推广和应用，并造福了骨关节患者。

丁传贤院士于20世纪70年代在国内率先提出采用等离子喷涂生物陶瓷涂层工艺，用于制造人造骨与人造关节涂层。历时10余年，其研发项目终获成功，陶瓷骨被证实具有良好生物相容性，能与人体肌肉和骨头紧密结合并“和睦相处”。

昔日，新华社及《新民晚报》等媒体就曾报道，上海面世的能与人体“和睦相处”的陶瓷涂层骨。报道称，经过临床应用，我国尺寸最大的等离子喷涂生物陶瓷人造全股骨连体髋、膝关节植入人体的使用寿命突破18年。

陶瓷骨的“内心”是金属钛合金，表面披着的陶瓷“外衣”则是用摄氏近万度高温的等离子体高速喷涂而成。陶瓷涂层与体液发生反应后，会在其表面形成类骨磷灰石，与人体骨组织中的主要无机成分相似，可加速骨骼愈合、促进组织生长。近10余年来，实验室研制成功的羟基磷灰石和钛涂层，并加涂髋臼和股骨柄及其他骨植入体30万余件，供有关厂商投放市场，取得了良好的社会和经济效益。

目前，我国正步入老龄化社会，因运动过量、外伤事故等产生的骨与关节损伤逐渐增多，与此同时骨肿瘤发病率和诊断率上升，人工关节、种植牙等硬组织植入体以及血管支架和心脏瓣膜等心血管植入器械这类与人口老龄化相关的医疗器械需求也正持续增长。但国内高端医疗器械产品目前仍以进口为主，国产产品的市场占有率仍较低。我国可发挥相关领域的研发优势，推进医疗器械产业的自主创新，这样既有利于提供百姓需要的生物材料，又有助于降低我国的医疗费用负担。的确，从不增加病人截肢痛苦、确保骨与关节功能以及节省医疗费用的角度看，丁传贤院士和其团队研发的等离子喷涂生物陶瓷人造骨及关节技术的普遍应用，正惠及越来越多的患者。

提携后学　甘为人梯

丁传贤院士也十分关心人才的培养和科研队伍建设。他培养了多名高质量、高素质的博士、硕士研究生，其中不少已成为业界的骨干和精英，多人荣获中国科学院院长奖、刘永龄奖、宝钢奖和严东生奖学金等奖项。

在导师丁传贤的悉心指导下，李剑锋、祝迎春、刘宣勇、薛卫昌和陈煌等人的博士论文分别获得各类冠名奖。祝迎春在国外工作多年，回国后入选中科院“百人计划”、“浦江人才”计划等；刘宣勇的博士学位论文《等离子喷涂生物活性硅灰石涂层研究》获得“全国优秀博士学位论文奖”，全国每年仅有不到百篇的博士论文能获此殊荣。虽然有不少国外科研单位向刘宣勇伸出橄榄枝，但他却放弃了所有的出国机会，选择留在上海硅酸盐所继续他的课题，潜心研究生物涂层材料。这要感谢他人生道路上的领航人丁传贤院士，当他考入上海硅酸盐研究所攻读博士学位时，是丁院士引导他从事生物涂层材料的研究，而在他人生遇到重大转折之时，丁院士曾说：“如今在国内已经有了自己的研究方向，如果出国肯定要跟随别人的团队而更换研究方向，还不如留下来，沿着现有的研究方向坚定地走下去，能出很好的原创性成果。”“选择了就不能放弃，只要认定了研究方向，在国内做出来的成绩不一定比国外的成果差”。

由于丁院士当年的引导，刘宣勇选择了留在国内延续课题，今日成绩令人瞩目：他专攻生物医用材料表面改性研究，先后承担多项国家重点基础研究发展计划、国家重大科学研究计划以及国家自然科学基金等项目的研究工作，获得了多项原创性研究成果：在国际上率先制备出生物活性钙硅酸盐涂层，提出纳米氧化钛涂层表面活化机制，并发现硅表面的非晶和氢化是硅单晶具有生物活性的关键等等。迄今他共发表SCI论文200余篇，编著和主编专著4部，获授权专利19项；获得“上海市自然科学牡丹奖”、“上海市自然科学奖一等奖”、“中国科学院卢嘉锡青年人才奖”、“中国机械工程学会青年科技成就奖”、“中国科学院院长优秀奖”、“国家杰出青年科学基金”等系列奖项；荣获“上海市青年科技启明星”、“上海青年科技英才”、“上海市优秀学术带头人”、“上海市新长征突击手标兵”等荣誉称号。刘宣勇现已成为我国生物医用材料表面改性研究领域的青年科学家和学术带头人。

在学生的眼里，导师丁传贤平易近人，和蔼可亲，对晚辈关心帮助。但在科研和学问上，要求严格，鼓励学生有自己的科研想法，帮助学生培养正确的科研习惯。据学生介绍，从他日常对待审稿的态度上就能够看出来。丁老师审稿的时候，文章标点符号的使用也关注，丁老师还审阅学生的实验记录，指出不足，敦促改进。

丁传贤在中国材料科学的奠基人之一、著名科学家严东生等老一辈指导下工作。在长期的共同工作中，他从严东生先生身上学到了为人师表、严于律己的高尚师德。他至今还珍藏着自己早年的严先生修改的论文手稿，回忆当年先生在科研上的言传身教，丁传贤深情地说：“他一字一句地给我修改论文，极严格仔细！”丁传贤也希望将自己的所学传给学生。

丁传贤院士，为人低调，不事张扬，胸怀坦荡。正所谓“严”师出高徒，他对自己学生的严格要求和精心培养，也正是源于严先生高尚师德的传承和延续。丁院士的学生们又接力指导和培养自己的学生，使这种精神代代相传下去。

严谨治学　必有收获

数十年来，丁传贤院士用始终如一的严谨治学态度潜心科研，默默耕耘，开展等离子体喷涂涂层材料的研究，获得了较好的成果。他是国内从事这一方面研究较早、时间较长、成果较多的一员。

世界上第一台等离子喷涂设备1958年在美国问世，使喷涂制备高熔点材料（陶瓷等）涂层成为可能。几年后，我国自主研发的可供实用的等离子喷涂设备在上海诞生，研制者便是上海硅酸盐所年轻的的助理研究员丁传贤。为此，由中科院院长郭沫若签署向硅酸盐所颁发了科技成果优秀奖，国家计委、经委和科委联名颁发了新产品三等奖，丁传贤成为这项国家级新产品奖的获奖人。他研制的等离子喷涂生物陶瓷人造骨及关节涂层先后获国家发明三等奖、上海市科技进步二等奖和上海市自然科学一等奖，并被收入1989年国家科委编辑出版的中华人民共和国重大科技成果选集（1979～1988年）。

为表彰丁传贤为国防现代化建设作出的贡献，中华人民共和国国防科委技术工业委员会给他颁发了“献身国防科技事业”荣誉证章。

2009年，在国务院批准中国科学院成立我国第一所研究生院30周年之际，为表彰丁传贤在人才培养方面的社会贡献，他被授予“中国科学院研究生院杰出贡献教师”荣誉称号。

2016年5月，“2016年国际热喷涂大会暨国际热喷涂展览会”在上海召开。来自30余个国家和地区的国际热喷涂领域专家学者与知名厂商代表400余人参加了会议。为表彰丁传贤院士在热喷涂领域的突出贡献，经美国金属学会（ASM）热喷涂同行专家的推荐和评选，丁传贤院士入选ASM热喷涂名人堂（Thermal Spray Hall of Fame），成为我国首位获此荣誉的学者。

如今，年逾80高龄的丁传贤院士，在相伴自己几十年的实验室里依然从事科研，在培育新人的教育事业中仍在无私奉献……

（柳斌执笔）