为中国第一颗原子弹装上“心脏”虽然属蛇,但他离马年只差20余天他常说:“我更愿自己属马,一匹老马,‘老骥伏枥,志在千里。”
吴自良(1917-2008),浙江浦江人。中国科学院院士。材料科学家,物理冶金学家。1984年获国家发明奖一等奖和国家科技进步奖特等奖,1999年获“两弹一星功勋奖章”。
1963年末,吴自良领导的铀235和铀238分离的元件——甲种分离膜研制成功。其不仅只需中等规模的工厂便可批量生产,造价更是仅为估算的1%。钱三强激动地说:“这么快就解决了原子弹关键性的难题,震惊、开心!”
“宁死也不加入国民党”,国民党航空委员会将他除名,永不录用
1935年,吴自良考入天津国立北洋大学工学院的矿冶系,学习了一年。
在航空救国的热潮中,吴自良转入航空机械系,后在云南垒允中央飞机厂、昆明中央机器厂任设计师和工程师。
吴自良的航空救国之路不甚顺利。1942年,地处西南的中央飞机制造厂遭到日本飞机的毁灭性轰炸。在撤离到昆明的途中,他看到了国民党官员利用工厂搬迁的机会大肆挥霍,很是失望,觉得在这样的体制下航空救国之梦难圆。
当时有关方面在组织航空厂的重建工作,通知他可以通过加入国民党重新开始他的航空救国梦。
目睹国民党种种恶行的吴自良掷地有声地告诉来人:“宁死也不加入国民党!”很快国民党航空委员会就以“逾期不报到”为由,将他除名,永不录用。
学航空不得,他只好拾起最初报考北洋大学时的矿冶专业。
1943年,吴自良在姐姐的资助下,自费赴美留学,在匹兹堡卡内基理工学院冶金系学习并获理学博士学位,后任该校金属研究所博士后研究员。也正是这一特殊经历使他的命运奇巧地与蘑菇云结缘。
1949年10月,新中国成立的消息传到美国,吴自良激动万分,面对新中国的召唤,他毅然放弃在美国优越的物质生活条件、很有发展前途的工作,立即着手准备回国,他要把所学到的先进科技知识贡献给自己的祖国。
受国际环境的制约,吴自良的回国之路历尽曲折坎坷。1951年初,吴自良终于踏上了魂牵梦萦的故土。已过而立之年的他难以抑制自己的激动,在心里默默地说:“亲爱的祖国,自良回来了。”
“国家的需要就是我的研究方向”,为中国第一颗原子弹装上“心脏”
1956年,中国在制定科学技术发展第一个远景规划的时候,部署了原子弹的研发任务。
想要研制原子弹,就必须掌握制造分离膜的技术,甲种分离膜被称为原子弹的“心脏”。当时世界上只有美国、英国和苏联掌握制造分离膜的技术,这三个国家均将该技术列为绝密级国防机密,严禁扩散。苏联更将这种分离膜称为“社会主义阵营安全的心脏”,其战略地位、保密程度可见一斑。
早在20世纪50年代末,中国核科学事业的开拓者、领导者钱三强,就以战略家的眼光提出并制定了研制分离膜的项目。1961年底,中央正式下达研制分离膜的任务。
一天,钱三强捧着一管状的金属部件问吴自良:“你知道这是什么吗?”
“不知道!”吴自良摇摇头。
“这就是你们要研制的分离膜呀!”钱三强双手将分离膜递了过去。
“分离膜!这便是扩散机的心脏器件?”吴自良十分惊异,伸出双手去接。
“要拿,就一定要拿住它,若掉在地上,只有靠磁铁才能把成千上万个碎片吸起来,如果缺少一块,它就不能正常工作。”
“这是哪国的产品?”吴自良捧着分离膜凝视片刻,问道。
“苏联的,”钱三强语气沉重地说,“他们撤走了全部专家。连图纸、资料一起带走了。现在,我们花大价钱从苏联进口的扩散机,因为没有分离膜而停产,已经生锈啦。为了国家的独立,我们一定要建立起自己的核工业体系,一定要有我们自己的核武器。”
吴自良默默地听着,他清楚:如果从事分离膜的研究工作,便意味着从此要隐姓埋名,放弃刚启动的金属物理研究计划。一个40多岁的科学家,还要重新学习钻研……但吴自良勇敢地挑起了这个关系到祖国安危的科技重担——“国家的需要就是我的研究方向!”
分離膜的基本原理是用某种粉末制造出特定性质的孔洞材料,因此研发的关键就在于找到合适的材料和恰当的制作方法。根据这样的思路,上海冶金所的60多名专家组成了第10研究室,对外称7支部,7支部下设3个组,分别是粉末组、成型组和性能测定组,分工合作,联合攻关。
作为技术负责人,吴自良日夜思考和实验。据同事们回忆,在研制甲种分离膜时吴自良每天工作超过10个小时,逢年过节也不休息。超过3年的时间里,他基本没有离开过实验室,全程跟进各组的工作进展。当时正值国家困难时期,吴自良和同志们一道住集体宿舍,吃大食堂,几天难见荤腥。
甲种分离膜第二研制人邹世昌回忆:“这项工作的技术要求非常高,保密要求非常严格。整个实验大楼第四层的一半都被封闭起来,大家不分昼夜、加班加点地工作。即便是家人,也只知道我们是为国家的重点保密项目工作,不知道具体在做什么。”“这项工作没有什么资料可供参考,全靠大家一起摸索。作为我们的领导,吴先生向来没什么架子,碰到什么技术难关,就和大家一起坐下来讨论。”
当时,7支部是一支非常年轻的团队,很多成员都在30岁上下,挑大梁的吴自良也不过40多岁。“一心只想着完成国家交代的任务。”邹世昌回忆。
当时,不少人主张通过一种实验室方法来制备原料。但这种方法最大的不足是难以大规模工业化生产。
吴自良在广泛征求大家意见的基础上,拍板否定了这种制备方式。
经过无数次的试验,吴自良将自己的研制方案提了出来,虽然从理论上证明它是科学可行的,且可大规模工业化生产,但是否可以用来制备分离膜原料仍是个未知数。
方案一经公开,便有人表示怀疑,认为这种思路太冒险,从教科书上又找不出予以支持的理论。面对不同意见,他广泛同大家交换意见,征得多数同志的赞同,并进一步进行深入细致的研究试验,解决了相关的技术难题。然而,进行工业化生产仍是一次质的飞跃,实验如果失败,不仅要浪费大量的人力和物力,还会拖国家核工业发展的后腿。
有人劝他不要冒險。经过多次论证和试验,吴自良毅然拍板进行实验生产。结果,合格的金属粉末源源不断地生产出来,制备出甲种分离膜,实验获得了成功。1963年秋,各组任务已基本完成,实验室研制出的分离膜元件性能达到实际应用要求。
1964年10月16日,大漠边陲的新疆罗布泊腾空升起了一朵蘑菇云,中国第一颗原子弹爆炸成功了!
这一天,吴自良终生难忘,已着手新研究的他激动万分,无比兴奋自豪。在那遥远的特殊礼炮声里,有着一位科学家的幸福。他所从事的科研工作使中国成为世界上第四个掌握浓缩铀生产技术的国家。
“我这个人只适合做实事”
吴自良作为材料科学家,长期坚守在科研第一线,他严于律己,以“天助自助者”作为自己的人生格言,始终保持艰苦朴素的优良作风。
吴自良一生淡泊名利,不事张扬。他1951年回国后担任唐山交通大学冶金系教授。在唐山时,大家都住单身宿舍,设备简陋。华北冬季寒冷,但他不以为苦,常常与大家谈论学术问题,甚至争辩,却感到暖意融融。后其又在中国科学院上海冶金研究所担任研究院、室主任,兼任副所长。
他晚饭后一直工作到12时,数十年如一日,若某个实验需连夜继续,他就在晚上12时后再去实验室查看。他从来没有节日和周末,有空就捧着一本书。那时所里图书馆新书有限,他就自己掏钱买,放在所里的书柜里,供大家参阅。
吴自良把自己的一生都贡献给了科研事业。20世纪50年代,他领导完成了中央军委下达的抗美援朝前方需要的特种电阻丝研制任务,对建立中国合金钢系统起了开创作用。70年代,在他的指导下,上海冶金所开展了大规模集成电路用硅材料品质因素的研究,多次获得中国科学院和上海市的科技奖励。八九十年代,他在古稀之年投入了氧化物高温超导材料中氧的扩散行为和作用的研究。
1999年,中共中央、国务院、中央军委授予了23位科学家“两弹一星功勋奖章”,吴自良是上海市唯一的受勋人员。
获得奖励后吴自良多次表示,要将“两弹一星功勋奖章”捐给所里。他说:“荣誉是大家的,不是我一个人的,我只是个代表人物。”他把奖状复印后分发给每一位参研人员,作为吴自良的学生和同事,邹世昌回忆:“项目得奖以后,他提出要给每一位工作参与者发一个得奖证明,并把奖金平均分配到每一位工作人员。最后还把奖励个人的‘两弹一星金质功勋奖章捐献给了研究所。”
某名牌大学打算聘吴自良为名誉校长,不用做什么工作,挂个名就可以了,并承诺给予优厚待遇,他当即严厉地拒绝了:“我这个人只适合做实事。”
“从吴老的怒气中,我深深地感受到了吴老对科学的执著和对事业的热忱”
吴自良的一生除了刻苦攻关国家科研任务,还十分重视培养年轻的科技人才。中国科学院上海微系统与信息技术研究所研究员谢晓明曾回忆恩师:
记得我和陈延国老师一起将经典的低频内耗手段用于高温超导材料的微观结构研究,并获得了令人喜悦的实验结果。我兴奋地撰写了我的第一篇论文,吴先生看了一遍,笑着对我说:“哦,很好,做了一道不错的习题。”
此后的几个月里,吴先生召集我们讨论实验方案,核实公式推导,分析实验数据。模型建好了又推翻了好几遍;文稿写了又改,改了再重写。最后吴先生亲自执笔完成了论文。发表后很快引起国内外同行关注,文章后来被美国物理评论录用,并获得了很好的引用评价。
开始我还暗中责怪吴先生太过认真,速度太慢,错过了更早发表结果的机会,但是当近十年后在法国的一次国际会议上,一位意大利同行看到我的名牌走过来,紧紧握住我的手向我们表示祝贺的时候,我才真正认识到那篇浸透吴先生心血的文章的分量。
当吴先生病重住院,身体和精神状态都不允许他继续从事他钟爱的科研的时候,我安排了几位和吴先生有感情的退休职工,希望他们能常去医院探访、陪护,也算是为吴先生组织了“科研”力量。没有想到的是,我受到了吴老严厉的批评:“你是想糊弄我,你这是犯罪。”我诚惶诚恐,我知道吴老已经无法承担劳累,但是从吴老的怒气中,我深深地感受到了吴老对科学的执著和对事业的热忱。
1952年,吴自良同复旦大学英文系教师徐仁结为伉俪。由于吴自良把大部分精力投到了工作中,他决定给老伴找个伴。千挑万选之后他买了一只蝈蝈带回家。这小东西的确招人喜欢,一直“喔喔”叫个不停,家里挺热闹。
吴自良还“试验”总结出一条喂养规律:“两颗毛豆叫,三颗毛豆不叫。”
吴自良虽然属蛇,但他离马年只差20余天。因此,他常说:“我更愿自己属马,一匹老马,‘老骥伏枥,志在千里。”的确如此,就算躺倒在病榻上,他仍坚持科研工作,继续在材料科学研究领域新的探索。
2008年5月24日,吴自良在上海病逝,享年91岁。追悼会上,一副挽联高高地悬挂在灵堂走廊外两侧,寥寥数字,却概括了吴自良一生的科学贡献和崇高品德:“自强不息两弹一星建功勋;良师益友教书育人铸辉煌。”
(责编/李剑凤 责校/王兰馨、李希萌 来源/《吴自良:攻克原子弹核心技术的冶金学家》,佚名/文,《科学导报》2018年第5期;《师韵 北科大走出的院士》,刘晓东著,冶金工业出版社2012年3月第1版;《创造奇迹的人们:中国“两弹一星”元勋》,柏万良著,湖北教育出版社2001年5月第1版等)