张存浩 矢志不渝 化物报国

2022-09-13 06:27聂容止
中国新时代 2022年9期
关键词:激光化学研究

|文·聂容止

张存浩是“任务带学科”的典范,

在开创我国化学激光、分子反应动力学等研究领域并取得了多项杰出成果的同时,

还推动我国化学激光和分子反应动力学等学科的建立和快速发展。

他一生待人宽厚,严于律己,曾多次改行,而每次改行皆为国家而战;

他一生视科研为生命,而且只为一个目标——报国;

他被誉为“中国化学激光之父”,面对荣誉,他却说,“我认为这个奖应该授予我们的集体,没有他们,我是什么都做不了的”;

他是战略科学家,他说,“有时要走与外国人不同的技术路线,外国人常把走不通的发表,把走通的严格封锁,我们要保持清醒的头脑”……

他是“任务带学科”的典范,在开创我国化学激光、分子反应动力学等研究领域并取得了多项杰出成果的同时,还推动我国化学激光和分子反应动力学等学科的建立和快速发展。

他就是我国物理化学家和激光化学家、中国高能化学激光奠基人、分子反应动力学奠基人之一——张存浩。他开创了我国化学激光研究,使其从无到有,并与其他学者一起开创了我国分子反应动力学研究,在国民经济、军事等领域发挥作用,取得了多项达到国际先进甚至领先水平的科研成果。

张存浩 新华社发

因其一生在科研方面的巨大贡献,2016年1月4日,国家天文台将编号为“19282”的小行星命名为“张存浩星”。

坎坷求学路

1928年2月23日,张存浩出生在天津一个书香世家。母亲龙文瑗很注重对孩子家风气节的培养。张存浩坦言,自己之所以能有今天,与年少时母亲的教育密不可分。

“作为家中长子,我两三岁时母亲就手把手教我认字,一天认20 多字,认不出就打屁股。这是母亲严教的一面。”张存浩曾回忆,他小时候正处在动乱年间,母亲从他2 岁起就给他讲岳母刺字、孟母三迁等故事。这些故事不仅仅是说给张存浩听的,也是说给母亲自己听的。

1937年,张存浩正在天津读小学,母亲将只有9 岁的他交给在重庆大学任教的姑父姑母带到后方抚养。

母亲的这个决定改变了张存浩的一生。“我当时心里是充满迟疑的,但根据母亲常年的教导,我明白她不想让我在日本统治下受教育,她的意见是忠于民族大义的一种体现。”于是,他离开了父母,开始独立生活。

张存浩的姑父傅鹰是为我国科学和教育事业贡献了一生的伟大爱国者、物理化学家和化学教育家,是我国胶体科学的主要奠基人。姑父的远见卓识和爱国主义情怀对张存浩的影响是决定性的,让爱国之情一直扎根在张存浩心底。他告诉张存浩,不要忘记中国深厚的传统文化。

当时的国家羸弱,备受欺凌。在此背景下,张存浩的求学之路显得异常坎坷。他跟随姑父姑母辗转于重庆和福建等地,在战火中艰难地汲取着知识。1938年,张存浩考入重庆南开中学,1940年转入福建长汀中学学习。

1943年,15 岁的张存浩由高二肄业考入厦门大学化学系,1944年转入重庆中央大学化工系,1947年大学毕业后便在天津南开大学化工系读研究生,1948年赴美留学,先入爱阿华州大学化学系,后又转到密西根大学化工系读研究生。

落魄国事、动荡家情,在张存浩心中埋下发愤图强、振兴中华的种子。“从那个时代过来的人,亲历了颠沛流离,目睹了山河破碎,总有一种强国富民的情怀,太想为国家出一份力。”

1950年8月,张存浩获得密西根大学化学工程硕士学位。按照他和家人共同的计划,他本应在获得博士学位后回国,但他担心当时复杂的国际关系会影响他回国,“这必将耽误我的科学报国梦”!

新中国的蓬勃生机和万千气象在强力召唤着候鸟们早日归巢。于是,张存浩放弃了继续深造的机会和国外多家单位给予丰厚待遇的工作机会,于当年10月起程回到刚刚建立一年、条件还十分艰苦的祖国,开启了他的科学研究生涯。

那一年,张存浩刚刚22 岁。

三次为国改行

在张存浩的科研生涯中,从研究合成燃油,到研究火箭推进剂及发动机,再到开创中国高能化学激光的研究,他一次又一次被“改行”,一切只为国家需要。

“为新中国而工作”,是那个年代很多人的朴素情怀。回国后,在机缘巧合下,张存浩遇到了东北科研所大连分所(中国科学院大连化学物理研究所前身)的奠基人张大煜,并受邀到大连分所参观。

当时中国的条件还十分艰苦,从上到下都不富裕。在大连分所,张存浩看到了很多当时国际上都十分精良的先进仪器设备,仿佛看到了科研的沃土。

于是,张存浩谢绝了包括北京大学在内的4 所高校和研究所的邀请,选择了大连分所。1951年的春天,他只身一人来到大连,开始了为祖国科学事业作贡献的征程。

张存浩初到研究所时被分配到合成燃料研究室工作。当时,我国石油十分匮乏,只在玉门有个很小的油田,加之国外对我国实施石油禁运,石油紧缺的形势十分严峻。而那时,国际上普遍认为世界石油储量并不充裕,开采不了多久,各国都纷纷开始研究从煤或天然气出发经合成气合成石油的方法。但研究者们却都遭遇到了同样的难题:催化剂积碳粉碎,运行周期只有短短几天。

当时,大连分所一群血气方刚的青年人并“不信邪”。为解决国家急需,张存浩接受了所长张大煜交代的任务,投身水煤气合成液体燃料的研究,立志要从水煤气中获得燃油。

从1951年到1958年,经过7年的不懈努力,张存浩和同事们研制出了高效氮化熔铁催化剂,建立了流化床水煤气合成油工艺体系,并解决了流化床传热与返混等难题,从“小试”“中试”的成功一直做到工业实验,取得巨大成功。张存浩与合作者最终做到从每立方米煤气中得到产品200克,而当时美国只达到50 克,不仅油产率超过了美国,而且运行周期长达两三个月。

这项成果在1956年获得首届国家自然科学三等奖。随后,这一技术经大连化学物理研究所几代人的不懈创新与推广,如今已成为新时期我国能源结构调整中不可或缺的一种手段。

但张存浩并未止步于此,又转向了国家更需要的研究领域。

20世纪50年代末,紧张的国际形势迫使中国必须独立自主迅速发展前沿技术,张存浩迅速改行,转向火箭推进剂这一新领域。何国钟成为他的下属以及很好的搭档。

何国钟后来回忆:“对于这一新课题老张和我什么都不懂。既然国家需要,就努力去干,不懂就去学。老张很刻苦,拼命去学。”

实验场地在郊区的山沟里,张存浩作为项目负责人之一,吃住都在山沟。当时正值国家遭遇三年自然灾害,粮食紧张,学累了干饿了,张存浩就和同事啃从午饭中省出来的窝窝头,之后继续攻坚克难。

在文献资料很少的情况下,他们不顾毒性和爆炸危险而进行大量的实验,最终于1964年首次提出固体推进剂的多层火焰燃料理论,并建立理论模型,比较全面地解释了固体推进剂的侵蚀燃烧与临界流速现象,破解了当时我国亟待解决的火箭推进剂燃烧过程中的关键问题。

改革开放后,在与美国科学界人士的一次交流中,美国科学家惊叹道:“没想到中国在20年前就有了这么完美的燃速理论。”

20世纪70年代,世界第一台红宝石激光器问世。因亮度高,不需强大电能,激光在军事、民用方面应用前景广泛,成为国际研究热点。面对国外挑战,激光成为国家战略需要的前沿课题,张存浩第三次受命改行,这一年他已经43 岁。

张存浩回首当年:“搞激光比搞火箭推进剂还难,主要是一无所有。资料、仪器、设备样样都缺,光谱仪、示波器什么都没有。”张存浩将目标锁定在功率易放大、不依赖外部能源等优势的化学激光的研究上,“我只要1/10 的经费,能做出比你更大的光!”

在这种条件下,他率领团队再次进入山沟的试验站从零开始,开展我国第一个重要的化学激光体系的研究。张存浩和他的团队经过艰苦攻关,解决了化学激光关键技术,成功研制出我国第一台超音速化学激光器,为发展我国国防高科技事业作出了重要贡献。

张存浩(左三)在中国科学院大连化学物理研究所(2013年7月摄) 新华社发

这台超音速化学激光器达到国际先进水平,并成功进行了验证试验,激光器整体性能指标达到当时世界先进水平,为我国化学激光的后续发展奠定了基础。此项成果获1978年国家部委的重大成果二等奖。

为了搞清楚激光与物质相互作用的本质,张存浩与同事们测得了脉冲氟化氢激光支持的气体爆震波的波速。在此基础上,张存浩率领团队转而研制波长更短的氧碘化学激光,这与国际上开展氧碘化学激光研究基本同步,并于1985年在国际上首次研制出放电引发的脉冲氧碘化学激光器,处于世界领先地位。此项研究获得了国家自然科学三等奖。

事实上,张存浩在研制化学激光的同时,还十分注重化学激光的机理和基础理论研究。20世纪80年代,张存浩团队率先开展了新“泵浦”反应和分子碰撞传能动力学方面的研究,以此为基础,开创了我国分子反应动力学研究领域,取得了多项国际先进或领先的研究成果。

张存浩温和的外表下有股子倔劲,只要国家需要,看准方向,定然勇往直前。他用一次次研究成果解了祖国的燃眉之急,也实现了他的科学报国梦。“我一辈子为了国家转行多次,放弃自己的科研兴趣,我从不后悔。我回来就是为了报国的。”

“‘张着急’的绰号是我先喊出来的。”在何国钟眼中,比他年长5岁的张存浩一直是那么“着急”:一定要尽快而且保质保量地完成国家任务。

国家为重,个人为轻。

在电视访谈节目中,张存浩(右)在妻子迟云霞的指挥下和儿子一起高歌《大海啊故乡》(2013年12月29日摄) 新华社记者 金立旺 摄

做年轻人的肩膀

“他非常重视人才培养。”曾在大连化物所工作过十几年的邓麦村如此评价道。

张存浩在培养青年人才方面倾注了大量心血,对真正优秀的青年人才,他是发自内心地爱惜。他积极创造和提供有利条件,促进团队中一批优秀的中青年骨干和学生成长为具有国际影响的科学家,如何国钟、沙国河、杨柏龄、朱清时、杨学明等。

爱才惜才是张存浩的一贯作风。在身边人的眼中,张存浩是一个常常给年轻后辈机会的长者。尽管他身为领导、又是项目负责人,在整体研究中发挥着领头雁的作用,但在参与研究的科学理论和思想在取得成果和获得各种重大奖励时,张存浩总是把最大的功劳归于工作在第一线的学生和合作者,把他们的名字放在自己前面,有时拒绝署上自己的名字。他说:“我的贡献不如年轻人大。”

他的学生解金春回忆:“获首届吴健雄物理奖的那篇论文,张先生把我作为第一完成人,把自己排在最后。”

据他的另外一个学生回忆:“研究室有一次举行学术报告。张老师发表一个意见,我站起来反驳,不同意他的说法,而张老师一点也没有生气。张老师和别的学者有时因学术上的不同意见也争得面红耳赤,但这更加深了他们的学术友谊。”

1991年,张存浩担任国家自然科学基金委员会主任。当时基金委刚创立不久,正是非常关键的时期。张存浩提出了依靠专家、发扬民主、支持公平合理的发展原则,并且提出了控制规模、提高强度、拉动鼓励创新以及加强基础、突出创新等一系列的资助政策。

中国科学院院士杨卫说,正是在张存浩的领导下,基金委多年来才形成了公正朴实、接近科学家、尊重规律的好传统。

中国科学院院士张杰回忆,1999年他从海外归来时,两手空空,既没经费又没科研设备,“张存浩先生打破常规,把基金委主任的主任基金集腋成裘,支持我启动科研”。

在任国家自然科学基金委员会主任期间,张存浩两次写信给国家领导人,最终申请设立了“国家杰出青年科学基金”。该奖在20年间资助了逾3000 名青年科学家,其中近200 位当选为两院院士。他还推动成立了国家自然科学基金委员会监督委员会,自成立以来,基金申请的投诉率下降了2/3,学术诚信的风气也不断上升。

张存浩始终强调:“人才的作用是无论如何评估都不过分的。”他把一生都献给了祖国的科研事业,对于年轻的科研工作者来说,他像一束光,一束照亮他们科研之路的强光,引领着他们在科学的海洋中探索新的航线。

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