吴自良 国家的需要就是我的研究方向

刘英/ 编

吴自良（1917 年12 月—2008 年5 月），物理冶金学家，中国科学院院士。20 世纪50 年代，从事苏联低合金钢40X 代用品的研究，对建立我国低合金钢系统有示范作用。20 世纪60 年代，领导并完成了铀同位素分离用“甲种分离膜”的研制任务，为打破超级大国的核垄断做出贡献。1988 年转向研究高温超导体YBCO 中的氧扩散机制，求得了精确的氧扩散率和扩散激活能，在磁控溅射c取向薄膜中，发现膜的增氧速度，端赖于垂直c－轴单晶的位错管道所提供的快速氧输运过程。1984 年获国家发明奖一等奖和国家科学技术进步奖特等奖。1999 年被授予“两弹一星”功勋奖章。入选“庆祝中华人民共和国成立70 周年大型成就展”1970—1979 年英雄模范人物。

1964 年10 月16 日，伴随着一声巨响，一朵“蘑菇云”从中国新疆罗布泊上空腾起。这声巨响，是让世界震惊的中国“礼炮”，不仅向世界宣告了中国第一颗原子弹爆炸成功，也标志着中国从此打破了外国的核垄断。“两弹一星”功勋奖章获得者吴自良主持研制的“甲种分离膜”是原子弹的核心技术之一，为原子弹的爆炸成功做出了突出贡献。

为了祖国的繁荣富强而读书

1917 年12 月25 日，吴自良出生于浙江省浦江县的一个知识分子家庭，父亲是前清秀才，后做过律师。他在家中排行第七，年龄最小。吴自良自幼在家读私塾，从小就显露出超常的聪慧。他母亲便集中家里的财力供他读书。1926 年，吴自良进入了全县最好的浦阳小学。1929 年毕业后，他考上了浙江省立第一中学读初中，当时他从县城考进省城时，学习成绩排倒数第2 名，但一学期后，他的成绩升至正数第2 名。1932 年，他考入了浙江省立杭州高级中学。在中学时养成的良好学习习惯为他以后的治学和科学研究打下了基础。

1935 年，吴自良以优异的成绩考入北洋工学院（北洋大学）矿冶系，一年后在“航空救国”的热潮中，他凭借优异的成绩转入了刚刚开设的航空机械系。1937年，抗日战争爆发，北洋工学院与北平大学等院校组成了西安临时大学，学校迁至西安；1938 年，北洋工学院又与东北大学工学院等院校组成了西北工学院，学校迁到了陕西省城固县西北10 余里的一个小山村——古路坝。当时教室设在祠堂里，用木板充当黑板。吴自良回忆：“当时校舍比较差，但教师教课非常好，学生学习很用功。”就是在这样的艰苦环境下，他读完了大学。

1939 年大学毕业后，他到云南垒允中央飞机制造厂任设计员。因为那个工厂许多工程师都是美国人，所以他不仅学到了有关飞机制造的知识，还锻炼了英语口语。1942 年，该中央飞机制造厂遭日机轰炸，吴自良随工厂撤到昆明，进入中央机械厂任副工程师。但国民党当局通知他，要想重操旧业，必须加入国民党。吴自良不愿加入国民党。当时的国民党航空委员会就以“逾期不报到”为由将他除名，并表明对他“永不录用”。

1943 年，吴自良计划自费赴美国留学，打算到麻省理工学院航空系学习。然而国民党航空委员会对他“永不录用”后，他只好改行。吴自良经他原来所在的中央机械厂厂长的推荐，以助教的名义经印度来到了美国匹兹堡卡内基理工学院（现卡内基梅隆大学）攻读物理冶金专业研究生，师从X 射线晶体学家、物理冶金学家巴瑞特教授和物理学家斯莫洛柯夫斯基教授。1948 年，以优异的成绩博士毕业后，他留在了该校金属研究所做博士后；1949 年应聘到美国锡拉丘兹大学材料系任研究工程师，主持美国国防部的重要科研项目“软钢中阻尼和疲劳”的研究。

1945 年，美国爆炸了世界上第一颗原子弹，小小的原子弹形成了巨大冲击波。正在求学的吴自良开始还不知道原子弹是怎么回事，听了几次报告后，他知道了一个大概。当时的他不会想到若干年后会有机会参与祖国的核武器研制工作。在美国时，有一件事情给吴自良的震动很大。当时美国上层社会的人都穿质地较好的衣服，他到当地一个高档的服装店去买衣服，而店员却问他：“你是不是洗衣店的员工来收衣服的？”祖国贫穷，海外的游子再成功也被人看不起！联想到许多在美的中国留学生怕被歧视而谎称自己是日本人的情况，吴自良更坚定了以所学知识报效祖国、使祖国富强起来的决心。

1949 年10 月，新中国成立的消息传到了美国，吴自良激动万分。他毅然放弃了在美国拥有的优越生活条件和前途无限的工作，立即着手回国投身新中国的建设。1950 年冬，吴自良突破种种阻挠，以华侨的身份取道日本和中国香港，于 1951 年年初终于回到了阔别7 年的祖国。

回国后，吴自良先到北方交通大学唐山工学院（西南交通大学前身）冶金系任教授。1951 年夏，他应聘为中国科学院工学实验馆研究员，主持物理冶金方面的研究工作。在新中国的崭新天地中，吴自良开始了他一生为祖国而不懈耕耘的奋斗历程。

为国防建设事业奉献一生

回国初期，吴自良的主要研究志趣在于运用在美国学到的先进知识在世界物理冶金学科领域为中国争得一席之地。但当时的中国百废待兴、科技落后，经济建设和国防建设中有大量材料学科方面的问题亟待解决。他毅然放弃了个人志趣，他说：“国家的需要就是我的研究方向。”

1953 年7 月，在“抗美援朝”战争中，前线急需一种“特种合金电阻丝”，中央军委通过上海市委下达命令，限期半个月内完成。上海冶金研究所承担了这项任务。吴自良二话没说，带领科技人员刻苦攻关，如期完成了任务，获得了表彰。

20 世纪50 年代中期，面对美、苏、英3 个超级大国的核垄断，中国也开始对原子弹技术进行研究。众所周知，铀235 是最重要的核燃料，在热中子的照射下会发生核裂变，并通过连锁反应放出大量核能。但在天然铀中，铀235 只占0.7%，其他都是铀238。而铀238 不但本身不发生核裂变，还要吸收热中子，妨碍铀235 连锁反应的实现。所以要研制原子弹首先是要得到浓缩的铀235。但二者的原子量差别很小，只差1.3%，所以把铀235 和铀238 这对“双胞胎”分开，关键是制造出分离膜。美、苏、英三国均把分离膜列为国家绝密，苏联称之为“社会主义阵营安全的心脏”。

1960 年，中苏关系恶化，苏联撤走了专家，也带走了绝密级别的分离元件技术资料。时任二机部副部长兼原子能所所长的钱三强曾说：“有人扬言，没有外援，中国的浓缩铀工厂将成为一堆废铜烂铁，更不用说造原子弹了。这其中的关键技术是制造用来分离铀 235 的分离膜。”

“甲种分离膜”对外称“真空阀门”项目。包括上海冶金研究所、沈阳金属所、复旦大学和二机部原子能研究所4家单位开展了研究工作。但当时因为力量分散、工作重复、交流不便而妨碍了研制的进度。周恩来总理及时做出了决定：要不惜一切代价，在五六年内攻克这一“心脏”；并将任务交给了上海市和中国科学院。中国科学院将该研制任务集中下达到上海冶金所，通知其他分离膜研究小组携带设备于1961 年春节后到上海冶金所报到。于是，60 多名专家在上海冶金所组成了第10 研究室，对外称“7 支部”。时任上海冶金所副所长的吴自良任室主任、技术总负责人。7 支部下设3个组，各个组分工合作，联合攻关。

想到当年美国原子弹爆炸成功引起的轰动，现在有机会为制造自己国家的核燃料和原子弹出力，吴自良感到无上光荣。他放下筹备已久的研究项目，全身心投入到会战之中。3年多的时间里，他大部分时间都待在实验室中，每天检查各组的进展，随时解决各种问题。那时，他每天工作10 多个小时，过年过节也不休息。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”。1963 年，刘少奇、周恩来等国家领导人特地到上海来听冶金所的工作报告。二机部则经常派人来查看工作进展。1963 年年底，上海冶金研究所正式报告：“心脏”被攻克，能在中等规模的工厂批量生产；元件性能良好，超过了苏联的元件；造价仅为原来估算的黄金价格的1%。

就这样，中国科学家仅用了3 年多的时间就攻下了这一世界性技术难题，使中国成为世界上第4 个独立掌握浓缩铀生产技术的国家。

1964 年10 月16 日，我国第一颗原子弹爆炸成功，举国欢腾。已着手新研究的吴自良从报纸上获悉了这一消息，激动万分。那远方传来的“礼炮”声中，有全体中国人的自豪，也饱含着科学家对祖国的深厚情感！

在研究所，吴自良的一句话广为流传：“我们搞国防的要有‘竖着进去横着出来’的决心，把一生都贡献给国防建设事业！”他对祖国的真挚情感在这句话中表露得淋漓尽致。

（摘编自《为了那惊世的“礼炮”——记我校著名校友 “两弹一星” 功勋吴自良》，李丹、王聪彬，原载于《天津大学报》，2008 年 6 月 12 日。由刘英整理）