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張存浩院士:中國化學(xué)激光之父

來源:科學(xué)中國人   李白薇   2015-07-12
導(dǎo)讀:他有著書香門第的家世,也曾有留學(xué)海外的光鮮學(xué)術(shù)背景,他在建設(shè)新中國的號角聲中回國,在一窮二白的困境中白手起家。一生中,張存浩曾多次改行,而每次改行皆為國家而戰(zhàn)。對于他來說,沒有什么后悔之說,科研就意味著他的生命,而他的生命只為一個目標(biāo)——報國。

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他,就是今年的國家最高科學(xué)技術(shù)獎獲得者——張存浩。

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張存浩

回來就是為了報國

1928年,張存浩出生于天津一個書香世家。父親張鑄早年留學(xué)美國,曾任天津化工局高級工程師。母親龍文瑗系云南哈尼族人。張存浩2歲起,母親就開始教他識字??谷諔?zhàn)爭爆發(fā)時,張存浩正在讀小學(xué)。張存浩曾說:“母親雖文化知識不多,但卻十分有民族大義?!币虿辉搁L子接受日本奴化教育,龍文瑗毅然將9歲的張存浩交給在重慶大學(xué)任教的姑父姑母撫養(yǎng)。

張存浩在姑父姑母身邊承教十年。姑父傅鷹是享譽(yù)中外的物理化學(xué)家,是新中國最早的學(xué)部委員;姑母張錦23歲時在美獲得伊利諾伊大學(xué)化學(xué)博士學(xué)位,是當(dāng)時中國有機(jī)化學(xué)領(lǐng)域鮮有的女博士。

重慶5年,長汀4年,張存浩跟隨姑父姑母,伴著炮火聲與爆炸的轟鳴聲,輾轉(zhuǎn)求學(xué)。年幼的他曾幾次直面生死,“天上轟炸機(jī)投下炸彈,地道里的人就那樣活活被悶死”。近在咫尺的生死關(guān)頭,屈辱中,張存浩心中暗暗下了決心:“以后絕不能再讓日本人這么欺負(fù)我們了!”報國的初心始于此。

1950年8月,張存浩獲密西根大學(xué)化學(xué)工程碩士學(xué)位。而在此前2個月,抗美援朝爆發(fā)。張存浩敏銳地嗅到了中美關(guān)系的走勢:“一打開報紙,頭版頭條的位置赫然把我們稱作FOE,就是敵人的意思。”張存浩料定,美國很快就會阻止中國留學(xué)生歸國,如果不能盡快回國,他的報國夢想也將破滅。然而姑母卻堅持要求讓他在美國讀完博士再回國。但張存浩報國心切,局勢緊張如此,他又怎肯留于敵國。

當(dāng)年8月23日,張存浩的姑父姑母啟程回國?!八麄兦澳_啟程,我后腳就去買了回國的船票?!?0月12日,放棄繼續(xù)深造的機(jī)會,放棄多家單位給出的豐厚待遇,張存浩離開舊金山,登上開往祖國的輪船。

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張存浩與妻子

為國家三次轉(zhuǎn)行 

謝絕了北京大學(xué)等京區(qū)四家著名高校和科研單位的邀請,1951年春天,張存浩只身一人來到東北科研所大連分所(中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所前身),開始了科研報國的征程。

剛到大連,張存浩便轉(zhuǎn)了行。當(dāng)時,偌大的中國只在玉門有片很小的油田,亟待建設(shè)的新中國面臨著貧油的困境。當(dāng)時,西方正對新中國進(jìn)行全面封鎖,從外進(jìn)口的路也被封死。為了解決國家亟需,大連分所承擔(dān)起水煤氣合成液體燃料的重任,在張大煜所長的布置下,剛進(jìn)研究所的張存浩便投身到這項事業(yè)中。

通過他們的研究,每立方米水煤氣有效成分產(chǎn)率超過200克,顯著超過當(dāng)時國際上160克的最高水平。在產(chǎn)品分布、催化劑壽命等方面,這項研究都可以站在國際領(lǐng)先水平的位置上。1956年,這項研究獲得我國首屆國家自然科學(xué)獎三等獎。研究前景大好。

1959年,大慶油田被發(fā)現(xiàn),中國一躍從“貧油”國變?yōu)椤案挥汀眹>驮谌珖舷乱黄瑲g慶之時,水煤氣合成液體燃料的項目卻要被中止了:相較于石油低廉的造價,水煤氣合成液體燃料的成本顯然太高了。力量薄弱的新中國沒有足夠的科研經(jīng)費(fèi)支持這項研究繼續(xù)開展下去,原油緊缺的問題也得到了緩解,這項研究也只好被擱置了。但直至今日,當(dāng)年的研究成果和學(xué)術(shù)思想仍然具有很好的參考價值。

20世紀(jì)50年代,封鎖與核威脅讓中央領(lǐng)導(dǎo)萌發(fā)了造原子彈與人造衛(wèi)星的想法?;鸺七M(jìn)劑作為“兩彈一星”的重要燃料來源,被提升到國防安全與尖端技術(shù)的層面之上。正是在這個時候,張存浩迅速轉(zhuǎn)向火箭推進(jìn)劑的研究。

沒見過火箭,沒見過發(fā)動機(jī),張存浩作為負(fù)責(zé)人,帶著一群人就這樣駐進(jìn)了金家溝這個山溝里。一次,張存浩和一位復(fù)轉(zhuǎn)軍人在火箭試車臺從事燃燒試驗,意外發(fā)生了:打開閥門的瞬間,一團(tuán)巨大的火焰沖了出來,將二人包圍。近在咫尺的兩個人,彼此卻看不見對方。張存浩說,當(dāng)時他慌了,好在這位復(fù)轉(zhuǎn)軍人十分勇敢鎮(zhèn)定,迅速將閥門反向關(guān)上,避免了一場災(zāi)難。

張存浩知道從事這項研究會有多危險,但是越是危險,他越覺得自己應(yīng)該沖在最前面:“從事火箭推進(jìn)劑研究是很危險的,燃料也有很大毒性,完全不出事故,除非你不干。我算是專業(yè)人員都會出這樣的事故,如果讓別人去做就會更危險?!?br/>

經(jīng)過多年的努力,張存浩與他的同事們首次提出了固體推進(jìn)劑燃速的多層火焰理論,比較全面完整地解釋了固體推進(jìn)劑的侵蝕燃燒和臨界流速現(xiàn)象。1964年,項目成功收官并獲國家自然科學(xué)獎三等獎。

1973年,張存浩第三次轉(zhuǎn)行。這一次,他發(fā)起組建了激光化學(xué)實驗室。上世紀(jì)60年代初,激光誕生,因亮度高、不需要龐大電能,其在軍事與工業(yè)方面展現(xiàn)了廣泛的應(yīng)用前景。

時隔多年,張存浩帶領(lǐng)何國鐘等人又回到金家溝。和上次來這里時一樣,他們依舊是一無所有,在零的基礎(chǔ)上摸索著未來。正值“文革”期間,研究內(nèi)容沒有文獻(xiàn)參考。在這種儀器設(shè)備皆無,理論借鑒為零的境況下,45歲的張存浩再次做了那名開拓者。

這一次,張存浩真的有些著急了。作為激光化學(xué)實驗室第一批組員,現(xiàn)任中國科學(xué)院院士沙國河回憶道:“他非常著急,想盡快把化學(xué)激光搞上去。他也不說什么,但就是每天來檢查工作,問你有什么進(jìn)展。要是總沒有進(jìn)展的話,你自己也會不好意思的。”因為這一特點(diǎn),張存浩得了一個“張著急”的綽號。

半年內(nèi),實驗室便將激光的功率從0.3瓦提升至100瓦大家開始越來越有信心。在艱苦的環(huán)境下,張存浩率領(lǐng)團(tuán)隊研制出我國第一臺氟化氫\氘化學(xué)激光器,整體性能指標(biāo)達(dá)到當(dāng)時世界先進(jìn)水平。

上世紀(jì)80年代,已近花甲之年的張存浩又在化學(xué)激光領(lǐng)域掀起了一場波瀾。1979年,張存浩提出,要發(fā)展波長更短的氧碘化學(xué)激光,在當(dāng)時,這是國際上最為前沿尖端的課題。1986年,國家啟動高技術(shù)研究發(fā)展計劃,化學(xué)激光卻不在其列。張存浩坐不住了,他開始向相關(guān)負(fù)責(zé)人陳述化學(xué)激光對于國防建設(shè)的重要性。他說,他敢打賭,用其他項目十分之一的經(jīng)費(fèi),更快做出功率更大的激光。

因為有了張存浩當(dāng)年的堅持與奮力一搏,化學(xué)激光如今已成為我國應(yīng)用激光的首要來源,氧碘化學(xué)激光如今取得的矚目成就也驗證了他當(dāng)年方向決策的正確性。1985年,他帶領(lǐng)團(tuán)隊在國際上首次研制出放電引發(fā)脈沖氧碘化學(xué)激光器,效率及性能處于世界領(lǐng)先地位;1992年,他們研制出我國第一臺連續(xù)波氧碘化學(xué)激光器,整體性能處于國際先進(jìn)水平。

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工作中的張存浩

詮釋生命的意義

1968年,剛剛搞完火箭推進(jìn)劑研究的張存浩被隔離審查。他被扣上了“美蔣特務(wù)”“反動學(xué)術(shù)權(quán)威”的帽子。短短一年間,張存浩被抄家6次,這也是他當(dāng)年的照片資料如今所剩無幾的原因。在這段黑暗的日子里,巨大的絕望籠罩了他的生命。

所幸一年后,張存浩因“事出有因,查無實據(jù)”被釋放,但火箭推進(jìn)劑團(tuán)隊也已內(nèi)遷,科研工作繼續(xù)處于停滯狀態(tài)。1970年,張存浩一家被下放到農(nóng)村,他只被允許帶2本書走,其他書籍全部都要燒毀。燒書時,他躲了起來,這是他最不愿意看到的一幕。

1970年,張存浩一家被下放到人民公社。農(nóng)村繁重的勞動讓張存浩落下了嚴(yán)重的腰傷。每天勞動完,他都會反反復(fù)復(fù)地讀那僅存的2本書。這樣過了一年半后,他又去燒了半年的鍋爐。1973年,張存浩出任剛組建的化學(xué)激光研究室主任時,他才又重回離開5年的科研崗位。

今年,當(dāng)國家最高科學(xué)技術(shù)獎的榮譽(yù)授予他時,這位曾歷經(jīng)人生波瀾,在中國發(fā)展的進(jìn)程中漸漸老去的老人,謙虛而真誠地說:“我認(rèn)為這個獎不該頒給我,而是應(yīng)該授予我們的集體,沒有他們,我是什么都做不了的?!?br/>

參考資料

【1】微信公眾號科學(xué)中國人(ID:scichi),【獨(dú)家 最高獎】張存浩:中國化學(xué)激光之父



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