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張存浩院士:中國化學激光之父

來源:科學中國人   李白薇   2015-07-12
導讀:他有著書香門第的家世,也曾有留學海外的光鮮學術背景,他在建設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——報國。

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他,就是今年的國家最高科學技術獎獲得者——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。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。姑父傅鷹是享譽中外的物理化學家,是新中國最早的學部委員;姑母張錦23歲時在美獲得伊利諾伊大學化學博士學位,是當時中國有機化學領域鮮有的女博士。

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,輾轉求學。年幼的他曾幾次直面生死,“天上轟炸機投下炸彈,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我們了!”報國的初心始于此。

1950年8月,張存浩獲密西根大學化學工程碩士學位。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

為國家三次轉行 

謝絕了北京大學等京區(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(中國科學院大連化學物理研究所前身),開始了科研報國的征程。

剛到大連,張存浩便轉了行。當時,偌大的中國只在玉門有片很小的油田,亟待建設的新中國面臨著貧油的困境。當時,西方正對新中國進行全面封鎖,從外進口的路也被封死。為了解決國家亟需,大連分所承擔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率超過200克,顯著超過當時國際上160克的最高水平。在產品分布、催化劑壽命等方面,這項研究都可以站在國際領先水平的位置上。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?。就在全國上下一片歡慶之時,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費支持這項研究繼續(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,當年的研究成果和學術思想仍然具有很好的參考價值。

20世紀50年代,封鎖與核威脅讓中央領導萌發(fā)了造原子彈與人造衛(wèi)星的想法?;鸺七M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的層面之上。正是在這個時候,張存浩迅速轉向火箭推進劑的研究。

沒見過火箭,沒見過發(fā)動機,張存浩作為負責人,帶著一群人就這樣駐進了金家溝這個山溝里。一次,張存浩和一位復轉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,當時他慌了,好在這位復轉軍人十分勇敢鎮(zhèn)定,迅速將閥門反向關上,避免了一場災難。

張存浩知道從事這項研究會有多危險,但是越是危險,他越覺得自己應該沖在最前面:“從事火箭推進劑研究是很危險的,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。”

經過多年的努力,張存浩與他的同事們首次提出了固體推進劑燃速的多層火焰理論,比較全面完整地解釋了固體推進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獎三等獎。

1973年,張存浩第三次轉行。這一次,他發(fā)起組建了激光化學實驗室。上世紀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)了廣泛的應用前景。

時隔多年,張存浩帶領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,在零的基礎上摸索著未來。正值“文革”期間,研究內容沒有文獻參考。在這種儀器設備皆無,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。作為激光化學實驗室第一批組員,現(xiàn)任中國科學院院士沙國河回憶道:“他非常著急,想盡快把化學激光搞上去。他也不說什么,但就是每天來檢查工作,問你有什么進展。要是總沒有進展的話,你自己也會不好意思的?!币驗檫@一特點,張存浩得了一個“張著急”的綽號。

半年內,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,張存浩率領團隊研制出我國第一臺氟化氫\氘化學激光器,整體性能指標達到當時世界先進水平。

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

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

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工作中的張存浩

詮釋生命的意義

1968年,剛剛搞完火箭推進劑研究的張存浩被隔離審查。他被扣上了“美蔣特務”“反動學術權威”的帽子。短短一年間,張存浩被抄家6次,這也是他當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”被釋放,但火箭推進劑團隊也已內遷,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。農村繁重的勞動讓張存浩落下了嚴重的腰傷。每天勞動完,他都會反反復復地讀那僅存的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,當國家最高科學技術獎的榮譽授予他時,這位曾歷經人生波瀾,在中國發(fā)展的進程中漸漸老去的老人,謙虛而真誠地說:“我認為這個獎不該頒給我,而是應該授予我們的集體,沒有他們,我是什么都做不了的?!?br/>

參考資料

【1】微信公眾號科學中國人(ID:scichi),【獨家 最高獎】張存浩:中國化學激光之父



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