作者:张存浩 来源:中国科学报 发布时间:2019/2/19 9:45:21
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科研篇
张存浩:在几十年的科研实践中化苦为乐

 

■张存浩

我十分庆幸自己在新中国成立初期就能成为新中国科技队伍的一员,并且进入中科院大连化学物理研究所(以下简称大连化物所)的前身工作。作为它的一员,我为大连化物所的发展壮大感到由衷高兴!

回忆自己几十年来在党领导下从事科研工作的一点有限经历和了解到的一些点滴情况,我想也能够说明:新中国的科学事业有着崭新的时代特点。

首先,是解放思想、破除迷信所指引的创新精神加上实事求是的科学态度。我参加工作的第一个十年做的是合成石油。新中国成立初期,我国石油十分匮乏,当时国际上也普遍认为世界石油矿藏开采不了多久了,纷纷研究从煤或天然气出发,经合成气合成石油的方法。熔铁催化剂流化床方法是西方世界当时的主流,所有的西方大石油公司都在进行中试开发。但是它们遇到了共同的难题:催化剂积碳粉碎,运行周期太短,只有几天。当时所内一群缺少实践经验的青年人硬是不信邪。当张大煜所长提出任务后,王善鋆研究员用不到一年的时间就研制出抗积碳的氮化熔铁催化剂,后来又不断改进选择性。卢佩章院士早在1954年就发展了气相色谱方法,加上我们推演的元素平衡数据处理方案,使我们的数据精度超过了国外。之后,楼南泉院士,我和汪骥、陶愉生、季金水研究员等率领一批青年人从流化床小试到中试,又和石油六厂合作一直做到工业实验,取得了很大的成功,不仅油产率超过了美国,而且运行周期长达两三个月。当时有人断言,流化床解决不了返混问题,转化率会大大下降。而我们从理论和实验都证明,采用回流措施可使转化率下降幅度微不足道。只是因为那时发现了大庆油田,合成方法在经济上还是不能和天然油相比拟,因此在有廉价天然油来源的条件下,没有推向工业化的必要。但从科研上,我们早早得到的宝贵启示是,中国人应当根据实际情况走自己的道路,绝不应跟在别人后面,亦步亦趋。

大连化物所长久以来是以其团队精神著称的。尤其在三年困难时期,我们奉命研制高能燃料和火箭推进剂,当时任务时间很紧,大家都以冲天的热情在工作。使我永远不能忘怀的是新参加工作的年轻复转军人,他们为了制止紧急事故,多次冒着爆炸和中毒的危险冲进现场。这种“一不怕苦、二不怕死”的革命精神一直震撼着我的心灵,我以为这是我们从事社会主义科研事业的最宝贵的精神财富。虽然新型发动机的研究工作由于“文革”而计划变动,没有坚持做完,但我们研究许多关键分部件和材料的经验,后来对我国其他新发动机的研制发挥了重要的作用。

1973年,我们开始研制超音速燃烧型氟化氢/氟化氘激光器,这是一种高能、高功率激光器。当时,外国只说有氟化氢化学激光,发表的却是没有实用价值的等离子加热的体系。我们一开始就没有按照当时国外文献的路子做,而是独立进行燃烧体系选择。后来了解到,我们采用的燃烧体系与国外完全不同,但效果却基本一致。超音速微喷管阵列是这种激光器的心脏,它的设计和加工是整个任务的“拦路虎”。当时刚到所的杨柏龄研究员等和仪器厂师傅紧密结合,日以继夜地攻关,终于在较短时间内拿下了这个装备着上万个精密喷管和小孔的“拦路虎”,大大促进了实验的进程。这样,我们不仅争取了几年的宝贵时间,节约了大量的研制费用,而且建立了充分的自信和对成就的自豪感。到上世纪80年代,我们研制超音速混合型氧碘化学激光器时,就能比较充分地认识到它是一个低增益体系和长寿命储能体系,以区别于氟化氢/氟化氘激光的高增益和短寿命体系;我们又大致认识了超音速混合型激光器的放大规律,从而在研究工作的整体上取得更大的主动。上世纪80年代后期到90年代中期,庄琦、杨柏龄、桑凤亭研究员等再次带起来一批优秀的年轻人,在激光器的整体以及各种关键部件上高速取得了重大的突破和大幅度的进展。

有时我们要走与外国人不同的技术路线,并不是我们想要标新立异,而是因为外国人在应用研究上常常是把走不通的路线发表了,把走通了的路线严格封锁起来。所以在确定研究路线时,一定要解放思想,保持清醒的头脑。

基础研究是高新技术的源泉,党和国家一直是重视基础研究的。上世纪60年代初,我们研究推进剂燃速理论。当时年轻的何国钟院士归纳能力很强,他看穿了高压下推进剂表面的燃烧可以用多层火焰模型来描述。作为好的一级近似,对预混焰甚至可用delta函数来描述。这样,他就在不到半年之内系统推演出了完整可信的固体火箭推进剂的燃速理论,优于国外专家的推导。

激光支持的爆震波理论不是我们先做出的,但是因为它与激光和靶面相互作用时的等离子屏蔽问题有关,需要我们深入研究。沙国河院士巧妙地用光二极管和示波器这样简陋的设备来代替昂贵的条纹相机,准确测量了马赫数高达40左右的爆震波速及其规律,从而使我们对靶的等离子屏蔽这个比较复杂的问题有了清晰的认识。

沙国河院士和我一直坚持做双共振多光子电离光谱的基础研究。由于注意克服浮躁情绪,我们在选题上和实验上都有创新。首先是对自己的实验方法有信心,尽管条件相对简陋,也不放弃,同时不断改进实验设备,压低噪声,提高信噪比。这样,就能观察到许多过去别人用更精密的实验手段也未能观察到的现象。沙国河院士在量子态分辨的激发态分子传能方面做了许多系统的新工作,他精密而准确地观测到的分子碰撞过程中的量子干涉效应就是其中突出的一个。我还注意到他每发表一篇论文,内容必是创造性的和言之有物的。

此刻,我特别怀念我们一起共事过的老所长、老书记、老同事们,他们的帮助和教诲让我受益终身。因为他们,我在长达几十年的科研实践中化苦为乐,愉快地把科研当作了自己几乎全部的活动。他们的创新精神一直感染着我。我深信,这种创新精神、团队精神和苦干精神,必将激励更多年轻一代科技人才不断涌现、尽快成长。

作者简介:

张存浩,男,1928年2月出生,1951年4月至1990年8月在大连化物所工作,中国科学院院士、研究员。从事化学激光研究,曾任大连化学物理研究所所长。第二、三届国家自然科学基金委员会主任、党组书记,曾任中国科学院化学部主任、中国科协副主席、国务院学位委员会委员等职务。2013年度国家最高科学技术奖获得者。

《中国科学报》 (2019-02-19 第3版 综合)
 
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