作者:郝俊 来源:中国科学报 发布时间:2012-4-16 8:43:27
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记葛昌纯院士:材料报国 追求第一

 
人物介绍:
 
葛昌纯,1934年出生,浙江平湖人。中国科学院院士,世界陶瓷科学院院士。1952年毕业于北方交通大学唐山工学院(即唐山交大)。1980年获德国Dresden技术大学工学博士学位。
 
北京科技大学材料科学与工程学院教授、博士生导师。兼任国际功能梯度材料系列会议顾问委员会委员,世界陶瓷科学院层状和梯度材料协会主席和世界陶瓷科学院自蔓延高温合成协会理事,国际自蔓延高温合成系列会议顾问委员会委员。
 
■本报记者 郝俊
 
在同行和学生眼中,葛昌纯的学术生涯堪称辉煌,然而他却总是说,自己做得还远远不够。年近80岁,本应安享天伦之乐的葛昌纯,依然坚持奋战在科研一线。
 
很多年轻人并不能理解,葛昌纯为何对科研如此痴迷而执著,他则淡淡地回答,因为爱国而奉献。在他看来,钻研创新是贯穿在他科研生涯中的“一根红线”,也是他科研生命的不竭动力。
 
天降大任
 
1960年,我国核工业的发展刻不容缓,葛昌纯的人生也迎来了一个重要分水岭。在当时,赫鲁晓夫单方撕毁中苏协议,断绝供应用于气体扩散法生产浓缩铀235的核心元件——分离膜,我国浓缩铀的工业化生产将被推迟。分离膜被苏联称为“社会主义阵营安全之心脏”。制造分离膜是一项难度极大的多学科交叉尖端技术,当时只掌握在英国、美国、苏联三个核大国手中。
 
在此形势下,中央于1960年4月向冶金部钢铁研究总院下达“乙种分离膜研制和生产”的紧急任务。26岁的葛昌纯,被任命为这项任务的专题负责人。
 
“当时基本没有什么资料和设备,国家的物质技术基础也很薄弱。”葛昌纯说,这种种困难只能靠科研团队发扬“两弹一星”精神去克服,“搜集来的资料,各种外文的都有,怎么办?这就逼着我在已会的英文、俄文外,又学了德文、法文和日文,等于是多了几双眼睛。”
 
在他的带领下,一支平均年龄不到25岁的科研队伍不舍昼夜,刻苦奋战在分离膜研制第一线。
 
“聂荣臻元帅亲自到实验室,跟我们这些满脸满手都是漆黑的同志握手问候,调查研制情况。”葛昌纯说,那段经历永难忘怀,但已记不清有多少笔记本堆积成山,有多少实验遭遇挫折,又有多少个无眠之夜。
 
在“两弹一星”精神的鼓舞下,葛昌纯带领团队经过无数次的计算、实验和总结,逐个攻克一系列技术难关,终于在1964年提前完成了国家急需的“乙种分离膜”研制任务。
 
中央有关部门发来贺信:“实验证明乙种分离膜性能良好,能够满足生产需要。这就是为我国自力更生发展原子能事业作出的重要贡献。”乙种分离膜的成功研制,为后续更高性能复合分离膜的研制奠定了理论和技术基础。
 
1966年国庆,葛昌纯作为对社会主义建设有重要贡献的科技工作者,被邀请上天安门城楼观礼。1980年,乙种分离膜项目得到了全国科学大会奖;1985年,乙种分离膜生产安全运行20年后,国家科委批准“乙种分离膜的制造技术”为国家发明奖一等奖。葛昌纯是28位发明人中的第一发明人,在九项发明权限中他对其中六项作出了创造性的贡献。
 
爱国热忱
 
改革开放后,中国科技发展迎来春天。葛昌纯深知,要想追赶上发达国家的冶金科技水平,出国取经是必由之路。1980年,葛昌纯获得了德国洪堡基金会的研究奖学金,作为客座研究员前往德国Max—Planck材料科学研究所和柏林工业大学非金属材料研究所,从事粉末冶金和先进陶瓷研究。
 
凭着一股子钻劲儿,葛昌纯和他夫人夏元洛的研究工作大踏步前进,受到国际粉末冶金专家和先进陶瓷专家的高度评价。1983年,葛昌纯获得德国Dresden技术大学工学博士学位。毕业之际,在德期间的导师、国际杰出粉末冶金专家Werner Schatt教授向他发出热情邀请,挽留他在德国参与他的烧结理论研究。
 
回忆当初,葛昌纯坦陈,原本很想参加导师的研究项目,但经过一番思考,最终还是决定早日回国。
 
“我在德国看到了一些非常优秀的粉末冶金和先进陶瓷研究所,但当时回顾一下我们国家自己的研究所,就感慨万千。”葛昌纯说,自己虽然带领团队完成了分离膜的任务,当时所在的钢铁研究总院粉末冶金室是国内最强最大的粉末冶金研究和中试基地,可惜,在任务下没有很好地把学科带起来,在国际上还谈不上有多高的学术地位。
 
葛昌纯下定决心,回国后要力争创建一个世界一流水平的粉末冶金和先进陶瓷研究所,这才是当务之急。回国时,他用自己在德国节省下来的奖学金购置了一台国内急需设备,捐献给了钢铁研究总院。
 
1990年,葛昌纯在北京钢铁学院(后改名为北京科技大学)粉末冶金教研室建起了一间条件简陋的实验室,创建了中国第一个“特种陶瓷粉末冶金研究室”。
 
研究室很快就作出了成绩,开发出的ST新型陶瓷刀片实现了产业化,被国家科委评为1990年度国家级新产品。
 
一位奥地利科学院院士在访问了葛昌纯的实验室后,感慨道:“我一向认为,并非条件豪华的实验室才能作出一流的研究成果。葛教授的工作就是一个有力的证明。”
 
不懈追求
 
在他亲手创建的实验室里,葛昌纯将自己的理想一点点付诸实践,开始了氮化硅基先进陶瓷和粉末冶金高速钢、不锈钢的研究,并努力建立我国的非氧化物陶瓷研究、生产基地。
 
然而,先进陶瓷仅仅是葛昌纯“材料王国”里的一部分。他在总结自己的学术历程时常说:“我的前半生献给了中国的核裂变事业,而我的后半生主要献给了中国的核聚变、核裂变事业和新兴能源材料事业。”
 
面对当今世界的能源挑战,核聚变堆发电被认为是从根本上解决人类能源危机的一种终极能源。其中,材料是核聚变堆发电的一项关键问题。特别是面向等离子材料,需要面对高热负荷、强中子冲击、高氚溅射等严苛环境,被看做是人类有史以来,所面临工作环境最为恶劣的材料之一。
 
早在1996年,葛昌纯就向国家有关部门提交了研制“耐高温等离子体冲刷的功能梯度材料”的建议书,用“功能梯度材料”的设计概念和三种工艺,制作面向等离子体材料。建议项目得到了国家的重视和批准。
 
经过十几年与核工业西南物理研究院、中科院等离子体物理研究所的合作努力,葛昌纯及其同事成功制备出了多个体系的耐等离子体冲刷的功能梯度材料。其中,关于碳化硅和铜、碳化硼和铜、碳化硅和碳、碳化硼和碳体系的功能梯度材料研究,在国际上实属首创。在钨基面向等离子体材料和部件这个最重要的面向等离子体材料和部件的材料设计和制备研究的广度和深度方面处于国际先进水平。
 
每天,葛昌纯的学生们都能看到他在办公室伏案工作的身影,还经常加班到深夜。他谦虚地说:“我和我的团队虽然取得了一些成绩,但也知道中国的材料水平和发达国家还有一定差距。因此,一定要以只争朝夕的精神努力赶上。这是我们实现现代化,实现民族复兴的基础。”
 
这位乐观进取的老科学家,永葆学术思想的青春。
 
以粉末高速钢和粉末高温合金为核心的粉末合金钢是粉末冶金的一个重要领域。早在上世纪70年代葛昌纯和他在钢铁研究总院的团队就在我国最早开展了粉末高速钢的研究。所研制成功的粉末高速钢刀具寿命比熔炼高速钢的寿命显著提高。来北京科技大学工作后,除开展粉末高速钢、不锈钢研究外,还开展了精密喷射成型高速钢的研究。这些研究为他近十年来开展粉末高温合金的研究打下了基础。
 
葛昌纯一手创建的特种陶瓷粉末冶金研究所,后来有了一个新的名称——核材料研究所。实验室墙上挂着的横幅则始终未变,上面写着“材料报国,追求第一”。葛昌纯说,这是他自己一生的信条,也是对学生的教诲和期望。
 
(北京科技大学材料科学与工程学院楚瑞坤、李玉杰对本文亦有贡献)
 
《中国科学报》 (2012-04-16 B2 人物)
 
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