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国家自然科学基金委员会原主任,中国科协原副主席,中国科学院大连化学物理研究所原所长,《科学》杂志原副主编,著名物理化学家、我国高能化学激光领域的奠基人和开拓者、分子反应动力学学科的创始人之一,国家最高科技奖获得者,中国科学院资深院士张存浩先生,因病医治无效,于2024年7月12日13时08分在北京逝世,享年 96岁。
本文是对张存浩先生的缅怀和追思。作者杨学明是中国科学院院士、中国科学院大连化学物理研究所研究员,曾师从张存浩先生学习和研究。
张存浩先生是我一生都非常尊敬和仰慕的老师和学者。在我的心目中,张先生卓越的学术成就和高尚的品格情操,永远都是一座令人敬仰的丰碑。张先生献身祖国科学技术事业,为了国家需求数次“改行”,在每一个领域都为国家的发展做出了不可磨灭的贡献。他留给我们的宝贵精神财富,足以让我们终身受用和学习。
我与张先生的结缘,始于改革开放时代。1978年,国家恢复高考后,我进入浙江师范学院(现浙江师范大学)物理系学习。大学毕业时,成为一名研究生是我追求的目标。由于中学时代对化学的浓厚兴趣,我一直在寻找未来转向化学相关方向的机会。查看研究生招生简章时,我在中国科学院大连化学物理研究所(简称“大连化物所”)的招生简章中看到了一个令我印象非常深刻的专业:化学激光模型计算,导师是张存浩院士。由于我大学物理学习的背景,我感觉这特别符合我的兴趣和基础,于是就毅然报考这个专业的研究生。很幸运,我顺利地被大连化物所录取,就这样成了张先生的学生。这使我和张先生结下了一段美好的不解之缘。
虽然在大连化物所读研究生期间,我并没有直接学习化学激光专业方向,但我攻读的分子光谱学也与化学激光专业紧密关联。从此,我走上了分子光谱学和分子反应动力学的科研道路。张先生和老一辈科学家为我国这一领域的发展做出了不可磨灭的贡献,这一领域也成了我一生为之着迷和奋斗的事业。
回顾张先生的整个学术生涯,我们能深刻感受到张先生献身科学事业、勇于为国家解决科技难题的坚定信念,同时也能看到张先生急国家之所急、视国家利益高于一切的崇高品德。
张存浩先生是在新中国成立后毅然回到祖国的。他曾于1948—1950年在美国密西根大学攻读硕士学位。当时,朝鲜战争爆发,张先生敏锐地意识到,美国可能会很快阻止中国留学生归国,而他的科技报国梦将会遭到延误。于是,他毅然放弃了继续攻读博士的计划以及国外多家单位的工作机遇,在国家最需要他的时候,毅然决然地回到了祖国、参与新中国的建设。用张先生自己的话说,“我宁可回去跟着毛主席吃小米,也要参加新中国建设!”
回国后的张先生,在时任所长张大煜的邀请下,来到东北科研所大连分所(中国科学院大连化学物理研究所前身)开展科研工作。也就是在这里,张先生开启了他传奇而又辉煌的科学生涯。
张先生参加工作的第一个十年做的是合成石油,也就是水煤气合成液体燃料。1950年代,我们的祖国的石油资源非常匮乏,西方国家对新中国进行了非常严厉的封锁。当时国际上也一致认为世界石油矿藏开采不了多久了,美、英、德、苏等国都正在花大力气,研究开发从煤或天然气出发、经合成气合成石油的新方法。张存浩接受了张大煜所长的安排,投身于这项有意义的研究工作中。
据张先生自己回忆,熔铁催化剂流化床方法是当时西方世界的主流方法,世界上所有大石油公司都在进行中试开发。但是他们遇到了共同的难题,即催化剂积碳粉碎,运行周期太短。然而,张先生和所内的一批青年科学家就是不信邪,在催化剂性能、气相色谱、流化床中试等方面取得了重要突破,不仅油产率超过了美国,而且运行周期长达两三个月,建立起了流化床水煤气合成油工艺体系,达到了世界领先水平。尽管后来由于大庆油田的开采,合成石油在经济性上无法与天然石油相比,但张先生却得到了一个非常宝贵的启示,那就是:在科研上,我们中国人应该依据真实的情况走自己的道路,绝不应完全跟在别人后面,亦步亦趋。这在当时是非常难得的。
到了1950年代末、60年代初,国际局势风云突变,新中国迫切地需要独立自主地发展国防前沿技术,张存浩随即转向火箭推进剂和燃速理论研究。他率领团队冒着生命危险,在火箭试车台上做固液型火箭发动机实验,经过数千次实验,先后研制出液体氧化剂喷注器等核心部件。张先生后来回忆道,当时任务时间很紧,大家都以冲天的热情在工作,其中让他最为难忘的是新参加工作的年轻复员军人,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张先生的心灵。
在这种精神的鼓舞下,张存浩先生和同事们一起,开展了推进剂燃烧的基础研究,提出了固体推进剂的多层火焰燃烧模型和理论,比较全面地阐明了固体推进剂的表面火焰结构和对燃速和侵蚀燃烧规律的影响。1968年,张先生带领团队成功研制出样机,并解决了燃烧过程中的关键科学问题。由于“文革”时期的计划变动,这项研究没有坚持做完,但是张先生和同事们对于很多关键部件和材料的研究经验,后来对我国其他新型发动机的研制发挥了重要的作用。
张存浩是我国高能化学激光的奠基人和开拓者,这项工作始于1970年代。当时,面对国外的挑战,高能激光成为中国战略需要的前沿课题。这是一项全新的前沿高技术,以当时的中国科学技术水平和科研条件来搞这项研究,难度确实很大。而这项工作又需要集成多个学科的知识,对张先生来说,意味着又一次“改行”。但是,以他的性格,越是新的、难的前沿研究,越是重要的任务,就越不惧怕。很多跟张先生共事的老同志都对张先生有一个共同的看法,那就是,只要是他认准的事情,从来都是“目不斜视”,一定会坚定不移地走下去。
经过坚持不懈的努力,张先生率领团队开展了我国第一个重要的化学激光体系氟化氢的研究,解决了化学激光关键技术,成功研制出我国第一台连续波超音速化学激光器,达到国际领先水平,为我国化学激光的后续发展奠定了重要基础。紧接着,张先生又继续带领团队转而研制波长更短的氧碘化学激光,并于1985年在国际上首次研制出放电引发的脉冲氧碘化学激光器,处于世界领头羊。1992年,张存浩又领导团队研制出我国第一台连续波氧碘化学激光器,整体性能保持在国际领先水平。50年来,在国家的全力支持下,张先生开创的氟化氢(氘)和氧碘两大类化学激光均取得了巨大进展。他为推动我们国家在这一领域的快速发展发挥了至关重要的作用。
在研制化学激光的同时,张先生就十分注重化学激光的机理和基础理论研究。从1980年代起,他领导的团队率先开展了新的“泵浦”反应和分子碰撞传能动力学方面的研究。以此为基础,他作为奠基人之一开创了我国分子反应动力学研究领域。
张先生和合作者们一起,在近红外化学激光能级跃迁、极短寿命分子激发态和分子碰撞传能等研究中取得了多项突破性的基础研究进展,并引起了国际同行的极大兴趣。1997年,国际著名科学前沿讨论会“分子光谱和动力学戈登会议(Gordon Research Conference)”在英国召开,分子碰撞传能研究工作被列为会议的中心主题,张先生受邀作了“激发态分子碰撞传能中的量子干涉效应”的特邀报告。张先生还应邀就这些研究工作中的部分研究成果撰写了综述性论文,在《科学》(Science)上发表,并被该期刊主编评价为“亚洲代表性科研成果之一”。
回首过往,分子反应动力学领域的研究可谓是张先生的又一次“转行”,也为我国开创了一个新的基础研究领域。我本人就是在这一领域开始跟随张先生学习,并一直在这一领域从事基础科学研究。张先生的科学思想和科学风格深刻地影响了我的科学生涯。在我的印象中,张先生的记忆力特别好,对新领域、新方向具有高度的敏感性,对于实验科学和新方法的发展尤为重视。我想,正是由于张先生对实验科学的格外的重视,才使得他一如既往不断取得重大科研成果。这给我留下了非常深刻的印象。
也正是在张先生和老一辈科学家的引领下,我国分子反应动力学领域实现了快速和高水平发展。1992年,张先生与楼南泉、朱起鹤、何国钟、沙国河等老一辈科学家一起,共同创建了分子反应动力学国家重点实验室。这一实验室的发展极大地推动了我国分子反应动力学的研究。经过几代人的努力,分子反应动力学国家重点实验室慢慢的变成了国内乃至国际顶尖的化学动力学研究中心,并且正以崭新的姿态跨入全国重点实验室发展的新时代。这一切都与张先生和老一辈科学家的贡献是分不开的。张先生勇于攻坚的学术精神和广阔的学术视野,为实验室的发展奠定了坚实的基础,也为后辈做出了很好的榜样。
张先生十分关注青年科学技术人才的培养和成长。他在大连化物所历任室主任、副所长、所长等职务,始终致力于学科建设和开展基础研究,合理布局新学科,积极开展广泛的、行之有效的国际合作与交流,引进并培养一大批杰出的青年人才。对于有才干的中青年科学技术人才,他敢于大胆地提拔并委以重任,竭力为他们的脱颖而出创造有利条件。这为大连化物所的加快速度进行发展注入了新的生机和活力。
在我于大连化物所就读研究生期间,张老师给予我悉心的关怀、帮助和指导。在我的印象中,他一向温文尔雅,从不对学生发火,总是在谆谆教导中让学生体会科研的奥秘。在这期间,我从张老师那里学到了科学研究中很多重要的观念。在实验科学的重要性以及如何在科学研究中逐渐拓宽研究视野等方面,他给了我终身受益的建议。张老师关心和支持每一个学生的发展,只要有好的机会,张老师都会尽最大努力帮助学生去争取,给予了年轻人温暖的人文关怀和支持。当我遇到困难的时候,张老师给了我莫大的帮助和鼓励,使我能够克服困难,继续前进。后来,在我自己成为导师之后,我便开始将张老师循循善诱、润物无声的作风融入我自己的研究生培养当中去。我想,正是因为当初张老师对我的那种关怀和帮助,才使得我在研究生培养方面更认真和努力。
张先生的爱才惜才还体现在他在国家自然科学基金委员会工作的时期。他曾担任第二、第三届国家自然科学基金委员会主任。为了通过基础研究培养更多的高层次科学技术人才,他主持制定了一系列鼓励和培养青年人才的政策和具体措施。最有代表性的例子就是在1994年设立了国家杰出青年科学基金。到目前为止,已经有5000多位杰出的青年科学家获得资助。他们中的绝大部分已成长为我国各科学技术研究领域中的将帅型人才。相当多一部分的两院院士都是出自这一批青年人才。这项措施的实施为我国建设创新型国家奠定了科技领军人才的基础。在青年科学家看来,这一计划不只是为他们提供科研经费支持,更是对青年人才的一份肯定,也给予了年轻人开展高水平科研的信心和力量。这对高水平青年科学人才的培养和发展起到了至关重要的作用。
1996年,张存浩(左)、李政道(中)、唐敖庆(右)在讨论中国科学基金工作
此外,张先生还把获得的何梁何利基金奖奖金和在香港等地讲学所得的酬金,全部捐赠给了大连化物所,用于设立奖学金,以此激励更多的青年学者发奋学习、献身科研、报效祖国。
张先生在他60多年的科研生涯中做出多项重大贡献,这与他对科学的执着追求、勇于开拓创新的献身精神,以及严谨治学和求真务实的科学态度是密不可分的。无论是担任组长,还是室主任,在提出的许多科学理论和思想取得成果和获得各种重大奖励时,他总是把最大的功劳归于工作在第一线的学生和合作者,而把自己排在最后。当时就有青年科学人才这样感慨:“如果换了别人处理这类事,很可能导师把自己排在第一位,可能也是理所当然的。”
张先生在大连化物所和国家自然科学基金委员会担任科技管理工作期间,一贯都是作风民主、为官清廉、严于律己。例如,作为基金委主任期间,他参加或者出席项目评审会议时,总是以身作则,每一段发言或每一张选票,他总是严格要求自己,恪守有关规章制度和程序规定,始终做到不搞单位本位主义和学科本位主义,并且对不良风气严厉斥责。以上这些,都体现了张先生无与伦比的人格魅力和虚怀若谷的高尚情操。
为了更好地开展分子反应动力学等基础学科的研究,张先生很注重开展和推动国际间的学术交流与合作。他的核心观点——基础研究必须与国际顶配水平对标,对于当代我国基础研究的发展具有指导性意义。在国际交流和合作中,张先生躬体力行,与同时代领域内的国际著名学者,如美国斯坦福大学Richard Zare教授、加州大学伯克利分校李远哲教授等,保持了非常融洽的合作和交流。张先生卓尔不群的学术成就和与人为善的高尚品格,为我国的科学领域赢得了尊重,提升了国际影响力,也为年轻一代争取到了难得的学术发展机遇。正是在这样良好的国际环境和学术氛围中,我国分子反应动力学领域的学者才能披荆斩棘,取得了一批突出的学术成果,一批学者成为国际这一领域的佼佼者。今天,我们在分子反应动力学相关领域能够拥有这样良好的学术氛围,都应该真心感谢张先生和前辈们的奠基性工作和重要贡献。
今天,我们深切地致敬和缅怀张存浩先生,最重要的意义在于要继承和发扬先生的精神,沿着先生的足迹,将我国的科学研究工作不断推向新的高度,为我们国家科技强国的建设贡献力量。
经过几十年的发展,我国的科学技术事业开始腾飞,新时期的科技工作人员拥有的科研环境和经费支持与张先生所处的年代相比,有了翻天覆地的变化。但是,张先生留给我们的科技报国的理想信念以及科学精神却永远都不可能过时。张先生当年开创了我国高能化学激光的研究方向,就为了满足国家的重大需求。现在,随时代和技术的持续不断的发展,笔者团队也努力开拓了极紫外自由电子激光的研究方向。2017年,在国家自然科学基金委的大力资助下,团队成功建设了我国第一台大型自由电子激光科学用户装置——大连相干光源。这也是世界上唯一工作在极紫外波段的自由电子激光装置,处于国际领先水平。这一平台慢慢的变成了中国科学院重大科学技术基础设施共享服务平台。利用大连相干光源,我们的科学团队在星际化学、能源环境、生物医药等领域开展了诸多有意义的科研工作,并取得了一系列推动科技前沿、服务国家需求和生命健康的重要成果。我想,这也是我们继承和发扬张先生卓越科学精神的一种体现。
回首跟随张先生读书的岁月,蓦然发现,张先生当时有很多重要的学术成就都是在50岁以后取得的。如今,我本人也已经过了耳顺之年,就更加钦佩张先生为科学事业鞠躬尽瘁的崇高精神。他的科学思想和科学精神一直激励着我,让我们继续沿着张先生的足迹,不忘初心,砥砺前行,为我国的科学技术事业和科技强国建设贡献自己所有的力量!
杨学明,研究员,中国科学院院士:中国科学院大连化学物理研究所,大连 116023。
关键词:水煤气合成液体燃料 火箭推进剂 化学激光 分子反应动力学 国家自然科学基金委员会 中国科学院大连化学物理研究所■
杂志定位为高级科普期刊,致力于科学知识、理念和科学精神的传播,科学与人文互动,历史和前沿并举,为提升我国全民科学素质和建设创新型国家服务。杂志现任主编为中国科学院院士先生,主办单位为上海科学技术出版社有限公司。
备注:我厂专为离心铸管生产稀土镁硅合金丝线。
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