“材料之父”師昌緒：特殊“材料”制成的年輕長者

　　2004年6月4日，“第五屆光華工程科技獎”在北京人民大會堂揭曉。一位老者緩步走上主席臺，當領導把獲獎證書和標有獎金100萬元的獎牌授予這位老人時，全場1200多名院士的熱烈掌聲經久不息。在全場目光和鏡頭的聚焦下，老人笑得平靜而坦然。
　　這位老人就是“兩院”資深院士、著名材料學家?guī)煵w。他不僅是我國材料科學與技術界的一代宗師，更是推動我國材料科學發(fā)展的杰出管理者和科技戰(zhàn)略家?；仡欁约旱拇蟀肷?，這位老一代的“海歸”派沒有多少豪言壯語。“作為一個中國人，就要對祖國作出貢獻，這是人生的第一要義。”他經常說的這句話，雖然樸實無華，卻凝聚著一位飽經滄桑的老知識分子數(shù)十年來投身科學事業(yè)，不畏磨難，矢志報國的赤子情懷。

　　為了回國向美國總統(tǒng)叫板
　　1955年6月。驕陽似火的美國舊金山碼頭，克里夫蘭號客輪從這里啟航開往香港。船緩緩離岸，站在甲板上的35歲的師昌緒萬分激動：“我終于可以回到祖國了。”在滾滾波濤中，他的思緒又飛回到了為爭取回國而與美國當局斗爭的日日夜夜。
　　師昌緒出生在河北省徐水縣大營村一個“忠厚傳家久，詩書繼世長”的書香門第。大營村北距縣城10千米，南距保定城15千米，距離村西500米便是京廣鐵路，進入民國后此地不是戰(zhàn)場，就是大兵過境之地，以致家道艱難。師昌緒有一個近40口人的大家庭，父親師克是清末秀才，以教書為家業(yè)，既有濃厚的儒家思想，又有強烈的愛國意念；母親出身于破落的官宦之家，知書達理、勤勞善良。在這樣的家庭里，師昌緒養(yǎng)成了對人寬容，豁達樂觀的性格。
　　師昌緒在自己80歲生日時寫過一篇自述，其中談到自己幼年時“智慧平平，絕非一個聰明人”。那是北伐成功后不久，師昌緒還在上小學二年級，老師要求在一天一夜后背誦“總理遺囑”，全班絕大多數(shù)同學背出來了，而他卻因為背不出來而被罰站。雖非聰明，師昌緒卻深知勤奮是關鍵。1929年，他自荊塘鋪小學轉入徐水縣城模范小學讀書，學習十分刻苦，最后四年級畢業(yè)在全縣統(tǒng)考中名列第一。師昌緒的弟弟師昌綸回憶說，當時自己和師昌緒同去縣城第一高小上學，一些老師和高年級的同學聽說自己是師昌緒的弟弟是都另眼相看。原來哥哥在學校里學習成績十分出色，在師生中是皆有口碑的。
　　1933年，師昌緒入縣里第一高小，畢業(yè)后考入著名的保定師范（即河北保定第二師范）。當時，校方倡導“三桿主義”，即除筆桿子外，還要掌握鋤桿和槍桿。該校除專業(yè)教學外，還強調生產勞動，培養(yǎng)他艱苦樸素熱愛勞動的品德。1937年，抗日戰(zhàn)爭爆發(fā)，他隨家人到河南，進入冀綏平津聯(lián)合中學學習，后來該校遷到豫西淅州，改名國立第一中學。1940年，他中學畢業(yè)，步行到陜南，考入西北工學院礦冶系。因學習成績優(yōu)異，成為全校5名“林森獎學金”獲得者之一。
　　當筆者問及師老為什么當時選擇礦冶系時，師昌緒這樣回答：“原來我總覺得發(fā)展礦冶業(yè)能救國。當時有一個說法，因為一個國家貧窮，主要是地下東西沒開采出來，因此當時學采礦或冶金的人非常多，所以我就選了礦冶系”1945年大學畢業(yè)后，師昌緒以全班第一的成績被推薦到支援委員會從事煉銅工作。1947年，他調到鞍山鋼鐵公司任科技秘書。
　　1948年9月師昌緒來到美國密蘇里大學礦冶學院開始留學生涯，主要從事的是真空冶金的研究。在攻讀碩士學位期間，他利用真空中蒸汽壓的原理，從煉鉛過程中所得的鋅熔渣分離銀，其純度達90%以上，這個具有開拓性的獨特方法改進了在100年前發(fā)明的用鋅提取液鉛中金銀的方法。年輕的師昌緒到美國不久便展露了他的科研才華。1952年，他在美國歐特丹大學完成的博士論文是有關銦-銻-砷三元合金相圖，為今后化合物半導體的發(fā)展作出了貢獻。
　　在美國麻省理工學院進行博士后研究工作期間，師昌緒在屬于美國空軍課題的“硅在超高強度鋼中作用的研究”中以4300系統(tǒng)為基礎，變化鋼中硅及碳的含量，系統(tǒng)地研究硅對回火、殘留奧氏體及二次硬化影響等問題。在他的研究結果基礎上發(fā)展出來的300M高強度鋼，成為20世紀60年代到80年代世界上最常用的飛機起落架用鋼，解決了飛機起落架經常因斷裂韌性或沖擊值不夠而發(fā)生嚴重事故的問題。
　　在美國攻讀博士學位期間，北洋大學邀請他回國任教，他欣然同意了。但1950年，朝鮮戰(zhàn)爭爆發(fā)。到了1951年9月，美國司令部明令禁止學習理工、醫(yī)學科的中國留學生離開美國回國，師昌緒是明令禁止回到中國的35名中國學者之一。禁令說，如違反或企圖離美者處以5年徒刑或5000元罰款，或兩者兼施。在此高壓政策下，有人被突擊搜查，有人被長期審訊，有人甚至被關押起來。這期間，抱有堅定回國信念的師昌緒便與志同道合者開始了同美國當局的堅決斗爭。他們做的第一件事就是要把美國扣留中國留學生的情況向祖國回報，為祖國提供確切的證據。
　　在美國當局禁止中國留學生回國后，師昌緒曾和印度孟加拉工學院聯(lián)系想去做一名研究學者，這是他為曲線回國而想出的辦法。但隨著中國在朝鮮戰(zhàn)場上的勝利，美國當局便限制中國留學生離鏡，一律視其出境為回國。師昌緒就利用和印度大使館的舊交，通過一位富有同情心的印度青年外交官把信件轉交給了中國政府。1954年5月在日內瓦國際會議上，這封信成為中國抗議美國政府無理扣壓中國留學生回國的重要依據，周恩來總理向美國政府提出了嚴正抗議。
　　美國新聞媒體將此事炒得沸沸揚揚，《波士頓環(huán)球報》還以通欄大標題報道“在美的中國學生要求回國”，隨文刊登了師昌緒等3名中國留學生的照片。當時《波士頓環(huán)球報》的一位記者采訪了他，師昌緒和記者談笑風生，談話內容卻東拉西扯。他說自己想回家，而且必須回去奉養(yǎng)父母。他的哥哥在電信單位工作，薪金只夠勉強養(yǎng)活自己的妻子和三個孩子，他總是被哥哥責怪說不想回家盡孝。師昌緒和記者的談話真真假假，朋友們知道后無不忍俊不禁，但無論怎樣，都掩蓋不了他骨子里“要回國”的信念。
　　為了造聲勢，贏得美國人民的同情，師昌緒等人又寫信給美國總統(tǒng)艾森豪威爾，申訴美國不應阻撓中國留學生回國，并將這封信向美國人民散發(fā)。1954年夏天，師昌緒等人白天在實驗室工作，晚上就用花50美元買來的滾筒式油印機油印控訴艾森豪威爾的信件。師昌緒將裝得滿滿的兩大皮箱信從波士頓運到紐約去散發(fā)。
　　1955年春，美國在各方的壓力下被迫公布同意一些中國留學生回國名單，其中就有師昌緒。他的導師柯恩問他“如果因為職務低，掙錢少的話，我可以幫忙。”師昌緒謝絕了導師的熱情挽留，說“都不是。在美國我無關緊要，但我的祖國需要我！我是中國人，中國需要我！”這年六月，他乘船離開美國，投入祖國的懷抱。晚年，每當憶起這些，師昌緒總感概道：“回國的歷程簡直就像一場戰(zhàn)爭！”

　　“材料醫(yī)生”破解“無頭案”
　　回國后，師昌緒心花怒放地從火車站扛著行李前往組織分配的工作單位——中科院沈陽金屬研究所。當時正值國內第一個五年計劃的建設高潮，金屬所在李薰所長領導下，將大部分科研力量投入直接為國民經濟服務，師昌緒被指定為金屬所在鞍鋼工作組的負責人。他的專長本是物理冶金學，而新的任務卻涉及到煉鐵，煉鋼，軋鋼等工藝問題，他毫無怨言地挑起這副擔子，邊工作邊學習，領導全組完成了多項重要課題，顯示出他知識的淵博與處理大生產問題的能力。他不懂俄文，為了需要，就依靠查字典，譯出了《金屬學物理基礎》一書中液體金屬結構與凝固兩章。1957年，金屬所的研究工作重點轉向軍工尖端材料的研究。他被任命為高溫合金研究組的負責人，兼任合金鋼研究室的主任。從此，他開始從事高溫合金及合金鋼的研究與開發(fā)工作。
　　20世紀50年代末，高溫合金是航空、航天與原子能工業(yè)發(fā)展中必不可少的材料。師昌緒從中國既缺鎳無鉻，又受到資本主義國家封鎖的實際出發(fā)，提出大力發(fā)展鐵基高溫合金的戰(zhàn)略方針。為了克服一般鐵基高溫合金耐熱性能差的弊端，師昌緒等人在設計成分時一反鐵基高溫合金中鈦高鋁低的常規(guī)做法，相應提高鋁的含量，從而研制出中國第一個鐵基高溫合金808，代替了當時鎳基高溫合金GH33作為航空發(fā)動機的渦輪盤。
　　1960年冬，正是國家經濟困難時期，為了使中國高溫合金的生產立足國內，師昌緒率隊與撫順鋼廠共同攻關。當時他的妻子正懷孕需要照顧，他便每天早晚乘鐵悶罐車往返于沈陽到撫順之間，即使最冷的2月也是如此。在幾年的時間里，為了高溫合金的推廣與生產，他幾乎跑遍了全國的特殊鋼廠和航空發(fā)動機廠，以解決生產中出現(xiàn)的實際問題。
　　20世紀60年代初，國內發(fā)生了一起飛機墜機事故。分析原因認為是軸承中混有空心滾珠造成的，從而導致數(shù)百架飛機不敢起飛，成為當時的“無頭案”。師昌緒對此進行冷靜地分析研究。根據金相觀察，師昌緒提出滾珠是受到高速擠壓造成局部熔化而失效的，而引起上述現(xiàn)象是由于冷卻油不潔凈所致，為此，只要加強油的過濾就可以把問題解決。廠方接受了他的處理方案，使大批飛機得以重上藍天。又一次，航空發(fā)動機廠因故要報廢數(shù)以千計的渦輪盤，工廠請求金屬所協(xié)助處理，當時師昌緒剛剛回到工作崗位，而他卻毫不猶豫地接受了這項風險較大的任務。他與同事經過計算與分析，將已報廢的渦輪盤根據他們指定的暫行標準，逐個篩選，使多數(shù)渦輪盤又重新投入使用。因師昌緒“隨叫隨到”，又能解決問題，故人們親切地稱他為“材料醫(yī)生”。

　　“聰明絕頂”的科學戰(zhàn)略帥才
　　1961年，美國研制成功了鑄造空心渦輪葉片的技術，并投入使用，然而其技術是嚴格保密的。1964年我國圍繞如何使國產殲7飛機提高檔次的問題，發(fā)動機設計適合材料工程師們展開了異常激烈的辯論。航空研究院主管材料與工藝的副總工程師榮科教授大膽地提出了“采用空心渦輪葉片以提高渦輪工作溫度”的方案。榮科請師昌緒主持空心渦輪葉片的研制工作，并采用“設計、材料、制造一條龍”的方案。很快，師昌緒便組織起100余人的攻關隊伍。為了國家的需要，師昌緒與大家一起日夜奮斗在金屬所簡陋的精密鑄造實驗室。在設計，材料，制造三個環(huán)節(jié)的通力協(xié)作下，不到一年的時間，研制出我國第一代空心氣冷鑄造鎳基高溫合金渦輪葉片，使我國成為世界上第二個采用這種葉片的國家。此項科研成果使我國噴氣發(fā)動機渦輪葉片技術躍上了兩個臺階：由鍛造合金改為真空精鑄，由實心葉片改為空心葉片，而且我國渦輪葉片的制造工藝更精巧。
　　在“文革”期間，師昌緒受到了很大沖擊。金屬所的同事回憶說，在人性扭曲的“文革”時期，師昌緒被誣蔑為“美蔣特務”，造反派喝問與他一起受批斗的同事：師昌緒是什么人？這位同事義正言辭地回答“他是忠厚的長者！”這一幕至今給人以心靈上的震撼。“文革”中，師昌緒受到非人的折磨，曾被造反派打得皮開肉綻。但是，所有這些不公正的待遇和折磨均未能動搖他對祖國的一片赤誠和對中國共產黨的信賴。之后，他被派到一個中專培訓機構工作。他在教書之余，收集與閱讀了大量的文獻，每天清晨3時起床伏案疾書。不到一年時間，他與合作者完成了一部既有基礎概念又有最新動態(tài)，達70萬字的金屬學講義。后來他任金屬所所長，對那些整過他的人照樣以禮相待，特別是在晉升職稱等問題上一視同仁，受到大家交口稱贊。
　　歷史閃回1975年，貴州170廠四面漏風的簡易工棚里，住進一個總是笑呵呵的老頭。他和工人們一樣，每天喝水管里放出來的渾水，排隊買發(fā)霉的大米，玉米和地瓜干做的混合飯，喝那些連醬油都沒有的南瓜湯。人們一開始認為他只是個普通的科研人員，后來才知道，他就是制造空心渦輪葉片的大行家——師昌緒。他隨空心葉片生產基地的轉移而一起從沈陽轉移到了貴州，帶頭參加工作組去幫助生產。一位曾和他一起在貴州工作過的同事回憶說，那種飯菜“如不用力去嚼，根本無法下咽?？墒菐熛壬翢o怨言，而且非常樂觀”。
　　即使在這樣的條件下，師昌緒從原料的準備到驗收標準的制定，都親歷親為。他帶領科技人員夜以繼日地攻關，為廠里組建了一整套生產，檢驗的技術標準，使空心渦輪葉片的生產質量與成品率都達到較高水平，成為我國當時最先進殲擊機的關鍵部件，經過多年考驗沒有發(fā)生事故，并成批生產走向市場。該項成果獲1985年國家科技進步一等獎。20世紀90年代初，師昌緒重返這個廠時，工廠里的老總，工程技術人員，甚至已經退休的老工程師，老工人都趕去探望他，場面十分感人。
　　生物材料是21世紀研究與開發(fā)的熱點，中國因涉及幾個學會不能聯(lián)合而無法加入國際組織。1997年，師昌緒經過努力將幾個學會聯(lián)合成立了中國生物材料委員會，并被推選為理事長，并于1998年加入國際組織，避免了與彼岸的矛盾與沖突，同時成功爭取到2012年在中國召開第九屆世界生物材料大會。他不是生物材料專家，但他熱心促進中國生物材料的發(fā)展，完全出于對中國材料科學與技術進步的責任心。
　　屬于樂天派的師昌緒自認為是個“只問耕耘，不問收獲”的人，只要對國家科學技術發(fā)展有利，便努力為之?；貞浧疬@些往事，已過耄耋之年的師昌緒指著自己謝了頂?shù)念^，笑著說：“我這些頭發(fā)啊，一半是在籌建腐蝕所時掉的，另一半是來北京以后掉的。”是啊，作為一個戰(zhàn)略科學家，師昌緒為整個學科乃至我國整體科技事業(yè)的發(fā)展出謀劃策，他的頭發(fā)怎能不掉光？師昌緒雖然年事已高，但仍在為我國的科技事業(yè)嘔心瀝血并不遺余力地奮斗著，對國家科技發(fā)展中存在的問題表現(xiàn)出強烈的責任心。
　　師昌緒總是說“人的一生要有所作為，智慧、體魄是基礎，勤奮、進取是動力，素質、品德是保證，環(huán)境、機遇是條件。”他人生的每一步無不印證著這些道理。（《科學24小時》）

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