“中国化学激光之父”张存浩的科研人生

2020-03-15 09:41辽宁沈黎明
金秋 2020年17期
关键词:激光化学研究

文/辽宁·沈黎明

2020年来临之际,中央电视台黄金时间连续播出了大型公益传播片《共和国脊梁》,片中介绍了多位为新中国重大工程建设做出卓越贡献的科学大家,我国高能化学激光的奠基者、有“中国化学激光之父”美誉的中科院院士张存浩就是其中一位。很多熟悉张存浩的人说:“他被誉为共和国脊梁,可谓实至名归”。

发奋苦读立志报国

张存浩,祖籍山东无棣县,1928年2月出生在天津一个知识分子家庭。张存浩自幼聪慧,上学后学习成绩一直很好。

然而就在他按部就班读书时,震惊中外的抗日战争爆发了。随着日本侵略者的大规模入侵,他们在沦陷区学校推行奴化教育,心有民族大义的张存浩父母不愿儿子接受这样的教育,毅然把9岁的张存浩送到重庆,请他在重庆大学任教的姑姑、姑父代为抚养。接受兄嫂重托,张存浩的姑姑、姑父对他悉心照料、精心培养,即便再忙,每天也要过问张存浩的功课,辅导他学习。或许是受身为化学家的姑姑和物理化学家的姑父潜移默化的影响,上中学后,张存浩对物理和化学课情有独钟,学起来劲头十足,成绩在班级里始终名列前茅。

重庆经常遭到日军轰炸。一次敌机来袭,他们躲到防空地道,结果地道通风口被炸弹击中,一时间硝烟弥漫,很多人因通风不畅活活被闷死。目睹发生在眼前的日军恶行,屈辱感在年少的张存浩心中不断升腾,他暗下决心:“一定要好好读书,将来用知识报国、救国,绝不能让日本人再这样肆无忌惮欺负我们!”从此他学习更加刻苦。

1943年,张存浩不负父母、姑姑姑父厚望,刚学完高二课程便以优异成绩考入大学专攻化学,1948年又远涉重洋留学美国。新中国成立后,为实现少年时立下的知识报国梦,他毅然放弃在美国名校读博深造机会,1950年返回祖国。

屡挑重担不辱使命

回到祖国,张存浩暂与家人居住北京。经过联系,他收到包括北京大学在内的京城四家著名高校和科研单位邀请。正当张存浩思考、抉择之际,一天,时任东北科研所大连分所(现中科院大连化学物理研究所前身)所长的我国著名物理化学家张大煜找到他。原来张大煜进京为研究所招揽人才,在有关部门看到了张存浩材料,出于物理化学家的敏感,顿觉他是个年轻、有思想的人才,于是记下他的联系方式。一番交流后,他真诚地对张存浩说:“党和国家为了加快新中国建设,在东北重要工业基地之一的大连设立了研究所,配备了很好的科研设备,目前缺少科研人员,希望你能看一看,当然我更希望你能到那里工作!”

一位年长自己2 0 多岁的前辈科学家如此看重,登门相邀,张存浩深受感动,当晚便随张大煜乘火车前往大连。到了研究所,参观下来,张存浩发现情况确如张大煜所说,所里有很多当时国际上都属于精良的先进设备。同时他还发现,已有不少国外回来的学子在此从事研究工作。他很快作出决定:谢绝“北大”等单位邀请,来大连工作。

1951年春,23岁的张存浩,告别家人只身来到大连,开始了实现报国梦想的科研人生。

上世纪5 0 年代初,地域辽阔的中国只在玉门有块小油田,产量很低,根本满足不了新中国建设需要,而进口油的路,由于西方国家封锁又走不通,因此全国面临油荒。针对这一严峻形势,党中央、国务院迅速做出决定——自力更生解决问题。于是将水煤气合成液体燃料重任交给“大连化学物理研究所”。接到任务,所领导高度重视,经过认真研究,一致认为张存浩等几个年轻人研究能力强,堪当重任。领导征求张存浩意见时,他二话没说便表了态:“我一定和同事们紧密合作,完成任务!”就这样,年轻的张存浩接下了科研生涯中第一个重要课题。

水煤气合成液体燃料的研究、开发,当时很多西方国家已做了多年,其成功与合成提取量的高低关键在催化剂。为完成任务,张存浩开始大量查阅资料,废寝忘食地研究、思考,常常一干就是大半夜,有时累得坐着就睡着了。经过一段时间反复攻关,他和同事终于研制出一种新型催化剂,做到能从每立方米煤气中得到200克产品,不仅超过当时国际上每立方米煤气中得到160克的最高水准,更是将美国只能得到150克的水平甩在后面,一举达到国际领先水平。张存浩的成功,得到所领导和上级领导高度赞扬和鼓励,1955年9月,张存浩当选全国青年社会主义建设积极分子。1956年1月,张存浩又作为全国政协特邀代表,进京参加全国政协会议。不久他们的研究成果获得我国首届国家自然科学奖三等奖。刚刚二十七八岁就取得如此成就,张存浩很快成为同行中令人瞩目的佼佼者。

此后随着研究深入,合成油项目不断取得新成果。可就在这时,我国发现了大庆油田,毫无疑问,天然油造价比合成油低得多,合成油研究很快因国力薄弱经费困难被叫停。一项前景大好的项目突然停下,对于科研人员来说意味着什么,张存浩心中非常清楚,很多人都觉得可惜,他却说:“与自己成名成家相比,国家利益更重要!”他毫无怨言服从组织安排,随时准备转向国家需要的研究方向。

上世纪5 0 年代末,西方国家的核威胁让我国高层领导萌发独立自主建造原子弹和人造卫星的想法。火箭推进剂作为原子弹发射、卫星上天的重要燃料,被提升到发展国防尖端技术与维护国家安全高度。上级将任务下达到研究所后,领导鉴于张存浩在合成油研究中的不俗表现,指派他迅速转向火箭推进剂研究,同时任命他为项目负责人,张存浩又毫不犹豫接受了任务。很快,从没见过火箭的他,带领全组人员进驻设在大连近郊一个小山沟里的试验站,开始紧张的研究工作。研制初期,由于实验环境简陋,每次做实验时都会产生巨大噪音,置身其中,一般人都会出现头晕、恶心等症状,对于张存浩来说,这些困难还相对好克服,最难的是,研制过程中要接触大量有毒材料,并有随时发生爆炸的危险,对此张存浩心知肚明,每次遇到危险系数高的实验,他都冲在前面。他说:“这项研究危险性大,想一点事故不出很难,除非你不干。我作为专业人员都没有完全避免的把握,如果让别人去做会更危险。”一次,张存浩和一位同事在火箭试车台从事燃烧试验,打开阀门一瞬间,突然一团火焰喷射而出,将二人团团包围,浓重的烟雾使近在咫尺的他们根本看不见对方,幸得这位同志是转业军人,临危不乱,两人配合,迅速关闭阀门,才避免一场灾难。正是凭着这股劲头,经过几年不懈努力,张存浩和同事们首次提出固体推进剂燃速的多层火焰理论,完成了科研任务。1964年,他们的研究成果荣获国家自然科学奖三等奖,也奠定了张存浩在我国物理化学领域的地位。20年后美国学者提到张存浩等的这项研究成果仍连声称道。

化学激光世界领先

自1960年世界第一台红宝石激光器问世,激光便因亮度高,不需强大电能,而在军事、民用方面展现出广泛应用前景,成为国际科学界研究热点。上世纪70年代初,我国几家单位也开展了相关研究和探索,有的做气动激光、有的做自由电子激光、有的做化学激光……但功率都不高,全国最好的只有0.3瓦,功能非常有限,于是国家决定加强这一高精尖技术研究。研究所为了完成好任务,首先组织相关人员讨论以何种激光器作为研发方向,讨论中有些老前辈主张搞自由电子激光,而张存浩经过认真思考认为,应该搞化学激光。他列举出具体理由,据理力争,最后由于理由充分,领导采纳了他的意见。随后成立“化学激光研究室”,任命他为室主任。

研究室组建完成,张存浩又像当年研究火箭推进剂一样,带领团队一头扎进市郊山沟里的试验站。“这次搞激光比搞火箭还困难,主要是一无所有。缺资料、仪器、设备,甚至连基本的光谱仪、示波器也没有。”后来张存浩回忆当年情况时如是说。张存浩率领大家从零开始,“赤手空拳”拼搏起来,每天一干就是十几小时,全身心投入到研制中。研究室的同事看他太累,纷纷劝他注意休息,每每他都会微笑着回答:“为了国家需要,我个人累点不算什么!”

经过半年努力,研究室便将激光功率从0.3瓦提升至100瓦,并研制出我国第一台超音速燃烧型氟化氢、氟化氘激光器,整体性能指标达到当时世界先进水平。

此后,张存浩在化学激光器研发上不断攻关,引领着中国这一领域的发展,傲立世界潮头。1979年他提出研究波长更短的氧碘化学激光,带领团队克服重重困难,经过数年奋战,于1985年在国际上首次研制出放电引发脉冲氧碘化学激光器。1986年,张存浩担任“中科院大连化学物理研究所”所长,仍没停止化学激光研究的脚步。1992年又牵头研制出我国第一台连续波氧碘化学激光器。多年来他的研究成果先后获得中国科学院科技进步奖、中科院自然科学一等奖、国家科技进步二等奖等一系列国内科学界大奖,他也因此赢得“中国化学激光之父”的美誉。

张存浩几十年来的辛勤付出,得到国家和社会认可,1980年他当选为中国科学院院士;1998年当选为国务院学位委员会委员;1984年当选为中国科学院化学部常委;1992年当选为第三世界科学院院士,与此同时他还曾当选为中国共产党“十三大”“十四大”代表,第三届全国人大代表,第八、第九届全国政协常委。

2014年1月10日,张存浩荣获了2013年度“国家最高科学技术奖”。获奖后有记者采访时问他:“您的人生理想是什么?“张存浩回答:“从青年时代起,我为自己树立的最大人生理想,就是报国。国家的需要就是我科研的方向!”短短的一句话,掷地有声,正是他60多年来科研人生的真实写照!他说到了,也做到了!

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