张兴钤:科学报国支撑金石人生

张兴钤:科学报国支撑金石人生

张兴钤1921年10月16日出生,河北省武邑县人。中国科学院院士,我国金属物理领域的奠基人之一。1942年武汉大学矿冶系毕业,1949年获美国科士理工学院物理冶金硕士学位,1952年获美国麻省理工学院物理冶金博士学位。20世纪50年代初在美国系统地研究了在蠕变过程中纯铝及其二元单相合金的形变和断裂机构,尤其是晶粒间界行为。1955年回国任北京钢铁工业学院(现北京科技大学)教授。1989年赴美任麻省理工学院访问教授期间,又进行了细晶的研究。根据试验证据,运用形变协调或受阻的观点,提出晶界裂纹形成和传播的模型并系统地阐明晶界行为与高温强度、塑性、断裂的关系。在高温强度和超塑性领域内取得了重大成就,先后获国家自然科学奖一等奖、国家科学技术进步奖特等奖等。

从少年到青年,张兴钤在颠沛流离中始终坚持着自己的学业,在艰难淬炼中坚定科学探索的梦想。回顾张兴钤百年科学人生的画卷,每一次选择都离不开科学报国信仰的支撑,每一次迈进,都铸就了他坚硬而纯粹的金石人生。

1921年10月16日,张兴钤出生于河北省武邑县崔乡村一个传统的北方宗族式家庭。由于早早显露出聪颖天资和勤奋好学的品性,他在5岁时被家人安排送进村里的念丰私塾开始接受启蒙教育,并深得先生的赞许。那时张兴钤萌生了好好读书,从而改变他家在大家族中的经济地位和社会地位的想法。10岁那年,他到山东烟台的新式学校完成初小课程和高小课程,并对现代科学产生了浓厚的兴趣。

九一八事变后,因国内战乱局势变化,张兴钤随亲人辗转天津继续中学学业。1935年,为了早日毕业减轻家里负担,本想进入高中学习并到大学深造的张兴钤在万般无奈下投考了天津河北工业学院高职部机械科并被录取。尽管选择这个专业并非出于本意,但他依然非常刻苦地学习。随着日本帝国主义的魔爪逐渐伸向华北地区,1936年,天津爆发,浩荡的和响亮的口号激发了张兴钤的爱国热情。“国家兴亡,匹夫有责”引发了他内心的强烈共鸣,“强国救国”的理想替代了过去单纯为家庭奋斗的想法。

1937年张兴钤又前往上海求学。淞沪会战后,上海沦陷,16岁的张兴钤与进步同学商议,决定放弃学业,投奔延安,到红色根据地参加抗战。后因种种困难滞留武汉。第二年,在朋友的资助下,张兴钤考入武汉大学矿冶系继续深造,从此与金石结缘。

这一时期的武汉也饱受日军空袭的摧残,老百姓出城避难,流离失所,武汉大学也因战事迁至四川乐山(时称嘉定)。救亡图存的渴望深深地唤醒了张兴钤的民族意识,他不断地思索能够救国的途径。他加入了学生进步团体“抗日问题研究会”,并正式加入了中国,决心为国家、为民族奉献终身。他的恩师也是科学路上的引路人邵象华老师对他说:“报效国家不只有参军一种方式,用科技和工业来救国何尝不是一条道路。”这让“科学救国”的理念深深扎根在张兴钤的心里,转而开始刻苦钻研钢铁冶炼的相关知识。这也为日后张兴钤的金石人生奠定了扎实的基础。

二战后的美国,科技蓬勃发展,在金属材料应用的基础领域研究走在世界前列,而国内因常年战争使现代科学技术发展一度落后,金属物理基础领域的研究仍处于空白。1942年,张兴钤大学毕业后,从事钢铁冶炼的相关技术工作。几年时间下来,他深感自身和国家对专业技术、知识储备的不足,为了填补相关领域的空白,1947年,他申请公费前往美国学习深造。

初到美国,国内的钢铁行业与眼前美国炼钢企业的差距让他瞠目结舌,他深刻意识到过去的知识结构已经不能适应现代化钢铁工业的要求。他深感自己的系统理论基础薄弱,除了参加美国的夜校培训,他还申请到美国的大学进行系统的专业学习。先是求学凯斯理工学院,后考取全额奖学金转投麻省理工学院,开始跟随金属物理专家格兰特教授进行金属蠕变领域的学习与研究。

金属蠕变研究是基础学科,研究内容晦涩,在当时属于前沿科学。做好金属蠕变研究,可以为金属冶炼和加工提供坚实的理论基础。张兴钤不惧挑战,直面困难,长年醉心于实验室与课堂中。几年后,他终于取得了丰硕的研究成果,发表了大量的高质量论文,他的论文被视为这一领域的奠基作之一。麻省理工学院评价他的博士毕业论文是“开创性的、具有深远影响的高价值理论,填补了金属蠕变理论的一项空白”。

新中国成立后,远在美国的张兴钤与留学同学激动不已。他对大家说:“将来学成后,要一起回国去,一起建设我们的新中国。”在美国初创的辉煌、优厚的待遇、无理的阻挠都动摇不了他归国的信念。

1952年,取得博士学位的张兴钤准备回国。面对来自各方面的阻挠,他与同学开展集会,致信时任美国总统和联合国秘书长。他与留学生中的几位代表,起草致周恩来总理的联名信,表达了报效祖国的迫切期望。在麻省理工学院求学的岁月,张兴钤结识了师昌绪以及志同道合的林正仙、李恒德、王志忠等好友。张兴钤、师昌绪、林正仙一起租住在波士顿的一套公寓,这也成为后来波士顿区中国留学生争取回国的一个活动场所。

经过中方与美国政府的斡旋,终于在1955年4月4日,美国政府发布了中国留学生“可以离开美国”的通知,张兴钤在列。他的导师劝他留在美国,不要放弃麻省理工学院优越的科研环境,并劝他在美国找一个中国人做妻子,张兴钤只是微笑应对。回国是他一直抱定的信念,保持单身也是怕有家庭造成拖累。他把自己在美国的小汽车卖掉,把在美的大部分积蓄都用来购买各种专业书籍。经历了一番曲折之后,他顺利登上“克利夫兰总统号”邮轮,踏上归国航程。1955年,阔别八载,张兴钤终于踏上了祖国的土地。

回国后,祖国给了他两个单位供选择:中国科学院金属所和北京钢铁工业学院。考虑到此时的新中国百废待兴,正是建设用人之际,张兴钤接受了北京钢铁工业学院的邀请,并在物理化学系从事金属物理专业研究和教学工作。

20世纪60年代,中国政府作出研制“以核抑核”的战略决策。一纸调令,他放弃了已有基础的教学研究事业,义无反顾地来到青海的戈壁滩上,投身到核武器的研究制造工作中,先后任中国核武器研究院实验部副主任、主任。他为我国核武器的研究与制造、为中国核武器研制及培养青年科技人才作出了重要贡献。

在他的参与带领下,实验部成功完成了所需的爆轰物理实验。1964年10月16日,随着罗布泊的一声巨响,我国第一颗爆炸成功。张兴钤与同事们来不及庆祝,就又投入到了核弹武器化和氢弹的研制工作中。1997年7月26日,张兴钤受邀访美,代表中国政府在“国际原子能研讨会”上作《中国核材料保护现状》的报告。他的报告让世界再一次认识了中国对核材料、核武器的态度与立场,在报告中他重点强调了中国和平发展的主张,一定程度上改变了世界舆论在核问题上对中国的看法。

如今百岁高龄的张兴钤仍然关心着国家科技发展,为祖国科研领域的发展建言献策,他强调做有用的基础研究对于应用科学发展的重要性。从最早的金属物理,到核材料的研究工作,张兴钤始终将基础研究放在发展科学技术的首要位置,认为只有夯实基础,才能实现科技兴国、科技强国。

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