国之需,我之责
——科研路上,我与新中国同行
2019-12-04口述整理
口述/ 整理/
新中国成立之初,我即投身祖国科研事业,时光荏苒,转眼已近70年。近70年来,我始终以“国之需,我之责”为座右铭,根据组织安排,先后完成了一些重大科研任务,是新中国近70年来科技发展的参与者,也是见证者。
毅然踏上回国之路
1928年2月,我出生在天津一个知识分子家庭,父亲张铸是天津化工局高级工程师。我上学没多久,震惊中外的七七事变爆发,目睹日军恶行,年少的我暗下决心:“一定要好好读书,将来用知识救国、报国,绝不能让日本人再这样肆无忌惮地欺负我们!”从此学习更加刻苦。
1943年,我不负父母厚望和自己的决心,刚学完高二课程便考入厦门大学化学系,第二年又转入重庆中央大学化工系,1947年完成大学学业后又考上天津南开大学化工系研究生。几年间,尽管时局动荡,辗转求学,但不管到哪里,我都一门心思用在学业上,发奋苦读。
1948年,为了进一步丰富自己的学识,我远涉重洋留学美国,两年后获得了密歇根大学化学工程硕士学位。时值1950年下半年,当时朝鲜战争刚爆发,我原想继续攻读博士学位,但从中美对待朝鲜的态度上敏锐感到,两国关系将日趋紧张,因为那时一打开美国报纸,头版头条新闻中经常把中国称为敌人,由此我料定,随着美国对中国的敌视,他们一定会阻止中国留学生归国,而当时新中国刚刚成立,百废待兴,正需要大批人才,如自己不尽快回国,少年时立下的知识报国梦很可能一时难以实现。想到此,我决定放弃读博深造的机会,迅速回国,于是1950年10月12日,我毅然踏上了回国之路。
20世纪50年代水煤气合成液体燃料研究超越美国
回到祖国,我与家人居住在北京,不久经过联系,收到了包括北京大学在内的北京四家著名高校和科研单位发出的邀请。正在我思考、抉择之际,时任东北科研所大连分所(今中科院大连化学物理研究所前身)所长的著名物理化学家张大煜找到我。当时我很纳闷:张先生这么著名的科学大家怎么会找到我这个年轻人?见我诧异的神情,张先生解释道:“我这次进京是专门为研究所招揽人才的,在有关部门看到了你的材料,觉得你是个有理想的人才,便记下联系方式,特地来见见你。”
张先生与我一番长谈后,真诚地对我说:“党和国家为了加快新中国建设,尽快提高科技水平,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,只是目前缺少科研人员,希望你能去看一看,当然我更希望你能到那里工作!”
一位年长自己20多岁的前辈科学家如此看重自己,亲自登门相邀,我深受感动,当即点头答应,当晚便随张先生乘火车前往大连。到了研究所,一圈参观下来,发现情况确如张先生所说,所里有很多当时在国际上都属于精良的先进设备,同时我还发现,已有不少从国外回来的学子在此从事研究工作,这大大吸引了我。于是,我很快作出决定:谢绝北大等单位的邀请,来大连工作。
1951年春,23岁的我,告别家人只身来到大连,开始了实现报国梦想的科研人生。
20世纪50年代初,在连年战乱的基础上建立的新中国,工业基础十分薄弱,石油产量很低,每年仅10万吨左右,不到全国需求量的1/10,根本满足不了建设需要。而进口油的路,由于西方国家的封锁又走不通,因此全国面临严重油荒。这不仅让工业生产受到严重影响,而且许多汽车不得不使用煤气做燃料,车顶上整天背着个大气包满街跑,最可怕的是,航空煤油出现严重短缺,到了空军机群无法正常起飞执行任务的境地,严重影响国防安全。
针对这一严峻形势,党中央、国务院迅速作出决定——自力更生解决问题,于是将水煤气合成液体燃料的重任交给了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,一致认为我和几个年轻人研究能力强,堪当重任。领导征求我意见时,我十分清楚这项任务的难度,但更清楚国家面临的困难,二话没说便表了态:“我一定和同事们紧密合作,完成好任务!”就这样,我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经做了多年,其成功与合成提取量的高低关键在催化剂。为了完成任务,我开始大量查阅资料,整天废寝忘食地研究、思考,满脑子都是任务,常常一干就是大半夜,有时累得坐着就睡着了。经过一段时间的反复攻关,我和同事们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从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克的水平甩在了后面,一举达到国际领先水平。
我们的成功,得到了所领导和上级领导的高度赞扬和鼓励,1955年9月,我当选为全国青年社会主义建设积极分子。1956年1月,又作为全国政协特邀代表,进京参加了全国政协会议。不久,我们的研究成果获得首届国家自然科学奖三等奖。此后随着研究的深入,合成油项目不断取得新成果,令世界同行瞩目。直到发现大庆油田,这项研究才结束。
20世纪60年代完成火箭推进剂研究任务,为“两弹一星”发射打下坚实基础
20世纪50年代末,面对西方国家的核威胁,我国高层领导决定独立自主建造原子弹、氢弹和人造卫星。火箭推进剂作为原子弹、氢弹、人造卫星发射的重要燃料,很快被提升到发展国防尖端技术与维护国家安全的高度。上级将任务下达到我们研究所后,领导鉴于我在合成油研究中的表现,指派我迅速转向火箭推进剂研究,同时任命我为项目负责人,我毫不犹豫地接受了任务。很快,从没见过火箭的我,带领全组人员进驻设在大连近郊一个小山沟中的试验站,开始了紧张的研究工作。
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。对我来说,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。于是每次遇到危险系数高的实验,我都冲在前面,我认为:“这项研究危险性大,想一点事故不出很难,决不能将高危险留给别人。”一次,我和一位同事在火箭试车台从事燃烧试验,打开阀门的瞬间,突然一团火焰喷射而出,将我俩团团包围,幸好我们临危不乱,紧密配合,迅速关闭了阀门,才避免了一场灾难。
正是凭着这样一股劲头,经过几年不懈努力,我和同事们首次提出了固体推进剂燃速的多层火焰理论,完成了科研任务,为“两弹一星”的发射打下了坚实基础——1964年10月16日,我国第一颗原子弹爆炸成功,全世界为之轰动;1967年6月17日,我国第一颗氢弹爆炸成功,一举打破世界纪录。从原子弹到氢弹,美国用了7年3个月,英国用了4年3个月,法国用了8年6个月,苏联用了4年3个月,而我国仅用了2年8个月,堪称奇迹;1970年4月我国第一颗人造卫星“东方红一号”顺利进入轨道,中国成为了世界上第5个独立研发并成功发射人造卫星的国家,当年毛泽东主席对“东方红一号”的发射成功给予了高度赞扬,称赞科研人员以聪明才智提升了国威,为国家做出了卓越贡献。20年后,美国学者提到我们这项火箭推进剂研究成果仍然连声称道。
20世纪70年代至90年代化学激光研制不断突破,傲立世界领先地位
20世纪70年代初,我们研究所又接到了研制激光器的任务。自1960年世界上第一台红宝石激光器问世后,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的应用前景,成为国际科学界研究的热点。当时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的研究。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,而我经过认真思考则认为应该搞化学激光,并列举出具体理由,据理力争,最后由于理由充分,领导采纳了我的意见。随后成立了“化学激光研究室”,任命我为室主任。
研究室组建完成后,我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。就是在这种一无所有的情况下,我率领大家从零开始,“赤手空拳”拼搏起来,每天一干就是十几个小时,全身心投入到研制中,研究室的同事们看我太累,纷纷劝我注意休息,每每这时,我都会微笑着回答:“为了国家的需要,我个人累点不算什么!”当时我只有一个心愿,尽快把化学激光搞上去。
凭着这样一股劲头和大家的通力合作,经过半年努力,我们将激光的功率从0.3瓦提升至100瓦,并研制出了我国第一台超音速燃烧型氟化氢、氟化氘激光器,整体性能指标达到了当时世界先进水平。
此后,我在化学激光器研发上不断攻关,使我国这一领域的发展走在世界前列。1979年我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年我担任了中科院大连化学物理研究所所长,但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,我始终伴随着祖国发展的步伐努力前行,研究成果先后获得了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、国家最高科学技术奖等一系列国内科学界大奖。我几十年的辛勤付出,也得到了国家和社会的认可,1980年我当选为中国科学院院士;1992年当选为第三世界科学院院士,并先后当选第八、第九届全国政协常委。现在国内外很多同仁称我为“中国高能化学激光奠基人”“中国化学激光之父”,对于这些称谓我实难接受,已年过九旬的我只想为祖国再多做点事情。
今年是新中国成立70周年,回顾从新中国成立之初投身科研事业近70年的经历,我见证了祖国由百废待兴到繁荣昌盛的70年,尤其是科学研究上突飞猛进,由技术落后到原子弹、氢弹爆炸成功,人造卫星、载人飞船上天,激光化学世界领先等一系列重大科研项目步入全球前列,觉得能在保证“两弹一星”成功发射的火箭推进剂,以及化学激光器等国之重器的研究中,不忘初心,竭尽所能贡献一份力量,深感自豪。同时在与新中国同行的近 70 年中,我深深体会到:没有共产党就没有新中国,没有中国共产党的坚强领导,就没有扬眉吐气、傲立世界潮头的新中国。我坚信在以习近平同志为核心的党中央的坚强领导下,祖国的明天一定更美好,我要打心底高喊一声——祖国万岁!