章复中先生的稀土人生

2023-02-17霍知节

稀土信息 2023年12期

关键词：稀土

霍知节/文

章复中先生简介：

章复中，江苏武进人，教授级高工。1962 年7 月北京钢铁学院金属物理专业毕业，1992 年3 月获北京科技大学材料物理博士学位。1962 年8 月起从事力性实验室的设计、基建和检验、稀土处理钢、稀土在钢中作用机制、稀土相图、高温超导材料、发光材料、永磁材料的研究与开发。1993 年调北京联合大学任材料系主任，创办新型建材高职示范专业、装饰装修工程等，“高职教育改革”获北京教委教学成果一等奖。完成多项总装备部预研基金、国家和北京自然科学基金项目，“全金属型巨磁阻抗非晶丝的研究”通过了总装备部评审验收和教育部的鉴定：“填补国内空白，国际先进水平”。2000 年退休，之后在北京科技大学申报成功国防科工委军品民口配套项目两项，总装备部国防科技基础课题一项，创办北京国浩微磁电子传感技术研究所、常州微磁非晶丝传感器有限公司等。

稀土是宝贵的战略资源、高新技术产业不可缺少的原材料，广泛应用于电子、石油化工、新能源、环保诸多领域。稀土材料可谓国之重器，包头稀土研究院建院60 年来为国家培养了大批精英人才，在稀土领域做出了巨大贡献。

2023 年8 月15 日，包钢集团首届白云讲堂暨包头稀土研究院建院60 周年庆祝大会在包头举行。与会院士、专家学者、高校科研院所和行业企业代表，共同回顾建院60 年来包头稀土研究院助推我国稀土产业发展壮大的拼搏历程，共同展望未来我国稀土事业科学发展的广阔前景。会议间隙，笔者有幸访谈了章复中先生，章复中先生是位颇具风骨的儒雅学者，精神矍铄、思维敏捷，短暂的访谈中，回顾了他的成长经历和稀土人生。

一、成长与求学

（一）家世背景

1939 年9 月17 日，章复中先生出生于江苏省武进县厚余镇。章复中先生的父亲章海宏是当地的米商，生于家境殷实的大家族。在上海“八一九”抗战后，章父曾向上海孤岛船运去了500 担大米（每担150 斤），保障了上海民众的大米供应。

章复中先生18 个月时，父亲因病去世，他在母亲的抚养与亲戚的帮扶下艰难成长，并在当地求学。他学习成绩一直名列前茅，读六年级时因考了全班第一名，还得了3 斗米的奖励，章先生如今讲述起来依旧非常开心。1953 年他顺利考上了江苏省常州高级中学，该校是江苏省的重点高中，在这所名校他依旧是优秀的拔尖生。报考大学时，他报考了北京钢铁学院，以五门课总分数376 分的成绩，顺利进入该校的冶金系。

（二）大学六年

当年考入冶金系的学生1200 人，该系有“炼铁”“炼钢”“轧钢”“金相热处理”“金属物理”五个专业。金属物理专业是已故柯俊院士（柯俊（1917—2017），国际著名材料科学家、中国科学院院士，开创中国第一个金属物理专业。除了在学术上的突出贡献外，柯俊还是一位不断创新的教育家。）留英回国后创建，是研究金属和合金的微观结构、成分与性能之间关系的一门新兴学科。因此，860 多名新生选择该专业，柯俊先生从中精挑了60 人，分为“物61.1”“物61.2”两个班教学，章先生便是该专业的全国第一届学生。

柯俊先生绞尽脑汁为金属物理专业配备了精锐之师：曾在法国居里夫人实验室工作过的物理学家顾静徽教授讲授“统计物理学”，留法八年获得数学、天文两个博士学位的现代数学家，原辅仁大学教务长刘景芳教授讲授“行列式和微积分”，曾任北大校长的沈克琦教授讲授“光学”。此外，“四大名旦”组成了该专业四个主要领域的教研组：柯俊先生为首的相变组、以张兴钤先生（张兴钤（1921—2022）出生于河北武邑，金属物理学家，两弹专家，中国科学院院士，中国工程物理研究院博士研究生导师。中国工程物理研究院教授、科技委顾问。1942 年毕业于武汉大学矿冶系，1949 年获美国科士理工学院物理冶金硕士学位，1952 年获麻省理工学院物理冶金博士学位，1991 年当选为中国科学院院士(学部委员)。张兴钤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。）为首的力性组、以肖纪美先生（肖纪美(1920—2014)，出生于湖南凤凰，是金属材料科学家、金属学专家和冶金教育家，中国科学院学部委员，北京科技大学教授、材料失效研究所所长。长期从事钢铁冶金、金属材料和金属物理的教学和科研工作，主要在合金钢、晶界吸附、脱溶沉淀、晶间腐蚀、断裂学科和氢损伤等领域进行科学研究。）为首的合金相理论组、以方正知先生（先后留学美国和苏联，两弹一星功臣，后为中科院空间科学与应用中心主任。）为首的X 线结构分析组。可以说，最优秀的学生配备了最精锐的教师。章先生解释说，理论上可跟北大的物理系相媲美，工程实践课程比金相热处理专业的课程还要深和宽。金属物理专业是理工结合的新兴专业，全世界都没有这样的专业，章先生话及此处颇为自豪。

章先生1956 年进入北京钢铁学院，1962 年大学毕业。所学金属物理专业学制5 年半，柯先生决定延长半年做毕业论文。柯俊先生这样跟学生们解释，“在德国你们这就是硕士研究生水平了”。大一时两个班共有5 名学生获得了全5 分的成绩，章先生便是其中之一。在多位名师六年的精心培养和实验指导下，他不仅掌握了全部所学知识，而且动手能力超强，几乎能解决所有机械设计，强电弱电技术。工作实践证明几乎没有什么事情能难住他，即便是有难题也总能找到很科学的解决方法，人称“万能工程师”。如他自己所言，研究领域很广，诸如力性实验室的设计、设备的安装调试，稀土处理钢、稀土在钢中作用机制、稀土相图研究，以及高温超导材料、发光材料、永磁材料等研发，只要他上手便能出成果。可见，大学扎实的基本功对一个人后续科研成长多么重要。

图1 金物楼建于1961 年，章复中先生的毕业论文就是在这个楼里做的实验

二、工作与学术的艰辛求索

1962 年7 月章复中先生大学毕业，被分配到包钢工作。他离开熟悉的北京钢铁学院，在包头开启了长达31 年工作之旅，用他自己的话说，这里是历尽磨难、铸就辉煌之地。

（一）艰辛地奋斗

章复中先生回忆，出站后先去包钢八宿舍报到。他记得特别清楚，同天报到的还有王琦、陈瑛和廖秀清三位女同志。屠一夫先生负责安排新分配大学生的工作。章先生被安排到机械室，就是力学性能实验室（力性检验室），实际上就是对包钢生产的钢材做常规机械性能检验。五室（钢种室）正在研发新钢种——稀土钢10PMnNbRE，钢材含磷量高脆性就会很大，添加了稀土就不再那么脆。章先生的任务就是去研究它的机理，于是他就到中央实验室工作，住在包钢四宿舍（原包钢招待所对面）。

1962 年工作期间，章先生每天往返于河西中央实验室与住地四宿舍之间。他回忆40 多分钟的上班路，天天跟潘工（潘玉良）两个人边走边背诵单词，潘工背法语单词或法文，他背日语单词。虽然寒冷，虽然饥饿，途中还有个洗煤厂，只要风起黑乎乎煤尘即刻漫天飞舞，遮天蔽日，一米内互不见人，在这样艰苦的条件下，知识的灯塔照亮了他们的前行路，并给了他们无限的温暖。在一年之后，迎来了新转机。

1963 年包头冶金研究所（以下简称包冶所，包头稀土研究院的前身）正式成立，由聂荣臻元帅指示筹建，旨在综合利用包头白云鄂博稀土资源。此举极大地激发了满怀科学理想的年轻人，章先生工作积极性高涨，他们看到了能够发挥自己专业特长，能够从事稀土材料研究的希望。包冶所（成立之初，由杨长全、阎复初工程师为首，李良一、胡履绳、章复中、王乾、王元浩、路励真、陈树理、牛树生、杨瑞、陈节先等13 人组成了“包冶所筹建工艺设计小组”)与包头钢铁设计院、北京设计研究院共同设计。章先生翻译、安装所里购买的德国和瑞士设备，作为主力出色地完成了力学性能实验室的设计和基建任务。

包冶所的成立为来自祖国各地的数百名知识精英，搭建了稀土科学事业的舞台，推动了我国稀土工业的建设和发展。

（二）科研的硕果

20 世纪80 年代，包冶所迎来了建所以来的黄金时期，1983 年在葛鸿文书记和安治礼所长的领导下，在改革开放的大潮中，逐步成长为世界最大的稀土研究机构。章复中先生也得以充分施展自己的聪明才智，完成一系列冶金部的重大课题，现将他的科学研究成果整理如下（摘录自：《包头稀土研究院建院五十周年纪念丛书》编辑委员会《使命·岁月·历程》）：

1.冶金部军工办课题“抗渗碳电热合金的研究”。研制成抗渗碳铁—铬—铝—钇电热合金，用该材料研制成“援阿（阿尔巴尼亚）军工项目”无罐渗碳炉。该项目荣获冶金部重大科技成果四等奖。

2.“白银炼铜法—抗冰铜腐蚀风管材料的研究”。创造性地提出用铁—铬—铝—稀土电热合金进行现场抗冰铜腐蚀实验大获成功，确定了抗冰铜腐蚀材料的基本成分，解决了白云炼铜法的关键部件——风口、测温管和炉底砖的选材问题，使白银炼铜法最终获得成功。获得了冶金部和内蒙古自治区重大科技成果一等奖。

3.“稀土元素对铁铬铝抗氧化机制的研究”。得到了稀土提高铁铬铝电热合金氧化皮结合力的完整实验数据，第一次无可争辩地阐明了稀土元素提高铁铬铝电热合金氧化皮结合力，是提高合金抗氧化性能的主要机制。第一次发现了稀土元素扩散、聚集、内氧化的现象，提供了电子探针、离子探针的稀土元素内氧化层照片。研究论文和李培的论文同时在《金属学报》复刊后的第二期上刊登，这是包冶所第一次在《金属学报》上刊登论文，在稀土界产生了很大影响。

4.1987 年5 月,研制成钇—钡—铜—氧高温超导材料,零电阻温度达到98.9 K,创造了当时世界超导材料最高零电阻温度纪录。获得冶金部部长电报嘉奖，以及国家科委主任、方毅副总理的接见和宴请。

基于以上几项成果，章复中先生获得了国务院特殊贡献津贴。

5.研究稀土相图，钛—铝—钇系、铁—稀土系、钴—稀土系、镍—稀土系、铜—稀土系、铝—稀土系、镁—稀土系、钛—铝—镝系、稀土相图的类型和结构、研究了稀土二元化合物形成规律等，发表论文10 余篇，对国内稀土相图的研究和应用起到了普及和启蒙的作用。

6.从稀土相图阐明了稀土在钢中的物理基础，精确地实验测定了稀土在纯铁中的固溶度，否定了稀土作为合金元素能明显固溶于钢中的假说，证明了稀土在钢中作用的机制主要是硫化物形态控制，而不是所谓的合金化作用。

7.与国务院稀土在钢中应用办公室主任余景生教授、中国稀土学会常务副理事长余宗森教授共同主编《稀土处理钢手册》，担任主笔，总结了我国几十年稀土在钢中应用的理论和实践，阐明了稀土在钢中作用的物理基础，手册被翻译成日文出版。

8.应日本稀土学会秘书长、大阪大学足立吟也教授的邀请，赴日本大阪大学应用化学系任主任研究员，独立完成了由美国K.A.Geschneidner 和E.Eyring 主编的世界性权威手册《Hand-book on the Chemistry and Physics of Rare Earths》的第 99章“Rare Earth Carbides”。章先生是中国第一个在此手册上著文的科学家。

足立吟也教授用“Excellent”一词高度评价该文章，改变了他对中国稀土学术界的看法，大大提高了中国稀土科学家在世界稀土界的学术地位。同样，此次赴日之行也深深触动了章先生的内心，尤其是触及了他的学历短板。

三、生命不息奋斗不止

（一）成为博士

1987 年章复中先生结束了国内超导材料的研究后，应邀到日本大阪大学编写稀土手册，4 个多月后顺利完成编写回国。这次出访日本对章先生触动很大，他接触的日本学者都是博士学历，在德国有博士学历的教授或工程师很吃香，而他只是个“高工”。章先生是个自尊心很强的人，就想补上这块短板，于是考取了北京科技大学的博士研究生，博士论文导师是余宗森先生。

1992 年3 月，53 岁的章先生拿下了北京科技大学材料物理博士学位。我很好奇地问他，“别说是1992 年，就是现在，国内稀土界像您这样的情况也很少吧？”章先生很得意地回答，“全国独一份！”。1990 年至1992 年，他在北京科技大学攻读材料物理博士学位，是该校年龄最大的博士，共完成了9 门课的考试。

如今，53 岁读博士的人也很少，况且章先生博士毕业距离退休只有8 年，通常很少有人去做这个事情。由此，章先生热爱知识、终身学习，孜孜不倦为科学事业奋斗终身的精神可见一斑。他的传奇还不仅止于此，如他所言：53 岁拿下博士，73 岁成为领军创业人才。

（二）成为领军创业人才

1993 年春，章先生被北京市委组织部作为科技人才引入北京。他离开了包头稀土研究院，但是刻骨铭心的奋斗史，将永远铭刻在他的心中。调入北京后，他任北京联合大学材料科学与工程系主任，开启了教学、科研、创业的多元化新征程：他创办新型建材高职示范专业、装饰装修工程等专业，“高职教育改革”获北京教委教学成果一等奖；他完成了中国人民解放军总装备部预研基金项目和北京自然科学基金项目“全金属型巨磁阻抗非晶丝的研究”，通过了总装备部预研基金办公室的评审验收，教育部鉴定为“填补国内空白，性能达到国际先进水平”。

2000 年退休后，章先生开启了我国磁导航、磁制导的新纪元，对提高国防实力具有重大意义。在北京科技大学申报成功国防科工委军品民口配套项目两项，总装备部国防科技基础课题一项，以及军工研究项目的可行性报告。经答辩和评审通过3 项，申请到国防项目经费465 万元。发现了巨磁感抗效应，研制分辨率1 nT 的巨磁感抗非晶丝微磁传感器和分辨率达到0.01 nT 的Co-Fe-Si-B-RE 系非晶丝三轴正交磁通门传感器，为国防建设服务。

73 岁高龄的章先生被破格认定为“常州市千名海外留学领军创业创新人才聚集工程”“南京321工程”领军创业人才，创办北京国浩微磁电子传感技术研究所、常州微磁非晶丝传感器有限公司等。他创建巨磁阻抗非晶丝传感器的高新技术公司，终于开发成功分辨率达0.01 nT 正交磁通门三轴磁强计和快速响应GMI 微磁传感器，为微磁电子传感器的工业化生产贡献了力量。