荷社稷之重拓探索之渊

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1、?第?期中?国?科?学?基?金?特稿?荷社稷之重?拓探索之渊? ? ?记国家最高科技奖获得者张存浩院士邵赛兵?吴善超?郑永和?中国科学院大连化学物理研究所?大连? ? ? ? ? ?国家自然科学基金委员会政策局?北京? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 本文于? ? ? ?年?月? ?日收到? ? ? ?年?月? ?日? 中共中央? 国务院在北京人 民大会堂举行? ? ? ?年度国家科学技术奖励大会?著名物理化学家? 中国高能化学激光奠基人? 分子反应动力学奠基人之一? 中国科学院院士张存浩? 荣获? ? ? ?年度国家最高科学技术

2、奖? 张存浩? 山东无棣人? ? ? ?年获中央大学化学工程学士? ? ? ?年获美国密西根大学化学工程硕士? ? ? ?年获香港中文大学荣誉理学博士? ? ? ?年起? 在中国科学院大连化学物理研究所工作? ? ? ?年当选 中国科学院学部委员? 院士? ? ? ? ?年当选为发展中国家科学院? ? ? 院士? ? ? ?年当选为英国皇家化学 会会士?曾任中国科学院大连化学物理研究所所长?第二? 三届国家自然科学基金委员会主任? 党组书记?中国科协副主席? 中国科学院化学部主任等职务?现任中国科学院大连化学物理研究所研究员? 中国科协荣誉委员? 北京分子科学国家实验室? 筹? 理事长? 科技

3、部科研诚信建设专家咨询委员会委员?在他? ?多年的科研历程中? 应国家需求频繁改行?张存浩? ?世纪? ?年代与合作者研制出水煤气合成液体燃料高效熔铁催化剂? ?年代? 作为火箭推进剂和发动机燃烧研究的领导人之一? 研究固液型火箭发动机? 并与合作者首次提出固体推进剂的多层火焰燃速理论? ?年代? 开创我国高能化学激光研究领域? 研制出我国第一台连续波超音速化学激光器? ?年代以来? 开拓我国短波长化学激光的研究方向? 研制出我国第一台短波长氧碘化学激光器? 开展化学激光新体系的基础研究? 开创我国分子反应动力学研究领域?张存浩院士在化学激光和分子反应动力学等领域进行了许多开拓性和突破性的工作

4、? 曾荣获国家自然科学奖?次? 国家科技进步奖?次? 以及陈嘉庚化学奖? 何梁何利科技进步奖等重要科技奖励?成长经历? ? ? ?年?月? ?日? 张存浩出生在天津的一个 书香世家? 祖籍山东无棣?父亲张铸? ? ? ?年旧历? 月?日生于桂林? ? ? ?年毕业于天津南开大学? 后在美国密西根大学学习? ? ? ?年后任天津化工局高级工程师? 曾获杰出贡献奖?母亲龙文瑗系云南哈尼族人?姑父傅鹰是享誉中外的物理化学家? ? ? ?年当选为中国科学院学部委员? 院士? ? 曾任北 京大学副校长?姑母张锦于? ?岁时获得美伊利诺大学化学博士学位? 是中国有机化学领域较早的女博士? 后任北京大学教授

5、?抗战爆发后? 日本侵略者的铁蹄很快席卷华北?张存浩这时正在天津读小学? 母亲龙文瑗不愿自己的儿子在日本的奴化教育下成长? 毅然将只有?岁的张存浩交给早年从美国学成回国任教的姑父傅鹰和姑母张锦夫妇带到大后方抚养?从? ? ? ?年起? 傅鹰和张锦夫妇将张存浩带在自己身边? 极尽教育启蒙之责? 抚育他长成?他们献身祖国教育和科学事业的举动? 以及强烈的民族自豪感和爱国主义精神?对张存浩影响很深?少年的张存浩更是自幼好学?在家庭环境的熏陶下? 日渐养成严谨? 创新的治学态度和学风? 以及重视理论与实践相结合的风格?张存浩在抗战时这种极其艰苦的环境下随姑父姑母辗转于重庆和福建? 于? ? ? ?年?

6、 ?岁时考入享誉中外的重庆南开中学学习? ? ? ?年转入福建长汀 中学? ? ? ?年? ?岁的张存浩由高二肄业考入厦门 大学化学系? 次年转学重庆中央大学化工系? ? ? ? 年毕业? ? ? ? ? ? ?年在南开大学化工系读研究生? ? ? ?年赴美留学? 先入爱阿华州大学化学系读? ? ?中?国?科?学?基?金? ? ? ?年研究生? 后又转入密西根大学化工系? 于? ? ? ?年获密西根大学化学工程硕士学位? ? ? ?年?月? 美国悍然入侵朝鲜? 张存浩的姑 母曾坚持要求他在美国念完博士再回国? 而他料定美国很快会阻止中国留学生归国? 致使他报效祖国的崇高理想遭到延误?强烈的爱国

7、心? 神圣的使命感和责任感使张存浩心中充满了为中华崛起而奋斗的豪情?在? ? ? ?年?月硕士毕业后? 他果断放弃了继续深造的机会和国外多家单位给予丰厚待遇的工作机会? 在国家最需要他的时候? 毅然回到当时条件还十分艰苦的祖国?回国之后? 张存浩暂居北京?当时? 东北科研所大连分所? 中国科学院大连化学物理研究所前身? 的奠基人张大煜先生经常来北京? 到教育部留学生管理处延揽人才?有一次? 张大煜先生在管理处遇见了张存浩?他非常渴望张存浩能到大连工作? 当即邀请他到大连分所参观?张存浩当夜便跟随张大煜先生乘火车到大连?他在大连分所看到了很多当时国际上都是十分精良的先进仪器设备? 是做科研的好地

8、方? 于是决定谢绝了北京大学等京区?家著名高校和科研单位的聘请? 于? ? ? ?年春? 告别了父母和抚养多年的姑父姑母? 只身一人来到大连? 开始了他为祖国科学事业贡献才智的征程?主要研究领域和成就? ? ?世纪? ?年代? 开展水煤气合成液体燃料 研究张存浩刚进所时? 被分配到? 燃料第一研究室?工作?当时? 中国只在玉门有很小的油田? 石油资源十分匮乏? 加上西方对新生社会主义中国进行全面封锁? 燃料油形势十分严峻?为解决国家急需? 让祖国丢掉? 缺油? 的包袱? 他接受了张大煜所长交下的任务? 投身于水煤气合成液体燃料的研究中?这也是当时全世界的热门课题? 美? 英? 德? 前苏联都正

9、在花大力气从事这项研究?从煤经过水煤气合成燃油的过程? 是进行一系列化学反应的过程? 在化学反应中? 关键是催化剂?过去用的是钴催化剂?钴不但稀少昂贵? 而且还存在着催化效率低? 产品质量差? 催化剂寿命短等主要缺点?美英等国正在研究的铁催化剂又具有积碳严重? 催化剂寿命短等严重缺点?寻找新的催化剂和新工艺? 成为了张存浩和楼南泉? 王善軻? 陶愉生? 汪骥等青年科学家在那一阶段的奋斗目标?张存浩与合作者在很短的时间内研制出新的高效氮化熔铁催化剂? 并建立了氮化熔铁催化剂流化床水煤气合成油新工艺体系? 还解决了流化床传热与返混等难题?并且在所内取得了? 小试? 和? 中试? 的成功?以张存浩为

10、组长的课题组能做出每立方水煤气生成二碳及三碳以上产品达? ? ? 超过了当时国际最高水平? ? ? ? ? 而且在产品分布? 催化剂寿命等方面也都处于国际领先?这项成果在? ? ? ?年荣获首届国家自然科学奖三等奖?后来因大庆油田等大型油田的陆续发现? 我国原油短缺问题在一定时期内得以有效缓解? 原本十分优秀的科研成果因成本大大高于开采天然石油而未能继续深入下去?然而? ? 煤代油? 的思路和技术在化物所仍然获得很好的延续和发展? 以甲醇制烯烃为代表的新一代? 煤代油? 技术现已实现工业化? 成为了我国战略性新兴产业? ? ?世纪? ?年代? 开展火箭推进剂的研制? ?世纪? ?年代末? 紧张

11、的国际形势迫使中国 必须独立自主发展尖端国防技术? 张存浩迅速转向火箭推进剂这一全新领域?作为研究火箭推进剂和发动机燃烧的负责人之一? 他率领团队冒着生命危险在火箭试车台上做固液型火箭发动机实验? 经数千次的试车台原型实验? 先后研制出液体氧化剂喷注器? 高温燃气涡流混合器? 异型固体药柱的制备?耐高温石墨喷管? 尤其是火箭发动机高空点火器等固液发动机的关键部件? 在? ? ? ?年成功研制出固液火箭发动机样机? 并解决了燃烧过程中的均匀性? 完全性? 稳定性等关键科学问题?上世纪? ?年代正值复合固体火箭推进剂大发展的年代? 大型固体火箭的研制迫切需要一种能够反映实际燃烧过程的燃速理论?固体

12、火箭推进剂的线性燃速? 是设计火箭发动机的关键参数之一?而对复合固体推进剂来说? 可以有十几个推进剂参数影响推进剂的燃烧过程?他在研究固液火箭推进剂的基础上? 与何国钟等人开展推进剂燃烧的基础研究?他们通过大量的实验观察? 计算与推导? 发现复合推进剂燃速跟推进剂燃烧表面的结构和性质密切相关? 燃烧的表面上至少有两层微火焰? 第一层是预混焰? 距离燃烧表面约为?微米? 第二层是扩散焰?距离燃烧表面约为? ?微米? 两层火焰的结构决定了燃烧的规律?据此? 他们提出了固体推进剂的多层火焰燃烧模型和理论? 比较全面的阐明固体推进剂的表面火焰结构以及对燃速和侵蚀燃烧规律的影响?还第一次揭示侵蚀燃烧现象

13、中临界流速存在的根源?当时国外有几十家科研单位都在研究这个课题? 而张存浩和合作者的理论概括得最准确? 得出的?第?期邵赛兵等?荷社稷之重?拓探索之渊? ? ?记国家最高科技奖获得者张存浩院士?结果最能说明本质问题?到? ?世纪? ?年代? 在一次国际学术交流会上? 美国人惊讶地说? ? 没想到中国在? ?年前就有这么好的理论? 此项目于? ? ? ?年完成并获国家自然科学奖三等奖? ? ?世纪? ?年代? 开创我国高能化学激光研究 领域? ? ? ?年?月? 张存浩一家从农村回到大连化学 物理研究所继续从事科学研究工作?当时? 面对国外研制高能激光的挑战? 高能激光成为国家战略需要的前沿课题

14、? ? ? ?年?月? 在艰苦的条件下? 大连化物所组建化学激光实验室? 并任命张存浩为室主任?张存浩回首当年? ? 搞激光比搞火箭推进剂还难? 主要是一无所有?资料? 仪器? 设备样样都缺? 光谱仪? 示波器什么都没有? ? 这是新的前沿高技术? 这项工作又需要集成多个学科的知识? 以当时的中国科技水平和科研条件来搞这项研究? 难度很大? 而对张存浩来说? 意味着又一次? 改行? ?他率领团队开展我国第一个重要的化学激光体系氟化氢? 氘? 的研究? 解决了化学激光一系列的关键技术? 成功研制出我国第一台连续波超音速化学激光器? 文革? 期间? 成功进行了验证试验? 激光器整体性能指标达到当时

15、世界先进水平? 为我国化学激光的后续发展奠定了基础?此项成果获? ? ? ?年有关部委的重大成果奖二等奖? ? ?世纪? ?年代? 开拓我国短波长化学激光的 研究方向为了廓清高能激光与物质相互作用的本质? 张存浩? 沙国河等测得了脉冲氟化氢激光支持的气体爆震波的波速? 在此基础上? 张存浩率领团队开展了一系列的短波长化学激光研究? 其中最具有代表性是氧碘化学激光?这与国际上开展氧碘化学激光研究基本同步?在张存浩? 庄琦? 张荣耀等的带领下?于? ? ? ?年在国际上首次研制出放电引发的脉冲氧碘化学激光器? 处于世界领先地位?此项研究荣获国家自然科学奖三等奖?在早期的一次我国激光研究的规划会议上

16、? 张存浩对化学激光功率易于放大和不依赖外部能源等独特优越性做了深入阐述和说明? 赢得了决策层的支持? 为化学激光在我国的初期发展争得了必要的空间? ? ? ?年? 张存浩领导团队研制出我国第一台连续波氧碘化学激光器?此后? 氧碘化学激光的研究在张存浩? 桑凤亭? 金玉奇等的带领下仍不断取得新的突破? 激光器整体性能保持在国际先进水平?先后荣获国家科技进步奖二等奖? 国家科技进步奖一等奖等重要科技奖励? ?年来? 在国家的支持下? 张存浩开创的氟化 氢? 氘? 和氧碘两大类化学激光均取得了巨大进展?他为推动我国在这一领域的快速发展发挥了决定性的作用? ?开展化学激光新体系的基础研究? 开创我国分 子反应动力学研究领域张存浩在研制高能化学激光的同时? 十分注重化学激光的机理和基础理论研究?上世纪? ?年代?张存浩领导的团队率先开展了新? 泵浦? 反应和分子碰撞传能动力学方面的研究? 以此为基础? 作为奠基人之一