20世纪60年代李冠兴院士在清华大学研究生阶段的学习生活 | 李冠兴传

学术   2024-10-11 06:01   北京  


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李冠兴院士是一位成就卓著的战略科学家和工程技术专家,是一位谦和且执着的学者,也是一位德艺双馨的智者,他的身上,体现了风度与才华的完美融合,也谱写了科学家与管理者的“双料”传奇。


《冠世兴核 : 李冠兴传》(杨新英, 杨关著. 北京:科学出版社,2024.8)展示了这位腹内有乾坤、立马振山河的核科学家曲折感人而又辉煌励志的人生故事,真实记录了李冠兴院士为我国核材料及核燃料元件事业做出的卓越贡献,再现了李冠兴院士胸怀祖国、服务人民的优秀品质,以及心怀“国之大者”,为核一生、忠诚奉献,为国分忧、为国解难、为国尽责的使命担当。他以赤胆忠诚的爱国情怀、卓尔不群的科学品质、无私无我的价值追求,深刻展现了一代科学巨擘崇高的大师风范和超凡的人格魅力。



本文节选分享20世纪60年代李冠兴院士在清华大学研究生阶段的学习生活。


 

1962 年清华大学本科毕业后,李冠兴怀揣求知报国的理想,留校继续攻读核材料专业研究生,师从李恒德。


李恒德是我国核材料、材料科学专家,中国核材料和金属离子束材料改性科学技术的先驱。1956 年,李恒德创建了清华大学的核材料专业,为国家核事业培养了一大批优秀人才,他们积极投身国家建设,为中国核科学技术的发展做出了重要贡献。李恒德虽然没有直接参与“两弹一星”工程,甚至30 年来不曾发表过一篇论文, 但他对中国核事业的贡献是不可估量的。能够师从这样一位科学大师,李冠兴是幸运的。

 

李冠兴(右)与李恒德院士在一起

 

李冠兴读研的时候,刚成立不久的工程物理系还处于“幼年期”,科研积累几乎为零。无论学生还是老师,对核材料科研工作的方向和重点都不是很清楚,大家都是在摸索中前进。研究课题的方向是发动学生一起制定的。有一次,教研组的王一德老师在图书馆找到一本英文原版书,学生们本科学的外语是俄语,英语几乎一窍不通,于是每人分一段来边学习边翻译,翻译好了再凑到一块大家集中讨论。在讨论清华大学200 号热室方案时,班上同学分成几个小组,分别提方案、画图,再把自己所提方案的优点讲给大家听, 系主任何东昌教授也过来跟同学一起听。同学们提出了很多当时看来十分稀奇古怪的方案,后来才知道同时期国外也是有这些方案的。给李冠兴留下最深刻印象的是李恒德的金属物理课。金属物理学是研究金属和合金的结构与性能关系的科学,即从电子、原子和各种晶体缺陷的运动和相互作用来阐明金属及合金的各种宏观规律与转变过程。它既相当于金属学在微观领域的进一步深入,又是以金属和合金为对象的固体物理学的分支。李恒德是中国核材料和金属物理专家,按照他给同学们开出的书单,大家每天都到图书馆看英文版的经典原著,查资料,自觉主动地学习,就这样学完了金属物理这门专业基础课。通过这样的学习,大家都养成了良好的自学习惯。

 

李冠兴本科和研究生阶段学的都是核材料。当时,研究生的课题很难选定,研究方向迟迟无法确定。由于保密等原因,20 世纪六七十年代为核工业培养的学生不能进行相关科研实习,学校研究和工厂调研不能很好地结合起来。李恒德当时是中国原子能科学研究院六室的顾问,与著名科学家李四光的女儿李琳共事。李琳当时与二机部核燃料局总工程师张沛霖都是英国留学生,李琳在核材料领域名气很大。因为李恒德是六室的顾问,所以他对六室的情况比较了解。但是对研究生选什么方向、做什么课题,包括李恒德在内的教研组也拿不准。

 

选择课题时,一般是根据老师的意见进行文献调研,然后写报告交给李恒德。李恒德要求,提交的报告要说清楚三个问题:第一, 国外研究的情况;第二,教研组具备的研究条件;第三,自己准备怎么做。写的报告最多五页纸,不能太长,写长了他不看。拿到报告后,李恒德一般不会立即回答是否可行,而是要带回去研究一段时间再答复。

 

20 世纪50~60 年代,我国核工业处于起步阶段,对于核材料的研究方向和重点,大家都不是很清楚。在清华大学读完本科又攻读硕士研究生学位的李冠兴,在读研的第二年就选定了几个选题, 但都被导师李恒德否定了。他很着急地问导师:“这个不行那个也不行,到底要做什么才行呢?”李恒德站起来,严厉地说:“这我不知道,别说我不知道,全国也没有几个人知道!”后来李恒德告诉他, 自己的研究方向是什么,需要到图书馆去查,然后再定。那时只有外文资料,中文资料是没有的。

 

回到宿舍后,同宿舍的同学施金康对李冠兴说:“你这样质疑先生,也太冒失了。”后来经过查阅资料和深入调研,李冠兴基本确定了自己的研究方向,他决定选择“铀的热循环”作为研究方向。金属铀是重要的核燃料,研究并设法提高其辐射性能已成为国际上许多核材料科学家关注的重要方向。多晶金属铀在热循环过程中会发生一些重要的变化,如尺寸和形状的变化、表面起皱等,在辐照的情况下也会发生相似的变化,并且二者之间有许多共同之处。尽管无论在机理上还是在现象上都有很大的差别,但是由于二者之间的相似性,并且在某些条件下还存在一定的关系,因此可以用热循环的方法来模拟堆内辐照情况。这是大胆、开拓、富有创新性的想法, 所以李冠兴选择了这一课题作为研究方向。

 

两个月以后,李冠兴将自己的报告交给了导师李恒德,过了一段时间后李恒德告诉他,看来他要研究的方向条件不太成熟。李冠兴又开始忙碌起来,查阅资料,修改报告,前后反复了四次。李恒德对他说,先不要着急,再考虑考虑。过了没多久,经过权衡,李冠兴还是下定决心选择“铀的热循环”这个课题。他明白因为研究资料和研究条件的缺乏,要完成所选的这个课题将会非常艰难,但他表示,如果做不出来就不毕业。

 

研究方向如果总是变来变去,就无法正常开展研究工作。李恒德对李冠兴说,把方案弄好以后,拿给教研组一个老师一个老师地去请教,只要真心请教,老师都会帮助他,给他指出方向的。

 

按照李恒德的指导,李冠兴又用了两个月的时间反复调研,他发现之前确定的研究方向确实存在很多问题,但很快他又坚定了自己的研究方向—“铀的热循环”。选择这个课题风险很大,抱着不做出来决不罢休的决心,李冠兴拿着方案向教研组里的教师一个一个地请教,虚心请大家提意见,老师们也给他提出了很多意见和建议,教研组还整体讨论过这个研究方向。根据大家的建议,李冠兴认真地进行了修改,完善了方案,在教研组答辩通过后,才正式开始他的课题研究。就这样,李冠兴交了好几份报告,又被否定了好几次,最终确定了“铀的热循环”这个课题。

 

当时,教研组的实验条件非常差,没有先进的仪器设备,各种设施也不齐全,实验架是李冠兴自己动手焊的,控制系统是用时钟来实现的。老师和同学都缺乏相关经验,遇到了问题不能靠别人, 只能自己想办法解决。

 

那段时间,李冠兴还带了两个本科毕业班的十多位同学在实验室里做毕业设计。张志峰是后来核工业部核燃料局局长,当时他是李冠兴带的这个班的班长。那段时间是最累的,既做研究生又带学生, 在半年多的时间里每天只能睡5~6 个小时。看到学生如此辛苦,李恒德动了恻隐之心,他问李冠兴要不要学生帮忙,没有学生帮忙就做不了实验,一个人干不成。但学生参加实验以后有个问题,半年以后他们是要毕业的,必须在他们毕业前把全部实验做完。如果说这个任务不能完成,耽误学生毕业,就得不偿失了。

 

李冠兴那年的寒假没有时间回家,他在实验室自己动手做设备。带着1965 届毕业班两个组的十多位同学,一组做钠钾提纯保护,另一组进行真空保护铀的热循环研究。春节放假前,积累了一大堆实验数据,但好似一团乱麻。同学们临近毕业,要交毕业论文,压力很大。春节假期,李冠兴一直在实验室里冥思苦想,最后终于找到了规律。后来,李恒德带着真空玻璃管封装表面出现橘皮效应的经热循环的铀样品给同行们去观看,这在国内还是头一次。

 

辛苦终于换来了令人满意的成绩。从这件事中,李冠兴获得了很大的启示:一件事情的成功往往在再坚持一下的努力之中。他说自己在后来的工作实践中碰到困难时常常会想起这一点:坚持就是胜利

 

在做课题研究的那段时间,李冠兴晚上要看资料,每天睡得太晚,有时干脆就在实验室趴一会儿。因为课题研究刚刚起步,看的都是外文资料,看起来很费劲,第二天还得安排工作,在实验室盯着,所以那段时间李冠兴特别瘦。

 

得到初步研究数据后,李冠兴跟导师请假打算回趟家,李恒德也知道他特别累,但希望他等学生毕业论文答辩结束再回家,希望他能为答辩学生保驾护航。本科班学生毕业答辩,张志峰他们两个班同学们的毕业论文都取得了优异的成绩(其中一位同学周克崧于2009 年当选为中国工程院院士)。答辩结束以后,李恒德才对李冠兴说可以回去了。李冠兴背着背包乘火车回到上海,母亲见到他如此瘦吓坏了,以为他得了什么大病。李冠兴认为,自己的所有付出都是值得的。

 

1966 年,李冠兴以优异的成绩完成了研究生阶段的学习,他始终认为他们这一代研究生的培养和达到的实际水平是绝不亚于后来者的,与国外博士研究生的水平至少也是旗鼓相当的。

 

2006 年,李冠兴(左二)参加清华大学工程物理系建系50 周年纪念活动


在清华大学这种非常规范、严格的教育体系下,李冠兴的自学能力、分析问题解决问题的能力、动手能力都得到了系统性的锻炼和提升,这些都让他终身受益。

 

李冠兴非常喜欢宋代苏轼《晁错论》中的一句话:“古之立大事者,不惟有超世之才,亦必有坚忍不拔之志。”就是说,自古以来凡是做大事业的人,不仅有出类拔萃的才能,而且一定有坚韧不拔的意志。

 

在清华大学打下的坚实基础与获得的学习方法让李冠兴受益终身,新中国的建设将他的命运与祖国牢牢地结合在了一起。毕业时, 李冠兴被分配到了二〇二厂。二二厂主要承担的是核材料、核燃料元件的科研生产任务,与李冠兴的专业非常对口。当时他的想法很简单,考虑到自己在学校学了10 年,希望到工厂去锻炼锻炼。李冠兴这一锻炼就没再“动过窝”,一干就是40 年。


 

本文摘编自《冠世兴核 : 李冠兴传》(杨新英, 杨关著. 北京:科学出版社,2024.8) 一书“第一章 少年立志,学优品上”,有删减修改,标题为编者所加。 

 



(中国工程院院士传记)

ISBN 978-7-03-077481-1 

 责任编辑:张 莉 陈晶晶

 

本书展示了这位腹内有乾坤、立马振山河的核科学家曲折感人而又辉煌励志的人生故事,真实记录了李冠兴院士为我国核材料及核燃料元件事业做出的卓越贡献,再现了李冠兴院士胸怀祖国、服务人民的优秀品质,以及心怀“国之大者”,为核一生、忠诚奉献,为国分忧、为国解难、为国尽责的使命担当。他以赤胆忠诚的爱国情怀、卓尔不群的科学品质、无私无我的价值追求,深刻展现了一代科学巨擘崇高的大师风范和超凡的人格魅力。


本书适合核科学、能源科学等领域的专业研究者、科研工作者、教育工作者和大学生等阅读,亦是学习科学家精神的良好读本。


(本文编辑:刘四旦)


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