作者:张赟 李明 来源:中国科学报 发布时间:2018/1/1 8:55:56
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追忆含能材料专家董海山院士:碧海青山赤子心

 

■张赟 李明

董海山(1932-2011)

董海山,中国含能材料领域的著名专家。1932年10月18日出生于河北省滦县。1951年至1956年就读于北京工业学院,1957年至1961年赴苏联列宁格勒苏维埃化工学院学习。1961年9月至1962年4月在二机部九所任技术员,1962年4月至1966年3月在西安三所参加全国高能炸药协作攻关,1966年3月至1975年5月在青海国营221厂工作。1975年5月起在二机部九院三所工作。董海山长期从事核武器用高能炸药合成与应用研究,在单质炸药合成、混合炸药及应用研究领域有很深的造诣,研究成果在我国核武器中得到应用,填补了国内高能炸药合成与应用空白,对我国含能材料的发展起到了十分重要的推动作用。先后获全国科学大会奖4项,国家发明奖1项,国家科技进步奖1项,部委级科学技术进步奖10多项。2003年当选中国工程院院士。

在79年的人生路上,他用了60年,执着于一件事,并成就了这件事。

在起落沉浮中,他用尽一生,执着于科学与信仰,向国家和人民奉献着赤子之心。

他对物质和名誉几无所求,一生甘为高能炸药领域的孺子牛,愿中华民族立于世界之林,愿桃李芬芳传承高能炸药衣钵。

他就是我国含能材料领域的著名专家,中国工程院院士董海山。

核武器高能炸药的“拓荒者”

人的一生很长,有人选择去尝试很多事,而董海山却愿意用一甲子的时间执着于高能炸药领域。

故事要追溯到上世纪50年代。

1951年,因为家庭经济困难,董海山报考了当时实行供给制的北京工业学院,进入化工系化一甲6511班学习,6511班是新中国炸药专业的第一个班。1957年,董海山大学毕业,考取了列宁格勒苏维埃化工学院,仍然选择了核用高能炸药专业。在学习中,董海山渐渐了解到,当时的苏联组织了大量的人力物力对军用炸药进行了广泛深入的研究,特别是把核武器的需要作为重点。中国国内对此毫不知情,因此,在确定论文题目时,董海山向导师表示自己对新炸药合成特别感兴趣,尤其是脂肪族多硝基化合物的合成。董海山早就意识到,自己留学的任务,不仅是取得学位那么简单,更重要的是学习和全面掌握苏联多年的研究成果,以便将来移植到国内,使中国迎头赶上世界先进水平。1961年5月,董海山顺利通过了毕业答辩,取得了科学副博士学位,来到了一个充满神秘色彩的单位——北京九所。

上世纪60年代初的中国,在北京九所的牵头下,正在进行原子弹研制的攻关。原子弹的主体炸药还是炸药家族中的“百年老兵”梯恩梯(TNT)和“年过半百”的黑索今(RDX)。黑索今炸药是当时能量水平较高的单质炸药,当时中国还不能生产,需要从苏联进口。中国火炸药科学研究和工业制造技术水平的真实状况,和董海山在列宁格勒接触到的苏联新型炸药的研制与运用状况产生了巨大的反差。

不久,九所领导朱光亚、王淦昌、陈能宽等接见了这位学成回国的研究生,听取了他关于苏联在新型高能炸药研究方面的成果汇报。清晰的思路、严密的逻辑、新颖的见解、准确的数据、大胆的结论,展露了他非凡的才华。专家学者纷纷点头称是:“这些对我们的研究工作太重要了,赶快把它都整理出来。”他奋笔疾书,如股股泉涌,凭着惊人的记忆力,在很短的时间里写出近十万字的科技文献《新型高能炸药合成化学》,为我国高能炸药合成提供了重要的参考资料,揭开了我国高能炸药史上的第一页。

在听取了董海山汇报的苏联新型高能炸药的研究进展后,九所所长朱光亚向二机部提交了建议报告,请求在我国开展新型高能炸药研究。二机部领导高度重视,随即上报到国防科委并很快得到中央批准,中央决定围绕核武器用新型高能炸药开展全国性的协作攻关,并将此项攻关任务取名为“142任务”(也称“142会战”)。攻关地点选在了当时我国火炸药研制实力最强的三机部(即后来的五机部)西安三所,并组织了中科院的兰州化学物理研究所(简称兰化所)、上海有机化学研究所(简称上海有机所)和二机部九所的精干力量协作攻关。主要目标是集全国优势力量,合成和制备出满足核武器特别是氢弹武器设计所需要的高能炸药。董海山作为九所方面的骨干力量,投入到142攻关任务中。1962年4月21日,西安三所召开了“142-1”会议,会议云集了国内炸药界顶级研究机构的众多专家。30岁的董海山作了大会主题报告《新型硝基炸药发展》,他讲的这些炸药对当时国内专家而言,闻所未闻、见所未见,而眼前的这个年轻人却讲得头头是道,报告随即引起了热烈反响。

炸药合成是炸药研究的基础,抓住炸药合成,就等于掌握了炸药研究的根本。年轻的董海山正是这个牵“牛鼻子”的人,他在142会战中带领着技术人员将在苏联所学的炸药一一合成,并进行了改进。到1965年,攻关组已经成功合成出1~9号单质炸药。董海山在苏联2号炸药合成的方法上,创造了2号炸药的“亚硝化合成法”,直接用乙炔硝化液与醛胺缩合液进行曼尼希反应,同时进行亚硝化和盐化,再硝化成2号,在合成工艺和阐释曼尼希反应机理方面取得了创造性成果,产率比苏联提高了20%。尽管2号炸药仿制于苏联,但已经是我国上世纪60年代在高能炸药合成方面的重大技术进步。2号炸药合成成功,填补了国内高能炸药合成空白,在1984年获得国家发明奖。

世界上本没有路,走的人多了,也便成了路。中国核武器用高能炸药之路,董海山是第一个探路、开路的人,沿着这条道路,高能炸药在新中国重新焕发了生机。

痴迷的炸药“烹调师”

翻看董海山的年表和档案,在他60年的火炸药研究生涯中,“技术专家”几乎是他名片上的主要内容。与行政职务相比,他更偏爱于专业技术人员的身份,一心一意痴迷于炸药的合成世界。

中国是黑火药的故乡,但是现代炸药的研发,却始于西方近现代工业文明的发展。“合成”便是重要产物,它使得人类具备了获得自然界不存在的单一纯粹物质和材料的方式,大大推动了人类获取新物质、创造新文明的能力和进程,现代炸药就是在这样的背景下产生并大量运用于经济和军事领域中。

董海山从年轻时就喜欢泡在实验室里,享受一遍又一遍重复合成的乐趣。他把实验室当成了厨房,把各种炸药当成了自己手中的菜品和佐料,根据它们的特性合成出不同特点的配方。

董海山在火炸药领域,享有“百科全书”的美誉。这与他早年留学苏联打下的基础有很大关系,也离不开多年不断的积累和实践。几乎每一个高能化合物,他都能信手拈来说出好几种合成路线,每种已知的炸药配方,他都能准确说出爆速、爆压等性能参数和潜在的运用方向,深厚的火炸药功底时常让周围的人惊叹。

对于研究炸药的人来说,能量和感度的矛盾是一个永恒的话题。爆轰性能好的炸药,往往热安定性和机械感度就不尽如人意。为了找到平衡点,研制出综合性能好的炸药,董海山沉迷在炸药合成的世界中,一发不可收拾。从研制单质炸药,到探索混合炸药,关注的目光从苏联到美国,再到中国。为了得到综合性能更好的炸药,他把目光转到混合炸药。“142任务”结束后,由兰化所提供的塑料黏结炸药1105配方在压制成型时出现了大面积裂纹,而且药柱中的裂纹还随着存放时间继续发展,根本无法进行后续的机械加工,塑料黏结炸药成为横亘在我国氢弹武器化大门前的一座大山。董海山先从理论上分析装药裂纹的原因,发现装药的内应力大于其抗拉强度,裂纹主要是由于在造型粉颗粒表面之间黏结不牢,致使其抗拉强度低。董海山思索后认为,为了减少热应力和回弹力,应增加造型粉的塑形、降低装药的弹性模量,同时为了提高抗拉强度,应在1105造型粉外面包覆一层黏结能力强的黏结剂。就这样,在1105炸药的改性研究中,董海山集成了几家合作单位的工作经验和成果,研制成功了改性1105配方,用于第一个重要型号武器中,满足了我国核武器研制发展对高能炸药的急需。这是新中国使用的第一个塑料黏结炸药。1978年的全国科学大会上,改性1105荣获全国科学大会奖。

在多年的研究中,董海山逐渐将炸药研究从现象上升到本质,即关注高能炸药研制的能量准则问题。他认为,炸药能量指标问题相当复杂,不能单纯将爆速、爆压作为唯一的能量指标,还要考虑造型粉性能指标、能量指标、热安定性和感度指标等因素,建立起追求能量、安全和可靠性综合匹配的学术思想。在这个思想的指导下,董海山后来又开始了高能低感炸药、钝感炸药(木头炸药)、钝感高能炸药的研制,应用领域从核武器用炸药拓展到常规武器。

实干并不等于埋头苦干而不抬头看天,结合十多年研究工作经验,他清晰地认识到在科研工作的各个环节中,最重要的是选题及确定技术路线,并着眼于武器应用需求。高度的战略全局观、敏锐的科技洞察力和卓越的判断力,使得他有机会为炸药发展规划出一个个蓝图,并亲力亲为和指导年轻俊杰将之一一实现,使核武器用高能主炸药、新型雷管装药和先进常规武器用混合炸药等领域全面发展,有力地推动了炸药家族的多元发展和行业技术进步。

从理论到实践,从现象到本质,他的整个世界都与炸药相伴。人不下鞍,马不停蹄,董海山痴迷在炸药领域直至生命的最后一刻。

俯首甘为孺子牛

哲学家萨特曾说,世界上有两样东西亘古不变,一是高悬在我们头顶上的日月星辰,一是深藏在每个人心底的高贵信仰。董海山一生经历大起大落,但他从没忘记炸药研究的初心,那就是追求真理的本能和爱国爱党的信念。每到关键时刻,这便成为支撑他最强大的内心,不断修炼和升华着自己的精神世界。

董海山的民族和国家意识从青年时代就开始形成了。他出生于河北滦县一个普通农民家里,幼年生活在日军占领的沦陷区,亲眼目睹了同胞被侵略者杀害的情景,幼小的心灵便种下了振兴国防、保护祖国的愿望。解放后,他靠着助学金上完了高中,又考上实行供给制的大学,大学毕业后,国家选派他去苏联留学。新中国对董海山而言,恩重如山。他经常这样讲:“完全是党和人民把我培养成为一名知识分子的。国家在我身上花了那么多的钱和心血,我一定要报答祖国对我的恩情。”报恩,曾一度是董海山脑中全部的想法。在苏联留学期间,董海山学习非常刻苦,实验室实行6小时工作制,而他每天都要待上12小时。他以极快的速度攻克了语言关,如饥似渴地吮吸着苏联的炸药知识。

然而,报恩的思想在“文革”中受到了极大的考验。董海山成了控制使用对象,被扣上了“苏修特务”的帽子。正当此时,1969年一项重大的核试验急需一种新型炸药,艰巨的研制任务压在了董海山的身上。这时由于政治冲击,他已经身处被怀疑和不被信任的境地,他清楚地知道,在这种情况下承担这项任务是有风险的,一是难度大,二是时间紧,特别是在那时混乱的情况下,发生爆炸事故的几率较大。倘若发生事故,“有意拖延”“有意破坏”等等罪名就会扣在他的脑袋上,到时就是跳进黄河也洗不清。但是,他却说:“我一向对领导交给的科研任务都愿意接受,最怕的是不给我任务,只要让我为国家工作,对我来说就是最大的满足!”他吃、住在实验室,每天只休息四五个小时,连做梦都想着工作,很快便完成了任务。然而,1969年和1970年连续两次的爆炸事故,导致二生部的职工一个个被隔离审查,董海山也被投入私设的监狱,受尽折磨。他的精神和肉体几乎要崩溃,有好几次都尝试结束生命,直到1971年底他才被放出来。让他没想到的是,妻子李子君也受到了非人的折磨,含恨离世,两个幼小的儿子被遣返农村,他的母亲哭瞎了双眼。

历经“文革”之后,九院许多同事纷纷要求离开这个伤心之地。不少单位得知董海山的遭遇后,都邀请他去工作。此时董海山的心底,却一直割舍不下他魂牵梦绕的炸药事业,一直牵挂着中国核武器事业的进步。他曾在一份自传中写道:“中国这样大的国家不能没有核武器,不能没有九院。九院受到了迫害,大家都要求调走,那核武器事业怎么发展?”在小我和大我之间,董海山毫不犹豫地把国家、单位、事业摆在了第一位。他掩埋好妻子的遗骨,擦干伤心的眼泪,挺胸抬头又重新回到中断数年的事业中去!从这一刻起,报恩的思想开始上升为更高层级的精神追求——个人的存在价值就是为国家和事业作奉献。他对人生意义的认知是整个人类的幸福,他自愿将自己全身心奉献给新中国伟大的事业和人民。这已经是一个共产主义者应有的信仰了。

经过受恩、报恩、受挫、思想涅槃后,终于在1985年,董海山提交了自己的入党申请。共产主义真正成为了董海山的信仰和精神支撑,成为他在科学之路上孜孜以求的内在动力。

在2003年中国工程院院士评选答辩会上,当评委问一位老者,你对自己在炸药界的学术地位怎样评价?这位老者这样回答:“自己不好对自己进行评价,我一辈子没有做过重大的原始性创新,虽然首次合成过约二十个文献没有报道过的新化合物,但都没有得到应用。用于武器研究的那些炸药都是仿制外国的,虽然有些改进,某些性能比国外高,但都是在人家国外研制出十年以后才应用的,比国外晚了一二十年。”谁都想象不到,这番朴实谦逊的话语,出自我国核武器用高能炸药领域的著名专家董海山之口。朴实谦逊、平易近人,是大家眼中董海山日常的样子。

董海山,正如他的名字一样,拥有着海一样宽广的心胸和渊博的知识,山一样高远的思想境界和学术水平。是他,把自己的一生与中国的高能炸药事业紧紧联系在一起,使中国在世界炸药领域占有一席之地。

2011年2月3日,董海山因突发大面积脑梗在绵阳去世。在他辞世后的几年中,我国一批中青年科学家在火炸药领域的原始创新方面取得了令世人瞩目的成果,我国火炸药领域正朝着复兴中国千年火药文明的道路上阔步前进,这足以告慰以董海山院士为代表的新中国高能炸药的开拓者们!

(作者单位:中国工程物理研究院化工材料研究所)

①20世纪50-60年代,董海山与苏联老师合影。

②1992年,董海山获俄罗斯自然科学院外籍院士证书。

③1960年,董海山关于炸药合成方法的学习笔记。

④1999年,董海山给青年科技工作者授课。

董海山,我们学习的榜样

■朱祖良

董海山院士是我国含能材料领域的著名专家,全国优秀科技工作者、五一劳动奖章获得者。他在含能材料及核武器事业中的成就和业绩,同“两弹一星”战线上的许多科学家一样,将永远被铭刻在共和国的历史丰碑上,他的精神和品德将永远是我们学习的榜样。

学习董海山院士,首先要学习他热爱祖国、忠于事业的精神。

董院士在苏联列宁格勒苏维埃化工学院攻读博士时,凭着他的聪明才智和勤奋,深受导师的赞赏,参与了许多重要的实验。他以过人的天赋将这些不准记录的实验数据深藏在脑海里。上世纪60年代,学成后他谢绝了导师的挽留,以满腔热忱,义无反顾地回到了祖国。当时正值国家集中全国几个炸药研究所的力量,在西安进行联合攻关研究。董海山院士将他记忆中的化合物筛选出来,与同事们一起首次合成出一系列炸药化合物,其中2号炸药、10号炸药和我国第一个塑料粘结炸药,开创了我国核武器用炸药的方向。

“文化大革命”中,董海山院士遭到“二赵”的严重迫害,家庭和个人经历了折磨,有朋友劝他到大学教书,他毅然选择了留在核武器研制队伍中。恢复工作后,他从不消极,更坚定了要把错误路线耽误的时间抢回来的决心。几十年来,兢兢业业,为发展我国的高能炸药提出了一系列真知灼见,成为我国含能材料领域的学术技术领军人物。工作中他胸怀坦荡,与同事们团结合作,忠心耿耿于祖国的核武器事业,并作出了卓著的贡献。

第二,要学习他善于学习新的知识,永攀高峰的精神。

他总是密切关注国际上含能材料领域的最新进度,始终站在科学研究的前沿,持续不断地开展创新性研究工作。上世纪70年代初开始,董海山院士一直致力于提高高能炸药的综合性能。他带领课题组研究新的单质炸药TATB,并用它来改进塑料黏结炸药的安全性能,先后研制成功了低感度高能炸药和钝感高能炸药,为我国成功进行有关核试验赢得了时间,研制塑料黏结热固炸药,大大改善了炸药的力学性能和行为稳定性。他重视含能材料的基础性研究工作,鼓励科技人员开展炸药分子设计、炸药安全性能、爆轰性能、力学性能等领域的理论研究工作。他身体力行,2010年,他领衔的国防科技重大基础研究项目获得了国家有关部门的批准。

苏联解体后,董海山院士多次往返于中俄两国之间,促成了多项学术交流和研究生培养计划。他提出并参与了除草剂合作项目的谈判,成功引进了低毒农药的合成技术。经过十多年的再开发,以该技术为主导产业的利尔公司已发展成上市公司,取得了很好的经济效益。

第三,要学习他作风朴实、淡泊名利的精神。

董海山院士是化工材料研究所唯一的院士,在国内同行中也享有声誉,但他没有“架子”。他平易近人,作风朴实。无论是当室主任、副所长,还是所科技委主任,他总是深入基层,一个组一个组地走,给基层同志展望未来,提出任务。他参加技术讨论会,总是耐心细致地听科技人员的报告,仔细地记录,热情地与大家讨论交流各种问题。他的每次讲座和学术报告,科学严谨,条理清楚,作报告时思路敏捷,风趣幽默,使听众受到很大的感染和教育。

董院士热心支持青年科技人员的工作,无私地给他们指导。在他的支持和推动下,上世纪70年代,三所几位年轻科技人员开始关注炸药的理论研究,开展炸药相关的数值模拟工作,他经常参与讨论,并给予热情的鼓励。上世纪90年代开始,三所一批年轻科技人员积极开展炸药分子设计、炸药性能和成型工艺中的机理等方面的研究工作,董院士积极参加这些工作的讨论会,支持他们申请“973”项目、各种基金课题,其中不少已获得骄人成果。这些研究工作,不仅推动了三所的基础性研究工作,还使得一批年轻的科技人员快速成长,成为既有较深基础理论功底,又有较好研究思路的科技骨干。董海山院士在含能材料研究中提出过很多研究方案和思路,并组织课题组研究。在工作中,他对课题组要求很高,但总是鼓励课题组放手工作。取得研究成果后,他从不要求在成果中挂名,给年轻人树立了良好的榜样。

董海山院士多年来患有心血管疾病,但他始终乐观开朗。他热爱生活,兴趣广泛,他那深厚响亮的男中音歌声,常常博得大家的惊叹与热烈的掌声,永远为我们留下了美好回忆。这种疾病患者应当少用脑多休息,但他不能,对国防科技事业的忠心和责任心使他不停地向更高的山峰攀登。

董海山院士既是我敬重的前辈,也是我的良师益友。他为了我们的事业无私地奉献了光辉的一生,他的高尚品德和精神将永远鼓舞着我们!

(作者系原中国工程物理研究院党委书记、院长,中共十六届中央委员、全国政协常委)

《中国科学报》 (2018-01-01 第8版 特刊)
 
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2018/1/1 18:52:53 yuyuswh
有幸在大学时听过董老的公开学术讲座,老人家全程站着完成的讲座,老一辈的严谨作风给我留下了深刻印象。
2018/1/1 12:13:31 spraytang
向董老致敬!董老曾经的音容笑貌又浮现在脑海里,读完不禁热泪盈眶。
目前已有2条评论
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