作者:温才妃 来源: 中国科学报 发布时间:2023/7/13 8:16:34
选择字号:
李薰:钢的品格

1981年,李薰在沈阳家中。

1950年,李薰在谢菲尔德大学钢中氢研究实验室。

1937年,李薰出国前于长沙留影。

1972年,李薰(中)与郭可信、王仪康等讨论飞机大梁的裂纹问题。

■本报记者 温才妃

一架架喷火式战斗机犹如一道道闪电冲向天空。“愿上帝保佑它给英国带来好运”,人群中佩戴着英国皇家空军徽章的年轻士兵祈祷着。

突然,其中一架飞机偏离航道直冲而下,长长的白烟撕开了晴空,巨大的爆炸声响后,地面升起一团大火球。机毁人亡!试驾员是英国勋爵的儿子、一位优秀的飞行员。

这是1937年前后,英国皇家空军试飞喷火式战斗机的一幕。英国政府、军方震惊了,白金汉宫、唐宁街下令一定要查出事故真相。

许多钢厂的中心实验室组织起来,寻找事故原因和可避免的方法。“是合金元素在大锻件偏析引起的 ”“是钢中非金属夹杂物在作祟”“是热处理产生的残余应力过大”……争论了3年多,可没有定论。

1940年的英国正处在至暗时刻,敦刻尔克大撤退中33.8万人撤回英伦三岛,重装备和车辆几乎丢失殆尽。德国制订的“海狮计划”打算以战机开路,迅速拿下英伦三岛。如果失去制空权,英国危如累卵。

就在此时,这项多年未解的任务交到了一位中国年轻人手里。他刚从英国谢菲尔德大学博士毕业,在科研界寂寂无名。可正是这位不知名的年轻人,成功破解了飞机失事的奥秘,为英国二战空战缔造了传奇。

这位年轻人名叫李薰,2023年是他诞辰110周年。跟着李薰女儿李望平的思绪,记者仿佛回到了86年前,那个看似风和日丽的上午。一位兼具“君子”品格和“硬汉”特质的科研新星,就要在大不列颠岛上大放光彩。

“钢中氢”奠基人

世界著名《国际航空》杂志网站曾票选“20世纪对世界航空发展影响巨大的战机”,夺魁的正是英国的喷火式战斗机。半纺锤形机头、近似椭圆形的机翼……这架小巧的飞机让人一眼难忘,它的体积只有现代狂风式喷气式战斗机的一半,而且根本就不会喷火。可就是它,能追上二战中德国笨重的轰炸机,并将其击落。

试飞军机失事事件的影响,不仅在于损失了一架飞机和一位优秀的飞行员,更主要的是其他飞机都不敢上天作战了。

事故发生那一年,李薰正坐上“热那亚”号轮船,车船换乘抵达英国钢都——谢菲尔德。21天的海上航行,让他早已习惯了颠簸。

但身体上的“颠簸”,怎么也不及心理上的“起伏”。英国这一傲慢的老牌资本主义国家,习惯用肤色度人——看不起黄种人,李薰很不服气。一年后,他以五门专业基础课全优的成绩,一举夺得了谢菲尔德大学研究生最高荣誉——白朗顿奖章和奖金。

那时的他没有想到,有一天自己会成为揭开军机失事奥秘的人。

任务交到李薰手中时,他仔细查看了飞机主轴断裂的钢材,众人议论的“发裂”—— 一缕缕像头发丝一样的裂纹闯入他的视线。一个猜想突然蹦入他的脑海——“这些本不该有的纹路为什么会出现在这里?会不会是大量的氢聚集造成的?”

倘若假设成立,“在元素周期表中,这种质量最轻的氢原子是怎么钻进金属中的?”“究竟需要多少氢才会导致钢中产生发裂?”……这些问题在没有实验和数据支撑的情况下,无从得知。李薰决定动手制作一台定氢仪,一探究竟。

在实验室里,李薰有一项“独门绝技”——吹玻璃。这是他向工人偷师学来的,可以将玻璃吹成椭圆形、方形等各种需要的形状,再将玻璃管子两两连接起来,制成玻璃仪器。世界第一台真空定氢仪就是在他的一双巧手下诞生的。

后来很长一段时间,这台真空定氢仪都一直陈列于谢菲尔德大学李薰工作过的实验室,上面悬挂着他的照片——他戴着一副圆圆的眼镜,有些娃娃脸,头发总是梳到脑后,一身英伦西装打扮,英气十足。

大量的实验结果证实了李薰的猜想,造成飞机主轴断裂的罪魁祸首,正是钢中飘浮不定的氢。这一发现还诞生了一个新的学科——钢中氢和氢脆。

无独有偶。20年后,在中国辽宁某飞机制造厂,老师傅叮叮当当抡锤猛敲钢板,只有李薰看出了端倪,“是不是老师傅造成废品率过多?”得到肯定回答的同时,他几乎断定了氢脆的问题。这一细小的发现让问题及时被解决,使“我国半数因质量问题不能起飞的作战飞机”重拾信心。时任中央军委副主席叶剑英盛赞李薰:“科学家为维护我国空军作战实力作出了贡献。”

不到30岁就发现了“钢中氢”的奥秘,这也架起了李薰一生与钢的不解情缘。

李薰的名字常常见诸报端,他成了英国人眼中年轻有为的科学家、“钢中氢”领域当之无愧的奠基人。英国广播电台还特邀他作“钢中氢”的科学讲座,这一殊荣在当时只有英国知名科学家才有。

1951年3月,在鲜花和掌声中,谢菲尔德大学将冶金学博士学位授予李薰。谢菲尔德大学是当时英国唯一能授冶金学博士学位的学府,这一学位只授予做出重大科学成就的科学家。李薰是1923年该校改革博士制度后第二位获此学位的学者,也是第一位获得该学位的亚洲学者。

很多年后,李薰向家人讲述发现“钢中氢”的过程时说:“是我运气好,没有走太多弯路就发现了当中的奥秘。”不过在小女儿李望平看来,“其实这世间本没有什么天才,只不过父亲一辈子从来没有偷过懒。留英期间他从没在晚上12点前睡过觉,5点后起过床。”

带一个科研团队回国

风光的背后,潜藏着强烈的自尊心。

“为什么你的英文文章写得可以与英国学文学的学生媲美,而口语却相差甚远?”1937年,李薰像考状元一样,考取湖南省唯一的冶金专业留学名额,却被初次见面的谢菲尔德大学冶金学院教授安德鲁问倒了。

“备考时背熟了英文报纸上精选的几十篇文章,写起来得心应手,但口语就没有这个条件了。”“学霸”取巧被拆穿,李薰大窘。

回来后,为了尽快练好口语,他迅速搬离了中国留学生聚集的住所,来到谢菲尔德园林路81号,一户英国人家中。

“钢中氢”一战成名后,园林路81号成为当地有名的“中国留学生之家”。房东郝莱特太太很喜欢这名勤奋的中国学生,也顺带着欢迎其他中国学生。王大珩在李薰那儿住了几个月,两人很投契。王大珩还烧得一手好菜,中国留学生偶尔还会在这里包饺子吃。厨房里,浓郁的辣椒香、肉香不时勾起李薰的思乡之情。

“李,为什么不加入英国籍?入籍后,你的前途无量。”每次安德鲁规劝李薰,李薰的内心都无比苦闷。在他看来,自己永远是中国人,加入外籍,个人的自尊心不允许他这么做。

他的钱包里藏着妻女的小照,背面配了一首自己写的小诗:“望天涯海角回忆处,忽易寒暑,脉脉心情谁诉;秋风时节聊寄语,勤餐饭,念旧居。”

彷徨之际,李薰写信给时任中央大学校长吴有训,吴有训回复他说:“国内前途光明,万不可在国外落籍。”

1946年,时任中央研究院总干事兼物理研究所所长萨本栋赴英,两次盛情邀请李薰回国。

萨本栋是李薰敬重的科学界前辈之一。李薰有过犹豫,但很快就说服了自己。此前李薰给中国捐款,款项被大使馆贪污,“在一个腐败无能政府的统治下,再聪明的人也毫无用武之地”。

怎样拒绝萨本栋的盛情邀请,李薰想了一个机智的对策。

“能否提供10万英镑经费,为将来的冶金所购买设备?”再次见萨本栋,李薰提出了一个要求,他心想,“国民党若是真心搞建设,应该能做到这一点”。萨本栋叹了一口气,不置可否。事实上,他还在为中央研究院四处筹款,根本拿不出这笔钱来。走出萨本栋所住的旅馆,外面一片漆黑,此时已过了深夜12点,连公交车都停驶了,但李薰却长舒了一口气。

李薰不了解共产党,但相信王大珩。王大珩回国后,向时任中国科学院计划局局长钱三强举荐了李薰。1950年,李薰接到时任中国科学院院长郭沫若的邀请信,正式委托他筹建中国科学院冶金研究所(后经李薰建议改名为金属研究所,以下简称金属所)。李薰激动不已,为此四处奔走。

博士毕业后,李薰留校,成了实验室里研究生的“小导师”,中国留学生方柄、张沛霖、徐礼章等人很自然地归入了初创团队。除此之外,他还联系了英国利物浦大学的庄育智和伯明翰大学的柯俊等。

园林路81号事实上成了金属所的海外发源地。

归国日期、程序、研究大楼的设计、须购置的图书和仪器……他们时常聚在李薰住所商量筹建的细节,直至深夜。方柄负责记录与抄写。

后来,这份珍贵的手稿由方柄夫人捐给金属所,保存在中国科学院档案馆。它记录了金属所诞生的DNA,很多基本理念至今仍然根植于金属所的主流文化中。

1951年,《谢菲尔德城市晚报》刊载了一则酸溜溜的新闻,标题是《冶金学家要回红色中国》。由于英方的阻挠,李薰辗转从香港到内地,回到了阔别14年的祖国。

李薰将中国科学院赠予自己的路费,分赠给了大家,自己一分钱都没有留下。团队成员先后归国的那一年,我国报纸上还刊登了一则新闻——《李薰等七人回国》。

“指兔子”的人

回国后,李薰立刻投入到金属所的建设中。得知东北人民政府鼎力支持,李薰便鼓动王大珩一起去东北创业。很快,李薰在沈阳创立了金属所,王大珩在长春创立了中国科学院仪器馆(今长春光机所)。两个热衷于科学的好朋友,终于又在顶峰相见。建所(1953年)那一年李薰40岁,建馆(1952年)那一年王大珩37岁。

“科研选题要做老祖宗(原创性)的工作。”“搞科研要‘五洋捉鳖’,不要‘瓮中捉鳖’。”“不要当‘波斯猫’,供人玩赏不捉耗子。我们要给国家‘捉耗子’。”……很多李薰自编的科研“金句”,用他的湖南口音说出来,幽默感十足。

李薰把科研工作的分工比喻为“指兔子、打兔子、捡兔子”,“指兔子”是指选择课题,确定科研方向;“打兔子”是直接参与科研工作,攻克科学难题;“捡兔子” 是指最后获得科研奖励和荣誉等。其中,“指兔子”是科研工作中最重要的一环。

在金属所,李薰就是那个被大家公认为“指兔子”的人,沿着他指的方向,你肯定能“打到兔子”。

朝鲜战争初期,苏联飞机不过鸭绿江,毛主席下决心要建一支空军。我国航空工业从“零”做起,研制飞机发动机涡轮叶片的关键材料——高温合金的任务交到了金属所。

高温合金的热加工十分困难。“有没有可能用铸造的方法直接生产叶片?”李薰暗暗思忖。

在当时这就是一项“老祖宗工作”,国际上尚未有成功案例。铸造叶片在德国试验失败,英国认为“可靠性不行”,苏联也表示反对,美国正在试验、探索。我国又要求“技术上一切要听苏联老大哥的”。顶不住任何一个压力,寻找新路子的念头都会一溃而散,然而,李薰站出来、顶住了。

工厂里迅速分化为两派意见。

“我们看好大胆创新。”以部分设计人员为代表的成为了“支持派”。

“这是象牙塔技术,离应用尚早。”苏联专家站在了对立面,成为了“反对派”。

第一批样品在1958年生产出来,驻厂的苏联专家坚决不同意铸造叶片装机试验。在他们眼中,中国的技术连“走”都没学会,谈何“跑”?

直到上世纪60年代初苏联专家撤出中国,金属所才重新“夺回”了主导权。遗憾的是,高温合金铸造叶片本可能在1958年至1959年最先在我国试制成功,由于苏联的阻挠,美国抢先一步研制成功,要知道美国1960年才在实验室取得初步成功。

更令人痛心的一幕发生在中印边境两国空军的对峙中。1962年,在中印边界自卫反击战中,印度空军的直升机可飞跃喜马拉雅山,至2万米的高空,而中国的直升机只能飞至1.8万米。差别就在于,印度直升机上装有废气涡轮增压器,系美国用铸造叶轮制造。

废气涡轮增压器的技术难点正是铸造高温合金。摆脱苏联制约后,李薰组织全所力量进行科研攻关,具体工作由师昌绪负责,终于在短时间内试制成功,让中国的直升机也飞上了2万米高空。

参加高温合金研制的中国工程院院士胡壮麒盛赞道:“李薰就是那个‘指兔子’的人,就是有本事,我们现在就缺少这样的人。方向一错,全盘皆输。没有李薰,就没有高温合金。”

一辈子最短的论文

1955年,张永刚一如往常在图书馆看杂志。“我发现杂志封面是一台真空感应炉,美国人在搞真空炼钢,还工业化了?”张永刚是李薰归国招收的第一批研究生之一,此刻他又惊讶又兴奋,马上把这一发现报告给李薰。

真空冶炼是李薰一直关注的国外先进冶金技术,不但可以有效脱除钢水中的氢,而且是冶炼一些特种合金的关键技术。现在有工业设备可以出售,李薰非常高兴。“我们搞两台国外设备来看看。”他托着下巴坐在旋转椅上,椅子未动,脑子却转了好几圈,生出好几个念头来。

等到看到其中一台设备时,李薰忍不住哈哈大笑起来,这台设备外壳很大,重达15公斤,样子蠢萌,“就叫它‘大乌龟’吧!”

“大乌龟”成了制造大型真空感应炉的蓝本。可是没有图纸怎么办?张永刚看着杂志封面左思右想,“封面上只有一个人,我估计他有1.8米的身高,按此比例炉壳的直径应该是2.8米左右”。可机器的内部结构仍不清楚,恰好此时另一台从国外买来的真空感应炉的电极坏了,“正好给了我们拆开测绘的机会”。就这样,所里根据画出的图纸自己研制了一台真空感应炉。

炉子做成后,北京钢铁研究院想要这台设备,李薰很爽快地答应了。后来,真空炉的制造规模越来越大,锦州逐渐发展成全国最大的真空炉制造基地。

今天听到“真空冶炼”并不陌生,但这在当时是一项全新的技术,国内缺设备、缺经验、缺人才。李薰1957年访苏后,从建真空感应炉开始,开创了真空冶炼的新领域。他将这一模式总结为“任务带设备,设备带学科”。

真空冶炼在很多场合都派上了用场,其中就包括当时金属所的一号科研任务——铀冶金,它是制造原子弹的技术关键之一。在研制过程中,李薰亲自担任铀化学冶金研究室主任。

这段尘封的历史,因一些技术问题至今尚未公开。所里的老同志只知道李薰带着很多人从事铀冶金工作,盛况空前。但由于保密程度之高,细节知之甚少,上百名从全所挑选出来的技术骨干,埋头苦干10年,公开发表的只有一篇两页纸的论文,这是李薰一生发表过的最短的论文,只有4个作者的名字——李薰、张永刚、戚震中、张淑苓。

后来,中国科学院副院长张劲夫在《请历史记住他们》一文中,对金属所为我国第一颗原子弹的浓缩铀弹芯的铸造、第一艘核潜艇动力堆的研制等方面发挥的关键作用,给予了充分肯定。

“搞科研不能等靠要。”李薰经常鼓励大家自己动手设计、制造科研仪器。“你买别人的设备,说明你的科学研究工作至少比人家落后10年。”他们自行设计的“真空高温维氏硬度计”“小型真空压蠕变试验机”还获得了1963年“国家工业新产品奖”。

1963年中国科学院召集学科规划会议,会上张劲夫指定钱学森为基础学科规划召集人,李薰为技术学科规划召集人。

可是,什么是技术科学、为什么要发展技术科学,众说纷纭。上世纪80年代,李薰担任中国科学院副院长兼技术科学部主任时,提出“技术科学是研究生产和技术中基本性、共同性理论的科学。例如,热力学第一、第二定律属于基础科学范畴,而工程热物理这门技术科学则是应用上述定律……解决具体问题”。

“外国卖出的任何技术,让人‘知其然而不知其所以然’。只有发展自己的技术科学,才能真正独立自主地发展我国的经济和科学技术。”李薰在报告中如是说。

一生要强

正因如此,李薰无法平静地安坐在过去的成绩单上。

有一次,李薰参加在法国巴黎举办的“氢在金属中的作用”的国际学术会议。他的到来让全场气氛一下子达到顶点,大家激动地议论着“我们的老祖宗来了”。大会主席更是当即“退位让贤”,把李薰列入大会主席团成员,并担任大会执行主席。

可就在主席台上,李薰坐不住了。看见当年培养的外国研究生都成为金属学界权威,而中国代表却两手空空,拿不出论文来,李薰面子上有点挂不住。

“父亲一生要强,生活中也是如此,几乎都是他在帮助人家。他说,郝莱特太太是真正帮助了他的人。”李望平说。郝莱特太太在中国留学生助学金中断的3个月里,让李薰“租金先欠着,等你有经济来源再偿还”。就像“韩信报漂母”,郝莱特先生去世后,李薰独自支撑郝莱特太太的生活10年之久,离英时还给她留下了一笔可观的生活费。

虽然炼的是冰冷的钢,但有李薰在的地方,就有欢声笑语。李薰经常蹲在金属所的绿荫下与工人下棋。“都是当院长的人,可得注意一下形象。”夫人席玺玉曾多次提醒他。李薰摆了摆手,不以为意。

李薰、葛庭燧、郭可信等所领导还带头给年轻人“补课”。可供选修的课程有“钢铁冶炼”“压力加工”“金属热处理”等专业课,还有俄语速成班。李薰既当“老师”,又当“学生”,带头参加课程考试,考完后当众公布成绩,从小聪明过人的他常拔得头筹。

“他还用湖南话给我们姐妹三人起绰号,给我们讲《西游记》的故事,让我们闭着眼睛听,听着听着我们就‘掉入圈套’睡着了。”李望平回忆道。

时间久了,李望平觉得父亲的自尊心太强,并不是一件好事。有一回,李薰因肺气肿住院,看见李望平来了,他马上扯掉了氧气面罩。他不愿意让人看到自己生病的样子,哪怕是自己的女儿也不行。

他还心急。司机来接他,从不敢准点才到,因为李薰总是早到。

1982年,宝钢挂出一块牌子“今日有事停止接待”。关上大门,负责人神情悲怆地向李薰等前来考察的人吐露了实情。当听到“宝钢被日本骗走了100亿美元”,所有人都惊讶地张大了嘴,李薰心里更是有说不出的难过。他希望早点儿帮助钢企摆脱依赖进口的局面。

1983年2月,李薰因肺炎入院治疗,这是他这辈子第二次住院。两周后炎症基本痊愈,他心里记挂着考察攀钢,“我要赶在3月底之前回来,4月初还要向方毅副总理汇报”。但医生不同意他马上出院,周围人也劝他“再缓几天”,可李薰认为“自己没有大事,注意点儿就行了”,坚持在3月2日出院。

3月16日,李薰从北京飞往昆明,踏上了攀钢考察之旅。他们打算从昆明转火车去渡口市(现攀枝花市)。当天入驻毗邻翠湖的云南省委招待所——圆通饭店,三四月是海鸥的告别季,迁徙的水鸟不时飞过窗棂。李薰给席玺玉写了封家书报平安,“好在我带了呢大衣,没带大衣的人冻得够呛”。

3日后,吃完晚饭,李薰感到身体不适,20点就上床休息了。向来注重整洁的他,那一天破天荒地没有洗漱。同行的金属所研究员王仪康见他上楼喘得厉害,“下次给您带个所里研制的便携式高压氧气瓶”。“好哇,你下一次带来吧!”没想到,李薰一反常态地答应了。

可就在那天晚上,李薰在睡梦中悄然离开了人世,享年70岁。

这是他第一次去昆明。昆明海拔2000米左右,含氧量相对较低,对健康人无碍,但对于肺炎初愈的李薰却是致命的。

没有任何告别,谁也不知道那一夜,性格刚强、又不愿意麻烦别人的他到底经历了怎样痛苦的挣扎。(本版图片均由金属所提供)

《中国科学报》 (2023-07-13 第4版 风范)
 
 打印  发E-mail给: 
    
 
相关新闻 相关论文

图片新闻
冰表面长啥样?原子级分辨图像揭晓答案 北方中纬高频雷达网发布首批科学探测结果
“双星计划”:开启中国空间科学新纪元 河西走廊内陆河出山径流研究揭示新趋势
>>更多
 
一周新闻排行
 
编辑部推荐博文