百年清华

黄培云:一颗报国心 一世“粉末”情

2022-10-13 | 程豪 | 来源 《中国科学报》2022-09-16 |

黄培云1917—2012),金属材料及粉末冶金专家,中国粉末冶金学科奠基人,中南矿冶学院创始人之一,中国工程院院士。1917823日生于北京,原籍福建省福州市。1938年毕业于清华大学化学系,1945年获美国麻省理工学院科学博士学位。

创立了著名的粉末压制理论和烧结理论,研制成功多种用于核、航天、航空、电子等领域的粉末冶金材料;提出了非规则溶液活度系数的计算模型、二元系参数计算三元系参数的方法及模型,以及多级快速凝固制取非晶、准晶和微晶金属粉末理论;创办了中国第一个粉末冶金专业,创建了中国第一个粉末冶金研究所,为国家培养了大量科技人才。

发表学术论文80余篇、专著2本,著有《粉末冶金原理》等。获原国家教委科技进步奖一等奖和国家自然科学奖,乙种分离膜制造技术1986年国家技术发明奖一等奖。曾任湖南省科协主席、中南矿冶学院(中南工业大学前身)副院长。19945月当选为中国工程院首批院士,1998年起为中国工程院资深院士。


在中国粉末冶金领域,黄培云留下诸多“第一”——创办了中国第一个粉末冶金专业;创建了中国第一个粉末冶金研究所;成立了中国第一座粉末冶金国家重点实验室……

今年是黄培云离开我们的第十个年头,让我们一起走进他的故事,重温他波澜壮阔又低调朴实的一生。

19419月,清华公费留美生赴美前在香港合影。黄培云(第二排右一)赴美国麻省理工学院学习

青年黄培云

19382月,黄培云(前排左一)随湘滇黔旅行团从长沙到昆明步行三千里,任第五小分队队长

1956年,黄培云(第二排右四)与中南矿冶学院冶金系5261班(首届粉末冶金专门化班)毕业生合影

他不忘初心、忠于国家,凭借科学救国的一腔热血,在国困民穷的时代毅然回国;他开拓创新、学术引领,创立了著名的粉末压制理论和烧结理论,研制成功多种用于核、航天、航空、电子等领域的粉末冶金材料,为中华崛起贡献力量;他淡泊名利、甘为人梯,秉持崇高的人生理想和伟大的奉献精神,在物质匮乏的岁月甘之如饴,为人才培养倾注心血;他皓首穷经、严谨治学,是良好学术风气的维护者,更是优良学术道德的传承人……

他就是中国粉末冶金学科奠基人、中南矿冶学院创始人之一、中国工程院首批院士——黄培云。

不忘初心 忠于国家

黄培云的求学之路并非一帆风顺。

从小学、初中到高中,黄家经历了几次搬迁,黄培云的学业也随之辗转——小学读于北京、初中读于山东、高中读于苏州。不过,颠沛流离的生活并没给他带来丝毫影响,反而让他在目睹了列强逞凶、民不聊生的场景后,树立起艰苦奋斗、报效祖国的信念。

1934年,黄培云以优异成绩考入清华大学化学系。三年后,七七事变的枪炮声打破了校园的宁静,两耳不闻窗外事,一心只读圣贤书从此成了他的梦想。

19379月,国民政府教育部正式下令,北大、清华、南开联合组成国立长沙临时大学。同年10月,黄培云跟随来自三校的师生到达长沙。本以为师生们可以迎来平静的学习生活,不料随着武汉失守,长沙的局势也愈发紧张。

19382月,国民政府教育部决定将学校从长沙搬到昆明。由于交通不发达,师生们步行前往。黄培云担任湘滇黔旅行团第五小分队队长,和大家一起于219日从长沙出发,沿湘黔公路,历经69天、全程1670公里艰苦跋涉,终于在429日抵达云南昆明。

“它不但锻炼了我的身心,更重要的是深入穷乡僻壤,使我了解到不少民间实际情况和大众生活的疾苦。”黄培云回忆这段步行经历曾如此表示。

长沙临时大学迁到昆明后正式定名为国立西南联合大学。那段为求学跋山涉水、随校同行的峥嵘岁月,不仅磨炼了西南联大学子的身心意志,更激发出全体师生强烈的爱国情怀。

路途中,他们目睹了最真实的民间疾苦,萌生了想要弃文从武、保家卫国的愿望。在同行老师的开导下,黄培云和同学们深刻认识到:国家强大就不会挨打,战争终将过去,而战后中华民族要想完成重建、实现复兴,需要更多的知识分子。

在为救国而读书的信念支撑下,黄培云勤勉治学,于1938年夏天顺利毕业,并留在清华大学金属研究所担任助教。

1940年,黄培云通过第五届清华庚款留美考试,于次年秋季赴美国麻省理工学院研究生院学习非铁冶金,攻读博士学位。

身处异乡,黄培云始终不忘初心,刻苦钻研、积累学识,以期早日学成回归、至诚报国。1945年,黄培云获科学博士学位。

不料因二战缘故,黄培云不得不滞留美国,继续在大学从事博士后科研工作,心急如焚的他在回忆时写道:“公费留学。公费,每分每元都是汗水和鲜血……”

待到回国时机成熟,在学界已成就斐然的黄培云受到了美国的导师、朋友们的一再挽留:“这里有世界第一流的研究条件,在这里,你可以取得更大的成绩!”“在中国,没有研究条件,英雄无用武之地……”“很遗憾,你为什么一定要回国?”每每听到这些为他着想的话语,黄培云总是语气坚定地回复:“我要回国!”

科学没有国界,但祖国更需要学成归来的莘莘学子。怀着科学报国的执念,黄培云告别师友,于1946122日携夫人赵新那登上了从洛杉矶开往上海的轮船。

回国后,黄培云执教于武汉大学工学院,任教授兼矿冶系主任。

开拓创新 学术引领

回顾人生历程,黄培云曾经欣慰地总结,自己一共完成了两件大事:一是参与创建中南矿冶学院,二是创立中国粉末冶金学科。

195111月,全国工学院院长会议在北京召开,会议决定对湖南大学、武汉大学、广西大学、南昌大学、中山大学、北京工业学院等6所高校有关地质、采矿、冶金的学科进行调整合并,成立独立的中南矿冶学院。该学院定位为以培养有色金属工业需要的人才为主,并要求1952年开始招生。时任武汉大学矿冶系主任的黄培云参与了学院的筹建。

整个筹建过程千头万绪、困难重重,每项工作都得从零开始,肩负重任的黄培云事必躬亲。当时条件十分艰苦,人力不足、物料缺乏、基础设施差、教学设备短缺等问题尤其突出。

面对这些困难,师生们的对策是自力更生。

“建校时最困难的是没有人,我们就在长沙即将毕业的学生中找几个能干的。”黄培云首先邀请了当时在武大学冶金的佘思明来负责木工。从认识木头到采买马达和锯片,从安装锯木头的机器到创建木工厂,佘思明和大家边学边干,动手制作了一大批板凳。在修整校舍的过程中,他们又自己建窑、压坯、烧砖,愣是解决了建房过程中所需的大量砖瓦。

学校所在的左家垅一带自然条件差。为解决用水问题,师生们动手设计、安装设备,办起了小型自来水厂;左家垅一带只有一条羊肠小道,为保证大批物资运往新校区,师生们就用锄头一点一点把路铲平,保证了筹建工作如期完成。

开学在即,如何选出合适的教材成为迫在眉睫的难题。无论是具体内容还是涉及范畴,这6所学校所用教材均存在较大差别。经过强中选优,他们最终确定以湖南大学、武汉大学、北京工业学院的教材为主,当时没有复印机和扫描仪,他们就用蜡纸和油印机……

就这样,在参与筹建中南矿冶学院的过程中,黄培云和全体师生在极其困难的条件下披荆斩棘。195211月,中南矿冶学院如期开学。开学典礼上,陈新民被任命为中南矿冶学院首任院长,黄培云和顾凌申任副院长。

黄培云(右二)在庆祝中南矿冶学院建校三周年大会上

学校的落成并未让黄培云有片刻放松,因为还有更艰巨的任务在等着他——创建粉末冶金专业。

粉末冶金是一门制取金属、非金属和化合物粉末及其材料的高新科学技术,它能满足航空、航天、核能、兵器、电子、电气等高新技术领域各种特殊环境中使用的特殊材料的要求。一些发达国家早在上世纪初就开始了该领域的研究,而在上世纪50年代的中国还是一个空白。

面对国家下达的人才培养任务,黄培云由有色金属冶金研究开始转向研究粉末冶金与粉末材料,亲自撰写教材、开设课程、制订教学计划。

“我开始一心一意进行粉末冶金教学与科研工作,我的后半生都用于这一事业了。回想起来,我们那时候什么都没有,真是从零开始。学生、讲课教师、教材、实验室都没有。我们首先在冶金系里成立了粉末冶金教研室,我兼任教研室主任,成员有冶金系主任何福煦、助教曹明德。”黄培云曾回忆说,“这个学科,我参与了奠基、培养人才,更直接见证了它的发展。”

在这片从零起步的空白领域,黄培云开疆拓土,不仅创办了中国第一个粉末冶金专业,还创建了中国第一个粉末冶金研究所。

在教学上,他严密组织教学过程、严格要求学生,为国家培养了大量专业人才;在科研中,他从不照搬别人的思路,而是致力于提出新想法,而后潜心研究、反复计算。

上世纪60年代初,他提出了粉末冶金烧结过程综合作用理论。该理论一经提出,就得到了国内外学者的广泛承认和验证,成为国际上著名的烧结理论之一。

1964年,黄培云在考虑实际存在的粉末体的非线性弹滞的特征与压型时应变大幅度变化之后,根据理论推导和实验验证,提出了一种新的压型理论和双对数压制方程式的数学模型。

1980年,黄培云在刚建立的粉末冶金研究所大楼前留影

1980年,他对双对数压制理论又作了补充和完善。与当今国际上提出的许多压制理论和方程式相比较,黄培云的压型理论是目前最精确的粉末压制定量模型和具有深刻物理含义的理论模型。

历时20年的潜心钻研,黄培云的理论成为国际上著名的粉末压制理论的重要学派之一。其理论成果被国际粉末冶金界公认为黄氏理论

淡泊名利 甘为人梯

“非淡泊无以明志,非宁静无以致远。”黄培云一直用这样的人生态度静以修身、俭以养德。

刚刚回国的那段时间,黄培云的生活很清贫,但他和夫人却把日子过得有滋有味。一次,黄培云进城采买,结果好东西都被别人买走了,他就买了个木柜子回家。夫人一看,幽默地说:“行,咱们这个月就吃木头吧。”

放弃国外的优厚待遇和优渥生活,黄培云从来不曾后悔。“很多人说我傻,我也听惯了,不在乎。嘴长在别人身上,让别人去说吧。我自己认为不傻。”对于别人的不解,黄培云不愿多作解释。

他把物质看得很淡,再苦再穷的生活都能乐观面对。他最大的乐趣在于工作。

在武汉大学,他建起了矿冶系的实验室,让武汉大学矿冶系在国内有了名气;在中南矿冶学院建校过程中,他和师生们自己做瓦、建窑、压坯、烧砖,放下笔杆、拿起锄头,将羊肠小道开拓成宽阔大道……

他对中国粉末冶金的教育事业更是倾注了心血——1956年率先招收了有色金属专业四年制副博士生;上世纪60年代初培养了第一批粉末冶金专业的研究生(当时尚未实行学位制);80年代又培养了第一批粉末冶金专业的博士生。

1981年,黄培云(中)与招收的第一班硕士研究生在实验室讨论问题

40多年来,他一共为祖国培养了约2400位本科生、120位研究生,其中很多人成长为我国粉末冶金领域的骨干人才。

从制订教学计划、撰写教材再到课程教学,黄培云亲力亲为,先后讲授“硬质合金生产”“冶金物理化学”“粉末冶金原理”等课程。

当时,粉末冶金基础理论中存在一个难度很大的研究课题——压型理论。在黄培云的悉心指导下,学生曾德麟日夜奋战,经过反复实验和总结,终于成功设计了水静压成型实验装置,于1964年完成了《水静压制规律的研究》硕士学位论文。

同样,在黄培云的教导下,学生吕海波在没有计算机的条件下,完全靠七位对数表进行人工计算,用成捆的演算统计稿纸,计算冷动压、热动压成型的实验结果,再次证明了“黄氏理论”同样可以准确描述动压过程。

四十八载春华秋实,黄培云言传身教、甘为人梯,将点滴心血春风化雨,培养出贺安安、陈振华等一大批粉末冶金专业的学术带头人。他们深受黄培云老师的教诲,孜孜不倦地从事着粉末冶金的研究工作,继续书写“黄氏理论”的诗篇,并取得丰硕成果。

皓首穷经 严谨治学

黄培云数十年如一日专注于粉末冶金领域,所取得的成就离不开他好学不倦、坚持钻研的精神。

那时中国的粉末冶金专业尚为空白,一切都需从零起步。尽管黄培云在麻省理工学院上过30学时粉末冶金选修课,但除此之外,再无更多基础和准备。就是在这样的条件下,黄培云带着几名学生向粉末冶金理论发起冲锋,翻阅典籍、反复演算。

无论环境怎样艰苦,无论挑战如何强大,他都迎难而上、奋力拼搏。

当时,日本在粉末冶金领域取得一些值得借鉴的研究成果,这些成果对于中国粉末冶金领域的研究工作颇有帮助。但要读懂这些成果,首先要掌握日文。就这样,已过不惑之年的黄培云开始学习日文。

可是,短时间内掌握一门语言谈何容易?那段时间,黄培云口袋里装着写满日语单词的小卡片,一有空闲就拿出来背。经过一天又一天的“猛攻”,他终于突破了阅读日本粉末冶金研究成果时的语言障碍,而他的学生们在这种精神的感召下也顺利开展了研究工作,一起推动中国粉末冶金事业迈向新阶段。

上世纪80年代,黄培云(坐者)在粉末冶金国家重点实验室

进入晚年,黄培云仍坚持读书看报,保持着良好的学习状态。受其影响,儿子黄家林从小就勤奋好学,即便在知青下乡期间也从未间断过学习,每次回长沙,都要背走一袋子书去看。这种好学不倦、皓首穷经的精神代代相传,熏染着每一位有志青年。

在黄培云身上,不单有“好学”之风,更有“治学”之德。无论何时何地,他都用“严谨”二字开展科研、教书育人。

在学生们记忆中,黄培云老师的严谨令人印象深刻。

——在给学生修改论文时,大到研究内容、小到标点符号,黄老师都是逐字逐句认真阅读,但凡有问题的地方都用纸条粘贴出来,有时纸条竟比论文还厚。

——由于论文中存在太多疑问,黄老师不仅标注出来,还在旁边写下自己的修改意见,有时候改完一篇论文竟能用掉一支崭新的水性笔。

——每个周三的下午,研究生们按照惯例到黄老师办公室,逐一汇报学习、实验进度,面对面进行答疑。其间,黄老师用房门后挂着的小黑板,一字一句地反复推敲,时而分析,时而归纳,尽量让每个人理解。

——为了让学生确定研究课题,黄老师对开题报告反复阅读、仔细删改,即便充分肯定了课题的意义,也会建议学生再选一题试试,而他则再一次不厌其烦地进行修改,直到满意为止。

在黄培云身上,治学严谨已然成为一种自然而然的习惯、一种实事求是的态度、一种求真诚信的品质。

有人说,黄培云的理想很小,小到一个领域一钻就是一辈子;也有人说,他的理想很大,大到祖国强盛、民族复兴、人类文明进步。

他兢兢业业、孜孜不倦,年过耄耋未伏枥,穷其一生探寻粉末冶金的秘密;他勇攀高峰、敢为人先,瞄准世界前沿,引领中国粉末冶金发展方向;他至诚报国、服务人民,怀着强烈的民族自豪感和文化自信心,把人生理想融入了国家富强、民族振兴、人民幸福的伟大奋斗中;他宁静淡泊、默默奉献,用自身言行影响着一代代学子,奏出人才发展与伟大事业同频共振的华美乐章……

大师虽去,精神永存——他更像一把火炬,在前方为大家引领道路。


(作者系中国科协创新战略研究院副研究员)



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