編者按
尋找“上帝粒子”看似是專屬于高能物理學(xué)家的探索之旅,但事實上,它匯集了眾多其他領(lǐng)域科學(xué)家的智慧和心血。九三學(xué)社社員、中國科學(xué)院院士、中國工程院院士、材料科學(xué)家嚴(yán)東生,就是其中一位。
作為我國無機(jī)材料科學(xué)技術(shù)的奠基人和開拓者之一,嚴(yán)東生帶領(lǐng)團(tuán)隊解決了重大國防工程項目的材料難題,讓中國晶體領(lǐng)域研究成果在歐洲核子研究中心閃爍,并推動中國科學(xué)院與國外眾多知名科學(xué)團(tuán)體建立合作關(guān)系,為青年科技人才創(chuàng)新潛力的發(fā)揮提供了空間。
研究成果成為
“神舟”飛船一項關(guān)鍵材料
1918年,嚴(yán)東生出身于書香門第。1949年,在美國伊利諾伊大學(xué)獲陶瓷學(xué)博士學(xué)位后,他毅然放棄了國外安逸的生活和優(yōu)越的科研條件,歷經(jīng)困苦,回到了祖國的懷抱,正式開啟“科學(xué)救國”的漫漫人生路。
新中國百廢待興,其中鋼鐵工業(yè)、水泥工業(yè)等亟待發(fā)展,對其發(fā)展起決定性作用的耐火材料的研究迫在眉睫。嚴(yán)東生回國后,以耐火材料作為突破口,將西方先進(jìn)材料科學(xué)理論與國內(nèi)實際需要有機(jī)結(jié)合,組織制定了中國第一個耐火材料的生產(chǎn)、檢驗、測試標(biāo)準(zhǔn),解決了包頭鋼鐵高爐耐火材料技術(shù)難題。

嚴(yán)東生(左)與郭景坤在實驗
來源丨中國科學(xué)家博物館
嚴(yán)東生研發(fā)的耐火材料廣泛運(yùn)用到了各個領(lǐng)域,其中包括“神舟”系列飛船。2013年6月11日,神舟十號飛船在酒泉發(fā)射成功。在這艘飛船上,有一個名為“天線窗”的部件,它具有優(yōu)越的防熱性能,確保了宇航員與地面指揮控制中心的通訊。這種獨創(chuàng)的高溫復(fù)相耐燒蝕復(fù)合材料,獲得了1981年度國家重大發(fā)明獎一等獎。

嚴(yán)東生(右三)在實驗室接受采訪
來源丨中國科學(xué)家博物館
與閃爍晶體的神奇“緣分”
2012年夏天,歐洲核子研究中心向全世界宣布,大型強(qiáng)子對撞機(jī)的CMS和ATLAS兩個對撞點的實驗顯示,他們發(fā)現(xiàn)了一種新粒子,其特性與被稱為“上帝粒子”的希格斯玻色子一致。而這個大型強(qiáng)子對撞機(jī)的CMS探測器上的PWO閃爍晶體,就是嚴(yán)東生率領(lǐng)團(tuán)隊取得的科研結(jié)晶。
其實早在1982年,在諾貝爾物理學(xué)獎獲得者、著名高能實驗物理學(xué)家丁肇中的邀請下,嚴(yán)東生便開始與歐洲核子研究中心合作,在多重嚴(yán)苛要求下成功研制出BGO晶體。
1994年,他們再次邀請嚴(yán)東生出馬。但因為特殊時期的原因,2000年歐洲核子研究中心只與俄羅斯簽訂了供貨協(xié)議。直到2003年底合作出現(xiàn)麻煩,才再次請求與嚴(yán)東生團(tuán)隊繼續(xù)合作。這一次要求更加嚴(yán)苛,需要他們在2008年3月底之前提供全部晶體。
“這種形勢下,我想到的是作為一個科學(xué)家的責(zé)任和使命?!眹?yán)東生說,并以85歲高齡領(lǐng)導(dǎo)PWO晶體課題組進(jìn)行攻關(guān),甚至親自跑到江蘇昆山的原料生產(chǎn)廠一線,與大家溝通討論提高原料質(zhì)量的方案。
2004年,預(yù)生產(chǎn)的350根PWO晶體在歐洲核子中心及意大利、美國等地分別進(jìn)行性能檢測,結(jié)果顯示,它們的發(fā)光量比俄羅斯提供的高20%~40%,綜合性能更佳。
2008年9月20日,PWO晶體被正式運(yùn)用在大型強(qiáng)子對撞機(jī)的CMS探測器上。2012年,正是這種奇妙的晶體,讓歐洲核子研究中心“捕捉”到了“上帝粒子”的蹤跡。

嚴(yán)東生(右一)與楊振寧等在人民大會堂國慶招待會
來源丨中國科學(xué)家博物館
中國科學(xué)院的外交使者
嚴(yán)東生在搞科研的同時,也積極參與國際學(xué)術(shù)交流,為學(xué)術(shù)交流提供平臺,為學(xué)術(shù)發(fā)展提供契機(jī)。因此除了材料科學(xué)家的身份外,嚴(yán)東生還是“中國科學(xué)院的外交使者”。他積極推動中國科學(xué)院與美國國家科學(xué)院、德國馬普學(xué)會、法國科研中心等國外主要科學(xué)機(jī)構(gòu)交流合作,為我國科研工作者接觸國際前沿知識提供了渠道。


嚴(yán)東生致楊振寧的祝賀信
來源丨中國科學(xué)家博物館
今天,中國科學(xué)家博物館里還留存著嚴(yán)東生寫給楊振寧的祝賀信。信中,嚴(yán)東生祝賀了楊振寧當(dāng)選第一屆中國科學(xué)院外籍院士。同時還提到,11年前成立的亞洲各國科學(xué)院暨科學(xué)工會聯(lián)合會,因會員國都是發(fā)展中國家,每年財政缺乏穩(wěn)定來源。嚴(yán)東生在擔(dān)任該聯(lián)合會主席期間,尚能募集到一定數(shù)量的捐贈支持他們的活動,但這兩年越來越困難。因此他懇請楊振寧幫助聯(lián)系香港實業(yè)界熱心教育、科技人士,支持亞洲地區(qū)科學(xué)事業(yè)的發(fā)展。

嚴(yán)東生工作照
來源丨中國科學(xué)家博物館
嚴(yán)東生不僅自己在科學(xué)界“社交廣泛”,他還鼓勵青年科研人員“走出去”,參加各種國際學(xué)術(shù)會議,到國外進(jìn)行合作研究。他說:“我們老一代人是我國科技事業(yè)的過橋板、鋪路石,一定要帶好年輕一代科技工作者?!?/p>
科學(xué)家說:
當(dāng)榮耀加身時,嚴(yán)東生說“行百步者半九十。雖然我們已經(jīng)完成了90%合作的任務(wù),但是不要小看最后這10%,我們還有一半的路要走。”
嚴(yán)東生畢生都沉浸在材料科學(xué)研究里,他說:“在科研工作歷程中,如果想要有所成就,就必須做到心中有國家有民族,還要有明確的目標(biāo)。”
參考文獻(xiàn):
[1]宏才大略科學(xué)人生-嚴(yán)東生傳.上海交通大學(xué)出版社.中國科學(xué)技術(shù)出版社,2015-07.
[2]記嚴(yán)東生院士:閃爍晶體之緣.中國科學(xué)報,2013-09-06.
[3]嚴(yán)東生:無機(jī)材料大師的有情人生.中國科學(xué)報,2016-01-27.
中國科學(xué)家博物館出品
(來源:中國科學(xué)家博物館微信公眾號)