导言
材料是人类赖以生存和发展的重要物质基础之一,材料科学作为一门研究材料的成分、组织结构、制备工艺、材料性能和应用之间相互关系的新兴学科,其发展水平是人类文明发展程度的重要标志。人类文明的发展史,可以说就是一部如何更好地利用材料和创造材料的历史。今天,中国材料科学研究水平居于世界前列,这是新中国成立以来一大批材料领域的科学家长期执着追求、不懈奋斗的结果。金属材料及热处理专家、中国工程院院士涂铭旌教授就是其中杰出的一员。
涂铭旌,生于1928年11月15日,四川巴县(今重庆市九龙坡区)圆明乡人。1951年,他毕业于同济大学机械系,次年,其毕业论文《钢的热处理》经上海龙门书局出版发行,成为全国第一本关于钢的热处理研究的中文专著。涂铭旌二十岁出头便已崭露头角、初现锋芒。自1951年起,他先后担任过同济大学助教、交通大学助教;1952年11月被推荐到哈尔滨工业大学(后转入北京钢铁工业学院[1])攻读研究生,毕业后回交通大学继续任教;在而立之年,他积极响应国家决定,随交通大学西迁至西安,在西安交通大学工作了三十年。在此期间,涂铭旌长期担任周惠久院士的学术助手,主要从事金属材料的研究,先后参与了“低碳马氏体的运用研究”“液体金属对钢及耐热合金的强度、塑形影响”及“铁素体、耐热钢及其高温强度”等材料方面的课题。1970—1981年,他协助周惠久院士主持“论发挥金属材料的强度潜力——强度与塑、韧合理配合”科研项目的开展,并与周惠久、邓增杰、朱维斗在《西安交通大学学报》上分两期发表了题为“再论发挥金属材料强度潜力问题——强度、塑性、韧度的合理配合”[2]的论文。在此基础上,他与周惠久院士一起创立了以“从服役条件出发”为核心内容的金属材料强度理论,在金属材料研究领域产生了重要影响。他还先后担任西安交通大学金属材料及强度研究室副主任、金属材料及强度研究所副所长、所长等,为推动西安交通大学材料学科建设做出了极大贡献。1988年,为实现回报桑梓之夙愿,花甲老人几经周折,叶落归根,由西安交通大学调到成都科技大学[3],任成都科技大学高新技术研究院院长。在这里,涂铭旌从27平方米空房起步,凭借自己深厚的知识积淀和前瞻性的战略眼光,因地制宜,重新确定了“利用四川丰富的稀土、钒钛资源,大力研究、开发功能材料”的研究方向。于是,他一手创建了稀土及纳米材料研究所,指导或主持开展了“镧镨铈混合稀土在冶金和机械行业中的应用研究”“利用四川混合稀土制取贮氢合金规模生产关键技术”“无钕贮氢合金镍氢电池研究”“高耐候性与抗菌型纳米改性粉末涂料技术研究”“室温磁致冷材料开发”等重大项目研究,逐步将本来基础薄弱的四川大学金属材料学科发展成为全国知名的功能材料研究重镇。在此基础上,涂铭旌面向四川经济建设和发展,提出了一系列切实有效的政策建议和方案,如“关于大力发展四川稀土产业的建议”“关于四川制定纳米稀土发展规划的建议”“依托资源优势发展新材料产业打造四川新经济”“深度开发攀西钒钛资源,打造钢铁、钒钛产业‘航母’的思考和建议”等,得到相关部门的广泛采纳。
涂铭旌长期致力于金属材料及强度和稀土、钒钛、纳米材料等方面的研究,成绩卓越,硕果累累。更难能可贵的是,其中大部分研究成果均在工程领域中得到广泛应用,取得了良好的经济效益。1984年,涂铭旌被评为“国家有突出贡献的中青年专家”;1988年,因“发挥金属材料强度潜力的理论研究”及“低合金高强度结构钢新钢种15MnMoVNRe钢的强韧化机理研究及其生产应用”项目获国家教委科技进步奖一等奖和二等奖;1996年,因对教育事业做出的卓越贡献获得香港伯宁(中国)教育基金“孺子牛金球奖”;2007年,因完成项目“微特电机用纳米晶复合永磁材料及其元器件研究与开发”获得国家科技技术进步奖二等奖。与此同时,涂铭旌院士执教六十载,培育了大批材料科学与工程方面的硕士研究生、博士研究生、博士后等优秀人才,为我国的材料科学与工程领域的建设和发展,画上了浓墨重彩的一笔。正如涂铭旌的同事兼好友、材料科学家、石油管材工程专家、中国工程院院士李鹤林先生对涂铭旌的学术评价所说:
涂先生,十分重视科研为生产一线服务,面向国民经济的主战场……他的科研成果在这些企业应用后取得重大的效益,为国家经济建设做出了重大贡献。涂铭旌院士学识渊博,高瞻远瞩。他的学术思想独树一帜,是对周惠久学术思想的继承和发扬,涂先生既是杰出的材料科学家,又是优秀的战略科学家和哲学家。他的许多学术观点经受了长期的工程实践考验,是我国机械工程和材料科学与工程领域的宝贵经验。[4]
即使已取得丰硕的成果,涂铭旌也没有停下前进的脚步,而是“不待扬鞭自奋蹄”,依然自我鞭策、自我激励,期望在耄耋之年,继续发挥余热,为国家和地方经济社会发展做出更多的贡献。2008年,涂铭旌受聘为重庆文理学院发展战略顾问,提出了建设新材料交叉学科集群、建立新材料中心应用研究实验室的构想。之后,他逐步建立并发展起“重庆文理学院新材料技术研究院”,不断探索“材料应用研究所”办学模式和“优秀材料工程师”人才培养模式,至今仍奋斗在科学研究一线。
涂铭旌深耕材料科学的人生是一条与共和国同行的人生轨迹。某种程度上说,他的学术成长经历,也反映了我国材料科学与工程领域的发展进程。因此,涂铭旌学术成长资料的采集和研究,对于厘清中国材料科学与工程的发展线索也具有极大的参考价值。
2013年10月,本采集小组有幸承担了涂铭旌院士的学术成长资料采集任务。采集小组以涂铭旌院士的成长经历为时间线索,结合其所处时代的政治、经济、科技等社会背景,梳理总结了他在学习、工作及生活等多个方面的人生历程。在力求全面、准确展示涂铭旌院士学术成长过程的同时,也希望能够为后人留下更多、更完整的涂铭旌相关资料。在采集过程中,采集小组认真进行了案头准备,多方探寻采集资料的渠道,数次赴涂铭旌院士曾学习、工作过的旅宜四川中学(今江津几江中学)、同济大学、哈尔滨工业大学、北京科技大学、西安交通大学、四川大学、重庆文理学院等单位开展访谈、采集资料。采集小组成员除对涂铭旌本人进行了多次访谈外,还组成多个采访小组,对涂铭旌的部分同事、好友及学生等分别进行了访谈,通过多角度、全方位的采集视角,勾勒出更加鲜活、真实的涂铭旌学术成长脉络。
遗憾的是,目前有关涂铭旌学术思想的研究资料并不多,仅有李茂山于1989年发表的“材料强度与失效分析专家”[5]、刘晓东于2012年编著的《铭佩不忘,旌麾耀世——记金属材料与热处理专家中国工程院院士涂铭旌》[6]等零星几篇(部)介绍涂铭旌院士的传记。总的来说,这些传记对其一生的学术成长经历所做的描述并不全面,且缺乏相关实物资料的考证,更没有对其整个学术思想的形成和发展进行细致梳理和系统探究。
采集小组的研究资料主要来源于采集过程中所获得的音频资料、视频资料、手稿文本、新闻报道、论文专著及档案资料等。同时,采集小组成员在与涂铭旌院士交往的过程中,在与其朋友、学生的交谈中,也了解到一些他日常生活中的爱好及趣闻轶事,与老人建立起了深厚的友谊。记得当初第一次向涂院士索要实物资料的时候,他并不太舍得捐出那些铭刻他一生记忆的手稿、老照片等。然而,通过一次次的交流沟通,不断加深感情,涂院士终被采集小组成员的诚意所感动,主动捐献了他所有的手稿、图纸和大部分老照片、荣誉证书,还有很多其他物品。对于整个采集工程来说,这些资料无疑是最为珍贵和难得的,特别是其中的几十份手稿原件。通过标注在稿件上的时间及撰写缘由,我们发现这些资料大多写于20世纪八九十年代,其中既有西德访学归来的考察报告,也有学术著作的写作手稿和为学术会议撰写的讲话提纲,甚至还有晚年课堂教学的PPT彩笔初稿等。细细翻阅每一份手稿,品读遗留在字里行间的每一处修改和批注痕迹,涂院士研究、创作时深入系统的思考过程跃然纸上,严谨求真的治学态度流于行间。
在一年多的采集过程中,采集小组收获了大量有关涂铭旌学术成长的资料,包括口述文字资料、专著、论文、信件、证书、手稿以及工作照片等。通过对上述资料的整理、研究,编写出这部传记。传记以时间脉络为主线,深入挖掘其学术成长的关键节点,从以下七个方面展现其科教人生轨迹。
青少年时期的启蒙:讲述了涂铭旌少时艰难求学之路。出生于小商人之家的涂铭旌,在母亲的全力支持和家人的理解帮助下,克服了生活清苦、学费拮据的困难,立下当“大先生”的志愿,并历经曲折、千里求学,终于考入同济大学附中学习。日本大轰炸后的心灵伤痛、川江号子的灵魂激荡成为其终生难以磨灭的记忆。母亲善良勤劳的品格、爱国主义情怀、坚韧不拔的乡土文化,共同催生了少年涂铭旌坚定求学的信念。
开启工程师之梦:展现了青年涂铭旌的“优秀工程师”梦想。辗转求学的涂铭旌,在同济大学立下了当工程师的志向。严谨的德式教育和工厂实习,使他获得了扎实的理论训练和经验积累。初出茅庐的他出版了他的第一部专著,先后在同济大学、交通大学任助教,在哈尔滨工业大学和北京钢铁工业学院(今北京科技大学)攻读研究生,并担任周惠久先生的助手。涂铭旌开始谋划他的“优秀工程师”之路。
与金属材料同行:梳理了涂铭旌在西安交通大学的三十年经历。随交通大学西迁后,涂铭旌参与了西安交通大学金属材料及强度研究室的建设,深入工厂“锤炼”,并在20世纪80年代实际主持金属材料及强度研究所工作,期间为研究所建设做出了突出贡献。在周惠久院士的带领下,涂铭旌致力于“发挥金属材料强度潜力”的研究,逐步形成了“以服役条件为核心”的学术思想和金属材料“强度指导强化、强化保证强度”的新理论。他已成长为一名优秀的科研工作者。
稀土研究新征程:讲述了年逾六旬的涂铭旌在四川大学的“二次创业”。回归故乡后,涂铭旌因地制宜,从金属材料强度研究转向稀土研究领域和功能材料研究方向。他从27平方米的简陋实验室起步,筚路蓝缕,再创佳绩:成功研制出“微特电机用复合塑料永磁体”;在此基础上深入研究纳米复合永磁材料,率先在国内制备出高性能快淬NdFeB永磁粉;在无钕贮氢合金镍氢电池和纳米复合建筑涂料研究中,打破了“日本制造”的神话……他白手起家,不懈努力,终推动四川大学的金属材料学科进入全国前列。
服务地方与办学模式新探索:阐述了涂铭旌从材料科学家向战略科学家的转变。晚年的涂铭旌,在指导科研工作的同时,还大力推动科技服务地方发展,积极培养后继人才。他先后向四川省有关部门提出三十多条关于科技发展的建议,建言献策重庆光电材料产业,并在更高层面推动云、贵、川、渝区域产业合作。他利用一些社会兼职,竭力推动材料学科领域合作与交流。2008年又受聘于重庆文理学院,组建实验室和科研团队,亲身践行教育理念,积极探索“政、产、学、研、资、用”合作的“材料应用研究所”办学模式、“优秀材料工程师”人才培养模式。
半生钻研科技谋略:展现了涂铭旌的科技哲学思想升华。从20世纪70年代末开始,他创造性地将辩证法融入科研攻关,将兵家思想运用于科研组织和科技竞争,相继完成了《材料创造发明学》《科技竞争谋略36法》《辩证思维与科技谋略》三部谋略论著。近年来,他更是致力于探索科学与艺术融合之路,独辟蹊径地探索未来科技的发展趋势。“科技竞争谋略”是涂铭旌数十年科研探究和人生阅历的升华,已成为其学术思想的重要组成部分。
淡看名利 桃李芬芳:回顾了涂铭旌的宝贵精神和亲友情谊。涂铭旌坚持以德为先,坚守“五不做”的人生操守。对学生他传道授业解惑、亦师亦父;对家人他心怀歉疚、关爱备至。面对当选院士的殊荣,他保持清醒、坚持原则;面对癌症的病魔,他从容镇定、不辍科研。师生友谊、伉俪情深使涂铭旌的材料人生倍加温馨。
以上七个方面的叙述,是对涂铭旌一生的学术成长历程的再现,也是对其科教人生轨迹的梳理。传记在突出其学术成长过程的同时,重点挖掘了涂铭旌院士的四个特色:一是科教报国矢志不渝。涂铭旌见证了抗日战争时的国破家亡、新中国初建时的百废待兴、改革开放后的欣欣向荣,对家国人生的感悟和科技工作的使命有着更深入的理解。六十多年来他始终以国家经济和科技发展的重大需求为己任,孜孜以求,潜心科研,服务地方,回报国家;二是始终坚持“应用为本”。强调科研的最终目的是转化为生产力,高度重视应用研究和科技成果转化,重视对学生工程实践能力的培养;三是勇闯科技“少人区”,创新创业永无止境。其先后在西安交通大学、四川大学、重庆文理学院三地,白手创业,开拓了一个又一个科研事业的新领域。西安交通大学期间主要研究金属材料,四川大学时期主要研究稀土、纳米材料,晚年支援重庆文理学院时又将目光转向了光电材料的新领域;四是形成了独特的科技竞争谋略思想。作为一名工程领域的专家,却将目光投向科技与人文的结合,将兵家谋略、哲学思辨、儒道精髓融会贯通运用到科技竞争上,形成了其“七分技术,三分艺术”的科技竞争谋略思想。
我们希望这部传记能够彰显出涂铭旌院士“大爱无疆,科教报国”的精神和为中国材料科学与工程事业发展做出的突出贡献,更能为后人研究涂铭旌的学术人生留下可供参考的资料。
[1] 1960年,北京钢铁工业学院更名为北京钢铁学院;1988年,北京钢铁学院更名为北京科技大学。
[2] 邓增杰,周惠久,朱维斗:再论发挥金属材料强度潜力问题——强度、塑性、韧度的合理配合。《西安交通大学学报》,1979年第4期;再论发挥金属材料强度潜力问题——强度、塑性、韧度的合理配合(续完)。《西安交通大学学报》,1980年第1期。
[3] 1994年,成都科技大学与原四川大学合并组建四川联合大学。1998年,四川联合大学更名为四川大学。
[4] 李鹤林对涂铭旌的学术评价。资料存于采集工程数据库。
[5] 李茂山:材料强度与失效分析专家。《兵器材料与工程》,1995年第5期,封三-封四。
[6] 刘晓东:铭佩不忘,旌麾耀世——记金属材料与热处理专家中国工程院院士涂铭旌。见:《师韵:北科大走出的院士》编委会编著,《师韵:北科大走出的院士》。北京:冶金工业出版社,2012年,第246-255页。