原標題:國際鑄造舞臺的“中國代表”周堯和院士去世,享年92歲
周堯和工作照。本文圖片均為上海交通大學(xué)供圖
2018年7月30日5時(shí)28分,中國科學(xué)院院士周堯和在上海華東醫院不幸逝世,享年92歲。
半個(gè)多世紀以來(lái),周堯和致力于中國冶金、鑄造事業(yè)的科學(xué)發(fā)展和人才培養,作為中國冶金鍛造領(lǐng)域德高望重的科學(xué)大家、桃李滿(mǎn)天下的教學(xué)名師,周堯和在科學(xué)研究、教育管理、教書(shū)育人方面的卓越貢獻讓后輩學(xué)人深感“高山仰止,景行行止”。
留學(xué)蘇聯(lián)
1950年,周堯和從清華大學(xué)機械系畢業(yè),3年后被公派到蘇聯(lián)莫斯科鋼鐵學(xué)院冶金系深造。留蘇期間,他發(fā)明的鑄型表面高溫強度測試方法和裝置獲蘇聯(lián)創(chuàng )造發(fā)明專(zhuān)利,關(guān)于造型材料退讓性的博士學(xué)位論文因見(jiàn)解獨到,被收入前蘇聯(lián)的高等院校教材中。1957年獲得蘇聯(lián)技術(shù)科學(xué)副博士學(xué)位,圓滿(mǎn)結束了自己的留學(xué)生涯。
學(xué)成歸國后,周堯和被分配到西北工業(yè)大學(xué),領(lǐng)導組建鑄造專(zhuān)業(yè)。他和同事們白手起家,經(jīng)過(guò)5年努力,在西北工業(yè)大學(xué)建起了當時(shí)國內最為先進(jìn)的鑄造實(shí)驗室,西北工業(yè)大學(xué)鑄造專(zhuān)業(yè)也因此躋身國內領(lǐng)先水平。
此后一個(gè)時(shí)期,他圍繞液態(tài)金屬停止流動(dòng)的機理進(jìn)行了深入研究,提出了充型能力的計算方法,利用絕熱涂料解決了航空大型薄壁鑄件的欠鑄問(wèn)題,研究成果被收入中國高校鑄造專(zhuān)業(yè)的教科書(shū)。
1970年代,周堯和提出用效能系數估算保溫冒口效益的新方法,并研制出新型保溫材料,使鑄鋼件實(shí)收率提高20%,冒口耗用金屬減少40%,在全國推廣后,產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟效益。
1979年9、10月間,第46屆國際鑄造會(huì )議在西班牙馬德里召開(kāi),這是恢復中國在國際鑄造學(xué)會(huì )席位后的第一次世界鑄造會(huì )議,周堯和作為中國代表團成員之一被特意安排在10月1日那天進(jìn)行第一個(gè)大會(huì )學(xué)術(shù)報告。
當他將中國官方論文“保溫冒口研究”宣讀完畢時(shí),全場(chǎng)掌聲雷動(dòng),國際同行無(wú)不為演講者精湛的演講技藝和高水平的研究工作所折服,所宣讀的論文也被評為大會(huì )優(yōu)秀論文之一。從此,周堯和為國際鑄造界同行刮目相看。
周堯和又分別于1983年(開(kāi)羅)和1985年(墨爾本)參加了國際鑄造會(huì )議,成果也獲得了1986年國家科技進(jìn)步三等獎。1988年,周堯和被推選為全國鑄造學(xué)會(huì )理事長(cháng),同年在莫斯科舉行的國際鑄造會(huì )議上,被選為國際鑄造學(xué)會(huì )的執行委員,開(kāi)始正式介入了國際鑄造界領(lǐng)導層的活動(dòng)和工作。從1989年到1992年,周堯和出任歷次國際鑄造會(huì )議中國代表團團長(cháng)。1992年,任國際鑄造學(xué)會(huì )副主席,1993年,升任主席,為爭取1995年第61屆國際鑄造會(huì )議在中國召開(kāi)做了大量的工作。1995年,第61屆國際鑄造會(huì )議首次在中國召開(kāi),以周堯和為代表,中國鑄造就這樣一步一個(gè)腳印地走上了世界舞臺。
三次“創(chuàng )業(yè)”
1980年代,周堯和主持了國家重點(diǎn)攻關(guān)項目“大型鑄件凝固組織控制”,采用計算機模擬和物理模擬相結合的方法,在優(yōu)化澆注系統和外冷鐵設計方面取得重要進(jìn)展,其宏觀(guān)偏析形成機理與控制研究被鑒定委員會(huì )認定為國際先進(jìn)水平,由此成功解決了葛洲壩大型水輪機葉片鑄造成形及30萬(wàn)千瓦發(fā)電機組高壓外缸鑄件的凝固質(zhì)量問(wèn)題,克服了因補焊而產(chǎn)生的葉片氣蝕現象,葉片壽命提高20%。成果獲得了1986年遼寧省科技進(jìn)步一等獎。
周堯和(左三)參與團隊討論。
1987年,因應鑄件輕量化發(fā)展需求,周堯和主持發(fā)明了“調壓成型精鑄法”,實(shí)現了輕合金薄壁異型構件的高精度成型,該技術(shù)在精密機械、航空航天、電子和通訊領(lǐng)域顯示出不可替代的優(yōu)勢,在法國國際展覽會(huì )上贏(yíng)得贊譽(yù)的同時(shí),獲得了1990年國家發(fā)明三等獎。
這一時(shí)期,由于認識到金屬凝固理論是鑄造領(lǐng)域進(jìn)一步發(fā)展的關(guān)鍵,周堯和積極倡導在國內開(kāi)展金屬凝固理論的研究,開(kāi)始了個(gè)人歷史上的第二次創(chuàng )業(yè)。
在借來(lái)的房子中,他帶領(lǐng)課題組的老師和研究生加班加點(diǎn)。隨著(zhù)透明模型合金凝固與晶體生長(cháng)實(shí)時(shí)觀(guān)測實(shí)驗室、快速凝固實(shí)驗室、定向凝固實(shí)驗室、計算機模擬實(shí)驗室等實(shí)驗基地的陸續建成,一批批成果也相繼問(wèn)世了,大型鑄件凝固控制、強制性凝固組織形成原理、大型鑄件凝固過(guò)程宏觀(guān)偏析形成、大體積液態(tài)金屬深過(guò)冷與快速凝固、凝固前沿動(dòng)力學(xué)與形態(tài)選擇等,每一項成果的發(fā)表,無(wú)不吸引著(zhù)國際學(xué)術(shù)界的關(guān)注。
1988年,在原西北工業(yè)大學(xué)鑄造實(shí)驗室的基礎上,“凝固技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗室”獲準建設,周堯和的凝固理論研究團隊在國際上也名聲鶴起,國外學(xué)者紛沓而至,希望開(kāi)展合作研究。周堯和也因其對中國科學(xué)與技術(shù)進(jìn)步所作的巨大貢獻,于1991年被選為全國鑄造專(zhuān)業(yè)的第一個(gè)中國科學(xué)院學(xué)部委員(院士),同期獲得了5項省部級科學(xué)技術(shù)獎。
還是在任國際鑄造學(xué)會(huì )副主席期間,周堯和負責主持主題為“鑄造和環(huán)?!钡募夹g(shù)論壇。他發(fā)現,世界上很多礦產(chǎn)資源正在趨近枯竭,如果不開(kāi)源節流、有效地循環(huán)利用,一些礦產(chǎn)將在幾十年中被人類(lèi)用盡。
為此,周堯和1996年應聘來(lái)到上海交通大學(xué),建立了生態(tài)材料學(xué)梯隊,開(kāi)始了自己的第三次創(chuàng )業(yè)。他一方面開(kāi)發(fā)先進(jìn)的金屬材料回收技術(shù),以提高循環(huán)利用率;另一方面研究提高金屬材料性能方法,以節省材料的使用。
經(jīng)過(guò)十余年時(shí)間的拼搏,他領(lǐng)導的梯隊在金屬熔體純凈化和高性能材料合成方面獲得了數十項國家發(fā)明專(zhuān)利,并開(kāi)始向社會(huì )提供成套的生產(chǎn)設備和技術(shù)。與此同時(shí),相關(guān)基礎研究也取得了很大的進(jìn)展,在快速凝固理論、塊體金屬玻璃的成分設計理論、塊體金屬玻璃的塑性變形、電磁場(chǎng)作用下金屬熔體中夾雜物的運動(dòng)規律等方面產(chǎn)生了一大批具有國際影響力的成果,獲省部級科學(xué)技術(shù)一等獎4項。
教書(shū)育人
在教育戰線(xiàn)辛勤耕耘的數十年里,周堯和始終把教書(shū)育人當作自己的首要任務(wù)。
無(wú)論工作和生活中遇到任何困難和問(wèn)題,課堂上的他總是精神飽滿(mǎn),侃侃而談。周堯和在文革前即已是教學(xué)楷模,所教《鑄造原理》課被樹(shù)立為國防科工委高等院校的樣板示范課。其深入淺出的講述,準確清晰的概念,絲絲入扣的推理,整潔美觀(guān)的板書(shū),發(fā)人深思的問(wèn)題,以及從無(wú)贅言和從不出錯的精確,構成一個(gè)感染力極強的科學(xué)系統。
周堯和(右一)指導學(xué)生
1981年恢復研究生教育制度后,眾多學(xué)子慕名來(lái)到周堯和的門(mén)下求學(xué),培養研究生成了他另一重要任務(wù)。根據自己多年的教學(xué)體會(huì ),周堯和總結出了一套“從嚴、重導、求新”的教學(xué)方法,1989年獲得了國家級優(yōu)秀教學(xué)成果獎。
“從嚴”,就是要求做事一絲不茍,學(xué)術(shù)上要有“一流水平”。他的學(xué)生從來(lái)沒(méi)有見(jiàn)過(guò)周堯和發(fā)脾氣,他也極少責備人。但在他面前,學(xué)生們總是有種敬畏感,甚至有些戰戰兢兢,生怕自己做得不夠。這種嚴,不僅體現在研究計劃的制定、實(shí)施和數據結果的分析上,乃至對論文中的每一個(gè)標點(diǎn)符號都要求弄得很準確。他的學(xué)生常講,周堯和修改過(guò)的文章,可以說(shuō)是多一個(gè)字少一個(gè)字都變得不完美。
“重導”,就是要求學(xué)生要有悟性。他對學(xué)生信任并“放手”,讓學(xué)生自己去探,用悟性去體會(huì ),而不是越俎代庖地告訴你怎么做。周堯和認為,只有逼著(zhù)學(xué)生去動(dòng)腦經(jīng)、想辦法,學(xué)生的能力才能得到培養,潛能才能得到發(fā)揮。
“求新”,就是要求學(xué)生做研究起點(diǎn)一定要高,一定要搞新的東西,一定要做世界科學(xué)前沿的。周堯和對學(xué)生的評價(jià),不是簡(jiǎn)單看你寫(xiě)了多少篇文章,更重要的是要求能說(shuō)清楚學(xué)術(shù)上有哪一點(diǎn)的貢獻是你的。
進(jìn)入1990年代后,如何提高博士生的培養質(zhì)量,就成為了重要的課題??偨Y過(guò)去幾年培養研究生的經(jīng)驗,借鑒發(fā)達國家培養博士生的方法,周堯和認為,培養博士生,首先要激發(fā)學(xué)生的創(chuàng )新意識,學(xué)位論文題目要有挑戰性,甚至帶有比較大的風(fēng)險,不僅實(shí)驗方案要學(xué)生自己設計,甚至連實(shí)驗裝置都要自己搭建,唯有這樣,才可能引領(lǐng)世界。再就是要放眼世界,掌握領(lǐng)域內各個(gè)團隊的研究進(jìn)展,同行間經(jīng)常交流的同時(shí),利用好國內外的研究條件。
周堯和從不輕易否定學(xué)生的想法,即便是“奇談怪論”,也主要是提出學(xué)生邏輯上存在的問(wèn)題。博士生課程教學(xué),他也一改傳統講課模式,給學(xué)生一個(gè)大綱,讓學(xué)生自己去學(xué),導師不定期檢查,課程小組定期聽(tīng)學(xué)生匯報。這套“立足國內培養高水平博士研究生的途徑”,獲得了1993年國家級優(yōu)秀教學(xué)成果二等獎。
到上海交通大學(xué)工作后,博士生開(kāi)始主要由改革開(kāi)放后出生的人構成,他們在強調實(shí)現個(gè)人價(jià)值的同時(shí),集體觀(guān)念有所淡薄,周堯和又不失時(shí)機地以生態(tài)材料學(xué)的英文單詞Ecologicalmaterialogy開(kāi)頭三個(gè)字母“ECO”作為課題組師生的座右銘:“Excellent、Cooperative、Original”,即“卓越、合作、原創(chuàng )”,要求要有出色的成果、合作的氣氛和創(chuàng )新的思維。
周堯和對課題組成員和博士生提出三點(diǎn)要求:一是要有志氣,教師要有志氣成為組內最優(yōu)秀的成員,學(xué)生要有志氣成為課題組內最優(yōu)秀的研究生。但這還不夠,學(xué)生要有志氣趕超自己的老師,超過(guò)世界上的名家,沒(méi)有這種成為杰出人才的志氣,就不可能有大的作為;二是要講團結,競爭意識是要有的,但不是組內的明爭暗斗,而是和國內外同類(lèi)研究小組的較量。要想在這種較量中取勝,課題組必須是真城合作的集體;三是肯拼搏,不能只有愿望而不付諸行為,要趕超別人,就要走別人沒(méi)有走過(guò)的路,這就要創(chuàng )新,要比別人付出更多的勞動(dòng)。后來(lái),面對日益加劇的國際競爭環(huán)境,他又進(jìn)一步提出,課題組的教師和同學(xué)要“心懷祖國,志存高遠,自強不息”,做一個(gè)對國家、對人民有用的人。
在教育戰線(xiàn)辛勤耕耘的數十年里,周堯和先后培養博士50余名,碩士30余名。其中,1人當選中國科學(xué)院院士,7人獲國家長(cháng)江學(xué)者獎勵計劃特聘教授,8人獲得國家杰出青年科學(xué)基金,30余人在國內外大學(xué)和科研機構任教授。
周堯和一生獲獎無(wú)數:1991年,獲中國機械工程學(xué)會(huì )授予的最高榮譽(yù)獎——“科技成就獎”,成為該會(huì )成立55年來(lái)有重大貢獻的10名科學(xué)家之一;1991年,獲得新中國成立以來(lái)首次頒發(fā)的航空工業(yè)個(gè)人最高榮譽(yù)獎——“航空金獎”,成為獲此殊榮的10名專(zhuān)家之一;1997年,當選亞太地區材料科學(xué)院院士;2011年,獲上海交通大學(xué)“杰出校友卓越成就獎”;2012年,獲首屆“中國鑄造終身成就獎”。
上海交大陶鋁新材料科研團隊合影。
獲得“航空金獎”不久的1992年12月21日,周堯和收到了來(lái)自諾貝爾獎獲得者李政道先生的賀信,信中表示“得知您榮獲中國航空工業(yè)頒發(fā)的最高榮譽(yù)獎勵——航空金獎,這相當于中國航空工業(yè)的‘諾貝爾獎’。我作為中國第一個(gè)世界諾貝爾獎獲得者,對您表示最熱烈的祝賀和最崇高的敬意。中國正在改革開(kāi)放的大道上勝利前進(jìn)。我深信在不久的將來(lái),下一世紀初,華人科學(xué)家必將領(lǐng)導人類(lèi)科學(xué)新潮流。祝愿您在航空工業(yè)發(fā)展上做出新的貢獻,祝愿您在新的科研領(lǐng)域里取得新的成就?!?/span>
中國科學(xué)院院士周堯和逝世。