无机材料大师严东生:90高龄拿下欧洲对撞机订单
2014年09月19日 09:43
来源:中国科学报
严东生:无机材料大师的有情人生 严东生,1918年2月10日生于上海,祖籍浙江杭州,我国著名材料科学家。1935年考入清华大学,1941年毕业于燕京大学获硕士学位,1949年在美国伊利诺伊大学获
1980年,严东生当选为中科院学部委员(院士)。1981年,当选为中科院副院长。1984年,他任中科院党组书记、副院长。总结在中科院领导岗位上作出的业绩时,严先生说了两个词:“改革”和“开放”。
改革的中心议题是科技体制改革。1984年11月,严东生代表中科院党组向党中央和国务院领导汇报了《中国科学院科技体制改革的汇报提纲》,并获得批准。改革的另一个中心议题是如何在“十年浩劫”后,调整中科院下属各个研究所的科研方向,赶上发达国家的步伐。为此,严东生带领团队,花两三年时间跑遍了全国各省市的15个中科院化学学科研究所。他们在每个所待一周左右时间,听所领导的汇报,与他们一起讨论,确定了各所在新时期的主要任务。
严先生说的“开放”,是指在上世纪80年代,中科院与发达国家的主要学术团体建立了合作关系,如美国科学院、英国皇家学会、瑞典皇家科学院、德国马普学会,并输送了一大批科研人员去国外做访问学者。在建立合作关系的过程中,严东生展现了“科学外交家”的风范。
上世纪90年代初,从中科院领导岗位退下来的严东生敏锐地发现了纳米材料研究的国际趋势。在他的大力推动下,“纳米材料科学研究”成为国家“攀登计划”首批项目之一,该项目在5年后又被列入国家“973”计划,至今仍在继续拓展。而他倡导并组建的中科院高性能陶瓷与超微结构开放实验室,已成为同类国家重点实验室中的佼佼者。
友情:闪烁晶体跨国缘
2012年7月4日,欧洲核子研究中心宣布,大型强子对撞机的CMS和ATLAS两个对撞点的实验显示,他们发现了一种新粒子,其特性与被称为“上帝粒子”的希格斯玻色子一致。消息传来,严东生十分欣喜,因为CMS探测器上的钨酸铅(PWO)闪烁晶体是他带领团队研制的,正是这种晶体,捕捉到了“上帝粒子”的踪迹。
据严东生介绍,从上世纪80年代初起,他就带队为欧洲核子研究中心研制闪烁晶体,并与诺贝尔奖得主丁肇中结下了深厚的友谊。
1982年,丁肇中在北京找到了严东生。当时,丁肇中在欧洲核子研究中心主持建造大型正负电子对撞机中的L3探测器,准备采用新型锗酸铋(BGO)闪烁晶体做探测器中的电磁量能器,从事高能物理实验研究。闪烁晶体是一类用人工方法生长的晶体,在高能粒子的撞击下会把粒子的动能转变为光能。科学家根据仪器记录下的发光曲线,就能判定高能粒子的性质,从而发现新的粒子。
一见面,丁肇中就问:“你们能不能做闪烁晶体BGO?尺寸要很大很长。”严东生立即答应了下来,因为他意识到,参与这项工程具有重要的科学意义,而他长期领导的中科院上海硅酸盐研究所,在闪烁晶体领域已有一定的积累。于是,他立即组织硅酸盐所的科研团队进行攻关,开发出一套新的生长工艺,并建立了生产流水线。从这条流水线上输出的“Made in China”晶体,在与美、法、日等国的竞争中胜出,最终拿下了L3探测器所需要的12000根BGO晶体的供应合同。
从那以后,丁肇中碰到同行就说:“谁要BGO晶体,就去中科院上海硅酸盐研究所!”2007年10月,丁肇中夫妇到上海后专程去拜访了严东生夫妇。1994年,欧洲核子中心决定建造大型强子对撞机,用它来寻找质量之源——希格斯玻色子。要捕捉到它的踪迹,就需要用数以万计的PWO闪烁晶体打造出CMS探测器的“心脏”——电磁量能器。
欧洲核子研究中心找到严东生,并得到了肯定的答复。2003年底,已经85岁高龄的他,仍亲自领导PWO晶体课题组进行攻关。在一次与欧洲科研人员的会谈中,这位老人居然在不看书面材料的情况下,准确无误地说出了一连串PWO晶体的性能测试数据,引起了与会者的惊叹。有段时间,生长PWO晶体用的原料质量不稳定,他亲自跑到江苏昆山的原料生产厂,与工厂领导和师傅们沟通,讨论提高原料质量的方案。2004年,预生产的350根晶体在欧洲核子中心及意大利、美国等地分别进行性能检测,结果显示,它们的发光量比俄罗斯提供的高20%~40%,综合性能更佳。2008年3月,上海硅酸盐研究所向欧洲核子中心成功交付了约5000根高质量的大尺寸PWO闪烁晶体,并被该中心授予“晶体奖”和“工业成就奖”。那时,作为项目主持人的严东生已是90岁高龄。
如今,96岁的严东生仍关心着材料科学的发展。他告诉采集小组成员们,介孔材料是材料科学界的一个研究热点,孔径在2纳米至50纳米的被称为“介孔”,具有这种孔道结构的纳米材料有许多特殊性能。将这种材料修饰、组装后,能把汽车尾气中的有害气体转化成无害物质。目前,中科院上海硅酸盐所研发的汽车尾气净化装置已通过中试,汽车跑了8万公里,依然有95%的净化功能。“汽车尾气是PM2.5的主要来源之一,所以我觉得,介孔材料净化装置会有广阔的应用前景。”严先生说道。(作者俞陶然 解放日报社记者)
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