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孜孜以求谋创新 兢兢业业育人才——周邦新

2022-04-13   澎湃新闻   阅读量:245

    为钢而动


    树立钢铁报国志愿


    周邦新出生在20世纪30年代的中国。近代中国风雨飘摇,历经血雨腥风。成长于这个时期的周邦新从小就把自己的命运与祖国的需求紧密结合起来,树立起钢铁报国的志愿和理想。


    周邦新1935年出生于湖北武昌,祖籍苏州木渎,祖父是前清秀才,周邦新从小就在“科技强国”的思想熏陶下成长;父亲一生从事道路建设和房屋建筑等工作,早期参与陇海铁路建设。


    抗日战争爆发后,全家被迫居住在成都郊区的簇桥镇,周邦新在那里度过了他的童年。抗战胜利后,1946年春天周家回到了阔别多年的故乡—苏州木渎。同年秋天,周邦新考入了镇上民办的初中,第二年转入苏州城里的吴县县立中学。

    离开家庭,住校求学,他跨出了人生独立生活的第一步。

    1949年苏州和上海解放后不久,周邦新的三个姐姐先后参加革命。1950年,国内掀起了抗美援朝运动,当时周邦新就读于苏州第一中学高中,在接受爱国主义教育后逐渐认识到个人前途与祖国命运的紧密联系。当时国家正需要大力发展工业,战争前线需要钢铁材料制造武器。凭借着这一朴素的念想,周邦新在1952年的高考志愿书上面填写了:北京钢铁工业学院。

    1952年,怀揣着投身钢铁工业建设的理想,周邦新作为第一届学生踏入了北京钢铁工业学院的大门。

    周邦新和其他同学一样,将钢铁工业视为自己的终身事业,迫切地想要学习炼钢和炼铁方面的专业知识。不过,由于大多数同学抱着相同的信念,希望就读钢铁冶金专业的同学特别多,于是学校号召青年学生学习金相热处理等其他专业,在更广阔的平台上培养钢铁工业需要的人才。周邦新想,调剂专业是学校的需要,自然也是党和国家的需要,于是就响应号召将专业改换为金相热处理。

    回忆起大学时的学习生活,周邦新印象最深的老师就是柯俊和徐祖耀。周邦新道:“柯先生和徐先生讲课时都不是简单地罗列理论知识,而是将自然科学规律与个人研究体会融合在一起,深入浅出,通过极具条理性的逻辑推理得出最终结论。每一个观点的讲授都让我印象深刻,可以说正是这些大师们的授课方式和讲解内容点燃了我对材料科学的兴趣。”

    为核而动

    献身核材研发事业

    1954年,世界上第一艘核潜艇试航,核动力工业成为各国努力发展的关键领域。新中国成立后,从1955年开始,党中央就高度重视核工业的建设和发展,在1960年苏联专家撤离中国后,从全国范围内选调了一大批各学科的专家加强了核工业的建设。周邦新深刻明白核工业对于新中国的重要意义,义无反顾地投身到核材料的研究工作中去。辗转沈阳,远赴英伦

    1960年,陈能宽先生带领周邦新等三十余人从中科院北京物理所来到沈阳金属研究所工作。当时正值三年困难时期,沈阳的工作条件异常艰苦,在一段时期中,周邦新和同事们每天只能靠着四两粮食勉强维持体力,粮食不够就掺一些苦涩的树叶。

    那时,学术上崭露头角的周邦新作为学术骨干,开始独立承担一些科研任务。为了进一步研究体心立方金属中立方织构的形成机理,他开始进行多种体心立方金属单晶体的形变、再结晶和织构的研究。在物理所工作时,周邦新曾经看到很多老同志们都在从事生长单晶和研究单晶体的变形问题,因而他选定了钼单晶为研究对象,后来又研究了铌、钨和铁硅合金的单晶。

    在张沛霖、郭可信等先生的指导下,周邦新在钼单晶的形变和织构方面取得了一些研究成果,后来在全国学术会议上作了报告,得到了学术专家们的好评。钱临照先生还将文章推荐到《物理学报》上发表。

    1961年,为了国家需要,金属所成立了铀的化学冶金和物理冶金两个研究室,主要从事核燃料的基础研究和应用研究工作。周邦新参加了由张沛霖先生领导的铀物理冶金室工作,开始了持续一生的核燃料及核材料研究工作。

    1964年底,金属所通知周邦新去英国访问学习两年,他又开始了英伦访问交流之旅。一开始,他前往纽卡斯尔大学冶金系,跟随佩奇教授研究了金属变形时屈服前的“微屈服”现象。

    在英国的第二年,为了能够多了解一些国外的科研工作情况,周邦新联系了剑桥大学冶金系,选择了低合金钢中合金碳化物析出过程的研究方向。在实验中他第一次接触到了电子显微镜,这为他后来在科研工作中如何应用电子光学仪器来研究解决材料中的科学问题打下了基础。攻坚克难,勇攀“锆”峰

    回国后,由于沈阳市环境保护的需要,金属所停止了核燃料方面的科研工作。1970年,周邦新和一些同事集体调动到四川“三线”,开始了长达28年的核材料和核燃料的研究工作。

    不过,由于核动力研究设计院刚刚起步,他们的工作条件十分简陋。他们住在乱石堆砌的“干打垒”中,走在泥泞的黄土路上,上下班还要冒着“生命危险”在狭窄的田埂上面骑自行车。但是,这一切对于有了明确工作方向的周邦新来说都不算什么,那时的他浑身都充满力量,一心想要为祖国的核动力事业做出一点成绩。

    1970年,中国第一艘核潜艇试航,周邦新所在的二机部909研究基地开始从事陆上模式堆的研究实验工作,为核潜艇的系统工程服务。一次,核燃料元件的生产厂由于生产质量问题濒临停产,生产技术人员经过一番努力始终未能找到问题发生的根本原因,于是将这个难题交给了周邦新所在的课题组。

    众所周知,核潜艇的动力来源于反应堆,依靠核燃料铀-235的裂变反应提供热能后再转变为动力,而核燃料外面的包壳材料不仅要及时将裂变反应产生的热传递出去,还要防止放射性物质的泄露,因此包壳材料的制造和性能一直是核事业发展的关键问题。

    这次质量问题出在核燃料元件的包壳表面产生了不均匀腐蚀的“小白点”,直径只有0.1mm—0.5mm,但却导致废品率直线上升。这种包壳采用的是锆合金材料,内部装有可发生核裂变反应的二氧化铀芯块,因为核燃料元件在反应堆中的运行工况十分苛刻,为了安全性和可靠性,对生产过程的质量控制和要求也十分严格。

    面对困难和挑战,周邦新和同事们开始了技术攻关。周邦新首先想到用电子光学仪器对样品表面的“白点”进行微区的物质结构和成分分析。经过反复的检测,他发现“白点”部分的成分与其周围金属基体有一些细微的差别。

    找到了线索,研究工作终于迎来了曙光,周邦新和同事们又开始思考成分变化的原因。

    制造一件产品需要经过许多生产工序和环节,每一个环节又有许多影响因素,当产品最终出现质量问题时,想要追查究竟哪一道工序的哪一个因素出了问题,的确是一件非常麻烦的事情。

    周邦新深入到生产工厂,与工人师傅一起生产劳动,走遍了生产线上的每一个车间和每一道工序,将生产中的方法和数据进行比对,之后又进行了大量的模拟实验,终于发现了生产中的问题所在,揭开了“白点”形成之谜,赶上了工程要求的进度,挽回了重大经济损失。这项研究成果后来于1978年获得了全国科学大会奖。把握前沿,情“铀”独钟

    在中国核动力研究设计院工作期间,周邦新解决过大量核燃料元件生产及应用领域中的问题,先后担任过组长、室主任和所长。在担任领导工作期间,无论行政工作多么繁忙,他都没有脱离过实验研究工作。在这期间,周邦新还主持开展了新型燃料元件方面的研究开发工作。

    1990年,在周邦新担任所长期间,所里承担了研究堆用低浓铀板型燃料元件的研究和生产工作。

    当时,这种燃料元件虽然在国外已经得到应用,但是国内还没有生产过,也没有应用过。就在那时,某国主动联系我国,并签订了一份提供两批研究反应堆所需60个核燃料组件的供货合同。

    那时研究所里虽然进行过制造这种燃料元件的科研工作,但是要从研究层面跨越到批量生产,还有许多工艺需要完善,还有不少工艺设备需要购置、安装和调试。

    在前所未有的压力和挑战面前,担任所长的周邦新没有推辞责任,毅然接受了这项艰巨的任务。

    他亲自深入生产现场,及时了解问题并着手解决问题。在做好组织协调工作的同时,充分发挥自己在材料方面积累的知识和经验,使得生产中出现的技术关键问题都逐个得到了解决。当时,由于这种燃料元件是国内首次生产,并且是提供给国外使用,因而该项任务的成败显得特别重要。部里领导多次亲自过问过这项任务的进展情况,担心合同能否圆满完成。

    最终,在周邦新的领导下,通过全所有关同志们的共同努力,燃料组件的批量生产工作按计划如期完成,两批共计60个板型燃料组件按时交付使用,多年来,这批燃料组件在使用过程中未发生过任何问题。这一成果后来获得了2000年国家科技进步一等奖。

    为教而动

    致力创新人才培养

    年过花甲的周邦新逐渐淡出了核燃料研发的一线,但是为祖国奋斗的信念驱使着他继续奉献。这次,周邦新选择了教育行业,希望通过自己的努力为祖国培养出更多的创新型人才。整合资源,创建中心

    1998年,周邦新回到了离开48年的上海,成为上海大学的一名教师,工作中心也转向培养自主创新人才和建立科研团队。尽管在上海大学没有条件从事放射性核燃料的科研工作,但是可以研究不带放射性的核结构材料,这也是核工业中的重要材料。

    为了满足国民经济的快速发展,需要大力发展清洁能源,我国核电事业迎来了大发展的春天,周邦新也开始带领着自己的高校研究团队在基础研究方面发挥优势,做出贡献。

    来到上海大学后,首要工作就是建立相关的实验室,之后便是建立一支科研队伍。周邦新从零做起,白手起家,几年时间便组建了核材料研究团队,为上海大学的材料学科开拓了一个新的学科方向。

    2002年,周邦新结合自己多年的研究经历,联合多位老师建议学校整合学校的实验检测设备资源。在学校领导的大力支持下,上海大学分析测试中心宣告成立。测试中心购置了高分辨透射电镜和扫描电镜,优化和提高了学校教学与科研的硬件水平。

    2004年,在周邦新的积极倡议下,上海大学从国外购置了国内首台三维原子探针(3DAP)仪,拥有了研究材料在纳米尺度范围内不同元素原子分布情况的微分析仪器,掌握了现代材料学研究最必要和最先进的手段。

    这些工作为上海大学的教学与科研工作打下了良好的基础,也为进一步服务上海高校及周边企业搭建了一个很好的平台。如今,上海大学分析测试中心已经成为国内最先进的材料研究与分析机构之一,这当中凝结了周邦新的辛勤汗水。淡泊名利,师者风范

    学生说周邦新淡泊名利,为年轻人的成长尽可能创造机会,可他却说“扶上马,送一程”。

    周邦新不争名不求利,发表论文,总是把年轻人的名字放在自己前面。

    1999年初,周邦新申报上海市新材料中心的课题,申报过程中需要进行多次答辩。这时,他找到了课题组中一名青年教师,让他去答辩。博士刚毕业一年的讲师有些胆怯,周邦新鼓励他:“不要紧,没有人天生会讲,做科研工作,一定要学会把你的好想法、好成果介绍给别人,这是一个很好的锻炼机会。”

    在周邦新的关心下,短短四年时间,这名青年讲师以这次答辩为起点,迅速由一名刚出校门的学生成长为一位优秀的科研工作者。

    此外,周邦新指导学生的耐心与诚恳让学生感动不已。面对学生的问题周邦新总是认真对待,从不敷衍了事。为了从平时忙碌的科研工作中挤出时间来指导博士、硕士研究生的学业,周邦新每天三四点钟就起来批改学生论文。

    周邦新经常给学生讲,你们从这里学到的不仅是专业知识,更重要的是严谨的科研态度。2007年,周邦新被学生们推选为上海大学“心目中的好导师”。学生们送给周老师的评语是:满腹经纶的知名专家在学生面前竟如此平等谦和,足见其虚怀若谷和淡泊名利。周邦新的人生是甘于奉献的奋斗史、是献身材料的奋斗史、是培养青年的奋斗史。他为了祖国的需要多次调动工作,转战南北,主持和参加过多项高难度的科研和攻关工作,为我国核工程事业的发展做出了突出贡献。他执着而坚毅,堪称我国核事业发展的“动力源”。

    原标题:《孜孜以求谋创新 兢兢业业育人才——周邦新》                                    

周邦新
中国工程院院士
核材料、材料学专家