为你读书 | 化学“宇宙”中闪亮的星

各位听众朋友大家好，欢迎收听“为你读书”，我们将为您带来“勇攀巅峰——国家最高科学技术奖获得者的故事”第三期。

本期，要为您讲述的是在化学领域有着杰出贡献的科学大师的故事，他们凭着对科学研究严谨的态度，取得了诸多开创性的重大创新成果，他们是科学精神的倡导者、实践者和传播者。今天，让我们一起聆听他们报效祖国，服务人民奉献一生的故事。

闵恩泽：创造混沌石油变清澈的催化剂

闵

恩

泽

闵恩泽，中国科学院院士、中国工程院院士，石油化工催化剂专家。他是中国炼油催化应用科学的奠基人、石油化工技术自主创新的先行者、绿色化学的开拓者，在国内外石油化工界享有崇高的声誉。

1948年3月，闵恩泽登上去往美国的哥顿号邮轮，开始了他的留学生涯。毕业后，手握博士学位的闵恩泽由于美国政府阻挠不能回国。1955年9月，闵恩泽同夫人陆婉珍，冲破重重阻碍，借道香港，终于回到了阔别8年的祖国。

当时，新中国刚成立不久，百废待兴，闵恩泽在刚开始筹建的北京石油炼制研究所开始了他点石成金的催化剂研究。1963年，我国的小球硅铝裂化催化剂供应被中断，直接威胁到航空汽油的生产，形势十分严峻。中国急需自主研制并生产出催化剂，以确保航空汽油的正常供应。闵恩泽临危受命带领团队顶着压力，攻坚克难，在学习中不断探索，一次次失败，再一次次试验，终于成功研制出小球硅铝裂化催化剂，解决了新中国的燃眉之急。

▲20世纪90年代末在异丁烷与丁烯烷基化实验室

闵恩泽常说：“国家需要什么，我就做什么。”他先后开发了铂重整和磷酸硅藻土叠合等第一代炼油催化剂；在他指导下，又设计建设了生产车间，为我国石油炼制催化剂的制造奠定了基础。从而，成功打破了炼油催化剂领域国外的技术封锁，实现了我国炼油催化剂自给，解决了国家经济建设和国防的急需。

闵恩泽作为我国石油化工技术自主创新的先行者，在对国外重大化工技术进步的历史、国外炼油催化剂和工艺创新的经验进行大量调查研究基础上，结合自身的科研经验，主导成功开发了半合成裂化、渣油裂化以及钼镍磷加氢炼油第二代催化剂，迎头赶上世界先进水平，奠定了我国现代炼油催化剂生产技术的基础。随后，他又指导炼油催化剂的自主创新，实现了炼油催化剂跨出国门、走向世界。

▲ 闵恩泽进行炼厂科技进步讲座

为祖国所需不断钻研的闵恩泽，没有忘记传道、授业、解惑。他对自己的学生要求十分严格，并渐渐地在他所能影响的范围内形成了一种风气和共识。他曾说：“当团队的头儿，就要学会吃亏。第一位的是帮助别人出成果，而不是自己出成果。”他正是这样做的。成果出来后，第一位署名的往往不是他自己，而是具体负责的同志。正是在这种创新精神、责任意识和团队意识的熏陶下，闵恩泽带出了一支勇于攻关、善于团结、严谨求实的科研队伍，为我国石油化工科技和工业培养了大批创新人才。

2016年3月，闵恩泽这个永不失活的催化剂带着数不清的荣誉和造福人类的贡献，离我们而去了。但在浩瀚的宇宙中，却多了一颗名为“闵恩泽星”的行星。他的名字将被永远铭记，他的光芒恒久不会褪去，他的精神时刻指引着我们前行。

徐光宪：创造中国稀土传奇

徐

光

宪

徐光宪，中国科学院院士，著名化学家和教育家。他发现了稀土溶剂萃取体系具有“恒定混合萃取比”的基本规律，建立了拥有普适性的串级萃取理论并广泛应用于我国稀土分离工业，使我国实现了从稀土资源大国到生产和应用大国的飞越。

徐光宪最早的研究领域是量子化学，他认为科学家应当为祖国效力。1951年，在哥伦比亚大学取得博士学位后，徐光宪怀着拳拳报国之心，突破重重困难回到祖国，来到北京大学化学系从事教学工作。他先后致力于量子化学、放射化学、萃取化学、配位化学等多个方向的研究。每次国家需要他转行时，徐光宪都毫无怨言地在新领域开辟新课题、获取新成果，比如，轰动世界的稀土萃取。徐光宪自有他的理念，那就是：“科学研究应该时刻关注国家目标。”

1972年，徐光宪所在的北京大学化学系接受了一项特殊任务，对稀土元素中性质最为相近的镨元素和钕元素实施高纯度分离。稀土元素自18世纪末开始逐步被认识发现后，人们常把不溶于水的固体氧化物称为土，而这种土一般是以氧化物状态分离出来的，由于很稀少，因而被称为稀土。稀土之所以珍贵，是因为储量稀少、不可再生，而且，分离提纯和加工难度非常大。但稀土金属的应用极为广泛，从工业到农业，从太空到海洋，从科技到人们日常生活，应用于电子、石油化工、冶金、机械、能源、轻工、环境保护、农业等领域。可以说，稀土金属无处不在。中国虽然拥有世界上最多的稀土资源，但由于缺乏提炼技术而长期受制于人，不得不低价出口稀土精矿与混合稀土，再以几十倍甚至几百倍的价格购进深加工后的稀土产品。

▲ 稀土研究中心师生合影于北京大学西门（第二排右四为徐光宪）

为了找到工艺与理论相结合的依据，徐光宪很长一段时间里，放弃了节假日，没有周末，每周的工作时间都超过80个小时。功夫不负有心人。徐光宪和他的团队提取了包含100多个公式的数学模型，创建了“稀土萃取分离工艺一步放大”技术，使原本非常烦琐复杂的稀土生产工艺“傻瓜化”，免除了费时费力的“摇漏斗”步骤，可以直接应用到实际生产中。徐光宪领导开创的萃取方法简单说就是，这边放入稀土原料，另一边就可以源源不断地送出各种高纯度稀土元素。这项世界级难题被徐光宪一举攻克。

从理论上讲，萃取技术并不复杂，但要达到高纯度的技术指标要求，则要经过成百上千次的萃取分离，将每次萃取分离获得的结果串联起来，最终实现99%以上高纯度的稀土分离成果。

串级萃取理论成功应用后，徐光宪开办了串级萃取讲习班，把这项科研成果在全国的稀土工厂快速、无偿推广、应用。正是他这种急国家所需、解国家所难的爱国主义情怀，中国很快实现了由稀土资源大国向稀土生产大国、出口大国的飞跃，中国的高纯度稀土在国际市场崭露头角。

▲ 徐光宪和学生们

徐光宪一生致力于科学研究和教育事业，无论是在科学研究方面还是在人才培养方面，都取得了卓越成就。他致力于教学和教材编写工作，开设了许多经典的课程。几十年间，他教的学生遍布天下，可谓是名副其实的“桃李满天下”。退出工作岗位后，徐光宪一直过着退而不休的充实生活，除了撰写专著《知识系统分类学》外，还担任国家组织的化学领域学习活动的顾问，出席推动科技进步的各种活动，一直不停歇地自觉发挥着自己的作用。他给年轻人寄语：要时刻牢记自己的社会使命，肩负起属于自己的社会责任，为祖国作贡献。未来是属于你们这一代人的，一定要努力奋发图强。

张存浩：让高能化学产生聚变

张

存

浩

张存浩，中国科学院院士，我国高能化学激光、分子反应动力学的开拓者和奠基人。从水煤气合成液体燃料到国防尖端的火箭推进剂，再到开创高能化学激光和分子反应动力学研究领域，他始终把自己的研究方向紧紧贴合在国家最需要的地方。

1951年，23岁的张存浩来到大连，在东北科学研究所大连分所开启了自己科研报国的一生。张存浩进入研究所后被分配到燃料第一研究室，当时正是国内燃油紧缺的艰难时期。他接手的第一份工作，是利用水煤气合成石油以解决国内燃油紧缺问题。

对于水煤气合成石油这项实验成功与否，关键在催化剂。在整个化学反应过程中，之前常用钴催化剂，而钴这种原料对于当时的中国是十分稀缺和昂贵的，同时也存在转化率低、寿命短等缺陷。因此，要寻找一种新型催化剂，同时改进工艺，以增加燃料的产出率。张存浩和他的团队在很短时间内就研制出新的高效氮化熔铁催化剂，并建立了一套完整的氮化熔铁催化剂流化床水煤气合成油工艺体系。

▲ 张存浩（左一）在实验室进行水煤气合成液体燃料实验

在此之后，随着水煤气合成石油的研究进一步深入，这个项目不断取得新的成果。而就在此时，大庆油田的发现，使得我国一下子从“贫油国”转换为“富油国”。相较于合成油，天然油的成本要低很多。鉴于当时的国力，合成油项目很快就被叫停。但张存浩没有丝毫怨言，始终以国家利益为重，服从组织安排，转头奔向国家最需要的研究方向。

20世纪50年代末期，新中国面临严峻的国际形势，迫使中国必须独立自主地发展国防尖端技术。中央作出决定自己研制原子弹和人造地球卫星。火箭推进剂作为“两弹一星”最重要的燃料，成为当时必须攻克的难题。最终决定指派张存浩作为火箭推进剂项目的负责人。火箭推进需要燃烧放能，就需要为火箭研制出新的燃料，这成为当时研究过程中的一大难题。张存浩和同事们在研制新型高能燃料和推进剂方面进行了大量实验。而火箭推进剂实验的危险程度难以估量，每当进行可能存在爆炸风险的实验时，张存浩总是冲在第一个。1968年，张存浩团队成功研制出固体液体火箭发动机样机，同时解决了燃烧过程中可能影响安全的多项问题。张存浩还提出了固体推进剂燃速的多层火焰理论，较为全面完整地解释了固体推进剂的侵蚀燃烧和临界流速现象。到此为止，张存浩负责的火箭推进剂研制项目取得圆满成功。

▲张存浩（后排左二）和化学激光团队部分同志

20世纪70年代，面对国外研制高能激光的挑战，高能激光成为当年我国的重点战略前沿课题。我国已有多家科研单位针对高能激光进行了一系列的研究和论证，但种类繁杂并且功率不高，导致研制出的激光在实用性上并不强。在这样的背景下，中科院大连化学物理研究所决定成立化学激光研究室，同时任命张存浩为研究室主任。面对高能激光研究，张存浩对于这个从没有接触过的课题，依旧从最基础的理论知识抓起，先系统地掌握光学相关理论知识。不到半年时间，张存浩就带领着团队把激光功率从最高0.3瓦提升至100瓦，并且研制出我国第一台超声速燃烧型氟化氢、氟化氘激光器，各项性能指标都已经达到世界前列。随后，张存浩又针对化学激光体系进行研究，研制出我国第一台连续波超声速化学激光器，使我国激光器整体性能进入世界先进行列。这些使得我国高能激光水平得到了大幅提升，更在一定程度上为我国后续化学激光发展奠定了坚实的基础，尤其是对开辟分子反应动力学领域产生了积极的影响。

张存浩一生的科研经历深刻反映出中国国防科技发展的进程，他用一辈子的科研工作践行了自己最崇高的理想。在新中国的科研历史长卷中，张存浩始终都是浓墨重彩的那一笔。他对中国科研事业发展起到了至关重要的作用，也为我国培养了一大批优秀的科研人才，这将是中国未来科技发展的一笔无尽财富。张存浩为了我国科研事业的进步数次转行，却毫无怨言，就是为了自己科研报国的梦想，真正实现了“一生报国，矢志不渝”。

听众朋友们，《勇攀巅峰——国家最高科学技术奖获得者的故事》这本书的精彩内容就为您讲述到这里。“胸怀祖国、服务人民的爱国精神，勇攀高峰、敢为人先的创新精神，追求真理、严谨治学的求实精神，淡泊名利、潜心研究的奉献精神，集智攻关、团结协作的协同精神，甘为人梯、奖掖后学的育人精神”构成了科学家精神的主要内涵，也是本书力求以故事形式大力弘扬的崇高精神。这些科学家们倾其一生获取的科学技术成果为国家、为人类创造了巅峰，他们是名副其实的科技巅峰攀登者，国家最高科学技术奖，则是他们一生拼搏与奋斗的结晶。

感谢您的聆听，我们下本书再会！

本篇内容综合整理自：《勇攀巅峰——国家最高科学技术奖获得者的故事》，图片来源：《经济日报》、中国科学家公众号、百度百科