先生其人
先生其人
www.zch.dicp.ac.cn    发布时间:2014-01-10 11:20    栏目类别:先生其人

      张存浩,山东无棣人,1928出生于天津。我国著名物理化学家,我国化学激光的奠基人和开拓者、分子反应动力学的创始人之一。1980年当选为中国科学院学部委员(院士),1992年当选为发展中国家科学院(TWAS)院士,2007年当选为英国皇家化学会会士。1947年获中央大学化学工程学士学位,1950年获美国密西根大学化学工程硕士学位,1998年获香港中文大学荣誉理学博士学位。20世纪50年代与合作者研究水煤气合成液体燃料;60年代,作为火箭推进剂和发动机燃烧研究的领导者之一,研究固液型火箭发动机,并与合作者首次提出固体推进剂的多层火焰燃速理论;70年代,从事化学激光的研究,取得了多项成果;80年代以来,在分子反应动力学和化学激光等领域做出了开拓性和突破性的工作。曾任中国科学院大连化学物理研究所所长,第二、三届国家自然科学基金委员会主任、党组书记,中国科学院化学部主任等职务。现任中国科学院大连化学物理研究所研究员、中国科协荣誉委员、北京分子科学国家实验室(筹)理事长、科技部科研诚信建设专家咨询委员会委员。

一、 成长经历

      1928年2月23日,张存浩出生于天津的一个书香世家,祖籍山东无棣,早年留学美国。母亲龙文瑗系云南哈尼族人。姑父傅鹰是享誉中外的物理化学家,1955年当选为中国科学院学部委员(院士),曾任北京大学副校长。姑母张锦于23岁时获得美伊利诺大学化学博士学位,是中国有机化学领域较早的女博士,后任北京大学教授。
      张存浩在2岁时母亲就教他认字。抗战爆发后,日本侵略者的铁蹄很快席卷华北,张存浩这时正在天津读小学,母亲龙文瑗不愿自己的儿子接受日本的奴化教育,毅然将只有九岁的张存浩交给在重庆大学任教的姑父母带到后方抚养。从1937年起,傅鹰和张锦夫妇将张存浩带在自己身边,极尽教育启蒙之责,直至他成年。少年的张存浩更是自幼好学,在家庭环境的熏陶下,逐渐养成严谨、创新的治学态度和学风,以及重视理论与实践相结合的风格。
      张存浩在抗战早期极其艰苦的环境下随姑父姑母辗转于重庆和福建,于1938年考入重庆南开中学学习,1940年转入福建长汀中学。1943年,15岁的张存浩由高二肄业考入厦门大学化学系,次年转入重庆中央大学化工系,1947年毕业,1947~1948年在天津南开大学化工系读研究生,1948年赴美留学,先入爱阿华州大学化学系,后又转到密西根大学化工系读研究生,在R.R. 怀特教授的指导下从事酸性树酯相中的催化酯化反应研究。1950年8月获密西根大学化学工程硕士学位。
      1950年6月,美国悍然入侵朝鲜,从中美关系发展看,他料定美国会很快阻止中国留学生归国,致使他的科学报国梦遭到延误。虽然张存浩的姑母曾坚持要求他在美国念完博士再回国,但在取得硕士学位后,他立即放弃了继续深造的机会和国外多家单位给予丰厚待遇的工作机会,在国家最需要他的时候,毅然回到当时条件还十分艰苦的祖国。
      回国之后,张存浩暂居北京。当时,东北科研所大连分所(中国科学院大连化学物理研究所前身)的奠基人张大煜先生经常来北京,到教育部留学生管理处延揽人才。有一次,张大煜先生在管理处遇见了张存浩。他非常渴望张存浩能到大连工作,当即邀请他到大连分所参观。张存浩当夜便跟随张大煜先生乘火车到大连。张存浩在大连分所看到了很多当时国际上都是十分精良的先进仪器设备,是做科研的好地方,于是决定谢绝了北京大学等京区四家著名高校和科研单位的聘请,于1951年春,告别了抚养他的姑父姑母和家人,只身一人来到大连,开始了他为祖国科学事业做贡献的征程。

二、主要研究领域和成就

(一)20世纪50年代:开展水煤气合成液体燃料研究
      张存浩刚进所时,被分配到合成燃料研究室工作。当时,中国只在玉门有很小的油田,石油资源十分匮乏,加上西方对新中国进行全面封锁,石油紧缺的形势十分严峻。为解决国家急需,他接受了张大煜所长交下的任务,投身于水煤气合成液体燃料的研究。这也是当时全世界的热门课题,美、英、德、前苏联都正在花大力气从事这项研究。
      从煤经过水煤气合成液体燃料,过去用的是稀少昂贵,且催化效率很低的钴催化剂。美英等国正在研究的铁催化剂又具有积碳严重、催化剂寿命短等严重缺点。张存浩和楼南泉、王善鋆、陶愉生、汪骥等很在短的时间内研制出了高效氮化熔铁催化剂,建立了流化床水煤气合成油工艺体系,并解决了流化床传热与返混等难题,取得了“小试”和“中试”的成功。每立方米水煤气的乙烯及三碳以上产品的产率超过200克,显著超过当时国际最高水平(160克),在产品分布、催化剂寿命等方面也都处于国际领先水平。这项成果在1956年获得首届国家自然科学三等奖。

(二)20世纪 60年代:开展火箭推进剂的研制
      20世纪50年代末,紧张的国际形势迫使中国必须独立自主地迅速发展前沿技术,张存浩迅速转向火箭推进剂这一新领域。作为研究火箭推进剂和发动机燃烧的负责人之一,他率领团队冒着生命危险在火箭试车台上做固液型火箭发动机实验,经数千次实验,先后研制出液体氧化剂喷注器等关键部件。
      大型固体火箭的研制迫切需要一种能够反映实际燃烧过程的燃速理论。在研究固液火箭推进剂的基础上,与何国钟等人开展推进剂燃烧的基础研究,提出了固体推进剂的多层火焰燃烧模型和理论,比较全面的阐明固体推进剂的表面火焰结构以及对燃速和侵蚀燃烧规律的影响。第一次揭示了侵蚀燃烧现象中临界流速存在的根源。此项目于1964年完成并获国家自然科学三等奖。1968年成功研制出样机,并解决了燃烧过程中的关键科学问题。

(三)20世纪70年代:开创我国化学激光研究领域
      张存浩是我国化学激光的奠基人和开拓者。1971年9月,张存浩一家从农村回到大连化学物理研究所继续从事科学研究工作。1973年1月,在艰苦的条件下,大连化物所组建激光化学实验室,并任命张存浩为室主任。当时,面对国外的挑战,激光成为国家战略需要的前沿课题。张存浩回首当年:“搞激光比搞火箭推进剂还难,主要是一无所有。资料、仪器、设备样样都缺,光谱仪、示波器什么都没有。”这是新的前沿高技术,以当时的中国科技水平和科研条件来搞这项研究,难度确实很大,而这项工作又需要集成多个学科的知识,对张存浩来说,意味着又一次“改行”。但以他的性格,愈是新的,愈是难的前沿研究,愈是重要的任务,就愈不惧怕。这也就是他常说的在科研上“不入虎穴,焉得虎子”。
      他率领团队开展我国第一个重要的化学激光体系的研究,解决了化学激光关键技术,成功研制出我国第一台连续波超音速化学激光器,达到国际先进水平。“文革”期间,成功进行了验证试验,激光器整体性能指标达到当时世界先进水平,为我国化学激光的后续发展奠定了基础。此项成果获1978年国家部委的重大成果二等奖。

(四)20世纪80年代:开拓我国短波长化学激光的研究方向
      为了廓清激光与物质相互作用的本质,张存浩、沙国河等测得了脉冲氟化氢激光支持的气体爆震波的波速,在此基础上,张存浩率领团队转而研制波长更短的氧碘化学激光,这与国际上开展氧碘化学激光研究基本同步。在张存浩、庄琦、张荣耀等的带领下,于1985年在国际上首次研制出放电引发的脉冲氧碘化学激光器,处于世界领先地位。此项研究获得了国家自然科学三等奖。
      在早期的一次我国激光研究的规划会议上,张存浩对化学激光功率易于放大和不依赖外部能源等独特优越性做了深入阐述和说明,赢得了决策层的支持,为化学激光在我国的初期发展争得了必要的空间。1992年,张存浩领导团队研制出我国第一台连续波氧碘化学激光器。此后,氧碘化学激光的研究在张存浩等的带领下仍不断取得新的突破,激光器整体性能保持在国际先进水平。
      四十年来,在国家的支持下,张存浩开创的氟化氢(氘)和氧碘两大类化学激光均取得了巨大进展。他为推动我国在这一领域的快速发展发挥了至关重要的作用。

(五)开展化学激光新体系的基础研究,开创我国分子反应动力学研究领域
     张存浩在研制化学激光的同时,十分注重化学激光的机理和基础理论研究。上世纪八十年代,张存浩领导的团队率先开展了新“泵浦”反应和分子碰撞传能动力学方面的研究,以此为基础,作为奠基人之一开创了我国分子反应动力学研究领域,取得了多项国际先进或领先的研究成果。
      上世纪八十年代起,张存浩在国际上率先提出了采用O2(b1Σg+) (0,1)带跃迁,可获得 866 nm O2(b1Σg+)近红外化学激光设想,在理论上论证了可行性,并开展了探索性的实验研究。近年来,他又尝试探寻O2(a1Δ)和N-F新体系,以及利用拉曼介质与强激光相互作用,发展化学激光特定波长可变的技术。
      他带领研究生应用激光双共振多光子电离光谱技术,在国际上首创了研究极短寿命分子激发态的“离子凹陷光谱”法,并用该方法首次测定了氨分子预解离态转动光谱及其时间约为10-13秒的寿命。使得分辨分子超短寿命态的弥散光谱成为可能。这一方法普遍适用于研究分子快速预解离态的转动结构和寿命。
      他和沙国河院士还在分子碰撞传能研究中,得到了比较精确的多种小分子量子态传能过程的绝对截面,并归纳出若干倾向性定则,其中大多数定则与经典图形的定性解释相符合。这一发现引起国际同行的极大兴趣,1997年在英国召开的国际著名科学前沿讨论会“分子光谱和动力学戈登会议(Gordon Conference)”将这一工作作为会议的中心主题,并邀请张存浩院士作了“激发态分子碰撞传能中的量子干涉效应”的特邀报告。
      这些研究工作中的部分研究成果应邀撰写了综述性论文,在《Science》(262,315(1993))上发表,并被《Science》主编评价为亚洲代表性科研成果之一。“分子碰撞传能过程中的量子干涉效应”被评为2000年中国十大科技进展新闻之一。此项研究成果获1999年国家自然科学二等奖等奖励。

(六)引领我国化学激光和分子反应动力学学科快速发展
      张存浩是“任务带学科”的典范。他在开创我国化学激光、分子反应动力学等研究领域并取得了多项杰出成果的同时,还推动我国化学激光和分子反应动力学等学科的建立和快速发展。
      他在开辟我国氟化氢(氘)、氧碘激光体系应用研究的基础上,与庄琦、杨柏龄、桑凤亭等于1995年筹划创建了我国短波长化学激光重点实验室。他又以在我国率先开展化学激光新体系和分子反应动力学研究为基础,与楼南泉、朱起鹤、何国钟、沙国河等于1992年共同创建了我国分子反应动力学国家重点实验室。他积极创造有利条件,为化学激光和分子反应动力学两学科造就和培养了杨学明等一批领军人才。在张存浩的引领下,这两个重点实验室均已成为我国乃至世界化学激光和分子动力学的研究中心之一,共有8项成果先后获得过国家级科技奖励,3项成果入选为中国十大科技进展新闻。

三、科技管理的突出贡献

      张存浩对我国科学事业的贡献不仅仅是他的多项对国民经济和国家建设有着重要战略意义的科研成果,还应包括他在科技领导岗位上的卓越贡献。他在大连化物所担任室主任、副所长、所长时,领导并参与解决一系列强国富民的重大科学问题,且取得的许多重大成果至今仍然是国家所急需。同时,他致力于学科建设和开展基础研究,合理布局新学科,积极开展广泛的行之有效的国际合作与交流,引进并培养一大批杰出的青年人才,对于有才干的中青年科技人才,他敢于大胆地提拔并委以重任,竭力为他们脱颖而出创造有利条件,为历史悠久、大连化学物理研究所的快速发展注入了新的生机和活力。
      国家自然科学基金今天的蓬勃发展和良好声誉不仅得益于国家大幅度增加经费投入,而且与历届委主任的科学决策和高屋建瓴的战略部署分不开的。张存浩曾担任第二、第三届国家自然科学基金委员会主任。他坚持贯彻第一届基金委主任唐敖庆先生制定的“依靠专家、发扬民主、择优支持、公平合理”的十六字评审原则,在努力营造有利于创新的科研环境方面大胆开拓。为了更好地发挥科学基金的作用,他针对不同时期科学基金工作的特点,适时地提出了“控制规模、提高强度、拉开档次、鼓励创新”及“加强基础、突出创新、调整结构、提高绩效”等一系列的资助政策。
      在他担任基金委主任8年多的时间里,自然科学基金总经费增加了近8倍,这首先归功于党和政府的重视,也与他和同事们的共同努力是分不开的。在他的领导下,科学基金积极开展国际合作与交流,先后与35个国家和地区的科技界建立了合作关系;增设管理科学学部;新增了13个资助类别,科学基金日渐形成了比较完善的资助格局。为了通过基础研究培养更多的高层次科技人才,他主持制定了国家自然科学基金委员会的一系列鼓励和培养青年人才的政策和具体措施。例如:为引进和培养杰出的年轻科学家,在1994年设立了国家杰出青年科学基金。现有2000多位杰出的青年科学家获得资助,已有100多位获国家杰出青年基金资助的科学家当选为中国科学院、中国工程院院士。他们中的绝大部分已成长为我国的科技研究领域中将帅型人才。这项措施的实施为我国今后建设创新型国家奠定了科技领军人才的基础。同时,以他一贯的“先天下之忧而忧,后天下之乐而乐”的强烈忧患意识,在我国科技管理部门中第一个设立了专门从事学风管理的机构——国家自然科学基金委员会监督委员会,保障了国家自然科学基金事业的健康发展,同时也赢得科技界乃至整个社会的赞誉。他对繁荣我国原始创新、繁荣我国基础研究、繁荣我国科技事业做出了重要贡献。

四、严谨治学

      张存浩在他六十多年的科研生涯中做出多项重大贡献,与他对科学的执着追求、勇于开拓创新的献身精神、严谨治学和求真务实的科学态度是密不可分的。他无论是担任课题组长、还是室主任,提出的许多科学理论和思想在取得成果和获得的各种重大奖励时,他总是把最大的功劳归于工作在第一线的学生和合作者。如他的学生解金春博士回忆:“获首届吴健雄物理奖的那篇论文,张先生排我为第一完成人,把自己排在最后。如果换了别人处理这类事,很可能导师把自己排在第一位,可能也是理所当然的”。
      张存浩担任科技领导工作期间,作风民主、为官清廉、严于律己。例如:作为自然科学基金委主任的他参加或者出席项目评审会议时,总是以身作则,哪怕是每次在会上做一简短的发言或是投一张票时,他总是严格要求自己,恪守有关规章制度和程序规定,始终做到了不搞单位本位主义、学科本位主义,并且对不良风气严厉斥责。
      张存浩一贯主张开展有利于科学繁荣的学术研讨。据他的学生回忆:“研究室有一次举行学术报告。张老师发表一个意见,我站起来反驳,不同意他的说法,而张老师一点也没有生气。张老师和别的学者有时因学术上的不同意见也争得面红耳赤,但这更加深了他们的学术友谊”。

五、培育英才

      张存浩在培养青年人才方面倾注了大量心血,对真正优秀的青年人才,他是发自内心的爱惜。他积极创造和提供有利条件,促进了他团队中一批优秀的中青年骨干和学生,如何国钟、沙国河、杨柏龄、朱清时、桑凤亭、杨学明等,已成长为具有国际影响的科学家。
      张存浩对杰出青年人才的爱惜,不光只限于本学科、本单位,而是遍及许多学科和多个单位。20世纪90年代,中国的科技投入还比较少,科研经费十分拮据,国内和刚回国不久的优秀青年科学家因缺乏基本的科研条件和研究经费,他们的科研工作常常因此而受到影响。张存浩在担任国家自然科学基金委员会主任期间,在自己职责范围内尽力支持他们的研究工作。现任上海交通大学校长的张杰院士曾感激地说:“张存浩先生对我们的坚决支持,时时激励着我、温暖着我,使我在回国一年多时间内,与同事们一起用国产元件建成了TW级的飞秒激光装置,并利用这台装置取得了一系列的成果,得到了国际学术界的认可”。
      张存浩把获得的何梁何利奖金和在香港等地讲学所得的酬金全部捐赠给了大连化物所设立奖学金,以此激励更多的青年学者发奋学习、献身科研、报效祖国。
      张存浩在我国科技领域奋斗了六十余年中,为我国科技事业的发展做出了重要贡献。他现在仍然不顾年事已高,活跃在科学研究的前沿,继续追寻着他那强国富民的科学报国梦。六十多年来,他始终保持着对党、对祖国、对人民无限忠诚的高尚品德;勇挑重担、开拓创新、不断攀登的献身精神;求真务实、严谨治学、精益求精的科学精神;严于律己、淡泊名利、谦虚谨慎、团结民主的工作作风;提携后学、甘为人梯、为人师表的崇高风范。

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