吳自良 國家的需要就是我的研究方向

劉英/ 編

吳自良（1917 年12 月—2008 年5 月），物理冶金學家，中國科學院院士。20 世紀50 年代，從事蘇聯(lián)低合金鋼40X 代用品的研究，對建立我國低合金鋼系統(tǒng)有示范作用。20 世紀60 年代，領導并完成了鈾同位素分離用“甲種分離膜”的研制任務，為打破超級大國的核壟斷做出貢獻。1988 年轉(zhuǎn)向研究高溫超導體YBCO 中的氧擴散機制，求得了精確的氧擴散率和擴散激活能，在磁控濺射c取向薄膜中，發(fā)現(xiàn)膜的增氧速度，端賴于垂直c－軸單晶的位錯管道所提供的快速氧輸運過程。1984 年獲國家發(fā)明獎一等獎和國家科學技術進步獎特等獎。1999 年被授予“兩彈一星”功勛獎章。入選“慶祝中華人民共和國成立70 周年大型成就展”1970—1979 年英雄模范人物。

1964 年10 月16 日，伴隨著一聲巨響，一朵“蘑菇云”從中國新疆羅布泊上空騰起。這聲巨響，是讓世界震驚的中國“禮炮”，不僅向世界宣告了中國第一顆原子彈爆炸成功，也標志著中國從此打破了外國的核壟斷。“兩彈一星”功勛獎章獲得者吳自良主持研制的“甲種分離膜”是原子彈的核心技術之一，為原子彈的爆炸成功做出了突出貢獻。

為了祖國的繁榮富強而讀書

1917 年12 月25 日，吳自良出生于浙江省浦江縣的一個知識分子家庭，父親是前清秀才，后做過律師。他在家中排行第七，年齡最小。吳自良自幼在家讀私塾，從小就顯露出超常的聰慧。他母親便集中家里的財力供他讀書。1926 年，吳自良進入了全縣最好的浦陽小學。1929 年畢業(yè)后，他考上了浙江省立第一中學讀初中，當時他從縣城考進省城時，學習成績排倒數(shù)第2 名，但一學期后，他的成績升至正數(shù)第2 名。1932 年，他考入了浙江省立杭州高級中學。在中學時養(yǎng)成的良好學習習慣為他以后的治學和科學研究打下了基礎。

1935 年，吳自良以優(yōu)異的成績考入北洋工學院（北洋大學）礦冶系，一年后在“航空救國”的熱潮中，他憑借優(yōu)異的成績轉(zhuǎn)入了剛剛開設的航空機械系。1937年，抗日戰(zhàn)爭爆發(fā)，北洋工學院與北平大學等院校組成了西安臨時大學，學校遷至西安；1938 年，北洋工學院又與東北大學工學院等院校組成了西北工學院，學校遷到了陜西省城固縣西北10 余里的一個小山村——古路壩。當時教室設在祠堂里，用木板充當黑板。吳自良回憶：“當時校舍比較差，但教師教課非常好，學生學習很用功。”就是在這樣的艱苦環(huán)境下，他讀完了大學。

1939 年大學畢業(yè)后，他到云南壘允中央飛機制造廠任設計員。因為那個工廠許多工程師都是美國人，所以他不僅學到了有關飛機制造的知識，還鍛煉了英語口語。1942 年，該中央飛機制造廠遭日機轟炸，吳自良隨工廠撤到昆明，進入中央機械廠任副工程師。但國民黨當局通知他，要想重操舊業(yè)，必須加入國民黨。吳自良不愿加入國民黨。當時的國民黨航空委員會就以“逾期不報到”為由將他除名，并表明對他“永不錄用”。

1943 年，吳自良計劃自費赴美國留學，打算到麻省理工學院航空系學習。然而國民黨航空委員會對他“永不錄用”后，他只好改行。吳自良經(jīng)他原來所在的中央機械廠廠長的推薦，以助教的名義經(jīng)印度來到了美國匹茲堡卡內(nèi)基理工學院（現(xiàn)卡內(nèi)基梅隆大學）攻讀物理冶金專業(yè)研究生，師從X 射線晶體學家、物理冶金學家巴瑞特教授和物理學家斯莫洛柯夫斯基教授。1948 年，以優(yōu)異的成績博士畢業(yè)后，他留在了該校金屬研究所做博士后；1949 年應聘到美國錫拉丘茲大學材料系任研究工程師，主持美國國防部的重要科研項目“軟鋼中阻尼和疲勞”的研究。

1945 年，美國爆炸了世界上第一顆原子彈，小小的原子彈形成了巨大沖擊波。正在求學的吳自良開始還不知道原子彈是怎么回事，聽了幾次報告后，他知道了一個大概。當時的他不會想到若干年后會有機會參與祖國的核武器研制工作。在美國時，有一件事情給吳自良的震動很大。當時美國上層社會的人都穿質(zhì)地較好的衣服，他到當?shù)匾粋€高檔的服裝店去買衣服，而店員卻問他：“你是不是洗衣店的員工來收衣服的？”祖國貧窮，海外的游子再成功也被人看不起！聯(lián)想到許多在美的中國留學生怕被歧視而謊稱自己是日本人的情況，吳自良更堅定了以所學知識報效祖國、使祖國富強起來的決心。

1949 年10 月，新中國成立的消息傳到了美國，吳自良激動萬分。他毅然放棄了在美國擁有的優(yōu)越生活條件和前途無限的工作，立即著手回國投身新中國的建設。1950 年冬，吳自良突破種種阻撓，以華僑的身份取道日本和中國香港，于 1951 年年初終于回到了闊別7 年的祖國。

回國后，吳自良先到北方交通大學唐山工學院（西南交通大學前身）冶金系任教授。1951 年夏，他應聘為中國科學院工學實驗館研究員，主持物理冶金方面的研究工作。在新中國的嶄新天地中，吳自良開始了他一生為祖國而不懈耕耘的奮斗歷程。

為國防建設事業(yè)奉獻一生

回國初期，吳自良的主要研究志趣在于運用在美國學到的先進知識在世界物理冶金學科領域為中國爭得一席之地。但當時的中國百廢待興、科技落后，經(jīng)濟建設和國防建設中有大量材料學科方面的問題亟待解決。他毅然放棄了個人志趣，他說：“國家的需要就是我的研究方向。”

1953 年7 月，在“抗美援朝”戰(zhàn)爭中，前線急需一種“特種合金電阻絲”，中央軍委通過上海市委下達命令，限期半個月內(nèi)完成。上海冶金研究所承擔了這項任務。吳自良二話沒說，帶領科技人員刻苦攻關，如期完成了任務，獲得了表彰。

20 世紀50 年代中期，面對美、蘇、英3 個超級大國的核壟斷，中國也開始對原子彈技術進行研究。眾所周知，鈾235 是最重要的核燃料，在熱中子的照射下會發(fā)生核裂變，并通過連鎖反應放出大量核能。但在天然鈾中，鈾235 只占0.7%，其他都是鈾238。而鈾238 不但本身不發(fā)生核裂變，還要吸收熱中子，妨礙鈾235 連鎖反應的實現(xiàn)。所以要研制原子彈首先是要得到濃縮的鈾235。但二者的原子量差別很小，只差1.3%，所以把鈾235 和鈾238 這對“雙胞胎”分開，關鍵是制造出分離膜。美、蘇、英三國均把分離膜列為國家絕密，蘇聯(lián)稱之為“社會主義陣營安全的心臟”。

1960 年，中蘇關系惡化，蘇聯(lián)撤走了專家，也帶走了絕密級別的分離元件技術資料。時任二機部副部長兼原子能所所長的錢三強曾說：“有人揚言，沒有外援，中國的濃縮鈾工廠將成為一堆廢銅爛鐵，更不用說造原子彈了。這其中的關鍵技術是制造用來分離鈾 235 的分離膜。”

“甲種分離膜”對外稱“真空閥門”項目。包括上海冶金研究所、沈陽金屬所、復旦大學和二機部原子能研究所4家單位開展了研究工作。但當時因為力量分散、工作重復、交流不便而妨礙了研制的進度。周恩來總理及時做出了決定：要不惜一切代價，在五六年內(nèi)攻克這一“心臟”；并將任務交給了上海市和中國科學院。中國科學院將該研制任務集中下達到上海冶金所，通知其他分離膜研究小組攜帶設備于1961 年春節(jié)后到上海冶金所報到。于是，60 多名專家在上海冶金所組成了第10 研究室，對外稱“7 支部”。時任上海冶金所副所長的吳自良任室主任、技術總負責人。7 支部下設3個組，各個組分工合作，聯(lián)合攻關。

想到當年美國原子彈爆炸成功引起的轟動，現(xiàn)在有機會為制造自己國家的核燃料和原子彈出力，吳自良感到無上光榮。他放下籌備已久的研究項目，全身心投入到會戰(zhàn)之中。3年多的時間里，他大部分時間都待在實驗室中，每天檢查各組的進展，隨時解決各種問題。那時，他每天工作10 多個小時，過年過節(jié)也不休息。當時正值國家困難時期，吳自良和同志們一道住集體宿舍，吃大食堂，幾天難見“葷腥”。1963 年，劉少奇、周恩來等國家領導人特地到上海來聽冶金所的工作報告。二機部則經(jīng)常派人來查看工作進展。1963 年年底，上海冶金研究所正式報告：“心臟”被攻克，能在中等規(guī)模的工廠批量生產(chǎn)；元件性能良好，超過了蘇聯(lián)的元件；造價僅為原來估算的黃金價格的1%。

就這樣，中國科學家僅用了3 年多的時間就攻下了這一世界性技術難題，使中國成為世界上第4 個獨立掌握濃縮鈾生產(chǎn)技術的國家。

1964 年10 月16 日，我國第一顆原子彈爆炸成功，舉國歡騰。已著手新研究的吳自良從報紙上獲悉了這一消息，激動萬分。那遠方傳來的“禮炮”聲中，有全體中國人的自豪，也飽含著科學家對祖國的深厚情感！

在研究所，吳自良的一句話廣為流傳：“我們搞國防的要有‘豎著進去橫著出來’的決心，把一生都貢獻給國防建設事業(yè)！”他對祖國的真摯情感在這句話中表露得淋漓盡致。

（摘編自《為了那驚世的“禮炮”——記我校著名校友 “兩彈一星” 功勛吳自良》，李丹、王聰彬，原載于《天津大學報》，2008 年 6 月 12 日。由劉英整理）