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嚴東生*


嚴東生(1918年2月10日—2016年9月18日),出生于上海。無機化學家、材料科學家。1980年當選為中國科學院學部委員(院士)。1994年又當選為中國工程院院士。1956年加入九三學社。

嚴東生于1918年2月10日出生于上海的一個知識分子家庭。父親畢業于北洋大學土木工程系,任京漢鐵路局工程師,為人正直、工作勤懇;母親畢業于杭州女子師范,是一位知書達理的知識婦女。嚴東生自幼受到良好的家庭教育,他勤奮讀書,為人正直。1929年就讀于北平英國圣公會辦的崇德中學,嚴東生品學兼優,學習成績一直保持年級第一名。這個學校有多位英籍教師,多門課程用英文課本或英語講授,他高中畢業時已可閱讀英文名著,打下了良好的英語基礎。崇德中學的寄宿生活,養成了他獨立生活和學習的能力。他熱愛田徑、網球、手球運動,使他能長期保持良好體質和充沛精力。

1935年,嚴東生考入清華大學化學系。該系要求學生在第一學年成績必須是良好以上,否則就得轉系。嚴東生以總評優秀的成績升入化學系二年級,邁入終生從事的化學專業殿堂。1937年,抗日戰爭爆發。嚴東生未能隨校南下,遂從清華轉入燕京大學化學系。燕京的教育更注重啟發式,即使是考試,包括期終大考,也常開卷進行,以提高學生分析問題、解決問題的能力。在這種方式培養下,嚴東生練就了獨立研究問題的能力,對他以后的學術生涯頗有裨益。在大學的最后二年,他始終保持著全校總成績第一名的優異成績。他選擇“酚醛高分子聚合及其離子交換作用”作為畢業論文課題,撰寫出質量較高的論文,獲得好評。1939年,嚴東生從燕京大學畢業,留校攻讀碩士學位兼做張子高教授的助教。在張子高的影響下,嚴東生對無機材料研究中一個重要基礎課題——“固相反應”進行探索,撰寫了研究論文“固相反應機理”并獲碩士學位,為以后長期從事材料科學研究邁出了堅實的一步。1941年,太平洋戰爭爆發,燕京大學停辦,嚴東生隨張子高教授受聘于私立中國大學。1942年應聘任唐山開灤耐火材料廠工程師。抗日戰爭勝利后,燕京大學復校,嚴東生回到燕京大學,并于1946年獲得留美獎學金。他先入美國紐約大學化學系,一年后轉到伊利諾大學,從事無機材料研究,并攻讀博士學位。由于他在中學、大學的基礎扎實、學習勤奮、思維敏捷,學習成績一直十分出色。1949年春,他的博士論文“高溫氧化物系統相平衡研究”(Research on Phase Equibrium of High Temperature Oxide System)順利通過答辯,獲陶瓷學博士學位并留校任博士后研究員。同年,被選為西格馬賽(Sigma Xi)等四個榮譽學會會員。

1949年10月,新中國誕生的消息使遠在大洋彼岸的嚴東生欣喜若狂。他渴望立即回國,以了“矢志科學、許身報國”之心愿。1950年春,他放棄國外優厚的工作、生活條件,毅然辭去伊利諾大學的聘約,克服種種阻撓,登船繞道香港回到中國。回國后,幾十年以來一直從事無機高溫材料、特種涂層和復合材料的研究工作。先后在開灤煤礦化工研究所、開灤耐火材料廠、唐山交通大學化工系任副所長、主任工程師、兼職教授等職。1954年調到中國科學院上海冶金陶瓷研究所任研究員。1950年,國家正處于國民經濟恢復時期,鋼鐵工業急需在戰后的廢墟上重建。嚴東生到開灤化工研究所后,立即著手耐火材料的研究,并到鞍山鋼鐵公司參與制定我國第一個耐火材料的生產、檢驗、測試標準。該標準以后沿用頗久,對我國的鋼鐵工業發展起了促進作用。與此同時,他還開展了窯爐熱平衡的研究,詳細計算分析了高溫裝置中熱量的分配,提出了節約能源的有效措施。1954年,我國開始第一個五年計劃。包頭鋼鐵廠的建設是國家“一五計劃”重點項目之一。然而包鋼原料——包頭鐵礦石含氟量之高為世所罕見,對各類耐火材料具有嚴重侵蝕破壞作用,給高爐煉鐵帶來嚴重困難,這在國外的鐵礦冶煉史上也是沒有碰到過的。中國科學院冶金陶瓷研究所承擔了解決這一難題的任務。在周仁所長的指揮下,嚴東生帶領一批科研人員進行耐火材料的侵蝕機理和合理選材的研究。他把這一綜合性的復雜課題,先分解為幾個大方面進行合理組織,分別研究再綜合分析。他在現場從一些由小到大的實驗高爐取樣,研究氟在高爐中的變化過程及其對不同部位爐襯的侵蝕作用與礦物學變化;又在實驗室內設計了一套嚴格的實驗程序,驗證氣態氟化物與液態含氟熔渣對各種耐火材料的侵蝕機理。他和他的研究組把侵蝕機理、動力學過程和化學、礦物學變化等研究結果進行綜合分析、研究并撰寫了“含氟高爐型熔渣對耐火材料侵蝕作用的研究”、“HF氣體對黏土磚與高鋁氧磚的侵蝕問題”、“冶煉含氟礦石對45m3高爐爐襯侵蝕問題的研究”等論文、報告十余篇,為包鋼煉鐵高爐各部位的選材提出了可行建議,這一工作于1981年獲得國家自然科學獎三等獎。1960年,嚴東生調到中國科學院上海硅酸鹽研究所任副所長,主持科研業務工作。除管理全所科研工作之外,他結合我國稀土資源特別豐富的特點,指導兩個研究小組對稀土氧化物與其他高溫氧化物體系進行多元系統的相平衡與結晶化學規律的研究,和合作者一起撰寫了“CaF2?La2O3系相平衡的研究”、“三價稀土氧化物——氧化鈹系統的研究”、“稀土氧化物——氧化鈦系統的相平衡”等多篇學術論文,獲1982年國家自然科學獎。60年代初期,他根據國際科學技術發展動向和國民經濟建設需要,及時對研究所的科研方向進行調整,把硅酸鹽所從主要從事傳統硅酸鹽材料的研究,調整為新型無機材料的研究,以使硅酸鹽所的發展能跟上國際科技發展的步伐,更好地為國家建設服務。硅酸鹽所的科研方向由此有了一個重大轉折,開辟了人工合成晶體、功能陶瓷、高溫結構材料、特種玻璃、無機涂層材料等新的研究領域并做出了一系列成績。由他和殷之文、郭景坤等人合作承擔研制的用于高頻大功率微波發射管的高鋁氧陶瓷大環及其與金屬的封接技術屬國內首創,于1965年榮獲國家科技發明獎。在他的領導下,硅酸鹽所建立了國內第一套等離子體射流噴涂設備并開展各類無機高溫涂層材料的制備和應用研究;開展多種性能的測試和在高溫及多種綜合使用條件下的物理化學變化及其與熱應力關系的研究,寫出了十多篇研究論文和報告。“文革”期間,他不顧個人安危,和一些科研人員一起,對高溫合金、難熔金屬抗氧化耐腐蝕涂層等課題進行研究,完成多項重要軍工任務,為國民經濟和國防建設做出了貢獻。為此,在1978年全國科學大會上他與合作者一起獲得多項重大科技成果獎。

1978年,嚴東生被任命為中國學院上海硅酸鹽研究所所長兼中國科學院上海分院副院長。他查閱了大量資料,充分了解國際無機材料科學的發展狀況和我們的差距。在此基礎之上,他進而對硅酸鹽研究所的科研布局又一次作了調整,明確以無機新材料和材料科學作為該所的主攻方向,突出無機高溫結構材料及其復合材料的研究工作,使硅酸鹽所的科研工作不僅跟上國際材料科學發展的步伐,而且使該所在國際新材料學科研究領域中占有一席之地。硅酸鹽所在嚴東生的精心組織和指導下,在高溫結構陶瓷及其復合材料的研究工作方面取得顯著進展。他組織并指導氮化物體系相平衡的研究,部署了力學性能研究組,建立了材料缺陷無損檢測實驗室,形成一個從材料角度出發的比較完整的研究網絡。在他的指導下,他和合作者不僅為我國第一代洲際導彈提供了關鍵材料和部件(于1981年獲得國家發明獎一等獎),而且通過對材料規律性的研究及對材料主晶相與晶界相的設計獲得了預見性的結果。已獲得的氮化硅系陶瓷強度可保持到1400℃的高溫而不下降,具有優異的高溫蠕變特性;通過原位增韌,不僅成倍地提高了材料的斷裂韌性,且可隨著溫度升高而上升,直到1300—1400℃。20世紀90年代初,嚴東生又注意到材料制備科學中的濕化學途徑,并指導青年科研人員開展納米級尺度的粉體與材料合成的探索,研究超細粉體的化學與結構特征及其燒結致密化規律,所制取的超細晶粒氧化鋯陶瓷可在比通常工藝低400℃的溫度下燒結。他預期納米級陶瓷材料的研究將成為90年代的一個重點領域并將出現許多性能上的突破,這方面的工作和材料設計相結合將形成材料科學研究領域的前沿內容。嚴東生重視基礎性研究工作,他認為材料科學是一門多學科交叉的邊緣學科,基礎性研究工作極為重要。為此,他組織并系統開展了材料的組成、結構和性能之間關系的研究;開展了亞微米、高活性粉料制備,成型與燒結機理的研究;組分、缺陷、晶界和顯微結構對材料性能和高溫力學性能的影響的研究,以及缺陷的無損檢測和評價、材料的斷裂力學等方面的研究。與此同時,在他的倡議和主持下,一個以中國科學院上海硅酸鹽研究所為依托的,面向全國的中國科學院高性能陶瓷和超微結構開放實驗室于1988年正式成立了。嚴東生擔任該室主任。在國家自然科學基金會的支持下,還組織中國科學院的兩個研究所及西安交通大學、清華大學等四所著名高等學校的材料系,確立一個以“精細陶瓷材料的組成設計與微觀結構控制”為主題的重大基金項目,聯合進行材料的基礎探索工作。

嚴東生不僅是卓有成就的材料科學家,也是一位出色的科研組織領導工作者和社會活動家。他于1960年3月加入中國共產黨,長期擔任研究所和中國科學院的領導工作。1981年至1987年任中國科學院副院長、黨組書記等職。期間曾協助院長負責主管中國科學院科學基金委員會,建立了一套依靠科學家的擇優支持的基金評審制度,為1986年國家自然科學基金會工作體制的建立、實施提供了良好的基礎。1984年,他根據國家改革開放的總方針,對科學院內基礎、應用、開放等三類工作,提出了應分別按不同評價標準,不同管理辦法予以推動、支持和管理的設想,并向黨中央、國務院提出“關于中國科學院科技體制改革的匯報提綱”,經批準后于全院試行。這是中國科學院全面推行科技體制改革的一個文件,使中國科學院的改革邁出了重要一步。

嚴東生于20世紀50年代后期至60年代前期曾任九三學社上海分社委員及中國科學院上海支社主任委員。他曾代表九三學社,任上海市第二、三、四屆政協委員。他1960年加入中國共產黨,1978年被選為中共十一大代表,1979年1月至1982年9月任中共中央紀律檢查委員會委員,1982年9月當選為中共十二大中央委員。他還曾任第六、七屆全國政協常委,第六、七屆上海市政協副主席,中美友好協會副主席,歐美同學會副主席、名譽副主席等職務。他曾經擔任過國家發明獎評選委員,國務院學位委員會委員,國務院科技領導小組成員等。他還被邀擔任多個國際學術組織和重要刊物的編委會領導職務,如亞洲各國科學院聯合會主席,國際陶瓷科學院創始董事,國際陶瓷學聯合會執行理事,國際純粹與應用化學聯合會銜稱會員(TitularMemberIUPAC),《國際固體化學雜志》(JournalofSolidStateChemistry)、《材料科學與工程》(J.Materials Science and Engineering)、《材料通訊》(Material Letters)編委,《國際陶瓷學雜志》(Ceramics International )主編等等。

嚴東生非常重視對年輕科技人才的培養。他在一些報刊上發表文章,提倡“造就大批青年科學家。”他說,許多創造性的見解是青年人先意識到的或先提出來的,導師的責任是善于發現有創新精神的年輕人,予以鼓勵,促使其完善。培養青年科學家,重要的一環是樂于、善于發現和支持富有創見的年輕人,給他們機會和舞臺以發揮其才能。

 嚴東生院士主要論著

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