严东生：百年之行 九十为半丨科技史

严东生（1918年2月10日—2016年9月18日），材料科学家，我国无机材料科学技术的重要奠基人和开拓者之一，曾任中国科学院党组书记、副院长，中国科学院上海硅酸盐研究所所长、名誉所长。1980年当选为中国科学院学部委员（院士），1994年当选为中国工程院首批院士。今天是严东生逝世10周年。

01

奠基耐火材料

新中国成立之初，我国钢铁工业亟待发展，而作为高温工业基础的耐火材料，相关研究才刚刚起步。

1950年，严东生辞去美国高校的工作回到祖国，任开滦化工研究所副所长。眼见国家建设百废待兴，他将目光锁定在耐火材料研究上。

1951年，应鞍山钢铁厂的邀请，严东生带领科研队伍奔赴东北，参与制定出我国第一套耐火材料的生产、检验和测试标准。同时，他还开展了窑炉热平衡研究，详细计算分析了高温装置中的热量分配，提出了节约能源的有效措施。

▲1951年11月，全国第一届耐火材料会议合影，第二排左五为严东生。（图片来源：《宏才大略 科学人生 严东生传》）

1954年，严东生调入中国科学院冶金陶瓷研究所。当时，包头钢铁厂是国家“一五”计划重点项目，但制造钢铁所需的白云鄂博铁矿石含氟量极高，对高炉耐火材料造成严重侵蚀，成为制约钢铁产量提升的一大难题。

严东生将这一难题分解为气态氟、炉底熔渣及腐蚀机理三个具体方向，组织数十人在研究所院子里砌起实验高炉，亲自爬上炉顶观察炉膛反应。经过在1立方米小型高炉、45立方米生产小高炉、11立方米实验高炉内进行的多次冶炼试验，他最终提出了高炉各部位选用相应耐火材料的综合方案，并就这个问题先后发表了十余篇论文，成功解决了含氟炉渣的侵蚀问题，该方案在包头钢铁厂沿用至今。

在国家需求中寻找课题，以深厚的理论基础和扎实的实验数据解决难题，严东生的这一研究思路和方法，对我国耐火材料理论的发展产生了深远影响。

02

无机材料新方向

1959年，中国科学院冶金陶瓷研究所的硅酸盐无机材料领域主体独立建所，成立中国科学院硅酸盐化学与工学研究所（现中国科学院上海硅酸盐研究所）。翌年，严东生出任研究所副所长。

根据国民经济建设的需要和国际科学技术发展动态，严东生对研究所的科研方向进行了及时调整，确立人工合成晶体、功能陶瓷、高温结构材料、特种玻璃、无机涂层材料五大研究方向。

在他的引领下，五大方向逐步发展，培养了一批学术带头人和技术骨干，不仅与国际发展趋势相一致，而且与我国国家战略相适应。

▲严东生（右一）与同事讨论相平衡理论。（图片来源：中国科学院上海硅酸盐研究所）

20世纪70年代初，国家急需一种能耐受极端高温的防热材料。严东生亲自挂帅组成攻关小组，前后试验了300多个实样。原本研究所只承担材料测试工作，但严东生主动争取，让所内研究人员自研的碳纤维补强石英复合材料“搭车”参加平行试验，并约定以实样试车结果决定最终是否采用。

1976年，在经历六次试制后，碳纤维补强石英复合材料实样终于烧制成功。试车当日，实样材料先是被火流包围灼烧，又遭消防水柱骤然喷淋，但检查时只被烧蚀了一点，达到验收标准。此后碳纤维补强石英复合材料成功地应用于国家重大工程项目中。

▲严东生（左二）与同事讨论复合材料研究（图片来源：中国科学院上海硅酸盐研究所）

03

闪烁晶体耀世界

1982年，丁肇中找到严东生：“你们能不能做闪烁晶体BGO？尺寸要很大很长。”

当时，丁肇中正在为欧洲核子研究中心（CERN）的L3探测器寻找新型锗酸铋闪烁晶体（BGO）。严东生明白，这是中国科学走向世界难得的机遇。

起初，实验组一年才能生长出10多厘米的晶体，成功率也不高。严东生率领科研团队另辟蹊径，采用改进型多坩埚下降法攻克晶体生长难关，在与多国厂商的竞争中胜出，并与CERN签订合同。

1988年，团队提前一年完成1.2万根大尺寸BGO晶体的研制和生产，赢得了国际声望。丁肇中曾说：“（谁）要BGO晶体，就到中国科学院上海硅酸盐研究所去！”

▲1988年，严东生与丁肇中（中）、郭景坤（右）讨论锗酸铋晶体样本。（图片来源：中国科学院上海硅酸盐研究所）

此后，严东生带领团队接续攻克生长更难的钨酸铅（PWO）晶体，2008年为CERN大型强子对撞机（LHC）探测器成功交付约5000根高质量、大尺寸PWO闪烁晶体。

此时，严东生已九十高龄，但他仍挂帅攻坚，正应了他那句：“不是‘行百里者半九十’，而是‘百年之行，九十为半’。”

在七十余年的科研人生中，严东生始终将学术追求与国家命运紧紧相连。如他自己所说：“从30年代的‘科学救国’到90年代的‘科教兴国’，其间尽管有不少起伏，但觉得有一条主线，即为国民经济的发展、为国家的强盛服务，是我毕生的责任和动力。”

严东生一生研究材料，也把自己炼成了一种特殊的“材料”：经得起高温、耐得住腐蚀、守得住初心。一代人终将老去，但他们开创的事业正年轻。薪火相传、弦歌不辍，便是对老一辈科学家最好的告慰。

来源：中国科学院大学

责任编辑：范思璐