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因势而谋 顺势而为 ——感悟陈国良院士的治学之道

单位:李伟 惠希东 陈曦 | 来源:中国科学报 | 更新时间:2018-07-11 | 点击数:

2001年教师节前夕,作为北京科技大学校报记者,我们采访了陈国良院士。

凉爽的初秋,阳光透过窗外绿色的爬墙虎撒向陈院士的办公室。我们聊了整整一个上午。那时的陈院士,大病初愈,但精神矍铄。

采访始终围绕陈院士的科研工作。当时陈院士最重视的,同时也是国际上最热门的大块非晶合金研究也自然成为我们的主要话题之一。

1999年,正是国内大块非晶合金研究刚刚起步之时,陈院士以他敏锐的洞察力感觉到这是一个热点,于是招兵买马,大干起来。当时,国际上做大块非晶合金研究最好的有两个小组:一个是加州理工学院的W. H. Johnson研究组,该小组的前身是非晶研究的鼻祖Duwez领导的亚稳材料小组;另一个是日本东北大学的A. Inoue小组。两个小组一个有深厚的非晶研究底蕴,另一个则有雄厚的财力和先进的仪器设备。陈院士把几个年轻助手叫到他的办公室,问大家准备怎么着手,因为当时研究条件比较差,大家信心不是很足。陈院士说,我们每做一件事情,一定要想办法超过别人,不要老是跟在别人的后面跑,可是我们又不能硬拼。日本方面经费充足,人员众多,他们可以在很短的时间内做出几百个甚至上千个样品,如果纯粹炒非晶的成分配方,我们不能望其项背。美国方面在实验和理论研究上都超强,在应用上更不差,1999年的时候,他们就将非晶做成了穿甲弹的弹心,并且成立了Liquid Metal公司。陈院士认为,由于大块非晶合金所含元素多,所以如果没有理论指导,纯粹炒菜式摸索新成分是不行的,还是要找一个理论突破口。经过反复思考,陈院士最终确定,从大块非晶合金的结构入手,找到非晶结构与形成能力的联系,返回来再设计非晶成分。

陈院士高屋建瓴的分析,使研究小组茅塞顿开,信心大增。按照陈院士的思路,大家很快开展了非晶态合金多元短程序的研究。2000年初,研究工作完成了部分工作,恰逢第一届大块非晶合金国际研讨会在新加坡召开,陈院士在会上作了一个关于非晶合金短程序结构的邀请报告,回来后兴奋地对课题组人员说,他的这个报告在会上讨论相当热烈,Johnson教授和Inoue教授都很感兴趣,美国空军的Miracle博士直接提出来要开展合作研究。陈院士介绍的这些情况,更加坚定了进一步在多元短程序畴与非晶的形成能力的联系上进行理论和实验研究的信心。到2002年3月,研究组已基本建立了非晶态合金多元短畴过冷程序理论的雏形,并于4月份在中国台湾基隆召开的第二届大块非晶合金国际研讨会上正式宣布。

非晶合金有序结构普适规律的研究工作,起初也发端于陈院士的一个发现,即非晶结构是由非完美的晶体结构排列加上无序排列的原子所构成,也即所谓非完美有序堆积。为了证实这个想法,陈院士专门带着他的博士做分子动力学模拟,陈院士在计算机上亲自分析,有些图甚至自己去画。关于这方面的进展,陈院士在2004年全国非晶合金研讨会上作了更深入全面的阐述。在此后短短几年的时间里,课题组在非晶合金局域有序结构研究方面又取得了新的成果,先后在《应用物理快报》和《材料学报》等国外知名杂志上发表了多篇论文。

2007年后,陈院士在非晶合金结构方面投入的精力更多了。他心里有一个对非晶结构研究的宏伟工作蓝图,就像他心中的太阳一样,引导着他不停前行。每个星期他都要固定一天召开课题组讨论会,并且专门请当时在香港理工大学担任杰出科学家的C.T.Liu教授来讨论,历时半年,终于在2009年香山科学会议期间找到了答案,这就是非晶合金的结构是球周期结构与平移对称结构相结合的产物。他将这种模型称之为非晶结构的普适模型,这一理论发表于2010年的《物理评论快报》上。审稿人在评审此工作时写道:“这项工作是对非晶合金结构研究的一个重要贡献。”寥寥数语,反映了陈院士整整十年来对非晶合金结构孜孜不倦的探索,也是对他在科学研究领域辛勤耕耘的最大肯定。

因势而谋,顺势而为,致知在格物,这是采访中我深深体悟到的陈国良院士的治学之道。

原文链接:中国科学报(2018年5月7日)

(责编:孟婍、冯忠滨)