无悔年华(110校庆)
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我的科研生涯

■ 滕 藤

滕藤学长

我1930年出生,1946年考入上海交大,由于羡慕清华“小解放区”的革命气氛,第二年我又考入清华大学化工系,1948年4月在清华参加了地下党的外围组织“民青”,秋天就加入了地下党。1951年毕业,留校任教,这时我已担任了校团委书记。直到1985年我才离开清华,在清华学习、工作了38年。水木清华是我心灵生命中永远的家。

此后八年,我在国家科委副主任、中宣部副部长、国家教委副主任几个领导岗位之间频繁调动。包括1987年,中央派彭珮云(任党委书记)和我(任校长)去安徽中国科技大学一年。直到1993年,我63岁时,被选为全国人大常委并被调中国社会科学院任副院长,直至离休。

回顾一生,牢记母校“自强不息、厚德载物”的校训,积极为祖国、为人民做奉献。这里做些片段回忆。

为制作原子弹材料探新路

20世纪50年代,毛主席指示要搞“两弹”,首先要培养人才。在蒋南翔校长领导下,1955年指派何东昌副书记组建工程物理系(实际上是原子能系),并抽调学机械、时任校教务处教学研究科科长的吕应中,学物理、时任人事室副主任的余兴坤和我做助手。当年就招生。

为了学习苏联培养原子能人才的经验,1955年9月蒋南翔校长亲自率高教代表团去苏考察,成员有清华教务长钱伟长、北大教务长周培源等,回来时带回苏联有关的教学计划和课程大纲。我们看了非常困惑,一致认为必须派人去学。当时派了四个人,其中有我。

本来去苏联学习都要在国内脱产学一两年俄语,幸好解放后,我跟化工系一位德国教授的夫人学过俄语,打下了基础。后来又参加了周光召他们组织的专业俄语短训班,总算可以基本满足留学的需要。

1957年7月,我作为进修教师来到列宁格勒工学院,学习人工放射性物质工艺学。导师是什维多夫,科学院院士,参加过研发钚、铀这些核弹材料,因此还有少将军衔。我向导师提出主攻制造核材料,他说我们这里拥有门德列夫工作过的全苏联最好的实验室,但要做核材料不行。其实核裂变后不仅是铀和钚,分析其他化合物也有用。我不愿做他布置的化学分析课题,他让我自己找课题。

1957年冬,滕藤在苏联列宁格勒工学院学习留影

于是我去了列宁格勒的谢德林图书馆,这里保存了世界各国核理论与技术的资料。我非常幸运地发现了1955年8月美国给日内瓦第一届和平原子能会议提供的缩微胶卷。其中讲到美国20世纪40年代制作原子弹的材料钚,都用居里夫人当年用的沉淀法。“二战”结束后,美国研制出溶剂萃取钚的新方法,叫雷道克斯流程,1954年投入运行。1956年美国汉福特工厂又用普雷克斯流程代替了雷道克斯流程,成为世界上最先进的核处理技术。比起苏联仍在使用的沉淀法,它不但效率高,而且可以自动化,对操作人员放射性伤害小。

看缩微胶卷用了我三个月的时间,这个图书馆条件很好,一天三顿饭都可以在里面吃。我从早上9点开馆到晚上11点闭馆,都在馆里工作,和工作人员都非常熟悉。缩微胶卷全是英文,幸好我英文底子还好,全看懂了。看缩微胶卷非常费眼,对我眼睛有了伤害。我向导师做了汇报,他承认美国萃取法比苏联沉淀法先进,并让我在研究室做了系统介绍。但我提出在学校做模拟实验,他说这是国防工业,学校做不了,仍让我做他布置的课题。

我按他的布置做了锶和铯的分离、稀土的分离等,导师让我用俄语写了一篇论文,并请他的研究生把俄文润色后,在《分析化学》杂志发表了。导师很满意,让我照这样做下去,再发表几篇论文就可以评副博士。

1958年,蒋南翔校长要办工程化学系,支持核化工的研究,让何东昌同志通知我回来筹建。当时我在苏联不仅学习,管留学生的钱其琛还让我当留学生总支委员会的委员,管4个学校的留学生。钱反对我回去,但我还是买了机票回到北京。1958年7月,清华建立了工程化学系,开始招本科生。首任系主任是张子高,1962年由汪家鼎接任,我于1960年任党总支书记,1962年兼副系主任。

工程化学系建成后,南翔校长认为力量很强,又调我去当党委宣传部副部长。我心系两头,仍想搞铀和钚的研究。1959年苏联突然开放,允许我到原子能核电站和国防15号实验室去实习,南翔同志同意我去。去了半年多,回来我就要求不要当宣传部副部长,仍回工化系,研究核材料。

我向系里介绍了美国的萃取法,正好汪家鼎也拿到一份美国洛斯阿拉莫斯实验室报告,他们做的也是萃取法。我们在实验室用冷试验做了验证,数据都符合。

当时我国在苏联专家指导下,都是用沉淀法,1959年苏联专家撤走后,二机部仍想沿用这种办法。我们听说二机部要在吉林召开一次全国专家会讨论此事,就事先将萃取法写了详尽资料,一到会就先散发这份报告,汪德熙、刘允斌(刘少奇之子,在苏联学过核科学,回国后在二机部工作)和天津大学都支持我们。主持会议的白文治局长向二机部刘杰部长、刘西尧副部长做了汇报,决定开党组会研究,找我和汪家鼎参加会。我们每人讲了一段,比较沉淀法和萃取法的优劣,并说在实验室已做了验证,现在需要建中试基地,完善生产流程和设备的验证。会议决定上马萃取法,并向周总理汇报,总理批给230万元,后追加到300万元,由清华为主搞会战,取名“712”工程。

搞萃取法,美国资料里稀释剂是煤油,煤油是复杂的混合物,用不好会出大问题。经过考虑,用人工合成煤油最好,成分可以控制。在锦州有个石油六厂,总工程师是李贵鲜(后来当过国务委员、中国人民银行行长),找他们做人工合成煤油,经过放射辐射很稳定,解决了萃取法的关键问题。

建设“712”,开始选址在清华附近的八家,地方上听说有核辐射,就提意见。市委书记刘仁听说,也很关心,认为应另选址。他亲自带我和吕应中开车去南口虎峪,这里后倚大山,前面只有一条路,既安全又保密。于是决定在这里建“712”中试基地,后来这里成为清华建试验核反应堆的“200号”。

建设“712”中试基地,工程化学系的学生都参加了,和修密云水库一样,实现了清华任务带学科的特色。不仅出色完成了萃取法全套设备和工艺流程的研发,还培养了一大批人才。中试成功后,我让吴华武带一批人去404厂转产。此后我国生产军用和民用核燃料的404厂、821厂的很多技术人员、领导人员都是工程化学系的毕业生。陈宝生当过404厂厂长,况利华当过404厂党委书记,而且都是连年的模范。

当时,全世界核能工业比较完整的只有两个国家:法国和中国,连美国都不完整,还缺一些环节。我们的核燃料元件全是自己研发出来的。

没有萃取法提取的钚239,就没有我国的第一颗钚原子弹,没有工化系培养出的大批人才和科研成果,就没有后来原子弹、氢弹和原子能发电站的发展。工化系的师生们为此而骄傲。

发展溶液理论和湿法冶金

“文革”后,工化系扩大招收研究生,并开展了国际学术交流。我不愿局限于研究辐射化学,开始重点研究萃取过程的热力学和动力学。我带的几位研究生很有成就。

当时蒋南翔校长为培养拔尖人才,选拔一批本科生、研究生,由指定教授一对一培养,叫“因材施教生”。我带的因材施教研究生黄瑞和能力就很强。我指导他用氟离子电极把溶液中钠、钾、钙、锶、镁测出离子活度,并用数学模型把活度和热力学平衡常数一次测定计算出来。他做成功了。冶金热力学的权威魏寿昆院士看了很有兴趣,召集会议让我作系统讲解,并让我们在他主管的《有色金属》上发表论文。黄瑞和跟我读完硕士后,去美国密歇根大学读博士,该校化工系认为他的硕士论文够博士论文水平。他的导师是搞固溶体的,他用跟我搞溶液那套办法搞固溶体,也获得成功,得到导师和系里赏识,后来担任该校结构分析实验室的主任。

溶液理论的世界中心是美国加州大学伯克利分校。J.H.希尔德布兰德教授(1881—1993)是大权威,他百岁生日我去参加,和他们建立了联系。老教授的一位大弟子K.S.皮策,当过斯坦福大学校长,卸任后继续研究电解质溶液。我把我的第一助手李以圭送到他那里进修,李把皮策教授著名的Pitzer方程由低阶推到高阶,使应用范围更广。皮策特别高兴,把方程改名为Pitzer–Li方程,还要把李以圭留在他那里工作,我只同意他半时在清华,半时在伯克利。后来李以圭研究工作很出色。老教授另一位大弟子J.M.普芳施尼茨研究有机溶液,我和他合作在中国开了一个化工热力学和溶液理论学术会,本来计划只是中美双边会,他却把在德国、法国的弟子都找来了,实际开成了国际学术会议。

我有一位搞溶液理论的得意门生李如生,硕士毕业后我就送他到比利时诺贝尔奖获得者伊利亚·普利高津教授那里读博士。教授给李如生一个有关化学的数学模型题,估计他要三个月才能做完。李如生用一个多月就做完了。这个课题把普利高津教授一个低阶理论推广到高阶,教授非常满意,留他在那里搞研究。李如生有个雄心壮志,要打破热力学第二定律。本来研究有进展,可惜英年早逝。

清华的传统还是要把理论运用为经济建设服务。当时冶金都注重火法,把许多珍贵的有色金属都当废渣扔了。我和魏寿昆院士合作,把萃取法应用到冶金,叫湿法冶金,共同署名写了论文宣传此事。当时副总理兼国家科委主任方毅同志对资源综合利用很关心,带着他的搞冶金的班子和我去了包头的稀土矿、攀枝花的钒钛矿、金川的贵金属矿、云南的锡矿和钨矿。他们大多用火法,我一路宣传湿法冶金,在金川说服他们在炼铜后用湿法冶金,从矿渣中提炼金、银、铂、钯等贵金属。其实国际上已经有用湿法冶金直接炼铜的,如英国在非洲赞比亚就建了很大的铜矿,用湿法冶金炼铜。我组织清华工化系师生在金川铜矿完成萃取湿法冶金研究,推动了全国湿法冶金工艺。我国有色金属资源丰富,伴生元素多,清华工化系为资源综合利用做了很大贡献。

1984年是我在清华的最后一年,我和汪家鼎教授研究了核废料的处理问题。压水堆核电站的新燃料含3.2%的铀235和96.8%的铀238,在压水堆中燃烧后,剩铀235约7.6%,铀238约94.3%,我们用萃取法回收铀和钚再制成核燃料元件,重复使用。强放射性废物则直接固化,使它们具备安全处置条件。这样形成闭合循环,既经济又安全。

引进、推动我国“可持续发展”研究

1993年我被调到中国社会科学院任副院长,我是学自然科学的,干这工作有点不搭界。但我在国家教委时分管联合国教科文委员会中国分会的工作,接触到国际上研究社会发展的许多理论,如环境治理、生态经济、可再生能源等都是自然科学和社会科学的交叉。当时挪威首相提出了可持续发展的理念,在欧美很盛行,而我们国内还少为人知。我认为社科院应负起这个责任。

我首先建议和推动社科院建立有关组织集合人力开展研究。1997年在世界经济与政治研究所成立可持续发展研究中心,2000年成立生态经济研究中心,开展了许多学术研究活动。

我组织出了三本书:第一本书主要介绍了西方各国的理论发展和他们的观点。当时台湾把这理论译为“永续发展理论”,我们研究认为不妥,改译为“可持续发展理论”,这个名称为全国所接受。这本书是我和助手李千共同写的,社科院郑玉歆也参加了。

滕藤图片集

第二本书是我和数量经济与技术经济研究所副所长郑玉歆合写的,他也是清华毕业生。这本书完全是从发展中国家角度写的,而且反映了中国的情况和观点。当年获得国家图书奖。

第三本是联合国教科文组织要出一套生命大百科全书,其中有一本是讲可持续发展的,他们约我编写。我约了日本金泽工业大学校长金田一郎、一位奥地利专家和一位我国香港专家共同编写。这本书完全是从发展中国家角度写的,因为教科文组织成员大多数是发展中国家,很顺利通过。后来在约翰内斯堡开的国际首脑会上,还专门把我写的结论部分抽出来印成专门文件发给各国首脑。

现在,“可持续发展”方针已成为我国重要国策,成为联合国的共识,内涵也大大丰富和扩展。我在社科院总算做了引进、推广的工作。