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附中学子汪德熙

【编者按】汪德熙(1913-2006),祖籍江苏,1931年毕业于北京师大附中。我国著名的高分子化学家、中国科学院资深院士,参与领导并组织了核武器研制过程中的放射化学研究工作,是我国核化学化工事业主要奠基人之一。第三届全国人大代表、中国核学会第三届理事长、中国核工业集团公司科技委高级顾问、全国“五一”劳动奖章获得者。

一、求学生涯

汪德熙祖籍江苏省灌云县,1913年9月27日出生在北京。父亲汪寿序是清朝末年的秀才,他熟读经书,特别崇尚晁错的《论贵粟疏》,认为中国应以农为本,因而在时兴“新学”时,他进了农业大学。大学毕业后,在国民政府农商部谋到了一个相当于科长的官职。但那时正值军阀混战,不仅使他一片治国治本的热情化为乌有,就连薪水都拿不到。一点点维持费难以供养七口之家,于是他把全部希望寄托在培育几个儿子身上。日后,汪氏家族中果然出现了几颗闪亮的科学明星。三儿子汪德熙是其中之一,他成了高分子化学家和核化工专家,中国科学院学部委员(院士)。

汪德熙从小天资聪慧,勤奋好学。一个玩具在他手里可以捣鼓半天,总想弄出个所以然来。父亲和同事下围棋,他总是目不转睛专心致志地在旁观看。过一段时间,有点坐不住了,小手就伸呀伸的。有一次,父亲的同事逗他:“你敢跟我下吗?”“试试看!”他毫不客气地爬上了凳子。那个同事没想到他那么认真,只好漫不经心地和他对弈。几步棋下来,这位棋坛老将不得不警惕起来。父亲和他下棋,开始让九子、七子、……,后来让先,再以后就各有胜负了。

1929年夏,汪德熙以第一名的好成绩被录取在北京师大附中。那时他家离师大附中较远,虽有电车却舍不得花钱乘坐,每天坚持步行来回。家里每天给他一角钱吃中饭,他舍不得吃肉丝面,天天吃素汤面充饥。这样每天可省下一点钱,到年底凑足买一双鞋子穿。贫寒的家境磨炼了他,铸就了他认真、刻苦、勤奋的品质。在中学,他最喜爱两门功课:一门是化学,这对他日后成为化学家不无关系;第二门是历史,中国悠久而光辉的历史使他振奋,但鸦片战争以后,帝国主义入侵,清政府和国民政府的腐败昏庸,一个个丧权辱国条约的签订,国土的沦丧,使他牢牢记住“国家兴亡,匹夫有责”,从而萌发了为国报效的决心,从此把自己的奋斗目标与国家的兴亡紧紧联系在一起。

中学毕业时,因为他想学化学,毅然放弃了保送的机会,决定自己报考清华大学化学系,结果以名列前十名的成绩跨进了当时中国最负盛名的学府清华大学。1935年,他又以优越的成绩考上了清华大学研究生。由于他崇拜侯德榜有志气又有创新精神,所以选择了比较难的工业化学研究课题。他首先完成了用电解还原法制备有机化合物,用转动电极改善染料中间合成过程中扩散速度的迟缓问题。随后做“用农村纤维素原料制人造丝纸浆”的毕业论文。选定这个题目是因为当时日本的人造丝纺织品充斥中国市场,而中国连人造丝原料都没有。可是,正当研究工作取得满意进展时,“七七”事变爆发了,研究工作被迫中断。

1938年7月至10月汪德熙曾在八路军冀中军区供给部从事过化工技术工作,研制成功安全的氯酸钾炸药。1938年底,他的导师张大煜先生担任了西南联合大学化工系主任,约请汪德熙去昆明当他的助教,并继续他的研究工作。通过反复试验,他将一步碱法蒸煮改为两步碱法蒸煮,节省了耗碱量和漂白所需的氯含量,而且所得到的纸浆其α、β、γ纤维素含量完全符合人造丝用纸浆的要求。但是想不到张先生从国外购买的铂金制喷头被敌机炸毁,试制人造丝的工作又不得不中断。随后张大煜鼓励他报考清华赴美公费留学考试。他为了做侯德榜那样对国家有贡献的人,选择了竞争激烈的化工专业,他凭借着扎实的基础和认真的准备,以第一名的成绩被录取了。就这样,在1941年8月,他登上了西渡的海轮,跨进了世界上久负盛名的马萨诸塞州的麻省理工学院的校门。

在麻省理工学院,他对音乐爱到了着迷的程度。他有一副优美动听的歌喉,还会拉小提琴、弹钢琴。他参加过哈佛大学和麻省理工学院中国留学生组成的歌咏团。差一点被热心音乐的朋友引入“歧途”,最后还是当时著名的语言学家赵元任教授坚定了他继续在科学大道上奋斗的决心。

在麻省理工学院一学就是四年半。为了拿下化工博士学位,首先要通过艰难的专业基础课和专业课的考试。考试题很难,可他却是那次考试中唯一通过的外国学生,为中国人争了光。1944年到1945年期间,第二次世界大战进入最后的决战阶段,美国国内的军用物资非常匮乏,甘油紧缺。汪德熙的博士论文就是用电解还原葡萄糖制备能替代甘油的重要原料——辛六醇。由于当时被列为控制物资,他的研究成果未让发表,至今存在麻省理工学院的图书馆里。

二、报效祖国

获得博士学位后,美国有不少学校想聘请他,但他想到了祖国刚从日本侵略军铁蹄下解放出来,国家急需建设人才,所以毅然决定回国。1947年1月,怀着报效祖国的赤子之心,汪德熙来到了天津南开大学化工系任教。在大学讲坛上,他引进了麻省理工学院的先进教学方法,很快就成为颇受学生欢迎的年轻教授。在此期间,迎来了全国解放,教育事业得到了重视。虽然国家百废待兴,财力不充裕,政府还是拨出可观的经费给南开大学,这使风华正茂的汪德熙欣喜若狂。他日以继夜地工作,终于做出了创造性的成果——用国产的邻苯三酚和糠醛制备塑料。因为这是国际上的首创,美国化学文摘还登出了这篇论文的摘要,受到了国内外的重视。

1952年全国院系调整,汪德熙调入天津大学当了化工系系主任。在他的努力下,这个系每年为国家国民经济建设岗位输送300多名毕业生,办成了国内名列前茅的化工系之一。在任教期间,他曾讲授过化工原理、化工热力学、工业化学及计算、化工经济权衡和高分子化学等课程。他在教学之余,还踌躇满志地在高分子化学科学领域内大显身手。他看到我国钢铁产量跟不上工业高速发展的需要,立即把科研方向转向能代替钢铁的不饱和聚酯玻璃钢,成功地把这种新型复合材料制成了玻璃钢小汽车壳体。这类玻璃钢大制件要求在室温条件下加工成型,所以必须控制不饱和聚酯的聚合速度,使反应物能在室温条件下聚合固化,而其反应速度又不能过快,以免反应物在成型过程中过早固化而无法加工。汪德熙用控制引发剂、促进剂品种及它们在反应物中的浓度的方法,成功地控制了聚合反应速度,使加工得到的小汽车外壳不仅强度达到了要求,而且外形光亮,是当时其余两家试制品所不及的。

1956年3月,汪德熙光荣地加入了中国共产党。

1956年4月,他被邀参加了中共中央宣传部召开的省、市委宣传部和文教部科学工作座谈会,在会上做了名为《化学材料和燃料的新用途》的科学专题报告,深入浅出地介绍了世界科学技术新成就,引起了与会者的极大兴趣。

同年,他还被聘参加全国十二年科学技术发展远景规划,主持《稀有金属》和《钦冶金》两个专题规划的编写工作。在中共宣传部召开的科学工作座谈会上介绍时,受到了有关部门和科学界的重视。

1960年隆冬,他接到了被调到第二机械工业部工作的调令,他感到很突然。当时天津大学的教学和科研都离不开他,他更不愿搁下快出成果的工作。但他还是愉快地接受了原子能研究所副所长的任命,负责化学线工作。从此,高分子化学家汪德熙开始成为核化工专家。

作核燃料后处理工艺研究的301工号的建设是他到所后抓的第一项工程。他一到任,就为化学线的科研人员带来了“三严”作风。在一次关于该工号施工安装的讨论会上,他坚决支持几位科技人员修改苏联原设计中弱放废液蒸发器出入口管子位置颠倒的错误,并坚持要求修改后施工。不料,他遇到了“修改?谈何容易?误了工期谁负责”的强烈反驳。汪德熙坚持说:“这是科学,不是儿戏,不能光顾进度,必须修改!”早已过不惑之年的汪德熙,却阳刚之气不减,看准了的事,他决不马虎。施工单位几次以抢进度为理由,要求免去对贮存强放废液大罐的γ擦伤,都被他拒绝了。

1962年,党中央决定加快核武器研制的进程。核武器引爆系统的点火中子源的研制是研制核武器的关键,这任务光荣地交给了化学线。那时有三个引爆中子源方案。在一次讨论会上,有人说503方案进展顺利,汪德熙则对此做了深入的调查分析,他提出503方案虽进展顺利,但对引爆装置制备尚属于方案论证阶段,而王方定小组的方案则不但原料制备进展顺利,而且引爆装置也取得了重大进展,是很有希望的方案。当时很多领导原以为王方定小组的方案较难实现,后来改变了看法,决定重点组织王方定小组方案的攻关。汪德熙的意见对正确决策起了一定作用。

王方定小组的实验是在简陋的工棚中进行的。寒冬,工棚内滴水成冰;夏日,工棚内却像个大蒸笼。由于剂量大,毒性大,工作人员进实验室要穿三层防护衣。点火中子源三个方案上马后的一日,汪德熙来到工棚,刚装备完自己,他就已大汗淋漓了。进到实验室,看到工作人员一个个满头大汗紧张地工作着,他心疼极了。第二天,人们惊奇地发现实验室里多了两台电扇。那时候电扇只有仪器设备可以享用,汪德熙却破例地批给了工棚实验人员。领导上的关怀就像催化剂一样,增强了凝聚力和战斗力,王方定小组出色地提前完成了任务,对核武器研制做出了重要贡献。其他两个方案的科研工作,也在汪德熙的关怀和支持下,顺利完成了任务。其中氚工艺研究曾对404厂生产氚提供了生产和分析控制方法,钋的制备研究曾对核武器试验提供了大量中子源和模拟中子源。

另外,化学线在核武器研制攻关方面还承担着二氧化铀、四氟化铀和六氟化铀的分析任务和核爆当量放化测定等任务,也都高质量地及时地完成了。

1964年3月,第二机械工业部一位领导找到汪德熙,和他探讨关于生产军用钚的生产工艺路线问题。当时沉淀法有前苏联提供的资料和经验,而且研究工作已进入施工设计的深度,很多人认为放弃它太可惜。但由于沉淀法不能连续运转,经济性较差,第一个搞沉淀法生产钚的美国也已改用萃取法。我国钚生产该上沉淀法还是萃取法呢?争论异常激烈。汪德熙经过分析,认为萃取法的关键是解决水相和有机相混合后的乳化问题,而这问题解决不难,所以他明确支持萃取法。出于科学家的严谨,他建议部领导组织萃取法调查组做进一步调查。后来由他任组长,调查访问了十家工厂和科研单位,重点了解铀水冶和钍水冶的乳化问题、溶剂问题和萃取设备问题。根据调查情况,经过多次认真讨论,后又进行了经济性比较,最后部领导采纳了调查组建议,决定军用钚的正式生产改用萃取法。随后汪德熙马上又领导和组织了技术攻关突击队,仅用四个月时间就完成了试验,证明乳化问题并不影响分离,用实践证明了萃取法是可行的。1964年底,在青岛会议(审查沉淀法中试工厂设计)之后,部领导决定中试厂改用萃取法。1968年1月,萃取法中间工厂一次投产成功,给以后有关的核试验提供了核裂变性能更好的核燃料。萃取法的成功,使后处理工厂节省投资3.6亿元,节省了上千吨不锈钢,并使我国核燃料后处理工艺大大向前跨进了一步,对增强我国国防力量起到了作用,所以荣获了1978年全国科学大会重大科技成果奖。我国第一颗原子弹试验成功后,汪德熙领导的化学线任务更重了,一连又完成了爆炸当量的测定、燃耗、裂变产额的分析等实验项目,为核弹的进一步研制和试验提供了可靠依据。

三、老骥伏枥

1977年,年过花甲的汪德熙又一头扎进浩瀚书海,去寻求他的新目标了。一次,他发现一份资料,报道国外正在研究一种新的化学分离试剂——冠醚。他预见这种方法将可能成为分离技术上的一场革命,并有可能大大提高不变价态化学交换法的同位素分离系数。于是他调研了大量资料,写就了一份报告呈到了部里。他算了一笔细账,结论是在降低成本方面,化学法比较离心法和扩散法有更大的潜力。他认为,不变价态化学交换体系,从原则上讲比变换价态化学交换体系要省能,但过去很多人认为,它的分离系数在生产上是达不到实现的要求的。冠醚的独特配位性能,有可能使这一概念突破,即不变价态变换体系从理论上分析,有得到较大并有实用意义的分离系数的可能。这一设想已为后来的冠醚组的工作所证实。在汪德熙的积极倡导下,科研小组成立了。在科研经费不断削减的情况下,冠醚这个课题一直坚持了下来。至今,该组已公开发表质量较高的论文十多篇,并找到了单级分离系数高达1.036的锂-6、锂-7冠醚不变价态的化学交换分离体系,证实了他的预见。近几年,这个小组又找到了分离铀同位素分离系数接近1.001的冠醚萃取交换体系,比文献上所报道的不变价态铀同位素交换体系的分离系数大了几十倍。此外,结合放射性废液最终处理处置的要求,该小组又开始研究利用冠醚体系高效消除废液中的锶、铯等有害放射性核素的方法。

由于汪德熙善于支持一些有生命力却未被别人重视的科研方向,所以有人称汪德熙为天才的收集者。液膜分离技术就是一个明显的例子。他当时极力劝说化学组领导把这个课题维持下去,所领导采纳了他的意见,每年给这个小组一两千元的经费,总算坚持了下来。目前该小组研制的静电准液膜分离技术已获得多项国家专利,已在江西一家稀土生产厂找到应用途径,并且这项技术已售给外国,走向了国际市场。

1980年10月,汪德熙当选为中国科学院化学学部委员。后又被任命为中国原子能科学研究院科技委员会主任和核工业部科技委员会常委。从此,他有更多的机会阐述自己的学术观点,对国家的重大科学决策发表自己的意见。他积极支持我国核电上马,在有关的化学问题上出谋划策,曾多次在国家计委、国家科委和中国核学会组织的学术报告会上做报告,提建议,特别是对乏燃料后处理和强放废液的处理处置多次提出过具体意见。他在1983年国家计委和国家科委联合召开的核电政策论证会上提出了很多有价值的建议。他认为,应加强科研开发工作,在我国建立经济合理的核燃料循环体系。关于浓缩铀,他建议从长远考虑,应开发研究更为省能的方法,在我国先搞工业上业已成熟的离心法是正确的,但亦应把激光法和化学法及早在科研规划中予以安排。他认为,为了保证建立经济合理的核燃料循环,必须建立把铀、钚从乏燃料元件中分离出来的后处理厂。他认为,核能发电产生的大量放射性物质,必须妥善加以处理并加以多层封闭,以确保在长期贮存条件下也不会转移到生物环境中去,所以他建议要十分重视三废处理工作,早日确定最终处置方案,建立国家废物库。他的建议得到了与会专家们的支持。会后,科委立即将乏燃料需进行后处理列为核电发展的重要技术政策。另外,他建议的在四○四厂地区建强放固化物最终处置库,以及从强放废液提取锕系元素的建议,均得到了领导上的重视。目前,核工业总公司已决定在后处理厂地区建放射性废物最终处置库。从强放废液提取锕系元素也已列为国家科委重点攻关项目。80年代以来,汪德熙在中国核电建设、动力堆辐照核燃料后处理以及放射性废物管理等重大事件的决策中发挥了重要作用。1990年获全国“五一”劳动奖章。1999年获何梁何利技术科学奖。

四、学者之风

古稀之年的汪德熙,治学还是那么严谨,作风还是那样严格。他手下的几位科技秘书,曾私下谈论过这样几点体会:一是害怕向他汇报工作。每次到他办公室的门时总是提心吊胆的,唯恐自己工作不周密,被他问得张口结舌;二是他批阅请示报告和文件又仔细又快。请示报告、文件在他手上总是不过夜的。需要调查核实的事,他也总是马上亲自调查核实,从不拖沓扯皮;三是十分尊重下级,每回出差都要告诉秘书们,人不在办公室,总留有小条,上写:“我在×××开会,电话×××。”

他一向爱护和关心年轻科技人员的成长。他曾在原子能所英语班创办初期辅导过口语,受到了青年科技人员的欢迎。1980年初,他就建议部里尽快设立培养核工业所需高级研究人才的基地。在他的积极促进下,1985年在中国原子能科学研究院,成立了核工业研究生部,他被任命为研究生部主任。他呕心沥血,到处奔波,从设备到教师,从体制到教材,都一一亲自过问落实。1986年开始,研究生部招收了第一批研究生。他还身体力行,不顾年迈,自编化工热力学教材,在1986、1987和1988三个学年,重新上台授课,受到研究生们的欢迎和尊敬。研究生们知道他的英语说得好,竟向他提出要求用英语讲课,他立即满足了学生们的要求。在那些日子里,他手下的几位科技秘书看到汪老好像老了许多,瘦了许多,头上出现斑秃,掉了不少头发,不止一次地劝说他:“年纪大了,要适可而止。我们很为您的身体担心。”他却说:“这没有什么,我爱接触青年学生,他们是我国科学的未来,我老了,但有责任为青年铺好路,好让他们早日起飞”。 近年来,汪德熙除了讲课,以及继续在大环聚醚(冠醚)的配位化学与同位素效应和核燃料循环化学方面进行科研外,又把科研方向转至各种放射性核素在地质层及各类屏障材料中的吸附、滞留、扩散,以及在地下水中的行为研究,其目的是为放射性废物永久处置库的选址提供有关的数据。目前他已培养了两名优秀的博士研究生。

汪德熙所以能在科学上取得巨大成功,除了他自己的努力奋斗外,还与他有一个贤惠的妻子分不开。汪德熙和妻子吴云感情特别深厚。吴云曾任原子能所分析化学研究室化学分析组组长、副研究员、期刊编审。她的工作作风严谨细致。她在培养人才和化学分析攻关方面做出过贡献。她对汪德熙关怀备至,在自己工作十分繁重的情况下仍把家务重担全部担起来,使得汪德熙得以集中精力用于工作,对汪德熙的成就起着极大的鼓舞和支持作用。

近年来,年逾九十的汪老,始终以“老骥伏枥,志在千里”的精神辛勤耕耘着,奋斗着!正在此书准备编印出版之际,我们沉痛地得知汪老因病医治无效于2006年8月8日永远地离开了我们。谨以此文献给咱们的校友王德熙,作为对这位杰出的老附中学子的深情缅怀!

(根据中国科学技术协会信息中心《中国科学技术专家传略》一书编写)