【中国科学报】魏寿昆院士:冶金领域当之无愧的一代宗师
| 来源:中国科学报【字号:大 中 小】
魏寿昆(1907—2014)
冶金学和冶金物理化学家、工程教育家,中国科学院院士,我国冶金物理化学的奠基人和中国金属学会创建人之一。1929年毕业于北洋大学(天津大学前身)矿冶工程系,1935年毕业于德国德累斯顿工业大学化学系,获得工学博士学位,同年进入德国亚琛工业大学冶金系进修。
1936年归国后,在北洋工学院冶金系任职。抗战期间,辗转多地,在西北联合大学、西北工学院、西康技艺专科学校等高校讲授冶金课程。抗战胜利后,回到北洋大学冶金系任职。在1952年的院系调整中,他参与组建了新中国成立后创办的第一所钢铁工业高等学府——北京钢铁学院。1980年当选为中国科学院学部委员(院士)。
曾任中国高等教育学会第一届理事,中国金属学会第一至第四届常务理事等。从教80多年,共主讲过28门课程,培养了四五代冶金科技人才,为中国的高等教育事业和冶金科学发展作出了开创性贡献。
1929年,北洋大学矿冶工程系学生毕业前在唐山煤矿实习留影(前排右二为魏寿昆)。
1952年,魏寿昆为天津大学冶金系毕业班授课。
1988年,魏寿昆(中)在北京科技大学固体电解质实验室与研究生讨论实验装置。
1961年,魏寿昆全家合影。
1996年,两院院士大会,魏寿昆(前排右二)与从事冶金工作的院士合影。
1988年,魏寿昆考察四川攀枝花钢铁公司时在铁矿山前留影。
1921年,魏寿昆赴德国留学前。
10年前,2014年6月30日,魏寿昆院士与世长辞。从兴业救国到投身理论研究,他以祖国的需要为己任,见证了一个世纪以来中国钢铁工业发展之路;从抗战时期坎坷迁徙到北京钢铁学院(现北京科技大学)的艰难创业,为中国培养了四五代冶金人才。
他既是提灯人,也是“筑桥者”,引领着一代代冶金人才投身钢铁事业。
“穷且益坚”
1907年,魏寿昆出生于天津一个商人家庭,此时的魏家衰落已久,生活拮据。父亲因生病丧失工作能力,仅靠祖父一人的微薄工资供养十几口人。作为祖父的长孙、父亲的长子,魏寿昆自小天资聪颖又勤奋好学,被寄予了振兴门楣的期望,他被送入私塾接受启蒙教育。
读私塾、学买卖、当老板,本该延续祖辈从商之路的魏寿昆,却另有想法。当他把“弃商就学”的志向诚恳地告诉家人时,得到了祖父和叔叔的支持。
为了省钱,他就读于离家最近的育德庵小学。小学毕业后,在天津多所知名中学中,他选择了学杂费便宜、离家更近的铃铛阁官立中学。
魏寿昆在中学第一年就参加了反对巴黎和会签订《凡尔赛和约》、反对“二十一条”等的游行斗争。他很清楚地知道:“欲使国家富强,必须振兴工业,走科学救国之路。解决我家的经济困难,也需要进一步学习更多的知识,以期在社会上有立足之地。”他在学习上发愤图强,1923年,以第一名的成绩考入北洋大学(天津大学前身),进行两年预科四年本科的学习。
家贫是魏寿昆选择北洋大学的主要原因,他说:“北洋大学是一所比较穷的学校,宿舍是由清朝武器库改建的,并不华丽。经费少,贫困的同学比较多……北洋大学一向有俭朴苦读的学风,西装革履的同学极少,绝大多数同学都是长袍布履,花花公子式的少爷们不到北洋来读书,他们吃不了那样的苦。”
北洋大学以“实事求是”的校训治校,学风以严格著称,是国内最早开设矿冶学科的高等院校。自建校以来,多聘请美籍教授授课,师生之间接触并不多。新任校长刘仙洲主政后,大胆改革,逐步聘请国内专家、教授代替美国人,其中包括石志仁、侯德榜、何杰、茅以升、张含英等科学家。
在师资力量雄厚、课程门类丰富、实验设施领先的矿冶工程系,魏寿昆苦读四载。1929年夏,他以本科4年平均分94.25分的成绩获得学士学位,这个成绩成为北洋大学有史以来的最高分数,由此获得了“北洋才子”的美誉。
大学毕业后,魏寿昆希望出国深造,他时时关注公费留学的消息,最终等来了机会,并考取了德国柏林工业大学材料工艺科学系化学专业。1932年,他转入德国德累斯顿工业大学色染及纺织研究所,跟随柯尼希教授研究纺织色染。在国外上学的日子里,魏寿昆惜时如金,像海绵一样汲取着知识。
1935年,魏寿昆以极优的成绩博士毕业。但此时他仍感志在冶金,希望在冶金领域继续深造,以便回国后投入工业兴国之中。于是,他自费进入德国亚琛工业大学钢铁冶金研究所,开展为期一年的冶金专业实习与课题研究,为回国从事冶金实业或教育工作打下理论和实践基础。
“穷且益坚,不坠青云之志”,魏寿昆尽管家境不好,但仍能坚持向学。在目睹国家政治腐败、经济落后的残酷现状后,他怀揣振兴工业、科学救国的志向远渡重洋,将国外先进的冶金技术和原理方法带回中国。
2006年,有媒体采访魏寿昆学习冶金的原因时,他说:“中国地大物博,钢铁少,国外钢铁多,祖国需要钢铁。”言辞简洁却振聋发聩。
师者如兰
在一生所获得的诸多头衔中,“教师”是魏寿昆最为钟爱的一个。
从德国留学归来,魏寿昆任北洋工学院(1928年北洋大学改名为北洋工学院)化学及冶金系教授,开始招收研究生并讲授“耐火材料”和“电冶金”两门课程。
尽管刚开始讲课,但魏寿昆善于吸收与思考,教学方法独到,得到了学生的认可与喜爱。在铃铛阁官立中学时,讲授分子化学课的福乐尔教授采用的演示教学法,让魏寿昆见识了理论联系实际的教学方式的重要性。当他发现学生对耐火度的概念理解不深时,就安排全班同学到天津一个小耐火厂参观,通过现场演示,让大家对这个概念有了清晰的认识。
1937年,日军发动全面侵华战争,北洋工学院被迫西迁,与北平师范大学、北平大学等学校于西安共同组成西安临时大学,后辗转至汉中城固,更名为西北联合大学。
1938年,国民政府命西北联合大学工学院与东北大学工学院、焦作工学院合并组成西北工学院,魏寿昆任矿冶研究所主任,负责讲授“钢铁冶金”“普通金属冶金”等6门课程,得到了领导和老教授们的普遍认可。
1939年,结束在城固的课程后,他与部分教师南下赴西康技艺专科学校任教,任矿冶科及化工科主任,讲授“普通化学”“定量分析化学”等5门课程。一年后,为协助水利学家、教育家李书田办学,魏寿昆赴贵州农工学院任矿冶系主任。1942年夏,魏寿昆到重庆矿冶所任职,进行系统的科学研究。其间他应邀担任重庆大学兼职教授,讲授3门课程。教学与科研填满了他的休息日,他却乐在其中。
在重庆大学任教时,细心的魏寿昆发现,由于教授授课的习惯不同,冶金名词的英译中版本很多。为避免学生混淆,他与众位教授商讨规范统一冶金名词译名,并完成了冶金教材的“本土化”,后被广泛采用。
9年奔波,尽管面临着政局不稳、多次迁居、教学任务重、教学条件差等重重困难,魏寿昆仍然在教学上投入了很大精力。让学生学到知识并顺利毕业是他最大的心愿。
他回忆这段漂泊的日子时说:“山河破碎,报国无门。不少时间情绪波动频繁……但经常以做好本职工作要求自己,以为祖国培养英才为己任。9年工作幸无陨越。”
抗战胜利后,思乡心切的魏寿昆回到阔别已久的故乡天津,身兼北洋大学采矿系、冶金系两个系的系主任,同时着手重建矿冶系。其间,他多方引进人才、自编教材。1951年,北洋大学与河北工学院合并成立天津大学,魏寿昆任副教务长。
1952年院系调整,魏寿昆带领天津大学部分教职工到北京参与北京钢铁学院(以下简称钢院)筹建工作。新中国第一所钢铁工业高等学府成立之际,魏寿昆终于稳定下来,扎根于此,开始了后半生的教学科研工作。
钢院建校初期,主要仿照苏联莫斯科钢铁学院设置专业和系别,但在制定教学大纲时,为了适配当时中国学生的知识水平,魏寿昆在两三年内进行了四次修订,完成了最终版《钢铁冶金教学大纲》。这一大纲是新中国成立后第一份适合中国国情、较为完善的冶金教学大纲,为其他冶金类专业制定、修订教学大纲起到示范作用。
由于冶金学科的实践性特点,魏寿昆常常带领学生到冶金厂矿现场考察,掌握一手资料。魏寿昆主张因材施教,讲课深入浅出,让学生容易听懂。
自1930年大学毕业在北洋大学做助教起,魏寿昆从教80多年,课堂授课46年,先后在北洋大学、西北联合大学、重庆大学、钢院等10所大学任教,共主讲过28门课程。
对待学生,魏寿昆一视同仁,无论他们的门第或天资如何。他的学生中,既有周国治、殷瑞钰等一批贡献卓著的院士,也有段淑贞、乔芝郁等各大高校冶金系的开拓者;有活跃于工业建设的官员、企业家,更有日复一日扎根基层默默奉献的一线工作者。
在他的影响下,一代又一代冶金人将我国的钢铁科技事业不断推上新的高峰,正如他的学生在他百年华诞时献上的贺词——“试问天下名冶师,几人不出先生门”。魏寿昆是冶金领域当之无愧的一代宗师。
“筑桥者”
魏寿昆是“冶金热力学”的奠基人之一。他的专著《冶金过程热力学》与《活度在冶金物理化学中的应用》是该学科具有开创性、奠基性的著作。
新中国成立前,国内的冶金技术落后,冶金研究主要面向解决实际问题,如办工厂、搞工程、开矿炼厂、兴学救国等,对冶金理论的研究寥寥无几。
为了填补这一空白,魏寿昆关注冶金过程理论的发展动态,并较早地开展研究。他思考的结论是将化学热力学原理与冶金反应结合起来,使得错综复杂的冶金问题还原为方程式,并成功指导了生产实践。
20世纪50年代,“活度”成为国外学术界的热门话题,然而那时国内冶金工作者对于活度理论及其应用仍感到困惑。魏寿昆收集国内外资料进行研究,随后连续发表多篇论文对活度应用中的关键问题进行了阐释。他从理论上论证了活度计算的两种标准,解决了炉渣计算等冶金生产工艺的一系列问题。1964年,他出版了活度研究著作《活度在冶金物理化学中的应用》。
1957年,钢院设立了我国第一个冶金物理化学专业,魏寿昆是主要筹建人之一。《活度在冶金物理化学中的应用》一书成为冶金物理化学学科的重要教材,学生们正是通过这本著作了解到国际前沿研究。
从1964年开始,魏寿昆把高温反应活度理论应用于铁和钢冶炼中的脱硫问题中,他提出的高炉型渣硫分配比公式一直为国内外冶金工作者所使用,得到一致好评。
20世纪60年代,魏寿昆开始关注冶金反应过程中的氧化、还原顺序问题。1964年,他着手研究磷、碳、铁元素的氧化顺序,并在70年代的两次报告中提出“最低还原温度”和“氧化转化温度”概念。同时,他将选择性氧化理论应用于国内多金属矿有用元素的分离,比如指导上海第三钢铁厂解决冶炼不锈钢工艺的脱碳保铬问题,提出上海第一钢铁厂的摇包中铁水脱铬保碳最佳工艺条件等。
通过生产实践,他进一步完善了选择性氧化理论,在国际重要期刊发表了研究成果。1988年,魏寿昆撰写的Selective Oxidation of Elements in Metal Melt and Their Multireaction Equilibria(《金属熔体中元素的选择性氧化及多相反应平衡》)一文发表于德国出版的Steel Research(《钢研究》)期刊, 为多金属多反应的提取工艺奠定了概括性的、可实际应用的理论基础。
“一方面应用物理化学解决实际问题非常迫切,但另一方面又遇到不少人在解决冶金实际问题时,苦于不知如何运用物理化学这一得力的理论工具……作者愿为物理化学工作者和冶金工作者搭筑桥梁,使达到相互促进。”1980年,魏寿昆在他的重要专著《冶金过程热力学》“前言”中这样写道。
《冶金过程热力学》一书凝聚了魏寿昆此前研究的精华,是他一生中的重大贡献之一,被日本冶金学家后藤和弘等国际著名学者誉为“迄今为止世界上最好的一部冶金热力学著作”。
为物理化学和冶金学“筑桥”,为理论和实际应用“搭界”,是魏寿昆为之奋斗大半生的事业。
苟日新,日日新
2004年,97岁的魏寿昆写下人生感悟:“光阴似箭,日月如梭,人的短暂一生能学到的知识,只不过是沧海一粟。周恩来总理教导我们‘活到老,学到老’。古人云,苟日新,日日新。想跟上时代,必须与时俱进,天天学习新知识。”
魏寿昆精通英、德、俄等多门语言,具有扎实的理论知识和生产实践经验。面对国外发展较快的领域,他不是选择跟随,而是进行创造性研究。对于尚未发掘的课题,他善于抢占先机,迎来一个又一个科研新高峰。
1970年,魏寿昆结束在“五七干校”的劳动回到学校,他没有闲下来,仍然每天清晨准时到图书馆的期刊阅览室,潜心研究国外冶金科学技术发展动态。
1972—1973年,他编写出《钢液直接快速定氧的固体电解质电池》及《浓差电池快速直接定氧法》两份资料,奠定了国内钢铁界普遍使用该技术的基础。他利用固体电解质电池定氧原理,开展热力学参数的测定工作,这一技术使得我国固体电解质电池的研究处于国际先进水平。
在一次学术讲座中,他说:“科学研究一定要善于抓住一项新技术出现的苗头。固体电解质电池定氧技术在国外刚刚开始研究,这就为我们迎头赶上提供了先机。”
魏寿昆认为好的导师应当有谦逊的态度,向同行学习甚至向学生学习。他曾说:“教师永远都不要停止学习,要不断进步。”在钢院为教师开设的数学进修班上,已是泰斗级学者的魏寿昆坚持上课,认真做笔记。他谦虚好学的精神深深打动了年轻教师,营造出了老中青少“四世同堂”的良好学习氛围。
在研究生的培养中,他秉持“无独立创新内容的论文不能称为博士论文”的观点,强调博士生应开拓思路,多做创新。
在与学生段淑贞教授共同培养一名博士研究生时,为了带好这名研究生,他将段淑贞推荐的两本厚厚的全英文专著认真通读,并就书内的公式推导等问题与学生讨论。尽管他对电化学领域的基本知识和基础理论很清楚,但80多岁的他还是认真学习,同时为指导学生做了很长时间的准备。
做正派的人
在私塾读书的第一课,年少的魏寿昆读到《孟子·梁惠王上》中,“孟子对曰:‘王何必曰利?亦有仁义而已矣……上下交征利而国危矣’”。孟子认为,应当讲仁义而非利益,如果从上到下都追逐私利,国家便危险了。尽管不能完全理解全部章句的意思,但他把这些话记在心中。
上中学后,魏寿昆在历史书上读到朝代更迭、政权兴替,从中了解到“上下交征利”的更多含义。他想,如果大家都贪图个人利益,一定会勾心斗角。从此,他将“上下交征利而国危矣”牢记于心,“做正派的人”成为他一生的座右铭。
魏寿昆在学术上求真务实、光明磊落,且言传身教,不容学生走偏。一次,有位研究生将论文送给他审阅。魏寿昆发现,其中的曲线似乎经过了精心处理。于是他重新计算并绘图,得到的曲线与文中存在几处差别。原来这位学生将曲线中“不理想”的实验数据删除,使曲线符合导师的要求,这也是研究生中“流行的做法”。
魏寿昆教导学生说:“科学研究贵在诚实、严谨,要有一丝不苟的态度,来不得半点虚假。随意增删数据无益于社会又损害自己。”
他反对科学研究急功近利、浮夸造假。针对学术界出现的一文多投、以量取胜、提前发表等现象,魏寿昆曾撰文批评,态度鲜明地反对这种不正学风。对于学术造假现象,魏寿昆曾说:“学问上我们宁愿少做,但绝对不能造假。这是一个科学家做学问的基本原则;不仅是做学问,我们做什么事都应该坚持这个原则。”
“君子矜而不争”是魏寿昆为人处世的另一个原则。因是多所学校院系合并,钢院建校初期,来自北洋大学的教师中关于领导班子安排不合理的传言有很多。作为教务长,同是北洋大学出身的魏寿昆严肃地批评了他们:“我是北洋来的,我认为没有你们说的那种事,几所学校合并在一起,应相互尊重、互相取长补短,怎么能说这样的话。”此后,这类不利于团结的话没再出现。
课题获奖的奖金,魏寿昆从不问具体数额,给他多少就拿多少,还想方设法让学生多拿。
尽管在高温活度理论上取得了很高的成就,但他仍谦虚地说,我国高温活度研究的开拓者是邹元爔、陈新民、李公达等科学家。正是这样不争浮名、不慕虚荣的态度,让他在顺境与逆境中都能淡然处之,宠辱不惊。
1994年4月,魏寿昆在回答《院士心迹》问卷中,再一次提到“做正派的人”的理念。
问:“您最钦佩的人?”答:“学风正派的人。”问:“您最不愿意做的事?”答:“违背良心、丧失道德的事。”问:“您什么时候开始读书,第一本是什么?哪本书对您影响最大?”答:“最初读私塾,读过《孟子》,其中‘上下交征利而国危矣’很有影响。”
《魏寿昆传》一书的作者吴石忠曾说:“魏寿昆不好名,不好名的人即使得到了盛名,仍以平常之心守道不渝,自强不息。有时在他人看来,他们依然平常,并无特别之处,然而‘油然若将可越,而终不可及者’,魏先生也是如此。真要赶上他们,却很难做得到。我想,这是魏寿昆最值得后辈学习和继承的品德。”