中國(guó)粉末冶金之父黃培云

彭麗華

說(shuō)來(lái)黃培云也是好出身，其父黃厚誠(chéng)，曾任職于大清皇家海關(guān)總稅務(wù)司署。由于黃厚誠(chéng)早年間在以中、英文雙語(yǔ)教學(xué)見(jiàn)長(zhǎng)的福州英華書(shū)院就讀，掌握了英語(yǔ)與海關(guān)稅務(wù)相關(guān)知識(shí)，因此在1909年稅務(wù)學(xué)堂設(shè)立后，便被調(diào)任為稅務(wù)學(xué)堂的教務(wù)長(zhǎng)，為中國(guó)海關(guān)培養(yǎng)了大量的稅務(wù)人才，眼界自然不同尋常。黃厚誠(chéng)與其妻何毓芬共育有四子，于1917年8月23日在北京出生的黃培云排行第三。由于父親的職務(wù)調(diào)動(dòng)，黃培云兄弟四人自小跟隨父母在煙臺(tái)、上海、三都澳、蘇州等地旅居，是以視野開(kāi)闊、博學(xué)多聞。當(dāng)時(shí)中國(guó)海關(guān)大部分事務(wù)都由英國(guó)等外國(guó)人控制，從政治的角度而言，這牽涉到關(guān)稅自主和治外法權(quán)的問(wèn)題。不過(guò)，另一方面海關(guān)也在中國(guó)現(xiàn)代化演變過(guò)程中起到十分重要的引領(lǐng)作用，諸如近代郵政、鐵路、教育等都與海關(guān)外籍雇員有著密切關(guān)系，他們也給黃厚誠(chéng)父子帶來(lái)了深刻的影響。就是在這樣的背景下，他們樹(shù)立志向，刻苦求學(xué)，希望掌握真本事，1934年，黃培云與其兄黃培熙一起考入清華大學(xué)化學(xué)系。

當(dāng)時(shí)的清華大學(xué)化學(xué)系師資力量極強(qiáng)，給黃培云上課的老師主要有吳有訓(xùn)、鄭桐蓀、張子高、高崇熙、薩本鐵、黃子卿等人，都是中國(guó)現(xiàn)代物理學(xué)、數(shù)學(xué)、化學(xué)的開(kāi)山鼻祖或領(lǐng)軍人物，在當(dāng)時(shí)就已享譽(yù)國(guó)際。正所謂名師出高徒，化學(xué)系當(dāng)時(shí)人才輩出，黃培云的同學(xué)中，姚依林、曹本熹、羅鈺如、劉維勤、須浩風(fēng)等后來(lái)都很有成就，為人類(lèi)社會(huì)的進(jìn)步做出了重要貢獻(xiàn)。

黃培云在清華就讀期間，正值日本全面侵華之時(shí)，尤其是1937年7月7日“盧溝橋事變”后，中國(guó)的抗日局勢(shì)已經(jīng)十分嚴(yán)峻。面對(duì)“華北之大，已經(jīng)安放不下一張平靜的書(shū)桌”及北平被日軍占領(lǐng)，北京大學(xué)、清華大學(xué)、南開(kāi)大學(xué)三校籌備南下長(zhǎng)沙組建臨時(shí)大學(xué)。當(dāng)年11月1日，國(guó)立長(zhǎng)沙臨時(shí)大學(xué)正式開(kāi)學(xué)。隨著日軍侵略步伐的推進(jìn)，國(guó)民黨軍隊(duì)在戰(zhàn)場(chǎng)上連連失利，武漢失守后，長(zhǎng)沙臨時(shí)大學(xué)決定搬往昆明，此即國(guó)立西南聯(lián)合大學(xué)，因此，11月1日也被定為西南聯(lián)合大學(xué)校慶日。當(dāng)時(shí)長(zhǎng)沙臨時(shí)大學(xué)遷往昆明分作三路，一路是經(jīng)廣州、香港、越南進(jìn)入云南，此路為水路，實(shí)驗(yàn)設(shè)備、書(shū)籍等重型物質(zhì)，大部分教師及其家屬、女學(xué)生及體弱男學(xué)生多取此路;一路是乘汽車(chē)沿湘、桂路經(jīng)廣西鎮(zhèn)南關(guān)、越南進(jìn)入云南;一路就是由身體素質(zhì)較好的教師與學(xué)生組織“湘滇黔旅行團(tuán)”沿著湘黔公路步行至云南。黃培云兄弟參加步行團(tuán)。1938年2月19日，步行團(tuán)從長(zhǎng)沙出發(fā)，經(jīng)常德、沅陵、芷江、新晃縣進(jìn)貴州，而后經(jīng)玉屏、鎮(zhèn)遠(yuǎn)、貴陽(yáng)、安順、鎮(zhèn)寧、普安進(jìn)云南，經(jīng)霑益、曲靖于4月28日到達(dá)昆明，經(jīng)行六十九日，全程一千六百七十公里。在這一路上，師生邊走邊做調(diào)查，借機(jī)直接而深刻了解了云、貴民間萬(wàn)象。實(shí)踐出真知，再加上云集的名師指點(diǎn)迷津、危難之際勇?lián)?dāng)，在特殊歷史條件下誕生的西南聯(lián)合大學(xué)成為中國(guó)教育史上的一大傳奇，培養(yǎng)了兩位諾貝爾獎(jiǎng)獲得者、五位國(guó)家最高科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)獲得者、八位“兩彈一星”元?jiǎng)?、八位黨和國(guó)家領(lǐng)導(dǎo)人、一百七十四位兩院院士以及一百多位人文大師。黃培云，也是這些留名史冊(cè)中熠熠生輝的一個(gè)名字。

黃培云是西南聯(lián)合大學(xué)的第一屆畢業(yè)生。畢業(yè)之后，他先是在清華大學(xué)金屬研究所擔(dān)任助教，而后在1940年通過(guò)第五屆庚款留美考試，前往麻省理工學(xué)院跟隨美國(guó)冶金專(zhuān)業(yè)權(quán)威海沃德（C.R.Hayward）教授攻讀非鐵冶金專(zhuān)業(yè)，1945年憑借博士論文《銅在反射爐渣中的存在形態(tài)研究》獲得博士學(xué)位。由于當(dāng)時(shí)太平洋珍珠港戰(zhàn)役爆發(fā)，航路斷絕，無(wú)法返航，在導(dǎo)師的建議下，黃培云參加了麻省理工學(xué)院工業(yè)合作部的研究工作，幫助海沃德教授研究古巴含鈷鎳土礦，掌握了高精尖的有色金屬礦冶知識(shí)、理論與技術(shù)。

在這期間，黃培云還收獲了美滿的愛(ài)情，與同樣醉心于化學(xué)研究的趙新那結(jié)為伉儷。趙新那是清華國(guó)學(xué)院“四大導(dǎo)師”之一、“中國(guó)現(xiàn)代語(yǔ)言學(xué)之父”趙元任及其妻楊步偉的第二個(gè)女兒，1923年出生于美國(guó)，兩歲時(shí)因?yàn)楦赣H趙元任回清華國(guó)學(xué)院任教而回到中國(guó)，1938年隨父母再赴美國(guó)，后考入哈佛大學(xué)攻讀化學(xué)專(zhuān)業(yè)。黃培云與趙新那的相識(shí)，緣于美國(guó)趙家的特殊性。麻省劍橋Walker Street二十七號(hào)，不但是趙元任的家，也是留美中國(guó)學(xué)人的“接待站”與“活動(dòng)中心”、中西文化交流的“聯(lián)絡(luò)點(diǎn)”與“大講堂”。美國(guó)流傳一句話，說(shuō)趙家住在哪里，哪里就會(huì)形成一個(gè)中國(guó)人活動(dòng)中心。這除了曠世奇才趙元任的吸引力之外，也得益于其妻楊步偉的賢明能干。楊步偉作為中國(guó)最早的“女校長(zhǎng)”、“留洋博士”、“醫(yī)院院長(zhǎng)”，在嫁給天才趙元任之后選擇犧牲個(gè)人的醫(yī)學(xué)事業(yè)，退居家庭，成為丈夫的賢內(nèi)助。既然趙家是中國(guó)留美學(xué)人的活動(dòng)中心，趙家的餐食開(kāi)支必然高額，烹飪事務(wù)也必繁重，而這些俗務(wù)都是楊步偉設(shè)法解決的，正如她在《雜憶趙家》里所言，“不管是哪一國(guó)，嫁了一個(gè)教授，都是吃不飽餓不死的”。趙元任的收入雖然不少，但也常常入不敷出。當(dāng)時(shí)留美學(xué)生大多公費(fèi)出國(guó)，經(jīng)費(fèi)有限，不管是為精神世界計(jì)，還是為肚里乾坤計(jì)，都愿意涌向趙家。楊步偉想方設(shè)法降低食材開(kāi)支，同時(shí)也在廚藝上下功夫。由于美國(guó)養(yǎng)殖業(yè)向工業(yè)化轉(zhuǎn)型，市場(chǎng)肉量供應(yīng)充裕，美國(guó)人不習(xí)慣于食用烹飪程序更為復(fù)雜的動(dòng)物內(nèi)臟蹄爪，市場(chǎng)上這類(lèi)貨物的價(jià)格就極為低廉。楊步偉經(jīng)常大量采購(gòu)這類(lèi)食材，通過(guò)烹、煮、煎、炸等方式，滿足眾留學(xué)生果腹之需并解其思鄉(xiāng)之饞。與此同時(shí)，楊步偉也將源遠(yuǎn)流長(zhǎng)的中華傳統(tǒng)烹飪技術(shù)與文化介紹給異國(guó)他鄉(xiāng)。她寫(xiě)了一本《中國(guó)食譜》，向美國(guó)人介紹中國(guó)的飲食和文化。該食譜在歐美國(guó)家暢銷(xiāo)數(shù)十年，即便今天，不經(jīng)意間，還能在書(shū)店里邂逅。美國(guó)作家賽珍珠（Pearl S.Buck）稱(chēng)，她想提名趙太太獲諾貝爾和平獎(jiǎng)，因?yàn)槭澜缫推?，“還有比圍坐一桌享用鮮美菜肴更好的方法嗎？”憑著精打細(xì)算，用好每一分錢(qián)，楊步偉、趙元任將趙家這個(gè)美國(guó)留學(xué)人士“活動(dòng)中心”經(jīng)營(yíng)得有聲有色，成為中國(guó)近代學(xué)人的一個(gè)共同精神家園。1941年的某天，夕陽(yáng)西下、夜幕降臨，如往常一樣，數(shù)十個(gè)清華留美學(xué)生匯聚于此。觥籌交錯(cuò)之后，廚房里杯盤(pán)成堆，黃培云自告奮勇去廚房洗碗。趙家二小姐趙新那走到黃培云身旁，伸手幫忙?！澳銊e把碗砸啦！”這是黃培云對(duì)趙新那說(shuō)的第一句話。兩人從此相識(shí)、相知、相愛(ài)，于1945年7月世界二戰(zhàn)結(jié)束之前結(jié)婚，一直到2012年2月黃培云逝世（趙新那于2020年12月逝世），夫妻相守了大半個(gè)世紀(jì)。

二戰(zhàn)結(jié)束后，世界各國(guó)百?gòu)U待興，美國(guó)也不例外，像非鐵冶金這類(lèi)專(zhuān)業(yè)人才極為稀缺，海沃德教授對(duì)黃培云也極為欣賞，因此希望他能夠留在美國(guó)，堅(jiān)信他在美國(guó)的個(gè)人前途必定遠(yuǎn)勝于回國(guó)發(fā)展。然而，黃培云在赴美之前，其師吳有訓(xùn)就曾對(duì)他及該屆赴美的十七名學(xué)生多次談及，說(shuō)本屆赴美學(xué)生是前所未有的一屆，他們都是各個(gè)學(xué)校里最優(yōu)秀的學(xué)生，是經(jīng)過(guò)層層選拔才挑選出來(lái)的，他們赴美所學(xué)的專(zhuān)業(yè)也都經(jīng)過(guò)反復(fù)研究，都是國(guó)家非常需要的專(zhuān)業(yè)，希望他們學(xué)成之后能夠回來(lái)報(bào)效祖國(guó)。除了吳有訓(xùn)老師的囑托與號(hào)召，黃培云自小耳濡目染的家風(fēng)、報(bào)國(guó)情懷也對(duì)他回國(guó)效力產(chǎn)生了重要影響，師夷長(zhǎng)技、振興中華，是他堅(jiān)定永恒的信念。

新婚燕爾的黃培云、趙新那夫婦志趣相投，決定返航報(bào)效祖國(guó)。趙元任、楊步偉也有意歸國(guó)，因此讓女兒、女婿先行一步。回國(guó)之前，他們帶著海沃德教授的介紹信參觀了美國(guó)許多冶金、鋼鐵公司及礦場(chǎng)。回國(guó)后，他們先是任教于武漢大學(xué)，在這里，黃培云建立了中國(guó)首個(gè)金相學(xué)實(shí)驗(yàn)室、冶金實(shí)驗(yàn)室。新中國(guó)成立后，為適應(yīng)經(jīng)濟(jì)建設(shè)及高等教育培養(yǎng)經(jīng)濟(jì)建設(shè)急需專(zhuān)門(mén)人才的需要，教育部參照蘇聯(lián)模式，對(duì)舊中國(guó)的教育體系、高等學(xué)校的院系設(shè)置進(jìn)行了改造與調(diào)整，對(duì)大學(xué)進(jìn)行跨省、跨區(qū)改組、撤銷(xiāo)或合并。1952年，在計(jì)劃經(jīng)濟(jì)體制下，根據(jù)優(yōu)先發(fā)展重工業(yè)的方針，教育部決定把武漢大學(xué)、湖南大學(xué)、中山大學(xué)、南昌大學(xué)、廣西大學(xué)、北京工業(yè)學(xué)院等六個(gè)大學(xué)/學(xué)院有關(guān)地質(zhì)、采礦、冶金的學(xué)科調(diào)整合并，成立獨(dú)立的中南礦冶學(xué)院?？紤]到湖南是有色金屬之鄉(xiāng)，不但種類(lèi)多，而且儲(chǔ)量豐富，銻、鎢、鉍、鉛、鋅等儲(chǔ)量均居全國(guó)前列。新成立的礦冶學(xué)院最后落址在長(zhǎng)沙左家垅，此地正是當(dāng)年清華大學(xué)在國(guó)立長(zhǎng)沙臨時(shí)大學(xué)的校址。

黃培云是中南礦冶學(xué)院創(chuàng)始人之一，他與陳新民、唐楠屏排除萬(wàn)難，白手起家，滿腔熱情地投入中南礦業(yè)學(xué)院的建設(shè)中去。清華大學(xué)當(dāng)年在左家垅共蓋了三棟房子，日軍轟炸長(zhǎng)沙時(shí)，其中一棟房子被炮彈炸出了一個(gè)大洞，另外兩棟房子也在戰(zhàn)爭(zhēng)時(shí)期被破壞得不成樣子?；I建中南礦冶學(xué)院的時(shí)候，正是抗美援朝之時(shí)，全國(guó)的物質(zhì)、人力均向朝鮮戰(zhàn)場(chǎng)傾斜，因此礦院籌備委員會(huì)只能自己想辦法。最開(kāi)始的時(shí)候，連教室都沒(méi)有，老師及其家屬、學(xué)生都借住在附近一所中學(xué)的教室里。老師派高年級(jí)的學(xué)生打入木工行，跟木匠套近乎，學(xué)行話與技術(shù)，而后自己買(mǎi)木頭、學(xué)做木工，制作實(shí)驗(yàn)器材支架、桌椅板凳、教具等。上課的時(shí)候?qū)W生自備小板凳，老師找個(gè)地方掛塊小黑板，就當(dāng)作是課堂了，遇到下雨天，就只能趕緊下課。要建校舍，買(mǎi)不到磚瓦，便自己建窯、壓胚、燒制磚瓦。他們又四處尋找水源，雖然順利找到了一處泉眼，但水量并不足以滿足師生及附近居民所需，因此他們便自建自來(lái)水廠。就這樣，靠著礦冶人突出的專(zhuān)業(yè)、技術(shù)及超強(qiáng)的動(dòng)手能力，中南礦冶學(xué)院很快就有模有樣了。

新中國(guó)建立之后，百?gòu)U待興。航空、航天、核能、軍工武器、電氣等各領(lǐng)域的技術(shù)突破，都需要用到一種特殊材料，這就是硬質(zhì)合金，這種材料國(guó)際上都是通過(guò)粉末冶金技術(shù)獲取。

粉末冶金也叫金屬陶瓷，是一門(mén)古老而現(xiàn)代的材料制備技術(shù)，通過(guò)制取金屬粉末或用金屬粉末、非金屬粉末的混合物作為原料，經(jīng)過(guò)成型與燒結(jié)，制取金屬材料、復(fù)合材料及各種類(lèi)型制品的技術(shù)。粉末冶金在十九世紀(jì)末二十世紀(jì)初就已給人類(lèi)社會(huì)帶來(lái)了重要變革，如用粉末冶金工藝制造的白熾燈內(nèi)的鎢絲為人類(lèi)驅(qū)逐了黑暗帶來(lái)了光明，通過(guò)粉末冶金獲得的硬質(zhì)合金促使切削技術(shù)突飛猛進(jìn)引起了機(jī)械加工的革命。最先研制硬質(zhì)合金的是德國(guó)，在第二次世界大戰(zhàn)之中，德軍向英、美坦克開(kāi)炮的彈頭是硬質(zhì)合金制的，這導(dǎo)致曾在第一次世界大戰(zhàn)中所向披靡、被稱(chēng)為鋼鐵巨獸的坦克在硬質(zhì)合金彈頭的強(qiáng)力打擊下就如豆腐一般不堪一擊。由于粉末冶金技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，它已成為當(dāng)時(shí)世界先進(jìn)各國(guó)解決新材料問(wèn)題的鑰匙，在新材料的發(fā)展中起著舉足輕重的作用。然而，在二十世紀(jì)五十年代的中國(guó)，關(guān)于粉末冶金的研究卻還是一片空白。中國(guó)的硬質(zhì)合金技術(shù)首先是源自軍工業(yè)的需求。當(dāng)時(shí)生產(chǎn)硬質(zhì)合金在技術(shù)上得到了蘇聯(lián)的幫助。不過(guò)，若要不受制于人，還是得將核心技術(shù)掌握在自己人手里。因此，冶金部希望新成立的中南礦冶學(xué)院能夠研制該項(xiàng)技術(shù)，并承擔(dān)起培養(yǎng)粉末冶金技術(shù)人員的重任。

中南礦冶學(xué)院院長(zhǎng)唐楠屏將冶金部的任務(wù)傳達(dá)下來(lái)時(shí)，絕大部分人連粉末冶金是什么都未曾了解，僅有黃培云在麻省理工學(xué)院曾學(xué)過(guò)一門(mén)粉末冶金的選修課，但由于黃培云主攻有色金屬冶煉，因此對(duì)這門(mén)選修課也不怎么重視。然而，這個(gè)研制硬質(zhì)合金、培養(yǎng)粉末冶金人才的任務(wù)也只能交給他了。黃培云組織教師團(tuán)隊(duì)現(xiàn)學(xué)現(xiàn)教，引進(jìn)美、蘇等國(guó)教材，建設(shè)粉末冶金實(shí)驗(yàn)室。剛開(kāi)始時(shí)，蘇聯(lián)曾派專(zhuān)家前來(lái)授課，待到1960年中蘇關(guān)系破裂，蘇聯(lián)政府片面撕毀了援助合同，撤走專(zhuān)家，停止供應(yīng)我國(guó)建設(shè)急需的重要設(shè)備。蘇聯(lián)專(zhuān)家撤離時(shí)，還帶走了所有的圖紙、樣品、數(shù)據(jù)等資料，這給當(dāng)時(shí)的中國(guó)科學(xué)技術(shù)與國(guó)家建設(shè)造成了重大損失。在此困境下，與其他科學(xué)團(tuán)隊(duì)一樣，黃培云的粉末冶金團(tuán)隊(duì)不屈不撓、刻苦鉆研，漸漸彌補(bǔ)了蘇聯(lián)專(zhuān)家撤走后所造成的影響。當(dāng)時(shí)為造原子彈，需要研制同位素多孔分離膜，以滿足濃縮鈾的需要，中南礦冶學(xué)院抽調(diào)人手專(zhuān)攻這一重要軍工新材料的研制。黃培云為團(tuán)隊(duì)作了《多孔膜分離同位素的理論問(wèn)題》報(bào)告，為參與人員啟蒙、指路。中國(guó)的新材料研究所就這樣從無(wú)到有、一步步地建立起來(lái)。在這個(gè)過(guò)程中，黃培云充當(dāng)?shù)氖菃⒚烧吲c領(lǐng)路人的角色。

之后數(shù)十年，他率領(lǐng)粉末冶金團(tuán)隊(duì)，摸著石頭過(guò)河，一邊實(shí)踐一邊總結(jié)，攻克了一個(gè)又一個(gè)的理論難題，為新中國(guó)培養(yǎng)了大批粉末冶金的技術(shù)人才，其創(chuàng)立的粉末壓制理論和燒結(jié)理論，在國(guó)際上被稱(chēng)為“黃氏粉末壓制理論”。他率領(lǐng)的科研團(tuán)隊(duì)研制成功多種用于核、航天、航空、電子等領(lǐng)域的粉末冶金材料，提出了非規(guī)則溶液活度系數(shù)的計(jì)算模型、二元系參數(shù)計(jì)算三元系參數(shù)的方法及模型和多級(jí)快速凝固制取非晶、準(zhǔn)晶和微晶金屬粉末理論。黃培云無(wú)疑是中國(guó)粉末冶金學(xué)科的奠基人。憑借突出的科學(xué)貢獻(xiàn)，他于1994年當(dāng)選為中國(guó)工程院首批院士，在1998年被授予中國(guó)工程院第一批資深院士。中國(guó)科研人員突破蘇、美等世界強(qiáng)國(guó)的技術(shù)封鎖，在原子彈、氫彈、航天等領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了知識(shí)產(chǎn)權(quán)與核心技術(shù)的獨(dú)立自主，不斷接近和趕超世界先進(jìn)水平，其他行業(yè)諸如橋梁建筑、航母、導(dǎo)彈等技術(shù)也迎頭趕上，而這些都與粉末冶金所研制出來(lái)的新材料是分不開(kāi)的。

盡管當(dāng)初黃培云夫婦在抗日戰(zhàn)爭(zhēng)結(jié)束前就選擇回國(guó)效力，但由于時(shí)代的原因，再加上出身與復(fù)雜的海外關(guān)系，在“文革”時(shí)期及其前后，他們都受到了政治運(yùn)動(dòng)的沖擊，被提防被猜忌自是難免，甚至連他們付出了全部心力與熱愛(ài)的工作也被停掉，先后經(jīng)歷下放到農(nóng)村接受改造等。然而，面對(duì)這段過(guò)往，黃培云選擇淡化處理，不愿回顧，不想提起。趙新那的態(tài)度也是一樣的，她說(shuō)：“每個(gè)人都要經(jīng)歷一些事情，而我是經(jīng)歷了這樣一些而已?！被叵胨麄兊倪^(guò)往與貢獻(xiàn)，感念他們的赤子之心、愛(ài)國(guó)情懷，不得不說(shuō)，個(gè)人的力量很小，不能掌握時(shí)代的方向;個(gè)人的能量也很大，一旦抓住了機(jī)遇，也有可能改變世界。黃培云所研發(fā)的中國(guó)粉末冶金技術(shù)能夠制造出最堅(jiān)硬的新材料，是高新技術(shù)武器裝備制造、尖端科學(xué)技術(shù)進(jìn)步及核能源發(fā)展的基礎(chǔ)，于情于理，所有像他那樣的赤子之心也應(yīng)該被時(shí)代禮敬。