Peter Haasen教授、金屬物理及經(jīng)典書籍《物理冶金學(xué)》

供稿|楊平 / YANG Ping

內(nèi)容導(dǎo)讀

金屬學(xué)、金相、金屬物理這三個(gè)材料專業(yè)常見的且相互關(guān)聯(lián)的專業(yè)詞匯在歷史演變中發(fā)生著變化。材料科學(xué)基礎(chǔ)課程由金屬學(xué)或金屬學(xué)原理演變而來，也包含了金屬物理課程的內(nèi)容，現(xiàn)在又?jǐn)U展包含了陶瓷、聚合物等組成的材料及加工過程。本文介紹了德國哥廷根大學(xué)金屬物理所所長(zhǎng)Peter Haasen教授的科學(xué)人生故事片段，討論了金屬物理特別是北京科技大學(xué)的金屬物理專業(yè)及經(jīng)典書籍《物理冶金學(xué)》對(duì)教師教學(xué)科研的影響，回憶了國內(nèi)外老一代教師對(duì)教材建設(shè)、專業(yè)建設(shè)和人才培養(yǎng)做出的不可磨滅的貢獻(xiàn)，也展示了各有特色的教學(xué)方法和理念，希望這些內(nèi)容可以激發(fā)讀者對(duì)材料專業(yè)的熱愛。

北京科技大學(xué)材料科學(xué)與工程專業(yè)連續(xù)入選國家公布的第一輪、第二輪“雙一流”建設(shè)高校及建設(shè)學(xué)科?！半p一流”學(xué)科建設(shè)除了要求人才培養(yǎng)、科學(xué)研究、國際化、社會(huì)服務(wù)等方面外，還特別強(qiáng)調(diào)有中國特色及特色一流。也就是說，“雙一流”學(xué)科建設(shè)要求北京科技大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)科、專業(yè)乃至課程要具有突出的特色。專業(yè)課教師教學(xué)與科研并重，首要任務(wù)是為國家建設(shè)培養(yǎng)高素質(zhì)人才?！叭绾闻囵B(yǎng)學(xué)生”貫穿在整個(gè)教學(xué)生涯中，它也在動(dòng)態(tài)變化著。由于各個(gè)學(xué)校的歷史和演變過程及背景不同，教師的研究領(lǐng)域和教育背景、綜合素質(zhì)及授課風(fēng)格的差異，培養(yǎng)的學(xué)生對(duì)所授課程基礎(chǔ)知識(shí)的理解、對(duì)科研及專業(yè)認(rèn)知度及熟練度、對(duì)國際化重要性的理解程度也會(huì)有差異。每一名教師都希望自己講授的課程能給學(xué)生留下特有的印象，讓學(xué)生也帶有學(xué)校的特色烙印。這就要求教師既要熟悉課程的傳統(tǒng)，又不能簡(jiǎn)單滿足在鞏固維持這些傳統(tǒng)上，還要去探索新的教學(xué)理念、教學(xué)方法和教材內(nèi)容。本文以一名材料學(xué)科教師個(gè)人的視野，從名人、專業(yè)、教材、專著角度考察教材建設(shè)、人才培養(yǎng)的歷史、文化、變遷或演變。由于筆者比較關(guān)注經(jīng)典科學(xué)人物的作用，因此從德國哥廷根大學(xué)金屬物理所所長(zhǎng)Peter Haasen教授談起(他于1988年聘為北京科技大學(xué)名譽(yù)教授)；又因材料物理專業(yè)的前身—金屬物理專業(yè)是北京科技大學(xué)(簡(jiǎn)稱北科大)最具特色并以柯俊院士為代表的教師們?cè)诮滩慕ㄔO(shè)方面有重要貢獻(xiàn)的專業(yè)，且金屬物理專業(yè)起源于建校時(shí)成立的金相專業(yè)，因而本文的另一個(gè)焦點(diǎn)是金屬物理專業(yè)；而將這兩者聯(lián)系起來的紐帶是教材建設(shè)，教材圈定了任課教師所講授的內(nèi)容，對(duì)學(xué)生產(chǎn)生重要的影響，同時(shí)也反映了教材編寫教師的水平和特色。

本文意在探討兩個(gè)問題：一是《柯俊傳》[1]中有一段描述：我校金物專業(yè)是國內(nèi)第一、世界第二成立的專業(yè)。那么世界第一成立金屬物理的學(xué)校是誰？英美國家很少使用金屬物理一詞，只有前蘇聯(lián)和德國設(shè)立金屬物理方向，由此聯(lián)想到20世紀(jì)20年代就開展金屬物理研究的德國哥廷根大學(xué)；二是對(duì)任課教師的教材編寫和科學(xué)研究都產(chǎn)生重要影響的國際巨作—Cahn教授主編的《物理冶金學(xué)》，參與編輯的Haasen教授對(duì)教材建設(shè)的貢獻(xiàn)，以及哥廷根大學(xué)對(duì)德國亞琛工業(yè)大學(xué)金屬物理教學(xué)與科研的影響。

因?yàn)樵谡麄€(gè)討論中涉及的人物多、時(shí)間跨度大，所以整理出3條脈絡(luò)作為討論引導(dǎo)：第一條是教材建設(shè)的脈絡(luò)：Haasen—Cahn—Lücke—Gottstein—哥廷根大學(xué)與亞琛工業(yè)大學(xué)的物理冶金學(xué)、物理金屬學(xué)教材建設(shè)；第二條是時(shí)間脈絡(luò)：Haasen—Masing—Tammann—哥廷根大學(xué)的金屬物理研究及金屬物理研究所；第三條是北科大及我國教材建設(shè)、人才培養(yǎng)國際化的脈絡(luò)：Haasen—北科大金屬物理—金相—教材建設(shè)—Haasen的中國學(xué)生—人才培養(yǎng)。本文整理了材料科學(xué)與工程專業(yè)的歷史、文化、材料名人、教學(xué)、人才培養(yǎng)等內(nèi)容，希望對(duì)青年學(xué)生及青年教師的專業(yè)學(xué)習(xí)、專業(yè)情感的提升有所幫助。

教材建設(shè)脈絡(luò)：Haasen—Cahn—Lücke—Gottstein—哥廷根大學(xué)與亞琛工業(yè)大學(xué)

2018年中南大學(xué)出版社彭超群教授發(fā)表文章“《物理冶金學(xué)》——跨越半個(gè)世紀(jì)的材料科學(xué)經(jīng)典著作”[2]。《物理冶金學(xué)》也被稱為材料科學(xué)領(lǐng)域的“Bible”。彭超群教授參照《物理冶金學(xué)》各版的出版前言，詳細(xì)介紹了《物理冶金學(xué)》各版出版的歷史背景，展示了國際材料專家對(duì)材料領(lǐng)域教學(xué)的貢獻(xiàn)。材料科學(xué)專業(yè)教師參考這些經(jīng)典著作，編寫了中文版教材，教育和培養(yǎng)了一代又一代的材料科學(xué)工作者。《物理冶金學(xué)》的作者Cahn是中國科學(xué)院外籍院士。《物理冶金學(xué)》分別于1965年第1版、1970年第2版、1983年第3版、1996年第4版[3]和2014年第5版[4]出版，其中第4版和第5版相隔18年，著作容量上也從單卷本到兩卷本再到三卷本。德國哥廷根大學(xué)金屬物理所所長(zhǎng)Haasen教授與Cahn合作編寫了第3版、第4版《物理冶金學(xué)》(見圖1第3版編者說明)。其實(shí)，早在第1版的前言中Cahn就對(duì)Haasen進(jìn)行了致謝，第2版中Haasen還編寫了一章。同時(shí)，R W Cahn、P Haasen與E J Kramer合作編寫了一套非常有影響的《材料科學(xué)與技術(shù)》叢書，共19卷(23分冊(cè))。北科大金屬學(xué)或材料學(xué)專業(yè)使用的余永寧教授編寫的《金屬學(xué)原理》《材料科學(xué)基礎(chǔ)》以及很多其他院校編寫的《材料科學(xué)基礎(chǔ)》都參考了Cahn與Haasen的《物理冶金學(xué)》《材料科學(xué)與技術(shù)》叢書及Haasen教授個(gè)人出版的教材。因此，Haasen對(duì)我國材料科學(xué)專業(yè)教科書的編寫產(chǎn)生了重要影響。圖1是筆者保存的《物理冶金學(xué)》第2版、第4版和第5版的封面與第3版編者說明。

圖1 《物理冶金學(xué)》第2版、第4版、第5版封面及第3版編者說明

Cahn逝世后，由美國卡內(nèi)基梅隆大學(xué)的Laughlin教授、日本國立材料研究所的Hono教授主編了《物理冶金學(xué)》，中南大學(xué)出版社購買了其影印版權(quán)，將其中文名譯成《物理冶金學(xué)》[1]，北科大金屬物理教研室將其譯為《物理金屬學(xué)》[5]。

Haasen教授與亞琛工業(yè)大學(xué)金屬學(xué)及金屬物理所第一任所長(zhǎng)Lücke教授都是哥廷根大學(xué)的博士，20世紀(jì)50年代同時(shí)分別擔(dān)任兩所大學(xué)的金屬物理研究所所長(zhǎng)。Haasen的研究領(lǐng)域有亞穩(wěn)及非晶相的熱力學(xué)、再結(jié)晶、電子顯微術(shù)、場(chǎng)離子顯微術(shù)、斷裂、內(nèi)耗、霍爾效應(yīng)、離子晶體的塑性各向異性；Lücke的研究方向有短程有序、內(nèi)耗法、輻照損傷、塑性變形、再結(jié)晶、晶粒長(zhǎng)大、織構(gòu)等。兩人的研究方向很相似，是典型的金屬物理研究?jī)?nèi)容。Haasen除了參與編寫Cahn的巨著《物理冶金學(xué)》《材料科學(xué)與技術(shù)》系列叢書外，還編著了德文的《物理金屬學(xué)》教科書，1974年第1版，1984年第2版[6]，見圖2(a)。Lücke并沒有直接出版教材，但他作為Masing的助手在1950年出版的《通用金屬學(xué)教程》(圖2(b))一書中做出很大貢獻(xiàn)，Masing在教材前言中也給予致謝。Lücke的繼任者亞琛工業(yè)大學(xué)金屬學(xué)及金屬物理所所長(zhǎng)Gottstein教授2004年出版了英文的《材料科學(xué)的物理基礎(chǔ)》教材[7]，見圖2(c)。Gottstein教授在該書的前言中明確寫道，這本教材適合材料工程與金屬物理專業(yè)學(xué)生使用；這本教材建立在哥廷根大學(xué)Masing德文教科書《金屬學(xué)導(dǎo)論》(Einführung in Die Metallkunde/Introduction to Physical Metallurgy)[8]基礎(chǔ)之上，繼承了Tammann、Masing、Haasen、Lücke的哥廷根學(xué)派風(fēng)格?？梢?，亞琛工業(yè)大學(xué)的教材也顯示了哥廷根大學(xué)金屬學(xué)及金屬物理的教學(xué)風(fēng)格，一脈相承。

圖2 (a)Haasen教授編寫的德文《物理金屬學(xué)》封面[6]；(b)Masing教授編寫的德文《通用金屬學(xué)教程》；(c)Gottstein教授編寫的《材料科學(xué)的物理基礎(chǔ)》封面[7]

圖3(a)是筆者進(jìn)行課程建設(shè)時(shí)收集到的一張珍貴照片，筆者的導(dǎo)師Gottstein教授(左，他是Lücke的學(xué)生、亞琛工業(yè)大學(xué)金屬學(xué)及金屬物理所第二任所長(zhǎng))，N. Hansen教授(中，丹麥Ris?國家實(shí)驗(yàn)室材料部門主任、美國金屬學(xué)會(huì)Mehl獎(jiǎng)獲得者[9])和Haasen教授(右，美國金屬學(xué)會(huì)Mehl獎(jiǎng)[10]、Campbell獎(jiǎng)[11]獲得者)三人合影。Haasen于1988年9月被聘為北京科技大學(xué)的名譽(yù)教授(圖3(b))。Hansen教授也是北京科技大學(xué)新金屬國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室聘請(qǐng)的客座教授，他是第5版《物理冶金學(xué)》塑性變形一章的編寫者，在形變組織演變的基礎(chǔ)研究中做出重要貢獻(xiàn)。書中對(duì)形變組織碎化過程出現(xiàn)的幾何必需晶界、伴生位錯(cuò)晶界等相關(guān)術(shù)語的系統(tǒng)整理都是他完成的。因此，亞琛工業(yè)大學(xué)金屬學(xué)及金屬物理所與哥廷根大學(xué)金屬物理所從學(xué)術(shù)、教材、教材編寫者等幾個(gè)方面都同出一轍。

圖3 (a)Gottstein教授(左)、Hansen教授(中)、Haasen教授(右)三人合影(照片由Hansen教授提供)；(b)Haasen聘為北京科技大學(xué)名譽(yù)教授授予儀式(照片由馮強(qiáng)教授提供)

時(shí)間脈絡(luò)：Haasen—Masing—Tammann—哥廷根大學(xué)的金屬物理研究及金屬物理研究所

在哥廷根大學(xué)，金屬學(xué)的教學(xué)與研究最早是在化學(xué)系。Tammann(圖4(a))1903年到新成立的化學(xué)教研室任負(fù)責(zé)人[12-13]，1905年轉(zhuǎn)到物理化學(xué)所接替諾貝爾獎(jiǎng)獲得者Nernst任所長(zhǎng)，直到1930年退休。Cahn在The Coming of Materials Science(《走進(jìn)材料科學(xué)》)[14]一書中講述支撐材料科學(xué)的三條腿(三個(gè)基礎(chǔ))中的相圖與亞穩(wěn)相時(shí)，介紹了Tammann的貢獻(xiàn)為：測(cè)定了1900多種合金體系并創(chuàng)建了合金相圖，編寫了《金相學(xué)教程》(Lehrbuch der Metallographie)；研究了金屬塑性變形機(jī)理與再結(jié)晶過程“修復(fù)”變形金屬。Tammann先完成了從化學(xué)到冶金學(xué)的轉(zhuǎn)變，又從冶金學(xué)到物理學(xué)的轉(zhuǎn)變，最后成為金屬物理學(xué)科的帶頭人之一。Johnson-Mehl-Avrami方程是1939年提出的，而Tammann于1898年就提出了該方程。Mehl在Cahn編輯的第2版《物理冶金學(xué)》[3]中第1章“物理冶金學(xué)的歷史發(fā)展”中還提到Tammann將許多基礎(chǔ)信息及理論方法帶入了物理冶金學(xué)，在相變機(jī)理上也有開創(chuàng)性的工作，提出相變都有經(jīng)過形核和長(zhǎng)大過程，1926年Volmers提出的形核理論也受到Tammann原理的影響。Tammann進(jìn)一步提出，控制凝固時(shí)只有一個(gè)核出現(xiàn)的時(shí)，就可得到單晶；這個(gè)思路也影響了后來制備單晶的Bridgman方法和Czochralski方法。Tammann還最早研究了金屬的回復(fù)過程：1922年Tammann發(fā)明了測(cè)量金屬氧化層厚度變化速率的方法，確定了厚度隨時(shí)間的拋物線關(guān)系。物理化學(xué)所所長(zhǎng)Tammann的繼任者A Eucken任所長(zhǎng)期間，金屬學(xué)方向名存實(shí)亡。而原來的普通化學(xué)所在所長(zhǎng)Wartenberg領(lǐng)導(dǎo)下的無機(jī)化學(xué)部中還設(shè)立著金屬學(xué)。1938年物理化學(xué)所所長(zhǎng)Eucken的接替者G Masing所長(zhǎng)(見圖4(b))將無機(jī)化學(xué)所改名為普通金屬學(xué)研究所，同時(shí)將物理化學(xué)所中的金相教研室劃在金屬學(xué)研究所內(nèi)。圖4(c)是北京科技大學(xué)毛衛(wèi)民教授參加國際晶體學(xué)織構(gòu)及各向異性研究學(xué)術(shù)會(huì)議時(shí)在哥廷根大學(xué)博物館拍到的有關(guān)Tammann教授介紹的展板照片，展板中信息顯示(1)發(fā)表了500多篇文章，這在那個(gè)年代是非常之多的；(2)20世紀(jì)20年代開辟了金屬物理研究領(lǐng)域； (3)解釋了金屬塑性和再結(jié)晶等典型的金屬物理研究?jī)?nèi)容以及需要位錯(cuò)線缺陷和晶界面缺陷理論；(4)雖然多數(shù)工作是技術(shù)應(yīng)用，但個(gè)人目標(biāo)卻是發(fā)展純科學(xué)。其第3個(gè)特點(diǎn)顯然是金屬學(xué)及金屬物理學(xué)家的特點(diǎn)，而不是物理化學(xué)家的。從那個(gè)時(shí)代起，Tammann與Masing的研究所就有兩派之爭(zhēng)，即向化學(xué)方向發(fā)展還是向金屬領(lǐng)域發(fā)展？這在研究所的歷史一文中(為P Haasen教授60歲生日的學(xué)術(shù)活動(dòng)而編寫)有具體過程記載[12]。金屬學(xué)與金屬物理的差異也在Haasen和Gottstein的教材前言中介紹[6-7]，類似于Cahn對(duì)舊式冶金學(xué)與物理冶金學(xué)差異的討論[14]。

圖4 (a)哥廷根大學(xué)Tammann教授；(b)Masing教授[16]；(c)Tammann展板照片(毛衛(wèi)民教授攝于哥廷根大學(xué)博物館)

Masing是Tammann的學(xué)生，是名副其實(shí)的金屬學(xué)家，他的研究方向是二元、三元合金熱力學(xué)及凝固、再結(jié)晶、硬化及腐蝕。他撰寫了有重要影響的《通用金屬學(xué)教程》[8]。1956年Masing去世，德國金屬學(xué)學(xué)會(huì)設(shè)立了Masing獎(jiǎng)?wù)?。在哥廷根大學(xué)金屬物理所史中寫道[12]，化學(xué)所內(nèi)化學(xué)家與金屬學(xué)家一直存在爭(zhēng)論。大學(xué)決策人決定尋找物理學(xué)家，向物理方向轉(zhuǎn)移，1958年學(xué)物理的Haasen受聘成立哥廷根大學(xué)金屬物理所并任所長(zhǎng)(Lücke于1957年作為美國布朗大學(xué)教授放棄了應(yīng)聘哥廷根大學(xué)所長(zhǎng)[15]，應(yīng)聘到亞琛工業(yè)大學(xué)成立金屬學(xué)及金屬物理所并任所長(zhǎng))，開始金屬物理的研究。

Tammann與Haasen的研究成果在材料科學(xué)基礎(chǔ)教材中都不占主要位置，卻對(duì)材料科學(xué)基礎(chǔ)教學(xué)產(chǎn)生了重大影響，其中以Tammann名字命名的概念、公式或裝置有21個(gè)[13]，例如，Tammann溫度(固態(tài)能夠明顯進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)的最低溫度，金屬、共價(jià)鍵物質(zhì)、離子鍵物質(zhì)Tammann溫度不同；Tammann溫度的本質(zhì)應(yīng)該就是材料科學(xué)基礎(chǔ)課程講的純金屬的再結(jié)晶溫度)、Tammann炸彈、Tammann式爐子、Tammann濃溶體定律、Tammann恒等式、Tammann液體壓縮性恒等式、確定滲透壓的Tammann方法；Tammann于1922年發(fā)現(xiàn)了氧化層生長(zhǎng)厚度的拋物線規(guī)則，即材料科學(xué)基礎(chǔ)教材擴(kuò)散一章中講的擴(kuò)散深度的拋物線法則；Tammann規(guī)則——二元合金中重元素溶解更多的輕元素，而輕元素溶解較少重元素；生長(zhǎng)單晶的Tammann方法(之后才有Bridgeman單晶生長(zhǎng)方法)等。德國材料學(xué)會(huì)設(shè)有Tammann獎(jiǎng)?wù)?。Tammann倡導(dǎo)從物理的角度研究金屬，因此被稱為金屬物理研究的開拓者。

1994年Haasen教授去世后，哥廷根大學(xué)的金屬物理所的發(fā)展基本停止。圖5是Haasen于1985年獲得美國ASM學(xué)會(huì)Mehl獎(jiǎng)的報(bào)告首頁[10]以及劉治國教授和北京科技大學(xué)金屬物理系主任朱逢吾教授在哥廷根大學(xué)金屬物理所讀博期間的研究成果。

圖5 (a)Haasen在Mehl講座時(shí)的報(bào)告；(b～d)劉治國教授和朱逢吾教授讀博期間的合作研究成果

圖6是Haasen于1992年獲美國金屬學(xué)會(huì)Campbell獎(jiǎng)的講座報(bào)告首頁[11]。該研究是關(guān)于材料科學(xué)基礎(chǔ)中基本內(nèi)容再結(jié)晶時(shí)新晶粒的取向的起源。

圖6 Haasen獲美國金屬學(xué)會(huì)Campbell獎(jiǎng)講座報(bào)告的首頁[11]

20世紀(jì)50年代，Haasen等在單晶Al及Ni中觀察到的應(yīng)變軟化現(xiàn)象，也稱著名的Haasen-Kelly effect，被編入第2版Cahn的《物理冶金學(xué)》一書中。應(yīng)變軟化現(xiàn)象指室溫拉伸形變時(shí)，屈服后卸載再加載，顯示流變應(yīng)力提高，然后下降，即形變伴隨軟化現(xiàn)象，見圖7(a)。這種效應(yīng)隨卸載時(shí)形變量的大小而變，拉伸形變量越大，應(yīng)變軟化效應(yīng)越明顯，見圖7(b)。該現(xiàn)象與Cottrell的上下屈服點(diǎn)效應(yīng)或應(yīng)變時(shí)效相似，但與溶質(zhì)原子與位錯(cuò)的交互作用無關(guān)，與晶界作用也無關(guān)。這是由于卸載時(shí)位錯(cuò)的再調(diào)整所致。文中提及Lücke早先觀察到此現(xiàn)象，但以應(yīng)變時(shí)效來解釋此過程?？梢奌aasen和Lücke師兄弟二人研究的相似性。筆者在高錳鋼TRIP過程中觀測(cè)到的相變，主要與母相FCC有關(guān)，與新相BCC關(guān)系較小。

圖7 Haasen和Kelly提出的應(yīng)變軟化效應(yīng)及形變條件的影響[17]

北科大及我國教材建設(shè)、人才培養(yǎng)國際化的脈絡(luò)：Haasen—北科大金屬物理—金相——教材建設(shè)—中國學(xué)者的人才培養(yǎng)

北科大金屬物理教研室投入了大量的人力首先于20世紀(jì)80年代將Cahn的第2版《物理冶金學(xué)》翻譯成中文，名稱為《物理金屬學(xué)》，見圖8。隨后我國材料界，在師昌緒、柯俊先生的組織下將Cahn、Haasen、Kramer的系列叢書《材料科學(xué)與技術(shù)》譯成中譯本；作為金屬物理、金屬學(xué)和材料科學(xué)與工程專業(yè)的教學(xué)參考書，也可作為科研人員和工程技術(shù)人員參考。

圖8 北京科技大學(xué)金屬物理教研室翻譯的Cahn的第2版《物理冶金學(xué)》的中文版[5]

特別還應(yīng)提到的是北科大金屬物理教研室的肖紀(jì)美先生還牽頭將德國金屬材料的“Bible”教材——Haasen的原德文、后英文版的《物理金屬學(xué)》譯成中文[18]，柯俊先生完成校稿，見圖9。在該書中有Haasen為中文版寫的前言，給出了翻譯此書的背景：1978年葛庭燧先生訪問了哥廷根大學(xué)金屬物理所，同年，Haasen教授回訪了沈陽金屬所，并順道訪問了北京鋼鐵學(xué)院，柯俊先生及教研室老師熱情地承擔(dān)了該書的翻譯。1979年柯俊回訪了哥廷根金屬物理所，并請(qǐng)Haasen為中文版寫了前言，見圖9(c)。柯俊在校對(duì)后記中寫道，北京鋼鐵學(xué)院金屬物理專業(yè)與哥廷根大學(xué)物理系金屬物理專門化有同一指導(dǎo)思想，因而由北京鋼鐵學(xué)院金屬物理專業(yè)來承擔(dān)翻譯工作是適當(dāng)?shù)?。由于語言文化的差異，Haasen的德文書名稱是Physikalische Metallkunde中文名稱應(yīng)譯為《物理金屬學(xué)》，但Haasen本人將其譯為英文時(shí)使用的是Physical Metallurgy，而這個(gè)名稱譯成中文時(shí)，多數(shù)譯為《物理冶金學(xué)》。在我國金屬學(xué)與冶金學(xué)的含義是有差異的。Haasen教授編著的1970年版英文《物理冶金學(xué)》，中譯本《物理金屬學(xué)》于1984年出版，圖9為中譯本《物理金屬學(xué)》封面、封底及Haasen寫的中文版前言[18]。

圖9 北京科技大學(xué)金屬物理專業(yè)肖紀(jì)美、馬如璋、吳兵、楊耀華等翻譯的《物理金屬學(xué)》(柯俊校)[18]

《柯俊傳》(見圖10)中“世界上第二個(gè)金屬物理專業(yè)”的說法中，其中一段節(jié)錄如下：1955年，柯俊被任命為新成立的物理化學(xué)系主任，1956年學(xué)校正式批準(zhǔn)成立金屬物理教研組，同年9月第一批金屬物理專業(yè)學(xué)生入學(xué)。北京鋼鐵工業(yè)學(xué)院(后更名為北京鋼鐵學(xué)院，北京科技大學(xué)的前身，簡(jiǎn)稱鋼院)金屬物理專業(yè)是世界第二個(gè)、中國第一個(gè)金屬物理專業(yè)，為后來全國金屬物理專業(yè)的建立提供了范例。而其開展的專題報(bào)告會(huì)內(nèi)容包括了金屬的范性形變、相變、位錯(cuò)、組織結(jié)構(gòu)等?？梢?，這些內(nèi)容就是金屬學(xué)基礎(chǔ)研究?jī)?nèi)容。筆者后來詢問金屬物理專業(yè)老教師，確認(rèn)《柯俊傳》提及的“第一個(gè)”是指前蘇聯(lián)的莫斯科鋼鐵學(xué)院，不是指德國哥廷根大學(xué)的金屬物理。柯俊先生曾向筆者介紹過當(dāng)年在哥廷根大學(xué)受到Lücke的接待，看了若干諾貝爾獎(jiǎng)獲得者的墓碑。所以筆者一直誤以為是我校在學(xué)習(xí)德國的金屬物理，如今幸得澄清。不管怎樣，我校的金屬物理專業(yè)及教研室為我國材料專業(yè)的教學(xué)人才培養(yǎng)做出了巨大貢獻(xiàn)，作為文革后第一屆考入北京鋼鐵工業(yè)學(xué)院的本科生，筆者以及同學(xué)們一直以鋼院的金相專業(yè)和金物專業(yè)是最有特色的2個(gè)專業(yè)而自豪。我國建國初期多以金相、金屬學(xué)、金屬物理建立專業(yè)，“金相”在英美、德國、蘇聯(lián)都有使用，但“金屬學(xué)、金屬物理”主要在德國、蘇聯(lián)使用，英美多用“物理冶金”，后來都改為材料科學(xué)。我國1956年前后同期設(shè)立金屬物理專業(yè)的還有武漢大學(xué)、蘭州大學(xué)等[19-21]。

圖10 《柯俊傳》封面[1]

Haasen在我國的人才培養(yǎng)方面也產(chǎn)生了重要影響。Haasen招收我國的第一個(gè)博士生是南京大學(xué)材料系的劉治國教授。劉治國1980年起留學(xué)德國哥廷根大學(xué)，跟隨Haasen教授從事相變機(jī)制與相變動(dòng)力學(xué)研究，1984年獲哥廷根大學(xué)理學(xué)博士學(xué)位，同年回到南京大學(xué)固體微結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)室工作至今，長(zhǎng)期從事鐵電介電材料，特別是新型存儲(chǔ)器和場(chǎng)效應(yīng)器件用鐵電介電薄膜研究，獲2005年國家自然科學(xué)二等獎(jiǎng)(排名第一)，獲省部級(jí)科技獎(jiǎng)勵(lì)7項(xiàng)，參與撰寫專著4部，發(fā)表科研論文400余篇，參與主編的《材料科學(xué)導(dǎo)論》獲2005年國家教學(xué)成果二等獎(jiǎng)。Haasen招收我國的第二個(gè)博士生是我校金屬物理系的朱逢吾主任，他回國后從事金屬間化合物的氫脆研究、薄膜材料研究。Haasen招收我國的第三個(gè)博士生是蕭思群博士，他作為郭可信院士在上海交通大學(xué)招收的出國研究生，1991年獲哥廷根大學(xué)博士學(xué)位，先后就職于美國FEI電鏡公司和美國應(yīng)用材料公司。哥廷根市的一個(gè)著名景點(diǎn)是牧鵝女銅像及噴泉，見圖11(a)，傳說她是全世界被親吻最多的女孩，據(jù)說哥廷根大學(xué)每個(gè)畢業(yè)的博士生都要親吻牧鵝女才算真正博士畢業(yè)，圖11(b～c)是蕭思群博士畢業(yè)答辯后被四人大轎抬著去牧鵝女景點(diǎn)，頭上戴著的是根據(jù)他個(gè)人的特點(diǎn)制作的博士帽。這個(gè)習(xí)慣也被Lücke教授帶到亞琛工業(yè)大學(xué)金屬學(xué)及金屬物理所，筆者畢業(yè)答辯后也戴上了這樣一頂博士帽[22]。

圖11 (a)哥廷根市的景點(diǎn)-牧鵝女銅像噴泉；(b～c)蕭思群博士畢業(yè)時(shí)被用大轎抬去親吻牧鵝女；(d)楊平畢業(yè)時(shí)的博士帽

圖12為蕭思群博士提供的Haasen教授60歲生日時(shí)哥廷根大學(xué)金屬物理所舉辦學(xué)術(shù)活動(dòng)的合照。照片中蕭思群博士位于Haasen教授的左側(cè)(箭頭所指)；此外，還有畢業(yè)于北科大金屬物理專業(yè)的張統(tǒng)一院士，當(dāng)時(shí)他作為洪堡獎(jiǎng)學(xué)金獲得者在哥廷根大學(xué)Haasen教授的研究所開展合作研究；另外，照片中還有日本著名的鈴木氣團(tuán)理論提出者——鈴木教授。

圖12 Haasen教授60歲慶?；顒?dòng)合影(蕭思群博士提供)

金屬學(xué)、金相、金屬物理這三個(gè)常見的相互關(guān)聯(lián)的專業(yè)詞匯(專業(yè)或教研室或課程的名稱)，與我們的學(xué)生、教師時(shí)代關(guān)聯(lián)，發(fā)生了很大的變化，這是歷史的發(fā)展所致，與我校材料專業(yè)教學(xué)與科研發(fā)展息息相關(guān)。材料科學(xué)基礎(chǔ)課程是由金屬學(xué)或金屬學(xué)原理演變而來，拓展為由金屬、陶瓷、聚合物等組成的材料，金屬學(xué)課程在1952年北京科技大學(xué)建校時(shí)就設(shè)立了，招收了第一屆金相專業(yè)(或金屬學(xué)及熱處理專業(yè))的學(xué)生。第一任教師是徐祖耀先生，然后有劉國勛先生、宋維錫先生、余永寧先生。筆者從1986年碩士畢業(yè)開始接觸這門課程，到現(xiàn)在講授課程及建設(shè)課程已斷斷續(xù)續(xù)30多年。1956年開設(shè)金屬物理專業(yè)，柯俊先生開始了金屬物理教學(xué)。而哥廷根大學(xué)的金屬物理研究從20世紀(jì)20年代就開始了，1957年建立了金屬物理研究所。我校的金屬學(xué)課程教學(xué)有兩條線路，一是材料學(xué)專業(yè)學(xué)生課程及使用的教材，先后有1980年出版的劉國勛主編的《金屬學(xué)原理》[23]和2000年出版的余永寧教授主編《金屬學(xué)原理》[24]；另一條是材料加工專業(yè)及冶金專業(yè)、高等工程師學(xué)院使用的宋維錫教授編的《金屬學(xué)》教材，于1980年出版[25]，到現(xiàn)在印刷了18次。1961年我校金相教研室出版了由宋維錫、劉國勛、余永寧、李景慧、宋沂生等編寫的最早一版《金屬學(xué)》教材，見圖13[26]。這個(gè)風(fēng)格在后來的《金屬學(xué)》一書中也有體現(xiàn)。文獻(xiàn)[27]評(píng)價(jià)道，中國學(xué)者編著大學(xué)金屬學(xué)及熱處理專業(yè)的教材始于1960年代，多為各大學(xué)教研室集體編寫，其中1961年這版《金屬學(xué)》便成為中國工科教材脫胎于翻譯蘇聯(lián)教材的珍貴歷史性記錄。我校金相專業(yè)第一任教師徐祖耀老師出版的《金屬學(xué)原理》是在離開北京鋼鐵學(xué)院到上海交通大學(xué)后于1964年出版的[28]。目前我國材料科學(xué)基礎(chǔ)教材也被翻譯成英文版，進(jìn)入國際化教學(xué)領(lǐng)域，展示了我國“雙一流”建設(shè)的成效。

圖13 北京科技大學(xué)出版的金屬學(xué)教材封面：(a) 1961年金相教研室編著；(b)1980年劉國勛編著；(c)1980年宋維錫編著；(d)2000年余永寧編著

結(jié)束語

(1)獲得美國Mehl獎(jiǎng)及Campell獎(jiǎng)的杰出材料物理學(xué)家Haasen與Cahn合編名著《物理冶金學(xué)》(或《物理金屬學(xué)》)中的兩版；也參與了材料工作者系列叢書《材料科學(xué)與技術(shù)》的編寫；還編著了德文教材《物理金屬學(xué)》，在教材建設(shè)上做出了重要貢獻(xiàn)；還培養(yǎng)了3名金屬物理專業(yè)的中國博士生。

(2)哥廷根大學(xué)的金屬物理研究從1920年代Tammann任物理化學(xué)所所長(zhǎng)開始，后經(jīng)Masing強(qiáng)化了金屬學(xué)研究，從Haasen開始于1958年成立了金屬物理研究所，與其并行的、來自哥廷根大學(xué)的Lücke教授同時(shí)在亞琛工業(yè)大學(xué)成立金屬學(xué)及金屬物理所，開展金屬物理研究；在教材建設(shè)上，其學(xué)生、新所長(zhǎng)Gottstein教授編著了材料科學(xué)的物理基礎(chǔ)教科書，由德文也譯成英文；德國金屬學(xué)學(xué)會(huì)設(shè)立了Tammann獎(jiǎng)?wù)?、Masing獎(jiǎng)?wù)隆?/p>

(3)1956年我校是國內(nèi)第一個(gè)或第一批建立金屬物理專業(yè)的高校，僅比建校就成立的金相專業(yè)晚4年。金屬物理專業(yè)由金相專業(yè)分離出去，屬理科專業(yè)，任課教師將多部經(jīng)典書籍譯成中文，為教學(xué)和人才培養(yǎng)做出了重要貢獻(xiàn)，在國內(nèi)產(chǎn)生了重要影響。

致謝：感謝蕭思群博士提供有關(guān)哥廷根大學(xué)Haasen教授的相關(guān)資料、信息及珍貴的照片；感謝顧新福副教授和谷賓博士對(duì)本文提出寶貴的建議和相關(guān)素材。