纯粹的科学家-程开甲院士(1)这个题目不是我的。目录小预告:纯粹的科学家-程开甲院士(1):国家基金委材料科学一处就像是一个科学的红娘,她把我介绍给程开甲院士,我从此过上了科学的日子。(下次贴出)纯粹的科学家-程开甲院士(2):13年的科学日子就是我自己探索TFDC电子密度的奥妙以及13年来程开甲院士和我进行的画龙点睛式的讨论和遐想式的展望。
(删去了信函中间部分的部队地址和军线电话号码,博主注释)。中国人民解放军63650部队为了庆祝程开甲院士90寿辰,准备出版《纯粹的科学家-程开甲院士90华诞文集》。由于我和程开甲院士从1993年开始有纯粹的学术上的密切交往,因此,我也收到了一个约稿函。在此之前(1996年底),我给《中国科学基金》写了篇短文,题目为“从事基础研究的三点感想”。我在此文中虽然多处提到了程开甲院士,但是,文章的主题是“三点感想”,没有重点叙述我和程开甲院士的交往。1996年12月,在东营召开面上基金集团管理“材料设计”研讨会,晚上金属材料学科(材料科学一处)的靳达申和赵卓雍老师、中南工业大学的谢佑卿老师还有我,我们在一起聊天。大家都说“集团管理”的模式很好,我说应该由受惠的研究人员(而不是管理模式的提出者)写一篇文章,从研究人员的立场上表明“集团管理”模式的好处。他们异口同声让我来写篇这样的文章,我当时满口答应。真是说到容易做到难啊,我答应的这篇文章直到2006年12月才写完,整整用了10年的时间。这篇文章为什么如此难写呢?因为我只想从我自己的角度来为“集团管理”模式说好话,然而我手头始终没有什么“过硬的证据”,即我始终没有什么能满足“流行标准”的突破性成果(如Nature和Science文章,或者什么高引用率),直到今天也还是没有。下面是《从事基础研究的三点感想》的开头和结尾的点题之句,也把有关程开甲院士的段落摘录出来供网(博)友评读:13年前,科学基金会材料科学一处给了我一粒种子,现在种子已经萌芽成长为一棵禾苗。什么时候开花,我不知道;什么时候能结果实,我也不知道。下面讲述的是从种子到禾苗的过程。…………(删去的内容可以点击这里阅读)1993年10月,我终于以中国石油大学硕士讲师的身份,用“魔方”和多次修改的申请书敲开了科学基金会的大门,我得到了**个国家自然科学基金项目,名称为《超塑性的耗散结构模型和金属物理研究》(第5次申请,博主注释)。与此同时,我被材料科学一处推荐到我国“两弹一星”功勋科学家程开甲院士门下,学习TFDC模型(我重点把握了TFDC电子密度)。我研究了12年超塑性,获得了科学基金两次资助,主要结果是得到了一个“相界扩散溶解层”的模型,同时实现了从“超塑性”到“TFDC模型”的过渡。此后,我产生了“TFDC相图”(也叫原子相图,博主注释)的思想,它是未来原子组装技术的一种理论模式,可称为TFDC原子组装理论,初步结果发表在2003年《自然科学进展》(2004年发表英文版,博主注释)。我的*终研究目标就是建立TFDC原子组装理论,其核心内容是TFDC电子密度概念及其应用。…………(删去的内容可以点击这里阅读)在学习程开甲先生的TFDC模型时,我并没有放弃已经选择的超塑性,因为我的第二步还没有实现,即我还没有得到清华大学的博士学位(硕士研究生毕业后,我制定了一个两步走的发展战略:第1步是申请一个国家基金项目;第2步是去清华大学申请一个博士学位。大毛忽洞有个“毛病”,只想实现自己的思想,博主注释)。此外,我也不想直接去程先生的课题组凑热闹,我只想以我自己的方式从“超塑性”过渡到“TFDC模型”。10多年过去了,我实现了我的想法,也实现了我的过渡目标。10多年来,围绕TFDC电子密度,我查阅了3,000多篇文章,涉及多种刊物,都从创刊开始。例如,Physical Review Series(1893年到现在),Journal of Physical Chemistry(1896年到现在),Journal of Applied Physics(1931年到现在),Journal of Chemical Physics(1933年到现在),Advances in Physics(1952年到现在),Journal of Physics(1968年到现在)。(大毛忽洞要感谢位于温哥华的UBC的图书馆,使我实现了电子化查新这一步。博主注释)我现在真正掌握了电子密度概念的发展历史轨迹,同时也认识到了程开甲院士TFDC模型原创性的核心内容在于TFDC电子密度。总的体会是:科学思想是灵魂,设备和经费充其量只能算是皮肉,而科学精神却是骨头。…………(删去的内容可以点击这里阅读)“众里寻他千百度,蓦然回首,那人却在灯火阑珊处”。从1988年硕士研究生毕业开始,我独立从事科学研究就像是在黑暗中摸着石头过河,没有灯塔,没有向导,也听不到彼岸的声音。就在这时候,我也幻想着能够结识几个真正的学术大师,既和他们交流思想,又能够得到某种帮助。1993年,当我见到我国“两弹一星”功勋科学家程开甲院士时,我只知道程先生写过一本《固体物理学》教科书。当我了解到程先生自己每天亲自从事的研究领域是TFDC模型,而且坚持了50多年时(2005年12月,程开甲院士还**作者发表学术论文(点击阅读);1958年,程开甲院士就在《物理学报》发表关于TFD模型的论文,此后,程先生就去搞原子弹研究,成果之一是“采取合理的TFD模型,计算出了原子弹爆炸时弹心的压力和温度”。博主注释),直觉告诉我,这是一次机遇,因为材料学科一处将要组织我们6个面上项目的人员开展为期3年的学术活动。1998年科学基金《项目申请指南》里明确为“程氏理论”设立了一个重点项目,题目叫“多层材料界面电子分布对材料性能的影响”。我写了一篇30多页的《TFDC模型导论》,作为申请书的附件,主要内容是关于铺垫和发展TFDC模型的。由此,我得到了第三个科学基金项目,题目也是“多层材料界面电子分布对材料性能的影响”。我一边修改我的关于超塑性研究的博士论文(始终想去清华大学申请一个博士学位,因为博士学位招牌已经是从事科学研究的一种道具,特别是在今天的学术界,博士学位招牌已经是办许多事情的铁打的门槛。博主注释),一边破解“多层材料界面电子分布对材料性能的影响”的主题思想。TFDC电子密度*重要的用途是描述异类原子的接触界面,而多层材料一般都是一层一层的,不同的层不同的原子。另外,我研究超塑性用的是Zn-Al共晶合金,微观组织结构呈层片状。Al相和Zn相的接触区域是界面层,这种界面层在扩散溶解的作用下,厚度可以变化。真是多年寻思它千百度,蓦然回首,“层”字就在题目处。我思考了多年,想要找的答案原来就是一个“层”字。1993年就开始思考的问题,即如何从“超塑性”过渡到“TFDC模型”,过渡的关键是需要一个桥梁,此时我豁然开朗,建立桥梁需要在这个“层”字上做文章。(众里寻他千百度,此时此刻:我找到了程开甲院士,而且密切的学术关系一直维系到今天;我也找到了从超塑性过渡到TFDC模型的桥梁,同时把以后的岁月锁定到“原子相图”这个*后的目标。博主注释)2000年,我把多年的实验数据和“层”字结合起来思考,将得到的结果写入我的博士论文,*终形成了“相界扩散溶解层”的主题思想,贯穿整篇论文。论文经清华大学陈南平教授(我自己拜请的导师,这是清华大学学位办要求的。我于1991年登门拜访,认识了陈南平老师,1997年我提出想法,希望陈先生能当我的博士导师:一为我修改学位论文,二为我协调答辩之事。我于2000年12月完成答辩,2001年1月获得清华大学的博士学位,就在我获得学位不久,陈南平老师突然得病去世,在此,我对导师深表怀念,博主注释)修改后,成为*后的定稿论文。我又用了4年的时间来拓展“相界扩散溶解层”的内涵和外延,将博士论文扩充为一本学术著作,2004年得到科学基金会专著出版基金的资助,书名为《相界扩散溶解层》(现在准备英文版,以便和外国人交流。博主注释)。自从认识程开甲院士之后,我就钟情于程先生的TFDC电子密度。用TFDC电子密度能够解释一些实验现象之后,我开始专心考察TFDC电子密度的内涵和外延及其原创性意义,想方设法检索原始文献,反复思考着TFDC电子密度究竟意味着什么?我领悟到,用TFDC电子密度可以建立一种原子组装理论。人们先把沙土制成秦砖汉瓦,然后用砖瓦来盖房子。同样的道理,先把原子组装成原子砖,根据TFDC电子密度定义原子砖的参数;然后用原子砖来“组装”材料或者器件,再使用一定的模型计算出材料或者器件的某些技术参数。1993年材料科学一处通过“面上项目集团管理”的模式,把我介绍给我国“两弹一星”功勋科学家程开甲院士,使我有机会能和程先生讨论他的TFDC模型。如果说这种机遇相当于一粒种子,我现在研究的TFDC原子组装理论就是一棵幼嫩的禾苗。禾苗什么时候能长大开花并且结出果实?这可能是很多年以后的事啦。(以上是我的拙文里与程开甲院士有关的要点,文章以禾苗开头,又以禾苗结尾。文外之音是:禾苗是需要水的,也需要一定的养分,还需要太阳光。博主注释)关于“原子相图”的博主注释:元素周期表的元素(按90个计算),两个两个如何接触?有4005组数据;三个三个如何接触?有117480组数据;四个四个接触如何描述?有2555190组数据。ATOMIC PHASE DIAGRAM 的发表为了优先权,详细的思想要用庞大的数据作为载体,然后等待机会,“待价而沽”,这就是大毛忽洞认为的学问之道!
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