一等奖5篇
二等奖10篇
三等奖20篇
优秀奖25篇
特别奖若干
网络评选:2011年8月30日-9月20日
奖项公布:2011年9月21日
颁奖典礼:2011年11月
邮箱:zhengwen@cashq.ac.cn
 
雄立东方的传奇
——祖国需求当己任 排除万难为“两弹”
发表时间:2011年07月24日 作者:朱道乾等 【字号:

  “两弹一星”,不仅是一个名词,它代表着一段历史,一个奇迹,一种魄力,更代表着1964年10月16日下午三时于古老丝路上迸发出那一声“东方龙吼”以降,在科技战线上得以弘扬的一股精神能量。如今,普天之下每一个中国人在提及“两弹一星”的成就时,无不感到荣耀和自豪!它之所以让全球华人得以挺起胸膛,是因为,“两弹一星”不单是科技领域的成果,也是中国人民的伟大成就,更是中华民族的伟大成就。作为中国科学院的一份子,驻足窗前,面向如水的夜晚,遥望远星,以清澈和虔诚之心回想那段让人难以忘怀的时代,我忽然发现,科技工作者是有责任沉淀下来,去审视和思考这伟大创举背后的因由的。请允许我将记忆的胶片定格于那段让一代人铭心刻骨的岁月,定格于在那艰苦的历程里,承载着共和国的梦想,前仆后继地用青春和热血织就了不朽神话的那一个个平凡却伟大的缩影……

天将降大任于斯人

  1956年10月,毛泽东和中共中央、中央军委批准了聂荣臻提出的“自力更生,力争外援和利用资本主义国家已有的科学成果,发展我国核武器、导弹事业”的方针。1958年,我国建成了第一座实验性原子反应堆,原子弹研制工作进展顺利。然而,就在中国研制原子弹进入关键阶段,1959年6月,苏联单方面撕毁合同,并于次年8月,撤走全部专家。

  苏联专家的突然撤离,导致二机部所属厂矿所有设备的更换和检修、各种零配件、材料、油料、消耗品等方面面临着一系列急需解决的问题,这给正在进行中的中国核弹研制工作造成了巨大损失和严重困难。而中国科学院,作为最权威的科研单位,临危受命,配合二机部共同接受了这一具有重要政治意义的科研任务。

  中国科学院大连化学物理研究所(后简称大连化物所),作为中科院的骨干研究所,与众多兄弟院所共同参加了这场光荣而艰巨的攻坚战——研制“移动式全自动气相分析仪”和“机组运行渗透分析仪”就是其中的一场漂亮仗。

  在原子弹的制造中,浓缩铀的获得是核心技术,整个浓缩铀获得的过程须在气体分离状态下完成,而当时我国的工厂没有任何分析仪器可以对其实现检控。因此二机部将解决浓缩铀获得过程中的气体分析问题作为紧迫任务委托给中国科学院来完成。时任中科院党组书记的张劲夫,清醒地认识到“两弹一星”工作的重要历史意义,他秉持“要人给人、要物给物”的原则,亲自组织、安排、落实各项计划。钱三强曾感慨地说:“科学院在最需要时,做了最救急的工作”。

  中科院在接到二机部的委托后,考虑到大连化物所在色谱分析和仪器研制方面具有较强的实力,决定以该所为主来承担这项任务。面对中科院下达的紧急任务,时任所长的张大煜,十分清楚这项任务的艰巨性,随即成立以卢佩章(现为中科院院士,中国色谱分析的奠基人之一)为组长,所仪器厂设计与加工人员、分析研究室气相色谱组部分同志为组员的特别任务小组,马上投入到研制中。就这样,一批兼具才华和信念的科研人员,踌躇满志,时刻准备着抛洒出一腔热忱,凛然应对那些能够预见以及无法预见的挑战。

筚路蓝缕凌霄汉

  这项任务不是一块普通的“硬骨头”,由于保密,国内外相关的文献屈指可数,经验上更是一张白纸,真可谓是“一穷二白”。当时唯一掌握的一种测定方法是苏联的“水银吸收法”,但因这种方法具有很大的局限性,某些情况下会引起极大的误差。加之检测的物质中有放射性和强腐蚀性气体,操作起来,劳动条件、安全性差。经过反复论证,大连化物所决定摒弃苏联的老方法,采用色谱分析的方法,这样不但能分析所有组份的含量,而且准确度高,使得技术人员和工人随时都能了解生产中气体组份情况,从而能有效地指导和控制生产,优质高效地生产出浓缩铀产品。

  然而,在20世纪60年代,我国的仪器加工企业处于起步阶段,当时我国的色谱仪生产技术和配套的记录、程控、电子设备等也较落后,物资条件十分不足。而攻关小组认为,既然选定色谱分析的方法,在一切不利条件面前,就必须迎着困难上,边实践边学习。从那一刻起,在团队内部活跃着这样一种气氛——坚定信念、不畏艰苦、团结奋战!

  方法选定后,选取合适的材料就可以开展实验了,可材料的获取又是一大难题。适用于此项实验的材料很少,原因在于样品气体具有强烈的腐蚀性,因此气相色谱仪必备的阀门、管道、分离柱中的担体、检测器等的部件都要用抗腐蚀的材料制造。合适的材料在大连找不到,科研人员就出差在全国范围搜索,甚至到有进口材料的单位找来可用的化工材料,这才在短时间内逐步备齐一应物料。色谱分析的核心是柱子,但是由于被测气体的活泼性,可选用的“担体”和“固定液”就只有一二种,选择余地极其有限,且获得它们又非常困难,仅靠这一、两种材料能解决分离问题吗?科研人员用化工氟塑料、氟油作色谱分离柱内的载体和固定液,经过一年多的努力,终于用较长的分离柱解决了这一难题,即用含氟担体和固定液全氟油的色谱柱将氢气、氮气与氧气全分离。

  一个个困难解决后,又有一个个难题接踵而来:负压进样对分离的影响如何?配气与定量要怎么解决?样气的尾气怎么处理?系统与真空泵的耐腐蚀问题怎么解决?各种样品的制备、纯化,还有程序的自动控制怎么解决?

黄沙百战穿金甲

  原子弹所需的纯铀产品,是由最初的铀矿石经过粗选、浮选、精选提炼得到氧化铀产品,经氟化后获得六氟化铀气体,再经过扩散分离和还原而得来的。在实验过程中,起着不可或缺作用的含氟气体着实来之不易。含氟的气体,大多数是非常活泼的,如氟气、氟化氢、四氟化硅、氟氮化合物等,同时也常混有氮气、氧气等常规气体,有的工艺中还有三氟化氯、一氟化氯、六氟化铀等各种气体。它们具有强氧化性,接触空气即发生燃烧;有的放射性还很强,在操作中非常危险。所以虽然在室内,科研人员也是冒着“枪林弹雨”的风险工作,一不留神,就会“惹火上身”。一位老研究员回顾,当时有一位同志不小心被漏出的“液体”灼烧,在皮肤上形成一个个的白点,这些白点就像一柱柱香,一直向深处灼烧下去,幸好及时医治得到控制,否则那时的疼痛绝非常人能够忍受的。正因为含氟气体的活泼性,凡是有生产、配气、分析等的操作大多要在负压(与空气隔绝的密闭环境)下进行,气相色谱仪也必须在负压下取样、进样。负压操作虽然对人来说是很安全的,但给分析工作带来极大困难。

  含氟气体的毒性非常大,有科研人员笑称:“当时虫子进到实验室来是绝对过不了夜的,第二天遍地都是死虫子。原来实验室窗外有一棵大杨树,生得郁郁葱葱,这项任务开展1年后,也被从实验室中抽出的气体熏得半死。”当时科研人员因为氟中毒导致钙缺失,基本都有牙齿松动的情况。

  而含氟铀气体对人体危害最严重的还要说它的放射性。当时每个科研人员因长时间工作在含放射性气体的环境中,白血球的数量都大幅下降,最为严重的白血球数量一度降至两千多,(正常人要七八千,老年人也要六千以上),严重缺乏抵抗力。从医学的角度讲,他们的血液都是不健康的。这些科研人员直到任务结束后很久,白血球的数量才逐渐恢复。

  纵然实验室工作条件十分艰苦,但团队始终保持着昂扬的斗志,心往一处想,劲往一处使。共同努力去完成任务的高度使命感和责任心,激发了同志们的创造性和献身精神。不知经历了多少个日日夜夜,他们不分昼夜地工作着,有的同志白天干完活后,只要工作需要,晚上就继续加班;有的同志生病了,上医院打个点滴后立即回来坚持工作,没有人叫苦,也没有人喊累,大家只有一个信念,把26号任务早日攻下来,每当在研究工作中攻克了一个难题,大家心里都充满了解决问题后的喜悦。朱道乾研究员回忆当时:“即使在文革的‘武斗’时期,‘外面打枪打炮,室内灯光明亮’,大家依然坚守岗位,这项研究一直没有停过。”

  到了实验后期,科研人员要“推动整机到处跑”,运输又成了一个大难题。上世纪60年代,国内生产的各种相关部件都很大,设计的机器也就成了“大家伙”,仪器长近1.8米、高约1.6米、宽约0.5米,在下面除了要“睡”一个不可或缺的200多斤的大氩气瓶外,还有真空泵、吸收缸等,仪器上面则放着仿苏式的记录仪、色谱恒温炉。这个“大家伙”无论是长、宽、高、重都是“超标”的,“他”每次出差,铁路和公路都拒绝配合运输,而每次实验又都要分秒必争不能有任何耽搁,这可难坏了我们这些科研人员,他们不仅要搞科研,还要集中力量去“攻关”,在运输方面屡次碰壁之后,他们找地方政府、找上级单位、找军管会,以保证实验如期进行。几年里,“大家伙”去过北京、到过甘肃、上过四川。

  当科研人员满心欢喜地迎接第一台样机“闪亮登场”的时候,却被狠狠地泼了一瓢冷水——样机在进行分析的时候总是要进几次样后才能正常分析。科研人员围着“大家伙”一处处地查找原因,最后终于发现兴风作浪的居然是仪器金属内壁表面吸附的极其微量的水,可是要怎样才能解决这个很不常见的问题呢?科研人员开始使用“硬”办法,日夜倒班用瓦斯灯烧管道、用红外灯烤阀门来“赶走捣蛋鬼”,但是因为氩气流速低,被赶的水汽前后跑,根本就“赶不净”。经分析,两周后出口还有百万分之四的水汽。科研人员冥思苦想,最后尝试在进样阀前加几毫升的分子筛(强干燥剂)进行脱水,反复的实验证明用分子筛抓住“捣蛋鬼”是可行的。这项经验听着简单,但是在获得的过程中也是历经艰难。这项发现(二次脱水方案)也被广泛应用到后来的专用色谱仪研制中,并沿用至今。

同舟共济扬帆起

  在这项任务当中,当时的组长卢佩章不光是项目的负责人,也是整个团队的主心骨,他深湛的技术素养、敏锐的洞察力、准确的判断力和卓越的领导力是整个任务圆满完成的重要因素之一,然而这位帅才至今也如是说:“我自己的工作仅仅是大海里的一滴水,我是集体中的一个小兵,一个对国家对集体负责任的小兵。”是的,正因为有了这样的“小兵”领导团队,更因为有了一个个这样的“小兵”协力攻坚,才使这支队伍无坚不摧、无往不胜。

  为了体现“三结合”和“理论与实践结合”的精神,在研制的一开始就采取了“大小”三结合的方式(“三结合”是为了汇集优势、集中力量干大事)。“大”是大连化物所与化学所和金属所的三结合,以及在生产F6仪器时,上海光华仪表厂与大连化物所和仪器使用厂(国营八一四厂)的三结合。“小”是所内的实验人员、设计人员与仪器厂加工三结合。使用仪器的厂家先后派来8位生产车间、仪表车间和厂分析中心的人员来所工作,这其中有工人也有大学生,他们与题目组同志一样,不分昼夜的倒班、做实验。在“文化大革命”期间,这些人都相当长的一段时间不能回家,因为条件有限,与家里取得联系都是一件很困难的事情,家中有年幼的孩子等待他们的亲情,有年事已高的父母等待他们的侍奉。然而,带着这样的情感羁绊,他们仍然坚守在国家和人民授予他们的岗位上。这些同志回到814厂后,都成为色谱新技术在浓缩铀生产中应用推广的得力骨干。

  在这个任务中,大连化物所的后勤同志、工厂的工人、行政干部、保卫部门都做出了大量的努力。当时实验室需要不停地抽风来保证人员的安全,即使是三九隆冬也是如此,部分毒气是抽出去了,取而代之的是极低的室内温度。锅炉房的同志,为了让科研人员不挨冻、不生病,特意为实验室暖气连了“专线”,随时都可以送暖气,他们还与科研人员一起倒班,以保证暖气的供应。还有医务室的同志,为保证工作人员的安全,并能够及时救护,准备着“专用”药品时刻待命。

  值得一提的还有设计组的同志也做了大量工作。例如一套F6仪器设计图纸有一百多张,从样机到正式的F6仪器,总共先后出了四套图纸。现在来看,几百张图纸不算什么,有电脑绘图、打字复印,一点都不难,可是在40年前绝非易事。这些“蓝图”是由人工画出,经“专业描图员”将每一张图纸描在半透明的“硫酸纸“上,再入晒图机水银灯照射使晒图纸感光,经氨气熏制处理,即显出图形成为我们用来加工的图纸。现在想想,四五百张图纸的制作过程是何等的漫长,然而却没有人视之为煎熬而消退自己的热情。

守得云开见月明

  “实践是检验真理的唯一标准”。在有限的条件下,每一项工作都要经过反复严格试验,不断改进方案。经过仅八个多月的时间,1967年11月第一台样机研制出来了。光在实验室好用不行,要到现场去考验它。从1968年3月至5月现场试验开始,经过几个月的改进实验,又第二次到兰州现场运行。那是从1969年1月到5月,现场的实验是十分艰苦困难的,不但是对仪器的考验,也是对人意志力的考验。试验出现的现象是从未有过的,因为这是第一台气相色谱仪分析出的图谱和数据,各种现象与数据和工艺不相符,特别是长期使用苏式“¢A-5”汞分析器形成的概念和数据被长期使用而带给大家错误习惯性意识。大量的实验开展起来,将我们的色谱仪与苏式“¢A-5”较量,我们终于胜利了!实验证明,苏式的“¢A-5”如同雾里看花,模糊一团,而我们的色谱仪就像高清数码相机,像素一下子提高几十倍,并且能自动显示,操作方便。我们找到了“¢A-5”的不足和数据错误原因,实验总结上报二机部与国防科委十六院(当时大连化物所曾一度从中国科学院转到了国防科委十六院),并请求召开鉴定会。鉴定会于1969年10月8日在大连召开,由二机部五局与国防科委十六院共同主持,大连化物所、八一四厂与上海光华仪表厂参加,历时九天的会议终于通过了鉴定,提出了几项数据不足,并决定由大连化物所协助,上海光华仪表厂生产三台F6色谱仪。1970年5月大连化物所提交了补充实验报告,补足了所有实验数据。上海光华仪表厂在1970年7月生产出第一台样机(F6-1),并送八一四厂试验,而F6-2与F6-3仪器则大连化物所调试,调好后送二机部有关单位使用,“26号”任务就此结束了。

  大家还没有来得及享受“26号”任务的完成带来的喜悦的时侯,1969年11月18日二机部委托十六院下达了新的任务27号与28号。综合两个任务的要求和前面工作的经验,化物所从1970年又开始了新的工作,相比之下,有了前面的基础,新的工作顺利很多。到1975年11月结束,27号任务前后在大连化物所共生产了8台仪器,历时近六年。这六年时间中用时最多的是下场实验与调研。实验时间很长,少的用了100多天,长的干了近半年。外场的工作是另外一种艰辛,个中酸甜苦辣也只有亲身参与的人才能体会。

  气相色谱分析方法成功地用于腐蚀性和放射性气体的分析,这不但成功研制出分析方法,而且还小批生产出全部国产化的、全自动气相色谱仪,这中间也有很多高水平的成果。例如,在色谱分离上,分离氢气、氧气、氮气常规都用分子筛或碳分子筛的吸附柱,没有见过用涂固定液的气液色谱柱,但我们做出了把它们完全分离的色谱柱,在气相色谱分析中至今也是国际高水平的。还有简单的、直观的、为工人同志们能接受的单点校正定量法,它每个组分都有一个衰减器,用标样或纯样校正,可直接通过峰高知道含量。还有可靠性很高的机械式程序控制器,在现今的工业生产中仍有使用。耐腐蚀的热传导池检测器全为手工制成,在腐蚀性气体色谱分析中至今仍发挥着不可替代的作用。可喜的是,由于研制中的“三结合”,核燃料工厂不但掌握了仪器使用技术,而且掌握了仪器制造技术,在后来的实践中,他们自制出了“三氟化氯处理尾气分析仪”、“六氟化硫生产自动分析仪”等,为浓缩铀生产立了大功,受到二机部和厂部的嘉奖。后来工厂的分析人员也迅速成长,“色谱分析”成为工厂的主要分析工具,广为应用。

  至此,大连化物所的成果真正地产生了巨大效果,含氟气体分析方法和仪器的研究和发展,成为指导浓缩铀工厂建设和生产的强大武器,色谱分析这门新技术也真正在原子能领域扎下了根。

  这项任务近12年的科研生活就像一场艰苦卓绝的战役,虽历尽艰辛,却战果丰硕。在这个过程中,每个人自始自终都用高度的政治责任感要求自己,以国家的需求为己任;发挥老一辈的“三严”作风,用实践来检验真理,依靠“权威”、又不迷信“权威”;发扬艰苦奋斗的精神去完成每一件工作,没有条件,创造条件也要上;他们不计名利,在最最艰苦的地方一干多年,持之以恒、默默贡献着自己的力量却从不曾索取回报。这,正是对‘两弹一星’精神最真实、最准确的诠释!

  这项任务只是“两弹一星”这个国家战略实现过程中的一小部分,而以卢佩章为首的一批科研人员却堪称千百个为“两弹一星”事业贡献力量的科研战线英模的缩影。

  是他们,是他们啊,铸就了共和国科技史上光芒万丈的传奇!

    作者单位:中国科学院大连化学物理研究所 

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