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蒋民华

  2011-06-08 11:37:00    点击人次:

  
     蒋民华1935年8月16日生于浙江省临海县,中国科学院院士、第九届全国政协委员、第十届、第十一届全国人大代表,于2011年5月6日在济南逝世。
     蒋民华是我国著名材料科学家、教育家,1956年毕业于山东大学化学系;1964-1978任山东大学晶体生长研究室主任, 1979年赴联邦德国科隆大学做访问学者,历任山东大学助教、讲师、副教授、教授、博士生导师; 1978至1993任山东大学晶体材料研究所所长;1987年至1998年,任晶体材料国家重点实验室主任;1989年至1996年任山东大学副校长;1991年当选为中国科学院院士;1991年至1996年,任国家高技术研究发展计划(863)新材料领域第三届专家委员会专家组组长、首席科学家;2000年至2004年任山东大学材料科学与工程学院院长。
     蒋民华院士生前还曾担任山东大学晶体材料研究所和晶体材料国家重点实验室学术委员会主任、名誉主任,中国材料研究学会副理事长,中国硅酸盐学会晶体生长与材料分会理事长,国际晶体生长组织(IOCG)理事和执委会委员,美国《Journal of Materials Research》主编、美国光学学会资深会员。
    
(一)

     小时候父亲就经常给蒋民华讲郑虔的故事。这位唐代台州文化教育的启蒙者和先行者被贬谪到台州后,广设学馆,传道、授业、解惑,成为台州人民心中为人师表的典范。耳濡目染,从小蒋民华就对教师充满了崇敬,早早地在心里种下了“做一名为人师表的教师”的种子。上中学时,蒋民华遇到两位终生难忘的老师,物理和化学老师。他们生动的讲课、优秀的品格,熏陶、激发了他对物理、化学的浓厚兴趣,不仅使他打下扎实的物理、化学基础,也培养了蒋民华优秀的品格。激发了他为国家作出贡献,为家乡人民争得荣誉的决心。1952年,蒋民华提前中学毕业,以第一志愿考入了山东大学化学系,走进他向往以久的大学校园。
     在大学学习期间,蒋民华最感兴趣的两门课是无机化学和物理化学。金刚石、石墨元素相同而性能迥异的事实引发了他对晶体的兴趣,原来晶体的性能和结构的关系那么重要,从而激发了他对知识的渴求。4年的大学生活他惜时如金,求知若渴,一个个不眠之夜,一张张圆满考卷使他成为学校为数不多的全优生之一,因而倍受老师和同学的关爱。
     然而风华正茂的他,却经受了人生的第一次挫折,在20世纪50年代,去苏联留学是每一位学子的梦想和光荣. 1953年,蒋民华以优异的成绩考取了留苏预备生。可是好事多磨,就在蒋民华壮志满怀时,有亲属在台湾的社会关系打碎了他的梦想。痛苦的他一个人跑到故宫御花园坐了一整天,“该怎么办,就这样算了?”这个问题一直盘旋在他的脑海,但他相信人要有志气,不能就这么被挫折打败。于是他暗暗下了决心,即使不能出国留学,也要在国内创出一番事业。
     命运总会眷顾勤奋刻苦、自强不息的人。在毕业留校后不久,机遇来了,校系领导选派他到厦门大学师从著名的晶体学家卢嘉锡先生进修晶体学。卢先生渊博的学识和风趣生动的讲课开始将他带入奇妙的晶体世界。如果说公式和群论还比较抽象,则制作大量晶体的宏观和微观模型以及接触晶体测量和测定晶体结构的实验,使他对晶体的微观特征——周期性和宏观特征——对称性及各向异性等有了较本质的认识。到了学习晶体的物理性质时,则有了渐入佳境的感觉。记得卢先生讲了一个他印象很深的例子,利用晶体的压电效应来校表,几秒钟即可完成,而毋须24小时才见分晓。原来晶体在科学技术上是那么有用。血管里流淌着山海血脉的他,无法抑制住青春的萌动,青春热血激起他无限的创造欲望──制造这类技术晶体,开辟属于自己的一片天地。
     从此,蒋民华心中萌发了制造这些技术晶体的强烈愿望,但那时他还从未与真实的晶体打过交道。说来也巧,1958年热火朝天的勤工俭学活动提供了难得的实践活动,学成归来的蒋民华回到了山东大学后并立即投入了压电晶体的生长工作。从此,开始了他与人工晶体的不解之缘。
    
(二)

     1958年,蒋民华开始了他晶体生长的生涯,起步的晶体是水声、电声用的压电晶体酒石酸钾钠(KNT)。当时的人工晶体在国外是刚刚兴起,在国内还鲜为人知。人工晶体什么样?晶体如何生长?没有经验、没有设备、没有内行,一切从零开始。
     蒋民华至今还清楚地记得培养第一块KNT单晶的情景:当时的条件极其简陋,用金鱼缸当恒温槽,以标本瓶作育晶器,原料则由张裕葡萄酒厂发酵酿酒时析出的酒石转化而成。把晶芽粘在玻璃棒上作籽晶。恒温槽里的籽晶在旋转,他的心也随着晶体的生长在跳动,唯恐有一点闪失。看着转动中晶体一点点长大,他心里有说不出的高兴。但当美丽而娇嫩的晶体在取出后,因温差而在手中炸裂时,他的心也像碎了一样。此后,他对‘结晶’的含义才有了切身的体会。也开始懂得了“细节决定成败”,“碎裂是单晶的软肋”的真理。经过数年的努力,蒋民华和他的同事们终于突破了培养大晶体的关键技术,终于成功地捧出了第一块重达10公斤的KNT大单晶。
     60年代,蒋民华又把主攻方向转向综合压电性能更为优良的磷酸二氢铵(ADP)晶体,终于找到最佳的生长条件,长出了高质量的ADP大单晶,满足了声纳试验的需要。
    
(三)

     80年代以前,我们所研制的都是国外已有的晶体,主要是如何努力长得更大、更好。发展自己的新材料,攀登晶体材料的“处女峰”是蒋民华追求的另一个目标。1979年他第一次有机会跨出国门,来到德国科隆大学结晶研究所进行短期访问和交流。老所长豪休教授对探索新晶体的理论和实践造诣颇深,他生长并测量过数百种新晶体,蒋民华在与他交谈中受到很多启发,他把探索新材料比作在大森林中采蘑菇,不要期望一下就能发现一个大蘑菇,要悠然自得地在林中漫步,这样常常会有意外的收获。在豪休教授研究过众多的新晶体中确实也有“大蘑菇”,碘酸锂晶体就是其中一个。豪休并不指望蒋民华在3个月内能干成什么事,要他自己安排到各个实验室转转。但蒋民华这个探索新材料的“有心人”,却充分利用那里的条件终日在实验室里工作,在不到3个月的时间内,从寻找新材料到合成和生长出晶体,搞出一种新的有机晶体——樟脑酸丙酮,测量了它的压电和电光性能并写出了论文。这样的结果和速度不能不令豪休教授刮目相看,从而为此后10年彼此之间的良好合作和人员交流打下基础。蒋民华的最大的收获是第一次到“森林”中采了一回“蘑菇”,虽然只采到了一个小小的蘑菇,但可贵之处在于他打破了探索新材料的神秘感,找到了探索新晶体材料的感觉,开始形成了探索新的有机非线性光学晶体材料的思路。萌生了在有机和半有机(有机-无机复合)方向上探索新晶体材料的设想,回国以后,他立即指导研究生开始了探索新晶体材料的工作,终于在手性天然氨基酸及其衍生物中,发现了一种新的有机非线性光学材料-精氨酸磷酸盐(LAP)晶体。这一成果后来获得了国家发明奖一等奖。
     LAP的成功,开辟了到材料森林中采“蘑菇”的林中小径,自此后,以一届届研究生为主力,新材料探索工作得到迅速发展。从有机-无机盐到有机金属络合物,BTCC,TSCCC,ATCC,CMTC等新晶体材料如雨后春笋般涌现出来,形成了有特色的半有机非线性光学材料的新领域。
    
(四)

     蒋民华具有敏锐的科学洞察力和高屋建瓴的领导能力,而这种洞察力是建立在重视信息、虚心学习和善于综合分析基础上的,20世纪80年代初,国际上出现了一种新的高效激光倍频晶体——磷酸钛氧钾(KTP),美国只有少数实验室在极保密的情况下,在高温高压条件下研制,对设备和工艺条件要求很苛刻。通过国内外调研和综合分析,蒋民华敏锐感觉到这是一种非常有前途的新材料。于是当机立断,立即组织精兵强将,结合我国实际另辟蹊径。他选定助熔剂法为主攻方向,从基础研究入手,系统地研究了KTP在磷酸盐助剂中生长的物理化学过程和不同的助熔剂和工艺条件对KTP晶体生长的影响,使助熔剂生长KTP晶体的工艺首次实现了突破,1985年全世界除美国之外的第一块KTP晶体在山东大学晶体材料研究所诞生了,经日本权威机构全面测试,主要指标超过美国同类晶体。并且实现了稳定批量地生长出高质量的KTP晶体,在国际上开创了将助熔剂法用于批量生长非线性光学晶体的先河。
     这个发生在80年代中期的故事一度产生了不小的震动。教授参与外贸,不仅冲破了几千年来‘君子重义、小人重利’的传统观念,而且还打破了我国“高技术只进不出的沉闷局面”,是商品经济发展的产物,也是新技术革命时代的必然趋势。《人民日报》1986年11月2日为此还以“教授言商”为题作了专门的报道和评论。
     高质量KTP晶体不但打破了国外的技术封锁,而且被誉为我国高技术产品出口“零的突破”。KTP晶体出口是当时这届广交会数额最大的高技术出口贸易项目,全国各大报纸纷纷争先报道,KTP名传四方。
     如今,KTP晶体和光波导材料已经广泛地应用为激光打标机、激光焊接机、激光美容、建筑、舞台装饰、激光笔等诸多领域,历经二十余年而不衰。
    
(五)

     蒋民华高度重视研究的应用前景,探索出了一套研究、开发、产业化的路子。从建所初期他就确定了以应用为导向的研究方向,始终注重研究成果的开发、利用。他一贯主张,材料研究所一定要拿出货真价实的材料,研究材料为了用,还要产学研相结合。在信息时代,半导体材料是功能材料的主体。由于历史的原因,中国功能晶体研究和半导体材料的研究长期以来有一定的分离。蒋民华深深认识到,半导体和人工晶体之间不应该存在鸿沟,因此,他在国家重点实验室的研究方向上加上了“低维材料的制备及研究”这一和半导体前沿密切相关的方向并争取列入国家科研计划。在国家计委和山东省的支持下,1998年他们还承担了国家产业化前期关键技术开发重大项目“半导体发光器件外延工艺和管芯技术”,以此为契机,开展了一个全新模式的研发工作。
     在山东省的支持下,山东大学和华光集团联合建立了山东华光光电子公司,山东大学以科研成果作为技术入股,开始了新的尝试和奋斗。在这个项目中,蒋民华担任了总的技术负责人,这是迄今为止,山东省信息产业规模最大、国家和省拨款最多的产学研结合项目。经过3年多的努力,“半导体发光器件外延工艺和管芯技术”课题于2004年4月正式通过验收。《科学时报》等纷纷以我国半导体发光器件拥有“中国心”作大标题报道了这一重要进展!这一成果,打破了半导体外延材料与管芯技术被发达国家垄断的局面,对发展山东省拥有自主知识产权的高新技术,促进产业结构的调整具有重大意义。
    
(六)

     20世纪初,在发展第二代半导体薄膜材料,初步实现LED产业的基础上,蒋民华又看准时机,决定切入宽禁带半导体单晶新领域。SiC、GaN等宽禁带半导体被称为第三代半导体,是制作高温、高频、高迁移率、大功率半导体器件的关键材料,也是功率型固体照明的理想衬底。以SiC为基础的大功率半导体器件的发展瓶颈在于高质量的SiC单晶生长及其产业化。该项技术国内长期没有过关。在美国被视为战略物资并对我国实施禁运的情况下,只有靠自己力量发展,而生长SiC过去没有工作基础,起步又晚,难度确实很大。
     要后来居上,就得跨越式发展。为此,蒋民华采取了以下重大决策:⑴从产业化着眼,高起点地进行研发。为此他抓住211工程二期的大好机遇,重点投入,从国外同时购进两台先进的生长设备,以加快研发速度;⑵生长和加工并举。SiC是硬度仅次于金刚石的晶体,极难加工,因此在生长和完善SiC晶体的同时,千方百计解决SiC切磨抛技术,从单片发展到成批加工;⑶直接和器件研发单位挂钩,把材料直接置于应用器件研发的链条中,使器件的性能需求变成优化晶体材料质量的动力,从生长到加工真正实现“开盒即用”的指标,从而极大地加速了SiC的质量的提高;⑷在充分熟悉生长工艺和消化吸收的基础上,仿制并改进进口设备,实现再创新,为PVT生长设备国产化和SiC单晶的产业化打下基础。
     SiC课题组出色地实施了蒋民华的决策和部署,不断解决生长和加工的科学问题和技术难关,从2吋到3吋,从6H到4H,终于掌握了n型和半绝缘SiC体块单晶的生长和加工技术,为实现微波大功率器件从材料到器件整套工艺的国产化奠定了基础。对打破禁运、满足国家重大需求,跨出了极为重要的一步。在此基础上再接再厉又成功地研制出碳化硅单晶炉,并生长出质量不逊于进口设备生长的SiC单晶。碳化硅单晶产业化最后一个难关被成功攻破,实现了从单晶生长炉制造、单晶生长、衬底加工和应用的全部国产化试验。
     SiC的发展历程处处凝聚了蒋民华和他指导下的课题组成员的智慧和心血。是他实现人工晶体跨越式发展的成功尝试,也是他几十年来抓方向、建平台、育人经验和策略的集中体现。
    
(七)

     蒋民华院士始终思考着中国人工晶体可持续发展的战略,鼓励和支持每一项人工晶体的开发和研究。在他事业和人格魅力的感召下,一批从事晶体研究的精英人士从海外归来,一批有创新能力的青年骨干投身晶体事业,一支有创新能力的学术队伍正在成长,晶体事业兴旺发达。
     蒋民华院士一直强调晶体生长基础理论研究和应用同样重要,强调晶体生长是科学和技艺的结合,不能厚此薄彼,两方面都要抓。 KDP是目前唯一可以用于惯性约束聚变(ICF)“神光”工程的关键材料,国际上对此实施禁运,成为制约“神光”工程顺利进行的最大阻碍,负责“神光”工程的领导曾用“卡脖子”评述这一困难。在蒋民华的领导、支持下,山东大学晶体所经过几代人的努力,几十年的坚持,使山东大学的大尺寸晶体在新时期国防基石的建设中起到了基础的作用。就是这样一个应用目标非常明确的课题,他也经常督促大KDP课题组人员要重视基础研究,要充分利用计算机模拟方法研究不同条件对晶体生长的影响。
     因其高尚的科学道德、开拓创新的科学精神、严谨端正的工作作风,蒋民华当之无愧地被公认为我国人工晶体界学术带头人之一,为我国人工晶体事业走向世界做出了突出贡献。蒋民华生前担任国际晶体生长组织(IOCG)理事和执委会委员,亚洲晶体生长和晶体技术协会主席。他积极组织和参加国内外学术交流活动。蒋先生一直强调,中国的晶体一定要走向世界。为此,他和被称为“晶体届三驾马车”的闵乃本院士、陈创天院士等自20世纪八十年代起就制定了中国晶体材料走向世界的蓝图。正是由于他们的努力,中国的晶体生长组织早已成为国际晶体生长组织的一员。 2010年8月,被誉为晶体生长奥林匹克大会的第16届国际晶体生长会议在北京成功召开,实现了先生的夙愿——中国晶体材料研究真正走向了世界并处于世界领先水平。
     面对成绩,蒋民华从不居功自傲。一次次,他把荣誉归于集体,把利益让给他人,而他更为关心的是青年人的培养和功能晶体事业的兴旺发达。
    
(八)

     蒋民华院士将毕生精力奉献给中国的教育事业,为山东大学学科建设和发展做出了不可磨灭的贡献。蒋民华院士创立的晶体材料研究所和晶体材料国家重点实验室,为全国高校培养了一批从事晶体生长与晶体理论教学和研究的骨干。他常说:“人才成长和晶体生长十分相似,要像培养晶体那样来培养人,出成果出人才要相辅相成”。蒋民华一直关心青年,提携后进,甘愿做铺路石,为骨干人才的成长提供一切条件和机会,为中国晶体材料的可持续发展培养了大批人才。早在上世纪五十年代,刚刚走出校门的蒋民华,作为骨干教师就带领着更年轻的学生,在晶体事业的处女地耕耘,同时培养了一批晶体界的骨干和精英。蒋民华培养出来的硕士生、博士生现在遍布全球,许多已经成为国际功能晶体领域的佼佼者和新星。他经常叮嘱在海外的学生要爱国,要以各种方式帮助国家的科技进步,尤其要回报母校,帮助山大。在国外的学生中,很多人都曾多次抽出时间回山大进行学术交流。在他55年的教学生涯中,蒋民华院士培养了大批晶体生长和晶体物理的优秀人才,这些人才活跃在国内和国际晶体生长和功能材料行业,为世界材料科学的发展做出了重要的贡献。
    
(九)

     蒋民华的名字和中国功能晶体事业密不可分,和山东大学晶体材料国家重点实验室密不可分。蒋民华院士在“晶体材料发展构想”报告中指出,山东大学的办学理念:山大特色、中国一流、世界水平 ,晶体材料研究所的办所理念要与之相辅相成,应该是“中国特色、世界一流”,山大特色是中国特色的基础,中国特色是山大特色充分和必要条件。晶体材料国家重点实验室的特色就是:跨学科,强强联合,理工结合。结合大型国家实验平台的建设打造聚集海内外高水平领军人物的人才高地 ,造就优秀后备人才(尖子)的培养 基地。
     正是按照他的宏伟构想,现在山东大学的功能晶体材料研究所已经成为山东大学在国际上响当当的金字招牌。我国自1984年起在一批能够代表我国基础研究和管理水平的研究机构建立了国家重点实验室。晶体材料国家重点实验室就是我国首批建设的五个国家重点实验室之一。自1990年第一次接受评估获得优秀以来,在1997年、2003年和2008年的评估中均获优秀,获得了科技部的多次表彰。
     蒋民华院士在晶体材料研究方面作出了多方面的贡献,具有重要的国际地位,获得了许多荣誉和奖励,包括:“全国优秀科技工作者称号”和“五一”劳动奖章(1987)、全国先进工作者称号(1989),1988年获得国家发明一等奖,1996年获得何梁何利科学技术进步奖,2003年获得首届山东省科学技术最高奖,2007年获求是科技成就集体奖,2008年获亚洲州晶体生长与晶体技术奖(CGCT Award)等等。
    
(十)

     蒋民华院士毕生对科学和教育事业怀有极大的热诚,在七十高龄以后,仍活跃在科研第一线。蒋民华院士以其对科学教育事业的献身精神,严谨扎实的治学风格,敏锐的学术思维,创新的科研风格,艰苦朴素的生活作风,宽以待人,乐于助人的品德情操,深受学术界同行的敬佩和历届学生们的爱戴和尊敬。蒋民华院士在得知自己身患绝症后,不顾自己的病体,仍然关心和安排科学研究特别是国际晶体生长会议的组织工作,他在病床上坚持讨论学科发展、平台建设和科学研究与国际合作。他念念不忘为之献身的科学和教育事业,鞠躬尽瘁,直到生命最后一息。
     在55年的学术生涯中,蒋民华院士以他勤奋、严谨、创新的治学态度和对科学事业无私奉献精神,在相关研究领域获得了丰硕成果,特别是为我国功能晶体和光电材料的发展做出了奠基性和开拓性的贡献。

{    编辑:新闻中心总编室  }



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