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魏寿昆:冶金领域当之无愧的一代宗师
添加时间:2024-08-16

  ,我国冶金物理化学的奠基人和中国金属学会创建人之一。1929年毕业于北洋大学(天津大学前身)矿冶工程系,1935年毕业于德国德累斯顿工业大学化学系,获得工学博士学位,同年进入德国亚琛工业大学冶金系进修。

  1936年归国后,在北洋工学院冶金系任职。抗战期间,辗转多地,在西北联合大学、西北工学院、西康技艺专科学校等高校讲授冶金课程。抗战胜利后,回到北洋大学冶金系任职。在1952年的院系调整中,他参与组建了新中国成立后创办的第一所钢铁工业高等学府北京钢铁学院。1980年当选为中国科学院学部委员(院士)。

  曾任中国高等教育学会第一届理事,中国金属学会第一至第四届常务理事等。从教80多年,共主讲过28门课程,培养了四五代冶金科技人才,为中国的高等教育事业和冶金科学发展作出了开创性贡献。

  1929年,北洋大学矿冶工程系学生毕业前在唐山煤矿实习留影(前排右二为魏寿昆)。

  1988年,魏寿昆(中)在北京科技大学固体电解质实验室与研究生讨论实验装置。

  10年前,2014年6月30日,魏寿昆院士与世长辞。从兴业救国到投身理论研究,他以祖国的需要为己任,见证了一个世纪以来中国钢铁工业发展之路;从抗战时期坎坷迁徙到北京钢铁学院(现北京科技大学)的艰难创业,为中国培养了四五代冶金人才。

  1907年,魏寿昆出生于天津一个商人家庭,此时的魏家衰落已久,生活拮据。父亲因生病丧失工作能力,仅靠祖父一人的微薄工资供养十几口人。作为祖父的长孙、父亲的长子,魏寿昆自小天资聪颖又勤奋好学,被寄予了振兴门楣的期望,他被送入私塾接受启蒙教育。

  读私塾、学买卖、当老板,本该延续祖辈从商之路的魏寿昆,却另有想法。当他把“弃商就学”的志向诚恳地告诉家人时,得到了祖父和叔叔的支持。

  为了省钱,他就读于离家最近的育德庵小学。小学毕业后,在天津多所知名中学中,他选择了学杂费便宜、离家更近的铃铛阁官立中学。

  魏寿昆在中学第一年就参加了反对巴黎和会签订《凡尔赛和约》、反对“二十一条”等的斗争。他很清楚地知道:“欲使国家富强,必须振兴工业,走科学救国之路。解决我家的经济困难,也需要进一步学习更多的知识,以期在社会上有立足之地。”他在学习上发愤图强,1923年,以第一名的成绩考入北洋大学(天津大学前身),进行两年预科四年本科的学习。

  家贫是魏寿昆选择北洋大学的主要原因,他说:“北洋大学是一所比较穷的学校,宿舍是由清朝武器库改建的,并不华丽。经费少,贫困的同学比较多北洋大学一向有俭朴苦读的学风,西装革履的同学极少,绝大多数同学都是长袍布履,花花公子式的少爷们不到北洋来读书,他们吃不了那样的苦。”

  北洋大学以“实事求是”的校训治校,学风以严格著称,是国内最早开设矿冶学科的高等院校。自建校以来,多聘请美籍教授授课,师生之间接触并不多。新任校长刘仙洲主政后,大胆改革,逐步聘请国内专家、教授代替美国人,其中包括石志仁、侯德榜、何杰、茅以升、张含英等科学家。

  在师资力量雄厚、课程门类丰富、实验设施领先的矿冶工程系,魏寿昆苦读四载。1929年夏,他以本科4年平均分94.25分的成绩获得学士学位,这个成绩成为北洋大学有史以来的最高分数,由此获得了“北洋才子”的美誉。

  大学毕业后,魏寿昆希望出国深造,他时时关注公费留学的消息,最终等来了机会,并考取了德国柏林工业大学材料工艺科学系化学专业。1932年,他转入德国德累斯顿工业大学色染及纺织研究所,跟随柯尼希教授研究纺织色染。在国外上学的日子里,魏寿昆惜时如金,像海绵一样汲取着知识。

  1935年,魏寿昆以极优的成绩博士毕业。但此时他仍感志在冶金,希望在冶金领域继续深造,以便回国后投入工业兴国之中。于是,他自费进入德国亚琛工业大学钢铁冶金研究所,开展为期一年的冶金专业实习与课题研究,为回国从事冶金实业或教育工作打下理论和实践基础。

  “穷且益坚,不坠青云之志”,魏寿昆尽管家境不好,但仍能坚持向学。在目睹国家政治腐败、经济落后的残酷现状后,他怀揣振兴工业、科学救国的志向远渡重洋,将国外先进的冶金技术和原理方法带回中国。

  2006年,有媒体采访魏寿昆学习冶金的原因时,他说:“中国地大物博,钢铁少,国外钢铁多,祖国需要钢铁。”言辞简洁却振聋发聩。

  从德国留学归来,魏寿昆任北洋工学院(1928年北洋大学改名为北洋工学院)化学及冶金系教授,开始招收研究生并讲授“耐火材料”和“电冶金”两门课程。

  尽管刚开始讲课,但魏寿昆善于吸收与思考,教学方法独到,得到了学生的认可与喜爱。在铃铛阁官立中学时,讲授分子化学课的福乐尔教授采用的演示教学法,让魏寿昆见识了理论联系实际的教学方式的重要性。当他发现学生对耐火度的概念理解不深时,就安排全班同学到天津一个小耐火厂参观,通过现场演示,让大家对这个概念有了清晰的认识。

  1937年,日军发动全面侵华战争,北洋工学院被迫西迁,与北平师范大学、北平大学等学校于西安共同组成西安临时大学,后辗转至汉中城固,更名为西北联合大学。

  1938年,国民政府命西北联合大学工学院与东北大学工学院、焦作工学院合并组成西北工学院,魏寿昆任矿冶研究所主任,负责讲授“钢铁冶金”“普通金属冶金”等6门课程,得到了领导和老教授们的普遍认可。

  1939年,结束在城固的课程后,他与部分教师南下赴西康技艺专科学校任教,任矿冶科及化工科主任,讲授“普通化学”“定量分析化学”等5门课程。一年后,为协助水利学家、教育家李书田办学,魏寿昆赴贵州农工学院任矿冶系主任。1942年夏,魏寿昆到重庆矿冶所任职,进行系统的科学研究。其间他应邀担任重庆大学兼职教授,讲授3门课程。教学与科研填满了他的休息日,他却乐在其中。

  在重庆大学任教时,细心的魏寿昆发现,由于教授授课的习惯不同,冶金名词的英译中版本很多。为避免学生混淆,他与众位教授商讨规范统一冶金名词译名,并完成了冶金教材的“本土化”,后被广泛采用。

  9年奔波,尽管面临着政局不稳、多次迁居、教学任务重、教学条件差等重重困难,魏寿昆仍然在教学上投入了很大精力。让学生学到知识并顺利毕业是他最大的心愿。

  他回忆这段漂泊的日子时说:“山河破碎,报国无门。不少时间情绪波动频繁但经常以做好本职工作要求自己,以为祖国培养英才为己任。9年工作幸无陨越。”

  抗战胜利后,思乡心切的魏寿昆回到阔别已久的故乡天津,身兼北洋大学采矿系、冶金系两个系的系主任,同时着手重建矿冶系。其间,他多方引进人才、自编教材。1951年,北洋大学与河北工学院合并成立天津大学,魏寿昆任副教务长。

  1952年院系调整,魏寿昆带领天津大学部分教职工到北京参与北京钢铁学院(以下简称钢院)筹建工作。新中国第一所钢铁工业高等学府成立之际,魏寿昆终于稳定下来,扎根于此,开始了后半生的教学科研工作。

  钢院建校初期,主要仿照苏联莫斯科钢铁学院设置专业和系别,但在制定教学大纲时,为了适配当时中国学生的知识水平,魏寿昆在两三年内进行了四次修订,完成了最终版《钢铁冶金教学大纲》。这一大纲是新中国成立后第一份适合中国国情、较为完善的冶金教学大纲,为其他冶金类专业制定、修订教学大纲起到示范作用。

  由于冶金学科的实践性特点,魏寿昆常常带领学生到冶金厂矿现场考察,掌握一手资料。魏寿昆主张因材施教,讲课深入浅出,让学生容易听懂。

  自1930年大学毕业在北洋大学做助教起,魏寿昆从教80多年,课堂授课46年,先后在北洋大学、西北联合大学、重庆大学、钢院等10所大学任教,共主讲过28门课程。

  对待学生,魏寿昆一视同仁,无论他们的门第或天资如何。他的学生中,既有周国治、殷瑞钰等一批贡献卓著的院士,也有段淑贞、乔芝郁等各大高校冶金系的开拓者;有活跃于工业建设的官员、企业家,更有日复一日扎根基层默默奉献的一线工作者。

  在他的影响下,一代又一代冶金人将我国的钢铁科技事业不断推上新的高峰,正如他的学生在他百年华诞时献上的贺词“试问天下名冶师,几人不出先生门”。魏寿昆是冶金领域当之无愧的一代宗师。

  魏寿昆是“冶金热力学”的奠基人之一。他的专著《冶金过程热力学》与《活度在冶金物理化学中的应用》是该学科具有开创性、奠基性的著作。

  新中国成立前,国内的冶金技术落后,冶金研究主要面向解决实际问题,如办工厂、搞工程、开矿炼厂、兴学救国等,对冶金理论的研究寥寥无几。

  为了填补这一空白,魏寿昆关注冶金过程理论的发展动态,并较早地开展研究。他思考的结论是将化学热力学原理与冶金反应结合起来,使得错综复杂的冶金问题还原为方程式,并成功指导了生产实践。

  20世纪50年代,“活度”成为国外学术界的热门话题,然而那时国内冶金工作者对于活度理论及其应用仍感到困惑。魏寿昆收集国内外资料进行研究,随后连续发表多篇论文对活度应用中的关键问题进行了阐释。他从理论上论证了活度计算的两种标准,解决了炉渣计算等冶金生产工艺的一系列问题。1964年,他出版了活度研究著作《活度在冶金物理化学中的应用》。

  1957年,钢院设立了我国第一个冶金物理化学专业,魏寿昆是主要筹建人之一。《活度在冶金物理化学中的应用》一书成为冶金物理化学学科的重要教材,学生们正是通过这本著作了解到国际前沿研究。

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  从1964年开始,魏寿昆把高温反应活度理论应用于铁和钢冶炼中的脱硫问题中,他提出的高炉型渣硫分配比公式一直为国内外冶金工作者所使用,得到一致好评。

  20世纪60年代,魏寿昆开始关注冶金反应过程中的氧化、还原顺序问题。1964年,他着手研究磷、碳、铁元素的氧化顺序,并在70年代的两次报告中提出“最低还原温度”和“氧化转化温度”概念。同时,他将选择性氧化理论应用于国内多金属矿有用元素的分离,比如指导上海第三钢铁厂解决冶炼不锈钢工艺的脱碳保铬问题,提出上海第一钢铁厂的摇包中铁水脱铬保碳最佳工艺条件等。

  通过生产实践,他进一步完善了选择性氧化理论,在国际重要期刊发表了研究成果。1988年,魏寿昆撰写的Selective Oxidation of Elements in Metal Melt and Their Multireaction Equilibria(《金属熔体中元素的选择性氧化及多相反应平衡》)一文发表于德国出版的Steel Research(《钢研究》)期刊, 为多金属多反应的提取工艺奠定了概括性的、可实际应用的理论基础。

  “一方面应用物理化学解决实际问题非常迫切,但另一方面又遇到不少人在解决冶金实际问题时,苦于不知如何运用物理化学这一得力的理论工具作者愿为物理化学工作者和冶金工作者搭筑桥梁,使达到相互促进。”1980年,魏寿昆在他的重要专著《冶金过程热力学》“前言”中这样写道。

  《冶金过程热力学》一书凝聚了魏寿昆此前研究的精华,是他一生中的重大贡献之一,被日本冶金学家后藤和弘等国际著名学者誉为“迄今为止世界上最好的一部冶金热力学著作”。

  为物理化学和冶金学“筑桥”,为理论和实际应用“搭界”,是魏寿昆为之奋斗大半生的事业。

  2004年,97岁的魏寿昆写下人生感悟:“光阴似箭,日月如梭,人的短暂一生能学到的知识,只不过是沧海一粟。周恩来总理教导我们活到老,学到老。古人云,苟日新,日日新。想跟上时代,必须与时俱进,天天学习新知识。”

  魏寿昆精通英、德、俄等多门语言,具有扎实的理论知识和生产实践经验。面对国外发展较快的领域,他不是选择跟随,而是进行创造性研究。对于尚未发掘的课题,他善于抢占先机,迎来一个又一个科研新高峰。

  1970年,魏寿昆结束在“五七干校”的劳动回到学校,他没有闲下来,仍然每天清晨准时到图书馆的期刊阅览室,潜心研究国外冶金科学技术发展动态。

  19721973年,他编写出《钢液直接快速定氧的固体电解质电池》及《浓差电池快速直接定氧法》两份资料,奠定了国内钢铁界普遍使用该技术的基础。他利用固体电解质电池定氧原理,开展热力学参数的测定工作,这一技术使得我国固体电解质电池的研究处于国际先进水平。

  在一次学术讲座中,他说:“科学研究一定要善于抓住一项新技术出现的苗头。固体电解质电池定氧技术在国外刚刚开始研究,这就为我们迎头赶上提供了先机。”

  魏寿昆认为好的导师应当有谦逊的态度,向同行学习甚至向学生学习。他曾说:“教师永远都不要停止学习,要不断进步。”在钢院为教师开设的数学进修班上,已是泰斗级学者的魏寿昆坚持上课,认真做笔记。他谦虚好学的精神深深打动了年轻教师,营造出了老中青少“四世同堂”的良好学习氛围。

  在研究生的培养中,他秉持“无独立创新内容的论文不能称为博士论文”的观点,强调博士生应开拓思路,多做创新。

  在与学生段淑贞教授共同培养一名博士研究生时,为了带好这名研究生,他将段淑贞推荐的两本厚厚的全英文专著认真通读,并就书内的公式推导等问题与学生讨论。尽管他对电化学领域的基本知识和基础理论很清楚,但80多岁的他还是认真学习,同时为指导学生做了很长时间的准备。

  在私塾读书的第一课,年少的魏寿昆读到《孟子梁惠王上》中,“孟子对曰:王何必曰利?亦有仁义而已矣上下交征利而国危矣”。孟子认为,应当讲仁义而非利益,如果从上到下都追逐私利,国家便危险了。尽管不能完全理解全部章句的意思,但他把这些话记在心中。

  上中学后,魏寿昆在历史书上读到朝代更迭、政权兴替,从中了解到“上下交征利”的更多含义。他想,如果大家都贪图个人利益,一定会勾心斗角。从此,他将“上下交征利而国危矣”牢记于心,“做正派的人”成为他一生的座右铭。

  魏寿昆在学术上求真务实、光明磊落,且言传身教,不容学生走偏。一次,有位研究生将论文送给他审阅。魏寿昆发现,其中的曲线似乎经过了精心处理。于是他重新计算并绘图,得到的曲线与文中存在几处差别。原来这位学生将曲线中“不理想”的实验数据删除,使曲线符合导师的要求,这也是研究生中“流行的做法”。

  魏寿昆教导学生说:“科学研究贵在诚实、严谨,要有一丝不苟的态度,来不得半点虚假。随意增删数据无益于社会又损害自己。”

  他反对科学研究急功近利、浮夸造假。针对学术界出现的一文多投、以量取胜、提前发表等现象,魏寿昆曾撰文批评,态度鲜明地反对这种不正学风。对于学术造假现象,魏寿昆曾说:“学问上我们宁愿少做,但绝对不能造假。这是一个科学家做学问的基本原则;不仅是做学问,我们做什么事都应该坚持这个原则。”

  “君子矜而不争”是魏寿昆为人处世的另一个原则。因是多所学校院系合并,钢院建校初期,来自北洋大学的教师中关于领导班子安排不合理的传言有很多。作为教务长,同是北洋大学出身的魏寿昆严肃地批评了他们:“我是北洋来的,我认为没有你们说的那种事,几所学校合并在一起,应相互尊重、互相取长补短,怎么能说这样的话。”此后,这类不利于团结的话没再出现。

  课题获奖的奖金,魏寿昆从不问具体数额,给他多少就拿多少,还想方设法让学生多拿。

  尽管在高温活度理论上取得了很高的成就,但他仍谦虚地说,我国高温活度研究的开拓者是邹元爔、陈新民、李公达等科学家。正是这样不争浮名、不慕虚荣的态度,让他在顺境与逆境中都能淡然处之,宠辱不惊。

  1994年4月,魏寿昆在回答《院士心迹》问卷中,再一次提到“做正派的人”的理念。

  问:“您最钦佩的人?”答:“学风正派的人。”问:“您最不愿意做的事?”答:“违背良心、丧失道德的事。”问:“您什么时候开始读书,第一本是什么?哪本书对您影响最大?”答:“最初读私塾,读过《孟子》,其中上下交征利而国危矣很有影响。”

  《魏寿昆传》一书的作者吴石忠曾说:“魏寿昆不好名,不好名的人即使得到了盛名,仍以平常之心守道不渝,自强不息。有时在他人看来,他们依然平常,并无特别之处,然而油然若将可越,而终不可及者,魏先生也是如此。真要赶上他们,却很难做得到。我想,这是魏寿昆最值得后辈学习和继承的品德。”