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光學名人
張存浩

張存浩,男,山東無棣人,1928年2月生于天津。1950年獲美國密西根大學碩士學位。1950年起在中科院大連化學物理研究所工作。1980年當選為中國科學院院士。1992年當選為第三世界科學院院士,2007年當選為英國皇家化學會會士。

曾任中共十三大代表、十四大主席團成員,第八、九屆全國政協常委,第三屆全國人大代表,國家自然科學基金委員會主任、黨組書記,中共科學院學部主席團成員及化學部主任,中國科協副主席,國務院學位委員會委員,國際純粹與應用或許聯合會執行局成員,中科院大連化物所所長,《化學物理通訊(阿姆斯特丹)》等期刊的國際編委。閑人中科院大量化物所研究員。

張存浩長期從事催化、化工、化學反應動力學等前沿科技領域的研究。50年代與合作者研制出水煤氣合成液體燃料高效榮鐵催化劑。60年代,作為研究火箭推進劑和發動機燃料方面研究的領導人之一,與合作者首次提出固體推進劑的多層火焰燒速理論,并建立了響應的理論模型。70年代,從事化學激光和激光化學方面的研究,缺德了多項重要成果。80年代以來,在雙共振多光子電離光譜,激發態分子光譜及化學,量子態分辨的分子傳能及新型化學激光體系等研究領域坐車了大量開拓性工作。獲得了包括5項國家級科技獎在內的多項重大科技獎勵。

人物履歷

張存浩,中外知名的化學家。1928年生于天津,祖籍山東無棣,抗戰時隨姑父傅鷹(享譽中外的化學家)、姑母張錦(化學博士)到長汀。1938年就讀于張伯苓所創辦的重慶南開中學,1940年轉到福建長汀一中,1943年,15歲的張存浩考入廈門大學,次年轉入轉到重慶中央大學化學工程系,1947年畢業于南京中央大學化學工程系(現為南京工業大學)。

1947年—1948年,他又來到天津南開大學化工系攻讀研究生。1948年赴美留學,在愛阿華州化學系讀研究生。1950年獲美國密西根大學碩士學位,后毅然放棄攻讀博士學位的機會和優越的工作、生活條件,于1950年10月返國。

50年代,研究水煤氣催化合成液體燃料有所貢獻,與合作者進行水煤氣合成液體燃料研制出高效熔鐵催化劑。1951年起在中國科學院大連化學物理研究所工作,歷任副研究員、研究員、副所長,1986年任中國科學院大連化學物理所所長。

60年代,致力于固體火箭推進劑和發動機燃燒研究,參與提出燃速理論及侵蝕燃燒理論,并開展激波管高速反應動力學等研究。研究水煤氣催化合成液體燃料有所貢獻與合作者首次提出固體推進劑的多層火焰燃料理論,并建立理論模型。

70年代,領導化學激光研究,發展燃燒驅動連續波氟化氫、氟化氘化學激光器,從事化學激光和激光化學方面的研究。

80-90年代,研究短波長化學激光新體系及氧碘化學激光研究激發態分子的光譜學和能量轉移,進而參與設計雙共振電離法,研究了揚-特勒效應及一種新型費米共振和分子電子態的亞轉動能級分辨的傳能精確規律。曾獲國家自然科學二等獎、國家科技進步二等獎、中國科學院科技進步特等獎、陳嘉庚化學科學等多項獎。1980年當選為中國科學院院士。長期從事催化、化工、化學反應動力學直到火箭推進劑、化學激光、激發態化學等前沿科技領域的研究。

1980年當選為中國科學院院士(學部委員)。

1981年被聘為國務院學位委員會學科評議組成員。

1998年選為國務院學位委員會委員。

1984年當選為中國科學院化學部常委。

1992年當選為第三世界科學院院士。

1998年選為國務院學位委員會委員。

曾當選為中共“十三大”、“十四大”代表,“十四大”主席團成員,第八、九屆全國政協常委,第三屆全國人大代表。

現任全國政協常委,國家自然科學基金委員會名譽主任,中國科協副主席,中國科學院學部主席團成員,國務院學位委員會委員,國家重點基礎研究發展規劃專家顧問組副組長,國際純粹與應用化學聯盟執行局成員,《光譜化學學報》(紐約-牛津)編委,北京大學、清華大學、南京大學、復旦大學等校兼職教授。

學術兼職

曾任中科院化學部副主任、主任,中科院主席團成員,《化學物理通訊(阿姆斯特丹)》國際編委,英國化學會法拉第會志國際編委,國際純粹與應用化學聯合會執行局成員,《光譜化學學報》(紐約—牛津)編委,北京大學清華大學南京大學、中國科大、復旦大學南京化工大學兼職教授,浙江大學名譽教授,香港中文大學榮譽理學博士,中科院化學研究所兼職研究員,國家自然科學基金委員會主任、名譽主任,中科院道德建設委員會副主任,中國工程院主席團顧問。

學術貢獻

張存浩長期從事催化、化工、化學反應動力學直到火箭推進劑、化學激光、激發態化學等前沿科技領域的研究。

主要研究方向:雙共振光譜學和分子碰撞傳能,短波長化學激光新體系。

20世紀50年代與合作者進行水煤氣合成液體燃料研究,研制出高效熔鐵催化劑。60年代,他和合作者在國內開創了激波管高溫快速反應動力學和氣體爆轟波脈動結構的研究,并取得了較高水平。70年代,他領導中國第一臺超音速擴散型氟化氫(氘)激光器的研制工作,取得的成果相當于當時美國發表的水平,為發展中國國防高科技事業作出了重要貢獻。80年代以來與合作者從事雙共振多光子電離光譜,激發態分子光譜及化學,量子態分辨的分子傳能及新型化學激光體系等方面的研究,在激光化學和新型化學激光器等領域進行了大量開拓性工作。1983年他與合作者開展脈沖氧碘化學激光器的研究,首次發展出光引發/放電引發脈沖氟碘化學激光器。激光器的化學效率達34%,超過前蘇聯1988年發表的水平,處于世界領先地位。先后在國內外共發表論文100余篇,培養碩士、博士生30余名。

技術成就

20世紀50年代初,中國石油資源十分短缺,被外國稱為貧油國。張存浩回國后,到東北科研所大連分所(中科院大連化學物理研究所的前身)的“燃料第一研究室”工作。當時水煤氣合成石油是世界性熱門課題。他急迫地要為新生共和國的建設事業貢獻自己的才學,于是,尋找新的催化劑、新工藝,盡快使國家甩掉“貧油”的帽子,一度成為張存浩和同事們的奮斗目標。在我國催化科學尊基人張大煜的指導下,張存浩開始與樓南泉等人全力投入水煤氣合成液體燃料的研究。

中國科學院提出科學研究“三嚴”作風——“嚴格、嚴肅、嚴密”,一向嚴以律己的張存浩是忠實的履行者。他說:“科研工作必須一絲不茍,你的工作要經得起時間的考驗,過多少年回頭看,臉也不紅才行。”經過一段時間的潛心鉆研,張存浩和同事們終于研制出一種性能很好的催化劑——高效氮化熔鐵催化劑,并創造了新的工藝——氮化熔鐵催化劑流化床水煤氣合成石油,取得了“小試”和“中試”的成功。張存浩在解決流化床傳熱與反混問題上也有所貢獻。研究成果在產率、產品分布及催化劑壽命等方面都在國際上領先,每立方米煤氣得到產品200克,而當時美國只達到150克。該成果1956年獲首屆國家自然科學三等獎。組織上對年輕人取得成績給予諸多鼓勵,1955年6月,中國科學院成立學部,張存浩作為青年代表出席了科學界最高學術機構的這一會議。同年9月,27歲的張存浩當選為全國青年社會主義建設積極分子。次年1月,又作為全國政協的特邀代表,到北京參加全國政協會議。

50年代末,緊張的國際形勢迫使中國必須獨立自主并迅速地發展國防尖端技術。張存浩很快轉入火箭推進劑研制這一對他來說幾乎是全新的領域。他和樓南泉負責領導火箭推進劑和發動機燃燒方面的研究,在這項重要前沿課題中,取得了一系列重要成果。火箭需要高能燃料,為火箭研制新燃料是一個全新課題,一系列復雜問題必須求得準確回答。他和同事們在硼烷高能燃料、固體推進劑、固液推進劑等方面進行了大量的實驗。這些研究在國外是絕密的,文獻資料很少,而且實驗的毒性和爆炸危險性很大。張存浩作為項目負責人之一,不僅組織指導、出主意,而且親自冒著生命危險在火箭試車臺上做高能燃料的燃燒實驗。在從事大量實驗的同時,他和何國鐘等提出了固體推進劑燃速的多層火焰理論模型,第一次比較全面完整地解釋了固體推進劑的侵蝕燃燒和臨界流速現象。這項在1964年完成的成果獲1982年國家自然科學三等獎。當時國外幾十家科研單位也在同時研究這一課題,而張存浩與何國鐘推導的理論最為精確,他們得出的結論也最能說明本質問題。改革開放后,在與美國科學界人士的一次交流中,美國科學家驚嘆:“沒想到中國在20年前就有了這么完美的燃速理論。”

在承擔指定國防任務的同時,張存浩也能兼顧學科基礎研究。60年代,他和沙國河、張榮耀等在國內開創了激波管高溫快速反應動力學和氣體爆轟波脈動結構的研究,水平較高。“文革”期間,火箭推進劑研究室遷往三線,張存浩作為“五七大軍”的一員,全家人一起被下放農村一年半的時間。如此卓越、從事這樣重要工作的科學家被迫中斷研究,無疑是對國家的一個損失,然而,這卻也使他長期緊張工作的大腦獲得了暫時的休息。

中科院大連化學物理研究所1973年正式成立了“化學激光研究室”。“搞激光比搞火箭還困難,主要是一無所有。缺資料、儀器、設備,連基本的光譜儀、示波器也沒有。”張存浩重提當年,記憶猶新。在資料、儀器、設備樣樣欠缺的條件下搞出成果來,困難不言而喻。當時在國際上,一些發達國家的激光研究也起步不久,有自由電子激光、X光激光、化學激光等等。在各種激光器中,化學激光器是最有希望的候選者。所里當時有一個小組已做了幾年的化學激光基礎研究,但與強激光的要求還相距甚遠。這是一項真正的尖端高技術,以當時的中國科技水平來搞這項研究,難度是很大的,而這項工作又需要相當多的光學知識,對張存浩來說,意味著又一次“改行”。但以他的性格,愈是新的,愈是難的前沿研究,就愈不懼怕。我國科學界有的老前輩老領導主張搞自由電子激光,張存浩認為應該做化學激光,它較自由電子激光有明顯的優越性。他據理力爭,與老領導較勁:“我只要你十分之一的經費,還可比你早做出成果來!”

70年代中期,張存浩開始領導我國第一臺超音速擴散型氟化氫(氘)激光器的研制工作。經過他和何國鐘、沙國河、楊柏齡等人的艱苦攻關,超音速燃燒型氟化氫、氟化氘激光器終于誕生了。這一項目獲1979年國防科工委科技成果二等獎。此項成果相當于當時美國發表的水平,為發展我國國防高科技事業做出了重要貢獻。

80年代以來,張存浩領導了激光化學和分子反應動力學的研究,取得了多項達到國際先進甚至領先水平的成果。1983年他與莊琦、張榮耀等人開展脈沖氧碘化學激光器的研究。1984 年他與莊琦等發明了一種在超高速流中大量制備一氟化氮兩種電子激發態的方法,為研究可見光化學激光創造了條件。80年代他與沙國河等開展了雙共振多光子電離光譜學的研究,指導解金春發展了能夠觀察超短壽命分子態轉動結構的方法,稱為離子凹陷光譜,解金春因此獲首屆吳健雄物理獎。進而在轉動分辨基礎上研究分子激發態的揚—特勒效應,發現了一種揚一特勒誘導的費米共振,其選擇定則不同于常規的費米共振。他和沙國河等還從1983年起用雙共振多光子電離光譜學的方法,進行了小分子電子激發態的量子態間傳能的研究,從實驗中得到一系列傾向性定則,包括碰撞引發的角動量取向變化規則。他和沙國河把量子散射理論中無限階突變近似的不可約張量處理方法和半經驗的指數能隙定律結合起來,拓展了半經典的理論,新得到的理論公式不僅能圓滿解釋大部分實驗規律,而且可以計算出轉動傳能截面的相對數植,與實驗值符合很好。這是在量子數廣泛變化的范圍內第一次做到理論與實驗相一致,使量子態分辨的傳能取得了重大進展。上述領域研究成果曾獲得1997年、1999年國家自然科學二等獎等。

張存浩從事科學研究40多年來,發表學術論文80余篇,其中2/3以上發表于國際知名刊物。對于發表研究論文,張存浩的態度是極為嚴肅的,不僅對數據采集、公式推導要求準確、嚴格,而且對文字、修辭都要再三推敲,往往要反復修改多次。他的英語從小受到姑父母的嚴格訓練,他撰寫的英語論文被國外稿件評閱人贊為“beautiful English”。他曾應邀到美、德、法、英等國的著名大學講學,其純正流利的英語令外國教授交口稱贊。

領導關懷

2015年2月11日下午中共中央政治局常委、中央書記處書記劉云山代表習近平總書記和黨中央,登門看望國家最高科技獎獲得者張存浩,向他致以誠摯問候,向科技工作者致以新春祝福。

張存浩衷心感謝習近平總書記和黨中央的關心關懷,高度評價黨和國家推動科技創新的決策部署,表示要繼續發揮好作用,為建設創新型國家再作貢獻。

主要榮譽

1985、1986、1989、1994、1996年獲中國科學院科技進步獎(三等、二等、一等、二等、特等獎)。

1997年獲中科院自然科學一等獎。

1997年獲重大科技成果二等獎。

1997年獲國家科技進步二等獎。

1999年獲得陳嘉庚化學科學獎。

1999年獲國家自然科學獎二等獎。

2000年獲第八屆陳嘉庚化學科學獎。

2002年獲何梁何利科技進步獎。

2013年獲得國家最高科學技術獎


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