瀛洲村优秀乡贤章熙康

【著名材料物理学家章熙康研究员长期研究金属材料、非晶态材料、半导体材料、超导材料等诸多领域，工作非常出色，取得了一系列卓有成效的科研成果。】       

        上世纪70年代，国家处于备战备荒的非常时期。这个时期发生了一次国家军事工业大迁徙。偏僻和寂静的皖南山区绩溪县登源河沿岸，串葡萄式的坐落着一座座上海“小三线”工厂，犹如一颗颗镶嵌在登源河畔的闪闪明珠。虽然说是国家战略的需要，然而，“小三线”工厂的兴建和投产却成就了这片古老的土地史无前例的繁荣。它让瀛山岩脚下的瀛洲村这座具有800多年历史的古村落刹时间热闹非凡。农村青年招工进厂成为首选，村民们依旧日出而作的同时，闲暇之余与“小三线厂”工人的频繁接触后无意间学会了不少上海方言，当然谈不上流利，不过通过彼此间的交往，这些原本习惯于面朝黄土背朝天的当地农民却带来了潜移默化的影响是显而易见的，以至于现在这种影响还在，意义深远。村民们可以不出远门就能够了解到外面精彩的世界。这就是瀛洲村当年的境况。

    有一天，几辆上海牌黑色小轿车满载几位中国科学院上海冶金研究所的科学家风驰电掣的沿着逶迤的山区公路从瀛洲村口呼啸而过，目的地是油坑源头的国营光明机械厂。他们是为一个抗美援越项目，研发炮弹弹头材料而来。其中有一位三十多岁的材料物理学家，他叫章熙康，就是我们瀛洲村人。

      说起章熙康，不得不说他的工作单位——中国科学院上海冶金研究所，这座中国探求科学真理的神圣殿堂。

      中国科学院上海冶金研究所位于上海中山公园（原先叫兆丰公园）旁的长宁路（原先叫白利南路）865号，前身是成立于1928年的国立中央研究院工程研究所，第一任所长是蔡元培先生，是中国最早的工学研究机构之一。新中国成立后隶属中国科学院，曾命名中国科学院工学实验馆、中国科学院冶金陶瓷研究所，1959年更名为中国科学院上海冶金研究所，2001年8月，根据科研领域和科技发展目标的调整，更名为中国科学院上海微系统与信息技术研究所。上海冶金研究所虽几经更名，但却始终紧扣国家科学技术发展的需要。上海冶金研究所人才济济，根据2016年1月研究所官网显示，中国科学院上海微系统与信息技术研究所有在职职工780人，其中一线科技和管理人员685人，研究员及正高级工程技术人员89人，有院士3人；有8个研究室，6个分支机构，其中国家重点实验室2个，中科院重点实验室2个。可谓是群贤毕至少长咸集，人人握灵蛇之珠，家家抱荆山之玉。 自建国以来，上海冶金研究所获得国家级科技奖项46项、部省级347项，其中“甲种分离膜”技术获国家科技进步特等奖，吴自良院士因此获得国家23位“两弹一星”功勋科学家之一，“高速、超高速双极型数字集成电路”、“高端硅基SOI材料研发和产业化”获国家科技进步一等奖。

      瀛洲村优秀学子章熙康大学毕业那年，经过国家的严格选拔最终成为中国科学院上海冶金研究所这支国家科研队伍中的一员，这也意味着章熙康从此将一辈子献身于国家的科学研究事业。

      章熙康，生于1936年，1941年至1947年在私立瀛洲小学读书，当章熙康还是一个懵懂少年的时候，中国正处于千年未有之大变局的前夜，国共两大政党将进行最后的决战。私立瀛洲小学在校董会等族人们和章渭煊①校长（1941年—1946年）的共同努力下，为瀛洲村的章氏后代始终保有着几张相对平静的课桌使他们都能继续享受到良好的小学启蒙教育，在那动荡的年代真是来之不易。这个可能与瀛洲章氏历史上崇尚教育不无关系。多少年以后章熙康在回想起自己童年的家乡教育时，还对私立瀛洲小学留下了非常美好的印象。后来章熙康还将瀛洲村唯一的祖屋无偿捐赠给了瀛洲小学。章熙康向瀛洲小学捐赠祖屋的公益之举除了感恩瀛洲小学当年对自己的培养以外，还深受他的家族长辈一贯热心家乡教育有关，先有他的叔祖父章渭鹏任私立瀛洲初级小学创立之初的校董会成员，后有他的父亲章虎生任瀛洲小学第二届校董会成员。章熙康在1947年—1950年读完绩溪初级中学的以后，由于成绩特别优秀，1950年考取了浙江省立杭高，就是现在的杭州一中。浙江省立杭高，创办于1899年，从清末浙江最早的公立中学到享誉全国的江浙“四大名中”之一，至今历时百廿年。从这里走出了不少影响中国的杰出文化名人。鲁迅、李叔同、沈钧儒、朱自清、叶圣陶；徐志摩、潘天寿、丰子恺、金庸、徐匡迪等都是它的杰出校友。

      少年章熙康，14岁离别家乡、走出大山。与古徽州的先人们一样，“前世不修，生在徽州；十三四岁，往外一丢”是徽州人的宿命，所不同的是，过去徽州人大部分走出大山是为了学本领做生意跑码头见世面，而现在徽州人已经不可能再有过去那样的人生规划了。章熙康知道，20世纪50年代初的社会现实是根正苗红的人一生下来就有美好的前程在召唤他；而像章熙康这种家庭出身的人，一来到这个世界就被贴上了标签，注定远离主流政治之外。他的个人出路只能靠自己努力去创造，从书本上找出路成了他的唯一选择，只有比别人付出的更多才能获得成功。章熙康考取的浙江省立杭高，是瀛洲村史上第一人，在十里八乡也属凤毛麟角。当章熙康走进浙江省立杭高的时候，才始知自己的差距，学识的匮乏，可谓是天外有天山外还有山。尽管如此，章熙康的心情还是愉悦的，因为他可以在名师的教导下在知识的海洋中尽情的自由遨翔！章熙康在杭高三年六个寒暑，“两耳不闻窗外事，一心只读圣贤书”是少年章熙康的唯一选项。十四五岁的他就像春蚕咀嚼桑叶,蜜蜂采集花蕾一样，吸吮着人类的知识养分，立志今后成为对国家对社会有用的人才。据章熙康后来回忆，20世纪50年代绩溪到杭州不像现在这么方便，有汽车有高铁。那时去杭州读书，唯有挑着行李，带上挞果，走到深渡或更远，再乘小船两天左右到淳安乘汽车去杭州。回来是乘车走杭徽路。杭徽路只到歙县，需要再换车到绩溪再走路回家。当时为了省钱，他是乘车走杭徽路半路在三阳坑下车，再翻山越岭走南乡水竹坑然后到瀛洲，一般要下半夜才能到家。为了省钱，每年只有寒假过年回家一趟。

      一分耕耘一分收获。瀛洲少年章熙康1953年高中毕业，高考以优异的成绩被当时国家确定学习苏联先进教育制度的两所试点高校之一的哈尔滨工业大学录取，另一所试点高校是中国人民大学。1954年哈尔滨工业大学还被确定为国家六所重点高校之一。可见当年的哈尔滨工业大学是与清华北大齐名的名牌大学。这样一所年轻人梦寐以求的极其难考的大学瀛洲人章熙康考上了。章熙康报考的是轧钢专业。这个专业是当时国家急需的专业。1949年新中国成立时，我国钢铁工业的基础十分薄弱，全国几乎没有一家完整的钢铁联合企业。新中国成立后，钢铁工业开始逐步得到恢复和发展，在苏联援助下建设了鞍钢、武钢、包钢等钢铁厂，钢铁工业逐步建设发展形成了“三大”、“五中”、“十八小”的格局。考虑到钢铁工业在国民经济中的重要地位，国家确立了“以钢为纲”的工业发展指导方针，因此，在这一时期，大量的钢铁工业工程技术人才的培养成了国家的战略需求。

    在哈尔滨工业大学六年的学习，打下了非常扎实的理论基础。章熙康大学学的是轧钢专业，分配在中科院上海冶金研究所物理冶金研究室，当时室主任是我国“两弹一星”功勋科学家吴自良②院士。

      为山九仞,岂一日之功!瀛山岩下走来的章熙康，从幼年到少年再到青年，每走一步都是一种积累；每一分付出都得到一分收获。博观约取，厚积而薄发。章熙康1959年刚进研究所那几年，物理冶金研究室正在承担一项国家重大技术攻关项目——球墨铸铁的研制。经过全体科研人员的努力，在国内率先研制成功球墨铸铁，成功解决了包钢高含氟铁矿的冶炼和稀土元素回收。物理冶金研究室的同事们对科学的献身精神和对真理的执着追求，深深地感动着章熙康这位科研新兵。章熙康从进研究所的第一天起，就一直埋头科研，几十年如一日，紧紧围绕世界新材料研究领域的前沿课题，不断攀登科技高峰，取得了一个又一个科研成果。

      信息、生物、新材料是21世纪前30年发展最快、最热门的三大领域，它们集结了当今世界最强势的研究力量。在我国新材料的研究主要依靠中国科学院下属的三大研究机构来承担，他们是：中国科学院上海冶金研究所、中国科学院金属研究所和2003年成立的中国科学院合肥物质科学研究院。其中中国科学院上海冶金研究所国家重点实验室的主要研究领域是：（1）超导材料、器件和电子学应用；（2）高端硅基材料及应用；（3）新型纳电子存储材料、器件和固态存储应用；（4）化合物半导体材料、器件和应用。

      章熙康在中国科学院上海冶金研究所历任实习研究员、助理研究员、副研究员、研究员和93年国务院特殊津贴获得者（资深研究员），1985年，聘为国家科委发明评选委员会委员，1999年获得上海市科技成果进步二等奖。几十年来，章熙康一方面根据国家军工、钢铁工业的需要对有关单位提供技术支持，完成国家下达的技术攻关任务，如文章开头提到的抗美援越项目等。另一方面，根据上海冶金研究所的规划，紧跟世界新材料科学研究前沿课题，在科学研究的诸多领域都作出了不俗的科研成果。

    章熙康在国内外发表了高水平论文达70多篇，归纳起来主要包括三个方面的研究：

    1、长期致力于金属材料、非晶态材料的研究，著作有《非晶态材料及应用》。这里的金属材料不难理解，那么什么是非晶态材料呢？非晶态材料是指用人工方法将晶体材料加工成具有特殊功能的非晶态物质。可能还是没有说明白，通俗地说，在日常生活中人们接触的材料一般有两种：一种是晶态材料，另一种是非晶态材料。所谓晶态材料，是指材料内部的原子排列遵循一定的规律。反之，内部原子排列处于无规则状态，则为非晶态材料。象食盐、宝石等都是晶态材料，而木材、纺织品和玻璃属于非晶态材料。好了可能还是似懂非懂，确实专业性太强。换一个角度说，研究非晶态材料有何用处？非晶态材料由于它的性能特点，可以用作火箭的外壳；某些非晶态合金通过化学反应可以吸收和放出氢，可以用作储氢材料。由于没有晶粒和晶界，非晶态合金比晶态合金更加耐磨蚀，如Fe70Cr10P13C7、Ni—Cr—P13B7等。因此，它可以成为化工、海洋等一些易腐蚀的环境中应用设备的首选材料；用非晶态合金铁芯变压器制造的高频逆变焊机，大大提高了电源工作频率和效率，焊机体积成倍缩小；非晶态合金在电力设备制造上有广泛的应用。总之，对非晶态物质的研究和探索，是一个十分活跃的前沿领域。章熙康在这一领域的研究是非常卓有成效的。

      这一领域章熙康发表的主要论文和译著③：（1）《钛合金的铸造性能》（译自俄文）；（2）《钛合金的热变形处理》（译自俄文）；（3）《怎样防止结构件脆断》（译自英文）；（4）《灰铸铁的断裂》（译自德文）。（5）论文《热机械处理文献评述》（国外金属材料）；（6）论文《钛的应变时效》（金属学报）；（7）《钛的低温变形机制》（金属学报）；（8）《金属强度与晶粒大小的关系》（物理通报）；（9）《静载下裂纹扩展的微观机制》（断裂物理会议文集）等。

      2、半导体材料领域的研究工作。半导体材料科学的研究与大规模集成电路的发展相辅相成。谁掌握了半导体材料的领先地位，谁就占领了未来信息科学的战略制高点。中国科学院上海冶金研究所在这一领域的研究非常富有成果。2006年“高端硅基SOI材料研发和产业化”获国家科技进步一等奖。

    章熙康在半导体材料领域做了非常重要的阶段性工作，发表的论文④：（1）《SOS外延膜的光吸收研究》（半导体学报）（2）《评定异质硅膜质量的光学方法—光“吸收因子”法》（光学技术）（3）《SOS膜中的自掺杂层》（上海半导体）（4）《Zn掺杂InP单晶中的近红外吸收》（人工晶体）（5）《GDa—Si：H的光照氧化和退火研究》（上海半导体）（6）《氧掺杂的非晶态硅的光吸收》（红外研究）（7）《a—Si：H中Starbler—WronsKi效应的某些观测》（第二次固体光学性能会议论文集）（8）《a—Si：H中Starbler—WronsKi效应与杂质和结构的关系》（全国非晶态材料和物理学术讨论会）（9）《氧对a—Si：H中光诱导效应的影响》（电子学报）（10）《硅汽相淀积的滞流层效应》（中国科学）（11）《关于Starbler—WronsKi效应的若干观察和讨论》（第五届全国半导体物理学术会议论文集）（12）《Starbler—WronsKi效应和a—Si：H的两相结构》（第六届全国半导体物理学术会议论文集）（13）《硅膜生长与衬底取向的关系》（半导体学报）（14）《硅膜外延生长速率和衬底取向的关系》（应用科学学报）（15）《金刚石薄膜能成为新一代半导体吗？》（物理）（16）《离子注入对多晶金刚石薄膜的影响》（真空）（17）《高温半导体与器件》（物理）（18）《半导体金刚石薄膜的工艺与研究》（第三届固体薄膜会议论文集）（19）《YIG单晶膜的液相外延》（苏联科学院西伯利亚分院化学学报）。

    3、超导材料的研究。什么是超导材料？超导材料，是指具有在一定的低温条件下呈现出电阻等于零以及排斥磁力线的性质的材料。超导材料分为低温超导材料和高温超导材料。何谓低温超导材料？低温超导材料是具有低临界转变温度(Tc<30K=在液氦温度条件下工作)的超导材料，分为金属、合金和化合物。高温超导体材料(HTS)具有超导电性和抗磁性两个重要特性。要让超导体得到现实的应用，首先要有容易找到的超导材料。即主要研究方向就是寻找能在较高温度下存在的超导体材料。专家们相信，超导材料在工业上大规模应用已经为期不远了。持乐观态度的人预计，到2l世纪中叶超导产业将会创造8000亿美元的巨大市场。章熙康在高温超导材料方面进行了非常前瞻性的科学探索，发表论文有⑤：（1）《用MOCVD方法制备YBCD高温超导薄膜》（第一届全国MOCVD会议论文集）（2）《国外超导薄膜技术》（国际学术动态）（3）《用MOCVD方法在YSZ衬底上生长YBCD超导薄膜》（薄膜科学与技术）（4）《用MOCVD方法制备钇系高温超导薄膜》（稀土与应用）（5）《用MOCVD方法制备YBCO高温超导薄膜》（中国稀土协会第二届学术年会论文集）（6）《衬底温度对CYDYBCO超导薄膜的影响》（低温物理学报）。

{后记：为熙康兄写小传，实感荣幸又诚惶诚恐。熙康兄是我瀛洲村的学人翘楚、吾辈楷模。早从记事时起，就知道熙康兄的大名并时时以熙康兄为榜样，可惜至今未曾谋面，好在资讯发达，与熙康兄时有交流交往。晚年的熙康兄对家乡非常惦念，他在一册总结自己曾经的研究工作图集中，封底就是令瀛洲人念慈在慈的村口的一幅照片——故乡，看了真令人动容。这也是促使我鼓起勇气一定要为熙康兄写小传的唯一动机。使我感到诚惶诚恐的是，我对熙康兄研究的领域只知皮毛、不甚了了。对熙康兄几十年来在科学研究过程中克服的种种不为人知的困难以及如何克服的抑或他的心路历程本人均无力深度涉及。特别是他的执着和坚毅以及永不放弃的科学精神都不能够一一展现在族人面前，仅仅是对其研究成果的部分简单归纳，这也是本人能力所限的无奈之举。}

（作者：章旺维  1982年毕业于浙江大学  现居广州）

注释：①章渭煊——1942年至1946年由绩溪县初级中学教导主任兼任私立瀛洲小学校长，1946年辞去瀛洲小学校长一职前往浙江省杭州市任职。先后任杭州市民盟委员，浙江省九三学社秘书长等职。1999年去世，享年 88岁。

②吴自良，中国科学院院士，“两弹一星”功勋科学家，留美博士，曾任上海冶金研究所物理冶金研究室主任和副所长。1961年承担原子弹研究核心部件“甲种分离膜”的研制，为我国核武器事业作出了重要贡献，因此获得“两弹一星”23位功勋科学家之一。

③④⑤本文只收录章熙康研究员在这领域研究的极少部分论文；未收录外文版的论文。