2019年是中國(guó)科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所（以下簡(jiǎn)稱(chēng)化物所）70周年華誕。建所70年來(lái)，化物所面向國(guó)家戰(zhàn)略需求、面向世界科學(xué)前沿，發(fā)揚(yáng)“銳意創(chuàng)新、協(xié)力攻堅(jiān)、嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)、追求一流”的化物所精神，取得了一大批成果、培養(yǎng)了一大批人才，為我國(guó)的經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和國(guó)防事業(yè)作出了重要貢獻(xiàn)。我非常榮幸能夠成為化物所大家庭的一員，在這里學(xué)習(xí)和工作了近40年，從研究生到研究員，從課題組組長(zhǎng)到所長(zhǎng)，經(jīng)歷了研究所的許多大事，目睹了研究所的巨大變化。在此，回憶記錄一段自己剛剛擔(dān)任課題組組長(zhǎng)時(shí)的親身經(jīng)歷，期望對(duì)現(xiàn)在的年輕組長(zhǎng)有所幫助。
上任
1995年春天，春寒料峭，接到化物所的通知，把我從802組副組長(zhǎng)的崗位調(diào)離，擔(dān)任801組組長(zhǎng)，開(kāi)始獨(dú)立主持科研工作。當(dāng)時(shí)我不到32周歲，職稱(chēng)為副研究員，感覺(jué)肩上的擔(dān)子沉甸甸的。
化物所801組是一個(gè)有著光榮歷史的研究組。20世紀(jì)60年代末，伴隨著我國(guó)航天事業(yè)的發(fā)展，航天一院和五院希望中國(guó)科學(xué)院能夠研發(fā)空間飛行器姿態(tài)控制催化劑。化物所基于在催化劑方面的實(shí)力，承擔(dān)了這項(xiàng)光榮的任務(wù)，并為此專(zhuān)門(mén)成立了攻關(guān)組，這就是801組的前身。姜炳南、楊寶山、周業(yè)慎研究員相繼擔(dān)任負(fù)責(zé)人，經(jīng)過(guò)20多年努力，先后完成了幾個(gè)牌號(hào)的催化劑，并成功應(yīng)用于我國(guó)多個(gè)航天飛行器的飛行試驗(yàn)。
然而，在上世紀(jì)80年代中后期和90年代初，這樣一個(gè)為國(guó)家作出重要貢獻(xiàn)的課題組也面臨著重重困難、舉步維艱，甚至到了解散的邊緣。當(dāng)時(shí)，我國(guó)的航天發(fā)射活動(dòng)非常少，上級(jí)下達(dá)的科研任務(wù)非常有限，導(dǎo)致整個(gè)課題組的生存遇到了很大困難。
老組長(zhǎng)周業(yè)慎開(kāi)始帶領(lǐng)大家從事其他民用科研項(xiàng)目，相繼開(kāi)展了順酐加氫以及葡萄糖加氫等技術(shù)開(kāi)發(fā)工作，以維持課題組的生存。但是科研工作面臨的問(wèn)題很多，科研經(jīng)費(fèi)緊張、隊(duì)伍老化，整個(gè)課題組正式的研究人員已不足10名，并且沒(méi)有一位博士畢業(yè)的年輕人，化物所曾一度考慮解散這個(gè)課題組。我正是在這樣一個(gè)時(shí)刻擔(dān)起了這副重?fù)?dān)。
生存
如何維持課題組的生存，是我上任之初面臨的一個(gè)巨大考驗(yàn)。當(dāng)年化物所已開(kāi)始全成本核算，維持課題組正常運(yùn)轉(zhuǎn)、購(gòu)買(mǎi)基本的試劑以及材料、支付水電房租、保證大家工資的正常發(fā)放和少量獎(jiǎng)金，成為當(dāng)務(wù)之急，根本談不上更新儀器設(shè)備、引進(jìn)人才。
課題組當(dāng)時(shí)的兩個(gè)民用項(xiàng)目中，順酐加氫遇到了困難，但葡萄糖加氫制山梨醇有較好的基礎(chǔ)，開(kāi)始在東北制藥廠試用，只是催化劑的性能還有一些不穩(wěn)定。我和幾位老同志多次到東北制藥廠，深入生產(chǎn)車(chē)間，聽(tīng)取工程師和一線工人關(guān)于催化劑性能的意見(jiàn)，摸清催化劑存在的問(wèn)題。
來(lái)801組之前，我曾在原802組從事鈀炭加氫催化劑的開(kāi)發(fā)，在貴金屬加氫催化劑的制備和應(yīng)用工藝上有些經(jīng)驗(yàn)，這些經(jīng)驗(yàn)積累正好派上用場(chǎng)。經(jīng)過(guò)努力，用于葡萄糖加氫制山梨醇的釕炭加氫催化劑綜合性能有了較大的改善，得到了東北制藥廠的認(rèn)可，形成了較穩(wěn)定的供貨合同，課題組有了一定的收入。
到1995年底，全組的科研收入雖然僅有90萬(wàn)元，但是平常精打細(xì)算，年底在完成各項(xiàng)科研任務(wù)扣除成本之后，課題組經(jīng)費(fèi)還略有結(jié)余，于是給每位組員發(fā)了幾百元的獎(jiǎng)金，大家都很高興，覺(jué)得我這個(gè)小組長(zhǎng)基本上稱(chēng)職。我就這樣帶領(lǐng)課題組艱難地邁出了第一步。
機(jī)遇
1996年春天，我已買(mǎi)好去佳木斯的火車(chē)票，準(zhǔn)備去一個(gè)制藥廠推銷(xiāo)釕炭加氫催化劑，這時(shí)接到了研究所科技處的通知，告知我航天醫(yī)學(xué)工程研究所宿雙寧室主任到化物所調(diào)研。該所為我國(guó)載人航天工程航天員系統(tǒng)總體單位，正在為研制載人飛船環(huán)境控制與生命保障系統(tǒng)尋找關(guān)鍵技術(shù)和相關(guān)裝備。我意識(shí)到這是我國(guó)載人航天工程急需的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，是國(guó)家重大需求，當(dāng)即退掉了火車(chē)票，和宿雙寧做了深入的交流，帶領(lǐng)他參觀了化物所的許多實(shí)驗(yàn)室。宿雙寧對(duì)我們所的科研能力表示贊賞和認(rèn)同，希望化物所盡快提出方案，參與任務(wù)競(jìng)標(biāo)。
任務(wù)的研究背景是我國(guó)要發(fā)射載人飛船，必須確保航天員的生命安全。但如何知道飛船艙內(nèi)是否安全？國(guó)外已有許多方案，最直接的就是用猴子先模擬航天員上天，如猴子能安全返回，再讓航天員乘飛船上天。但該方案有兩個(gè)缺點(diǎn)，一是經(jīng)費(fèi)投入較大、時(shí)間周期太長(zhǎng)，無(wú)法滿足我國(guó)載人航天工程的進(jìn)度要求，并且猴子也是有情緒的，如發(fā)射等關(guān)鍵時(shí)刻受到驚嚇，有可能無(wú)法配合實(shí)驗(yàn)工作。其二，這種方案是國(guó)外的舊方案，大家非常傾向于走一條創(chuàng)新之路，設(shè)計(jì)一個(gè)“模擬人”去檢驗(yàn)飛船艙內(nèi)生命保障系統(tǒng)的可靠性。當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)已有一些方案在論證，但存在安全隱患問(wèn)題。宿雙寧希望化物所設(shè)計(jì)出更安全和可靠的方案，特別要求重點(diǎn)針對(duì)航天員呼吸耗氧和產(chǎn)熱兩項(xiàng)關(guān)鍵指標(biāo)。
要在飛船艙內(nèi)給定的有限空間和重量的前提下，萬(wàn)無(wú)一失高可靠地完成耗氧和產(chǎn)熱任務(wù)，非常具有挑戰(zhàn)性。我們提出利用固體耗氧材料模擬人體呼吸耗氧和產(chǎn)熱的方案，不到兩個(gè)月研制出一種新型高耗氧容量的固體耗氧材料，爭(zhēng)分奪秒完成了原理樣件的設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)。經(jīng)考核評(píng)審，該方案脫穎而出，被選為正式方案。原總裝后勤部機(jī)關(guān)和總體單位與化物所簽訂了研制任務(wù)書(shū)。第一次簽訂了百萬(wàn)元以上的研制合同，大家都非常高興。
初戰(zhàn)告捷，但后續(xù)實(shí)驗(yàn)中很快出現(xiàn)了意想不到的問(wèn)題。一次實(shí)驗(yàn)中，尾氣突然出現(xiàn)了刺鼻的氣味！經(jīng)反復(fù)排查發(fā)現(xiàn)，是原料以及反應(yīng)過(guò)程中的殘留雜質(zhì)所致。大家通過(guò)原材料質(zhì)量控制以及工藝優(yōu)化，徹底解決了擬人耗氧反應(yīng)過(guò)程中尾氣排放的安全性問(wèn)題。第一個(gè)難題剛剛解決，第二個(gè)攔路虎接踵而至，耗氧材料的強(qiáng)度要求之高超出了我們的估計(jì)，而耗氧容量和強(qiáng)度在此時(shí)就像蹺蹺板，你高我低，很難平衡。
時(shí)間緊迫，大家天天連軸轉(zhuǎn)，終于研制了一種強(qiáng)度相對(duì)較高，同時(shí)耗氧容量也能達(dá)到要求的耗氧材料。當(dāng)時(shí)我和兩位同事興沖沖地扛著剛剛研制出的反應(yīng)器組件到北京進(jìn)行聯(lián)試，結(jié)果振動(dòng)實(shí)驗(yàn)開(kāi)始，似地動(dòng)山搖，嚴(yán)酷程度遠(yuǎn)比我們想象的劇烈。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，我們迫不及待地打開(kāi)反應(yīng)器組件進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)安裝在反應(yīng)器里的顆粒狀的固體耗氧材料被徹底震成了粉末狀，反應(yīng)器里的其他部件也稀里嘩啦亂作一團(tuán)。大家當(dāng)時(shí)灰頭土臉，恨不得找個(gè)地縫鉆下去。
聯(lián)試失敗后，我們扛著反應(yīng)器組件，連夜乘火車(chē)返回大連，壓力很大，一路上思考新的設(shè)計(jì)方案，幾乎一夜未眠。大家非常擔(dān)心由于自己的工作問(wèn)題，延誤了總體工程進(jìn)度，損害化物所和中國(guó)科學(xué)院的聲譽(yù)。反復(fù)分析失敗的原因后，我們提出利用耐高溫彈簧限位的方法克服火箭發(fā)射時(shí)的振動(dòng)和沖擊，并重新對(duì)反應(yīng)器組件結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化。最終，全系統(tǒng)順利通過(guò)了嚴(yán)酷的振動(dòng)和沖擊實(shí)驗(yàn)，按照工程進(jìn)度要求，保質(zhì)保量研制出滿足航天飛行的“擬人耗氧反應(yīng)器組件”，并成功應(yīng)用于我國(guó)的神舟飛船，為我國(guó)載人航天，特別是為保障航天員的生命安全，作出了重要貢獻(xiàn)。
發(fā)展
“擬人耗氧反應(yīng)器組件”研制的實(shí)驗(yàn)室工作完成之后，我們進(jìn)一步按照總體部門(mén)的要求，生產(chǎn)出一批正樣產(chǎn)品，其中部分正樣產(chǎn)品安裝在神舟飛船載人艙。經(jīng)過(guò)發(fā)射和飛行實(shí)驗(yàn)的考核，所有參數(shù)達(dá)到考核指標(biāo)，受到了總體單位和有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)機(jī)關(guān)的表?yè)P(yáng)。中國(guó)載人航天工程總工程師王永志院士、副總工程師宿雙寧等親自參加了驗(yàn)收會(huì)，對(duì)這項(xiàng)技術(shù)給予高度贊揚(yáng)。航天英雄楊利偉、聶海勝、景海鵬等也先后對(duì)該技術(shù)給予了充分肯定。
該項(xiàng)目的圓滿完成使得化物所801組的戰(zhàn)斗力得以提升、凝聚力得以加強(qiáng)、影響力得以擴(kuò)展，在業(yè)內(nèi)獲得了良好的聲譽(yù)，也為化物所和中國(guó)科學(xué)院贏得了榮譽(yù)。
與此同時(shí)，我抓住機(jī)遇，帶領(lǐng)課題組先后承擔(dān)了國(guó)家多項(xiàng)重要科研項(xiàng)目，例如飛機(jī)應(yīng)急動(dòng)力催化劑、無(wú)毒推進(jìn)劑催化分解技術(shù)、凝膠推進(jìn)劑催化分解技術(shù)等。課題組不斷發(fā)展壯大，一大批青年人才加入到我們的團(tuán)隊(duì)并成長(zhǎng)為科研骨干，當(dāng)年不足10人的小課題組現(xiàn)已發(fā)展為超過(guò)百人的研究室，成為我國(guó)航天航空催化新材料研發(fā)和生產(chǎn)的重要基地。
上述小故事只是化物所面向國(guó)家戰(zhàn)略需求，勇于承擔(dān)國(guó)家科研任務(wù)，不斷取得科研成果，不斷拓展科研領(lǐng)域的一個(gè)縮影。老的故事已成過(guò)去，新的篇章已經(jīng)開(kāi)啟。在化物所這片科研沃土上，一大批科研新秀正在辛勤耕耘，相信在不遠(yuǎn)的將來(lái)，一定會(huì)收獲更加豐碩的果實(shí)！
作者簡(jiǎn)介：
張濤，1963年7月出生于陜西安康，中國(guó)科學(xué)院院士、發(fā)展中國(guó)家科學(xué)院院士。2007至2016年曾任中國(guó)科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所所長(zhǎng)?，F(xiàn)任中國(guó)科學(xué)院副院長(zhǎng)。
