中国第一颗原子弹“心脏”-吴自良

姓名：吴自良

生卒年：1917—2008

籍贯：浙江浦江

身份：物理冶金学家、中国科 学院院士

主要成就： 我国杰出的物理冶金学家。领导完成了抗美援朝前方所需的特种电阻丝的试制任务，研制成功苏联低合金钢40X的代用钢，为建立我国的低合金钢系统起了开创作用。领导并完成了铀同位素分离用“甲种分离膜”的研制任务。获1956年度首届国家自然科学奖三等奖，获1984年度国家技术发明奖一等奖、国家科学技术进步奖特等奖，1999年被中共中央、国务院、中央军委授予“两弹一星”功勋奖章。

院士语录：

★我是属蛇的，离属马只差二十几天。我更愿自己 属马，一匹老马，老骥伏枥，志在千里。

★凭借一生中的“三宝”(“两弹一星”功勋奖章、治 学习惯、蝈蝈),此生堪称“良”。

★天助自助者!

★国家的需要就是我的研究方向。

研制出中国人自己的合金钢

20世纪50年代初，吴自良从美国匹兹 堡卡内基理工学院(今卡内基梅隆大学)冶金专业学成回国，应聘到中国科学院上 海冶金研究所(今中国科学院上海微系统 与信息技术研究所)任研究员。上班没多 久，中国科学院的领导找到他，说要将一项 关乎国计民生的重要任务交给他。

领导说着，拿出了一块合金钢。冶金专家吴自良一看就知道，这是苏联制造的低合金钢40X。“就是这块从国外引进的合金钢，牵住了我们的鼻子。”领导神 色凝重地叹了口气。

这种低合金钢40X是汽车制造的重要材料，它的成分中含有 1%左右的铬，但我国缺乏铬矿，无法大量生产铬钢，只能依赖进口。

“当务之急是要找到低合金钢40X的替代品。”领导紧蹙着眉头 说道，“这句话说起来轻巧，实施起来却面临着很多问题…… ”

“要找到一种在我国含量丰富的矿产代替铬，而且用这种新的 矿产元素制成的合金，性能不能比低合金钢40X 差。”吴自良一口气 替领导说出了那些“面临的问题”。

国家工业现代化需要大量的机械装备和运载工具，不找到低合 金钢40X的替代品，汽车制造业和相关机械制造业的生产就无法开展。时间紧迫，刻不容缓。

接受任务后的吴自良马上开启了全国性调研，搞清了我国稀有元素的分布、储藏和矿产情况，再对一组组元素进行比对、计算、择 优，最终在大量稀有元素中锁定了我国储量相对丰富的合金元素锰 和 钼 。

找到替代矿元素，这只是第一步。接下来，要确定锰和钼含量 的比例。吴自良又对生产成本、机械性能、热处理工艺等进行了系 统研究，发现制造出的含锰1.10%～1.50%、含钼0.12%～0.18%的锰 钼钢，比起苏联的40X 钢，不仅生产成本更低，而且低温冲击韧性、 回火脆化敏感度更胜一筹。于是，新鲜出炉的锰钼钢迅速在全国各 大钢厂、制造厂推广应用。

从此以后，中国汽车制造用上了自己的合金钢，再也不用看外国 人的脸色了。由吴自良负责的这次研究工作全程严密、细致、周全， 受到业界一致好评，被誉为建立我国合金钢系统方面的工作典范。

“国家的需要就是我的研究方向!”

20世纪60年代初，上海冶金研究所最古老的红楼——杏佛楼 里来了一群科研人员。他们操着来自天南地北不同的口音，每天一 早在保密室经过严格的登记后，进楼研究起一个名叫“真空阀门”的 东西；晚上，他们回到所里安排的集体宿舍休息，还对白天的研制内 容讨论不休。而他们的领导，就是吴自良。

这群人究竟是什么来头?他们研究的“真空阀门”到底是个什 么东西?这还得从吴自良和钱三强的一次会面说起。

1961年春天的一个 傍晚，吴自良来到了钱 三强的办公室。钱三强从柜子里小 心翼翼地拿出一个“金 属管子”,问：“自良，你 认识这个吗?”

吴自良困惑地摇摇 头，他从未见过这东西。钱三强用双手将这个金属部件递给吴自良，笑着说：“这就是你 们要研制的分离膜啊!”

“分离膜!这就是扩散机的心脏器件?”吴自良惊叹道，激动地 伸手想接过来看个究竟。

钱三强一边嘴里叫着“小心小心”,一边将管子轻轻地放到了吴 自良手上：“千万小心，这家伙娇贵得很。要是掉到地上，只有靠磁 铁才能把碎片吸上来。哪怕缺少米粒这样小的一块，它也不能正常 工作。”

20世纪50年代中期，我国开始研究原子弹技术。原子弹爆炸 之所以能产生巨大的能量，靠的是一种名为“铀-235”的核燃料。 铀-235在热中子的照射下会发生核裂变，并通过连锁反应放出大 量的核能。但在天然铀中，铀-235只占0.7%,其他的都是它的同位 素铀-238。铀-235和铀-238就像是一对双胞胎，紧紧地“抱”在一 起，要想办法从天然铀中将核燃料铀-235分离出来，需要用到一种 分离膜。当时，能研制这种分离膜的只有美国、苏联和英国三个国家，可他们都将分离膜技术列为国家机密。

“之前研制分离膜靠的是苏联专家，可不久前，苏联撤走了全部 专家，连图纸和资料都带走了，我们现在只有靠自己了。不攻克分 离膜这一核心技术，原子弹研制计划就无法进行下去。从今天开 始，由你负责研制分离膜，代号‘真空阀门’。只是——”钱三强抱歉 地说，“只是你现在手头的研究，要暂时搁置了。”

原来，经过多年的准备，吴自良正打算开展金属物理方面的研 究，可现在要转到自己见都没见过的分离膜的研制项目中，而且没 有资料可以查阅，没有经验可以借鉴， 一切都要从零开始。除此之 外，这个项目还要绝对保密，只能以代号“真空阀门”称之。即使研 制成功了，仍是连名字都不能公布，研究成果也不能堂而皇之地发 布，无法享受镁光灯下的荣耀……

“国家的需要就是我的研究方向!”尽管如此，吴自良还是毫不 犹豫地答应了下来。

就这样，1961年春天，来自全国各地的80余位专家聚集到了上海冶金研究所这座古老的小红楼里，日夜不停地研究起“真空阀门” 来。

吴自良将科研人员分成三组： 一组负责研制原料，二组负责重 要工艺，三组负责测试。三组齐头并进，由吴自良总协调 。经过三年的努力，科研组终于研制出了分离膜元件，经过测试后证实，性能超过了苏联元件，造价却只有原来估算的黄金价格 的1%!

晚年成了“蝈蝈专家”

吴自良自己都没想到，一辈子攻克了无数难题的他，老了竟被 一只蝈蝈给难住了。

那天，老伴气呼呼地跟吴自良“告状”:“你买的好蝈蝈，这几天 叫都懒得叫了。”

果真，这几天吴自良总觉得家里少了点什么,原来是没有了蝈 蝈“叽叽叽”的闹腾。这只吴自良花20元钱买来的蝈蝈，可是老两 口的宝贝，他们每天好吃好喝地伺候着它，就为了听一个响，现在它 怎么不叫了呢?

“你不是原子弹都研究过吗?蝈蝈为啥不叫了，你给研究研究。”老伴的命令岂敢不从，吴自良还真就放下正在看的资料，踱步 到蝈蝈笼前，戴上老花眼镜，仔细研究起来。

“‘蝈蝈为啥不叫’这个难题，不知道世界上有没有什么科研成 果?”吴自良一边自言自语，一边拿起一颗毛豆喂蝈蝈。等了好一会儿，这小家伙还是闷声不响的，不肯开口，这下可把  吴大院士惹火了：“想当年我研究分离膜，连膜是啥样子都没看到  过，最后还不是搞成了?今天我就不信攻克不了一只小小的蝈蝈。”

一连几天，老伴看到吴自良在蝈蝈笼前，喂蝈蝈一颗毛豆就在 笔记本上记着什么,再喂一颗又记上一笔。几天后，蝈蝈终于又和以前一样“叽叽叽” 地叫起来。

“哼!”吴大院士 走到老伴面前，清清 嗓子，向她发布“蝈 蝈叫研究成果”:“想 让蝈蝈叫，主要是喂 食要适度。根据我 多天的试验，结论是两颗毛豆叫，三颗毛豆不叫…… ”

此时的老伴已经笑岔了气，说：“好好好，我封你为‘蝈蝈专家'!”

这下，著名的物理冶金学家、中国科学院院士吴自良的一大串 头衔上，又加上了一个“蝈蝈专家”的美名。

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他曾被国珉党除名而断送前程，却为人民铸就“争气钢”，挺起中国工业的脊梁。他临危受命，隐姓埋名，为原子弹装上不可或缺的“中国心”。功勋昭著，晚年却成“蝈蝈专家”。他就是“两弹一星”元勋，吴自良。

上世纪50年代，新中国工业刚起步，却发现造汽车必需的一种低合金钢，核心原料“铬”被国外牢牢控制。没有它，很多工业都动弹不得。就在这时，刚从美国学成归来的物理冶金学家吴自良，接下了这个“卡脖子”难题。他跑遍全国调研，最终做了一个大胆又智慧的决定：用中国富产的锰和钼，替代稀缺的铬。经过无数次计算和试验，他成功研制出性能更优、成本更低的锰钼钢，一举建立了我国自己的合金钢体系，让中国工业挺直了腰杆，才有今天中国一骑绝尘汽车、飞机和高铁等相关工业产品。

然而，更大的挑战接踵而至。六十年代初，国家启动原子弹研制，其中最核心、最机密的技术之一，就是用于浓缩核燃料的“甲种分离膜”。当时，全世界只有美、苏、英三个国家掌握，并对中国严密封锁。苏联专家撤离后，留给我们的只有空白。危急时刻，吴自良再次临危受命，领导代号“真空阀门”的攻关任务。没有资料，没有样品，一切从零开始。他带领一支年轻的团队，在上海一座小楼里秘密奋战三年，每天工作超过十小时，最终奇迹般地研制出性能超越苏联原版的分离膜，被誉为给第一颗原子弹装上了“心脏”。1964年10月16日，罗布泊上空的那声巨响，有他不可磨灭的功勋。

吴自良先生的一生，是为国家需要而不断转变研究方向的一生。他从“航空救国”转向“冶金报国”，在材料科学和国防科技两大领域都做出了开创性贡献。他领导研制的锰钼钢，奠定了中国合金钢系统的基础；他攻克“甲种分离膜”技术，为“两弹一星”伟业扫清了最大障碍之一。他因此荣获国家发明一等奖、国家科技进步特等奖，并在1999年被授予 “两弹一星功勋奖章”。

他常说自己是一个“链条人”，祖国需要他成为哪一环，他就牢牢铆在哪一环，他用一生践行这句承诺，致敬吴自良。感谢观看，咱们下期再见！

参考资料：

1、西南交通大学

2、人民网

3、两弹一星干部学院

4、海内与海外