国宝级专家、两院院士周国治和他的“冶”心

周国治,祖籍潮阳,1937年生于南京,出身于知识分子家庭。父亲周修齐,上海交通大学教授,曾留学德国,常以实业报国的思想教育子女。1955年,在父亲的同事、中国科学院学部委员周宏教授的鼓励下,18岁的周国治以优异的成绩考取了北京钢铁学院(今北京科技大学),从此走上了实现其做一名科学家的光荣与梦想的坎坷之路。

周国治的α函数

1964年,上海冶金所邹元曦先生在《金属学报》上发表了一篇关于由化合物相图求活度的论文,由于出现了被积函数趋于无穷的困难,影响了该方法的使用。周国治抓住这个问题不放,他将它与外国人导出的并已获成功的“α函数”作了比较。α函数之所以成功是因为第一步它使分子分母之比为%。如果在邹氏公式中能找到一种变换,使被积函数第一次也出现%,问题不就有可能解决了吗?他兴奋得立即从床上跳起来,开灯记下了这一思路。第二天,他立即将这结果报告给邹元曦先生。邹先生以最快的速度回了信,热情地夸奖这一方法“颇具巧思”,并无私地将自己掌握的全部数据给了他,以帮助他撰写论文。

就这样,周国冶的第一篇论文《θ函数法的应用》在两位冶金界老学部委员的关怀下诞生了。15年后,这一方法被美国麻省理工学院埃利奥特教授用来指导博士生的工作。

特殊时期的周国治

特殊时期的他被迫离校,下乡、下厂、下连队当兵,失去了从事科研的最起码的时间。表面上他屈服了,其实他无时无刻不在琢磨着各种新问题、新思路,有时甚至像傻子那样发呆。回校后,集体宿舍的环境不允许搞研究,在北京,周国治又没有家可以躲藏。教研组的一位同志似乎看出他的心事,自告奋勇地带他到一位亲戚家写论文。他的《由固溶体相图求活度》的论文就是在这样的环境下诞生的。

1975年,《中国科学》复刊。周国治的科学家梦又复苏了。他重新捡起那篇10年前写的、曾从武斗现场抢救出来的、又跟随他到处疏散游荡的“R函数法”稿纸整理起来。他大着胆子去找刚从牛棚里出来的魏寿昆教授,请魏老对他的论文加以修改和指点。经过长达一年半,多达五、六人的审稿后,这篇沉睡了十多年又历经沧桑的《R函数法》终于发表了,他的心情无比激动。

1978年,经答辩,他被破格由助教提升为副教授,1979年又考取了公费留学,经推荐进入了美国麻省理工学院研修。到那里的第一个月,周国治就为埃利奥特教授写出了一篇论文。作为一种奖励,埃利奥特教授带他出国参加了一次国际会议。周国治和组内的科学家、研究生也开始有了交流。一天,一位以前毕业的研究生来访,同组的一位美国研究生告诉周国治,此人业务能力很强,在他做研究生时曾扬言要创造一种三元系热力学性质的计算方法,以超过美国科学院院士达肯的方法。因为他的导师埃利奥特自己的博士论文就是用达肯法计算的,周国治立即告诉他,自己已创造出了一种“R函数计算法”,十分简便。

研究成果被广泛应用

1982年周国治学成归国,祖国给了他很多荣誉。1984年他被破格提升为教授、博士生导师,并被授予“国家级有突出贡献的中青年科学技术家”称号。周国治小组的科研工作蓬勃开展,研究领域涉及到三元及多元系热力学性质的研究,由相图提取热力学性质、动力学的研究、电化学气相沉积以及冶金新工艺的探索等。

上述研究成果已被国内外知名专家学者应用到合金、炉渣、熔盐、半导体以及非晶态材料研究中,并取得了满意的结果。他推导出来的公式和方法已被多所院校编入大学和研究生的教材中,并被国内外一些著名学者教授用来指导研究生的工作。他在快速反应动力学中提出来的“表面扩散流”的概念,也被美国学者引用和发展。

周国治的主要贡献是在冶金过程理论和材料热力学两个方面。具体体现在:他推导了一系列三元和多元系的热力学公式,和国外同类方法相比,它的更为简单方便和更具特色;在由相图提取热力学性质方面,他比国外同行作了更多更系统的工作;他提出的一些原理,如氧位递增规律等已被应用到自由能的估算和相图计算中;他曾提出大量的溶液模型,其中最具普遍性的新一代的溶液几何模型解决了近30年几何模型的所有困难,为模型的选择与计算的完全计算化提供了可能,这一工作最近又获重大突破,他从统计理论上再次证实了新一代几何模型的正确性;在冶金熔体反应规律的研究中,他系统地研究了氧离子迁移的规律,实现了对脱碳、脱氧过程的全过程模拟,比国外学者按限制性环节的分段模拟更为全面和合理。

小结

周国治的这些研究成果不仅促进了科研,还推动了教学和国际交流,在科学领域做出了突出贡献。
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