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沈德忠:全国建材行业的科学巨匠

发布日期:2026年03月04日  浏览量:















       问苍茫大地 ,多少科学英雄虔诚奉献,迎来了中国复兴路上璀璨的改变。2010年至2015年,国家隆重推出了《20世纪中国知名科学家学术成就概览》,由中国科学技术出版社出版。总主编是德高望重的科学家、教育家、九届全国政协副主席钱伟长,全书采用纪传体例,收录了我国20世纪知名科学家,首批中国工程院院士沈德忠赫然在列。

       沈德忠(1940—2014),贵州贵阳人。1995年当选中国工程院院士,我国著名人工晶体专家,中材人工晶体研究院首席专家,清华大学兼职教授、博导,中国共产党优秀党员,全国政协第九、第十、第十一届委员。1964年四川大学化学系毕业后,分配到位于北京朝阳区东坝的建工部非金属矿研究所(现中材人工晶体研究院)长期从事无机非金属功能晶体材料的探索、生长及应用研究。1988年获国家科技进步奖一等奖,2002年又获国家科技进步奖二等奖及科技部代颁的美国杜邦科技创新奖。

       1963年2月,建工部非金属矿研究所在北京京郊重镇东坝成立,标志着新中国第一家从事人工晶体研究的专业机构在此诞生。

       教育家与科学家强强联手,推进洛阳建专快速发展。1991年时任洛阳建材专科学校校长黄书谋调国家建材局任主管教育工作的副局长,他被建材人誉为德高望众的建材教育家。1995年沈德忠被国家建材局推荐中国工程院院士成功当选,他被建材人誉为中国知名的科学家。1995年沈德忠当选院士后,经黄书谋提名,沈院士被增补为国家建材局科教委副主任。

       黄书谋曾向沈德忠介绍,洛阳建材专科学校的发展历程可追溯至1956年创办的三门峡水力发电学校,1957年划归原建筑材料工业部管辖并更名,1958年确立建材专业方向,此后历经多次发展调整,1984年正式定名洛阳建材专科学校,成为中原地区建材领域重要的人才培养基地。作为建材系统核心学府之一,学校深耕硅酸盐、水泥、玻璃等传统优势领域,培育了大批专业技术人才,科研成果有力支撑了中原地区建材工业发展。

       1998年,58岁的沈德忠当选全国九届政协委员,为他发挥建材科教委副主任之作用,提供了难得的平台,他多次提交全国政协提案,建议大力推进曾做出巨大贡献的洛阳建专等一批大专院校的发展,得到了教育部、河南省等部门的高度重视,并让我们看到了学校快速发展的可喜成果。既实现了洛阳建专的“专升本”也奠定了洛阳理工学院材料学科的特色优势地位,特别是实现了高教资源与行业需求的深度对接,成为了地方高校传承行业基因、服务区域与国家发展的典范。

       沈德忠心系建材科研、教育的发展,他为建材行业发展做出了积极的贡献。在媒体技术日新月异的今天,在“人人都是自媒体”的信息时代,请让我讲他的成长经历和取得的科研教育成果吧。

一、艰苦贫穷的青少年时代

       沈德忠1940年6月出生在贵阳的一个贫穷的工人家庭,童年的生活是在贫困中度过的。当时,他一家七口全靠当筑路工人的父亲微薄的工资养活。小学上到三年级,他因为实在缴不起每学期八斗米的学费而辍学在家。1949年贵阳解放后,政府免了他的学费,才使他在1950年春得以继续上学。当时家境仍很困难,别家孩子能够享受的乐趣,对他来说就很奢侈。别的孩子玩玩具,他在心里羡慕,父母没有钱给他买,于是他就自己动手学着做。他用木板制做的孙悟空,活灵活现;用条棉线,穿过玩具孙悟空的手部,两端绷在一张小竹弓上,手一捏,孙悟空就翻起了筋斗。不断捏握,这玩具小悟空就不断翻腾。也许从那时候起,一种创造和创新的意识的萌芽就种植在了他童稚的心灵上。他学习刻苦,考试成绩大部分是5分(当时学校实行的是五分制)。初中毕业时,由于成绩优秀,他被保送到当时的重点学校——贵阳一中念高中。

值得一提的是沈德忠在美术上很有天赋和造诣,他读初中时一直担任班上的美术课课代表,他平时总爱在黑板上、书本上画点什么,那时班里的墙报都是由他来画刊头和插图。在读小学时的一天晚上,他凑着街灯在马路上用粉笔画拿大刀的关云长。恰值这个街道的街道办事处主任过身,被他的画吸引住了,饶有兴致地站在一旁看了很久。尔后问了沈德忠的姓名、家庭住址和学校……不久,他所在班的班主任告诉他,那个街道办事处为参加市政府举办的声援“抗美援朝”的游行活动,要临摹漫画杂志上揭露美军丑行的40幅漫画,叫他去帮忙。他欣然允诺,去街道办认认真真画了一个多星期。40幅漫画被他临摹的惟妙惟肖,办事处十分满意,奖给他30斤大米和一双皮鞋。这在当时,是十分丰厚的奖品了。

二、终生感恩自己的故乡贵阳

       心怀感恩的人,往往是铸就精彩完美人生的人。沈德忠就是这样的人。2008年2月,沈院士在京写下了一篇充满深情的回忆文章,《啊,贵阳,我们的家乡!》。表达了对生他、养他的老城贵阳的无限思念;诠释了他对母校贵阳一中的老师和同学们的深切怀念。文章记录了他在贵阳一中三年难忘的学习生活。

在贵阳一中三年高中学习时间,很快就过去了,同学们绝大多数都考上了大学。他们班的李明智考上了北大,周国强考上了清华,他则考上了四川大学。大学毕业后,又奔向各自的工作岗位,很多同学远离了贵阳,离开了贵阳一中。但他们忘不了贵阳,忘不了贵阳一中,忘不了作出无私奉献的老师们。每当他有机会回到贵阳,总要到一中的校园去漫步,找回当年的感觉。老同学们也经常聚会,共叙当年的师生情。

三、对劳动工人深怀敬佩之情

       1964年7月沈德忠由四川大毕业后,被分配到建工部非金属矿研究所(现更名中材人工晶体研究院)工作,按当时的国家政策,大学毕业生要到基层劳动锻炼一年,这样他于1965年底被派到山东南墅石墨矿机修车间钳工班劳动锻炼,当时的工作主要是改造选矿车间。到车间后,他就投入到了那热火朝天的劳动锻炼中。时间过得很快,转眼已近春天。有一天上班,他看到厂房旁边的桃花开了,远处一片淡黄的迎春花也开了,使他感到北方的春天到了。据他回忆说,“当我正在欣赏春色美景时,一群下夜班的选矿工人正好走出车间,他们的脸上沾满了石墨,一张张黑黝黝的笑脸在晨光下闪光,在桃花的红色和迎春花的黄色映衬下,显得格外漂亮,令我激动不已,本来以为北方的春天会比南方来的晚,可眼前的景色让我感到,石墨工人忘我的劳动热情,已经把南墅的春天迎来了。”于是便写下了“迎春花”这首小诗。

迎春花

北国南来是他乡,冰天雪地炼好钢。

才罢新屋添新意,不觉严冬卸严装。

簇簇红云追暖树,片片黄花撵春光。

谁说南墅春来晚?石墨闪处看群芳!

       “迎春花”既是作者心灵被触动的自然吐露,更是作者对劳动者诚挚真切的情意。正是缘于此,在那劳动锻炼的一年中,他真诚拜劳动者为师,学到了一手在课本中学不到的精湛的钳工技术,这为后来的科研工作带来不少好处。因为他觉得搞科研总是要动手的,而当钳工正好锻炼了这种动手能力。直到古稀之年,他仍然奋战在科研一线,劳动者本色依旧。

四、迎难而上,抢占人工晶体研究制高点

       1960年,美国和苏联科学家在掺Cr的 A12O3(红宝石)晶体上,实现了激光输出,标志着全球光电子时代的来临。此后,与激光有关的人工晶体作为微电子、光学、激光、遥感、通讯、航天、宇航等高科技领域和现代军事技术所不可替代的关键材料越发受到世界各国科学家的重视。各发达国家一致认为在日益激烈的科技竞争中,人工晶体具有极为重要的地位,于是纷纷投巨资进行研究,抢占人工晶体的制高点。

       “葆赤子之心,铸大国之材”此时,刚刚走出大学校门的沈德忠毅然选择了人工晶体作为自己奋斗的方向,他一生拼搏在人工晶体研发前沿,终于和中国晶体行业的科技工作者一起打造出了傲立于世界科技前沿的中国品牌的非线性光学晶体。

要探索一种新的晶体,按美国晶体生长同仁的经验,至少需要“ten million and ten years”即需千万美元和十年的时间!而当时沈德忠所在的研究单位给的他研究经费只有几万元人民币,连一台像样的晶体生长炉都买不起,于是沈德忠就自己动手,画出所需设备的草图,让单位里的机修车间加工成炉子,再请设备组装上加热控制系统,生长一种叫KN晶体的装置就这样制出来了,设备虽然简陋,但操作起来也得心应手。后来因受到国家863计划的资助,工作条件才有所改善。

       “聚焦晶体铸脊梁”,经过几年夜以继日上千次的研究实验,沈德忠和他的助手们终于解决了KN晶体生长的一系列关键性难题。

1987年对沈德忠的KN晶体研究项目进行了部级鉴定,鉴定结论是处于国际领先水平,1988年7月该研究项目获国家科技进步一等奖,沈德忠排名第一。

五、自主创新,打破美国对我国的垄断和禁运

       1982年6月,天津大学姚建铨教授在美国做了两年的访问学者后回到北京,趁下飞机转乘火车回天津作短暂停留之际,经同事介绍,在京找到了沈德忠,并向他介绍了他在美国期间,使用了一种名为KTP的非线性光学晶体,倍频转换效率比铌酸锂高得多,性能非常好,但价格非常昂贵,一块3×3×5mm3的KTP倍频器售价2750美元,对中国还实行禁运。他把在美期间的积蓄都凑上,想买一块带回国来,人家不卖。有一天,姚教授的导师作实验,不小心把一块KTP倍频器掉在实验台上摔碎了。姚教授一看机会来了,便向他导师说:“你瞧,这块KTP已经摔碎了,给我一块碎片拿回去做做实验吧。”他的导师回答说:“不行。KTP是美国军方资助的项目,对社会主义国家严格禁运。碎片也不许带出实验室!”因此姚教授迫切希望沈德忠能进行KTP晶体的生长。

       沈德忠和同事们被姚教授的爱国热情深深感动!对美国的禁运政策十分愤慨!便着手在生长铌酸钾的顶部籽晶熔剂法的工艺基础上进行革新,创造性地设计出一种特殊的、能够控制熔体液面自发结晶的顶部籽晶熔剂法。在研究组同志们的共同努力下,不到半年时间,就长出了尺寸达25×15×10mm3的高光学质量的KTP单晶。

       沈德忠用特殊的顶部籽晶熔剂法生长的KTP晶体,籽晶在生成态晶体的外部,长出的是单晶,故利用率高。这种方法生长的KTP晶体Z向截面比较大,有利于波导的制备和电光应用。1987年,杜邦公司那位首获KTP专利的J. D. Bierlein,为开发KTP的波导应用,又苦于水热法生长的KTP晶体尺寸太小,特别是不能得到大Z截面的KTP晶片,于是向全世界寻求,挑来挑去,最后选中了沈德忠的KTP,并签订了购货合同。人工晶体研究所每年向杜邦公司提供十万美元的Z切KTP片。当然,在合同敲定之前,沈德忠打报告请示了当时的国家科委:美国此前对我国实行KTP禁运,现在他们反过来要购买我们的KTP晶体,我们能不能卖给美国?经过科委仔细研究后,由当时的汪宗荣司长代表科委作了答复:同意出售。这笔生意一直做到1996年J. D. Bierlein逝世为止。

       有关KTP晶体的研究成果,沈德忠1987年获部级科技进步一等奖,2001年获国防科学技术进步一等奖,2002年获国家科技进步二等奖。值得一提的是,正如J. D. Bierlein教授所期待的那样,尽管KTP是美国杜邦公司首先用水热法长出来的,但杜邦公司还是将2001年底的杜邦科技创新奖颁发给了以沈德忠为首的科研团队(由国家科技部代为颁奖)。以表彰他们在熔剂法生长KTP单晶研究中所做出的杰出贡献。

六、不忘初心,永葆艰苦奋斗之精神

       1990年6月19日,时任国务委员、国家科委主任宋健亲切看望沈院士,并调研“发展我国高新技术产业,更好地服务于国民经济和国防建设”工作。宋健看到沈院士办公室内只有一张办公桌,一把木椅,一张补补疤疤的老旧沙发,桌上除了工作的文献资料,只放着部老旧的电话机,办公室面积不足20平方米,对沈院士永葆艰苦奋斗之精神给予了高度评价,看望后,宋健为人工晶体所题词“发展高技术产业,勇于在前沿拼搏”并与沈院士等合影留念。

       其实,对于沈德忠来说,工作环境与办公条件的“寒碜”,几乎不在他的视野和考虑之内。他出身寒门,家庭与早年学校的教育,传统文化中那些积极向上的观念撑持着他一路行来,坚执如铁。他牢记住父母的训诫:要能够吃得大苦!再难也要把事做好。“一粥一饭,当思来处不易;半丝半缕,恒念物力维艰。”在比较艰苦的环境条件下,他更多的思考是如何以有限的财力物力搞好科研,创出一流的科技成果。

       其实,几届院长对沈院士都极为尊敬并十分关心他的工作和生活,多次提出为他改善办公条件、为他配备专车,但都被他婉言谢绝。

       直到沈院士去世之前,他的办公室一直保持着一种极素极简,又极宜于静心思考的状态氛围。每当人们走进他的办公室,立马能够感觉到心灵被一种高洁的品格所净化。他正是以这样高尚的人格魅力,赢得了人们对他发自内心的尊敬和爱戴。这也正是他能取得丰硕的科研成果的一个重要方面。

七、受聘清华,开启科研教学新篇章

       1996年沈德忠被清华大学化学系聘为教授、博导,除了培养博士生外,还进行硼酸色锂(CsLiB6O10简称CLBO)等非线性光学晶体的研究。

       沈德忠作为一名与晶体打了一辈子的交道的老科学家,他最懂得“只有好晶种才能长出好晶体”的道理。他常说,“要想让中国品牌的人工晶体继续保持在世界领先地位,最紧迫工作之一,就是要加大对人工晶体的宣传力度,让更多的青少年热爱和投身于人工晶体事业。”为此,沈德忠除了指导博士生、给研究生上课,完成科研任务以外,还抽出宝贵时间积极投身于人工晶体知识的科普活动,如为北航学生做“多彩的人工晶体”学术报告、参加央视“中国科技百集巡礼系列节目—《中国品牌的人工晶体》制作等。

       2014年4月5日2时52分,沈德忠院士因病医治无效不幸在北京逝世,享年73岁。沈院士逝世后,时任中共中央政治局常委、国务院总理李克强,中共中央政治局常委、全国政协主席俞正声,中共中央政治局常委、中央书记处书记刘云山,中共中央政治局常委、国务院副总理张高丽等党和国家领导人通过各种方式,对沈德忠院士逝世表示深切哀悼,对其家属表示亲切慰问,并为沈德忠院士追悼大会送了花圈。

       沈德忠院士把毕生的精力献给了我国的人工晶体事业,是我国人工晶体界的一代宗师。他的逝世,是我国人工晶体科学研究事业的重大损失。