周末大家谈——高压物理组的建立：中国高压物理研究是怎样开展起来的

作者：王积方 （原工作单位：物理所512 组）

我是1956 年由南京大学物理系毕业分配进入中科院物理所工作的。先是在晶体学研究组，当时组长是刘益焕研究员，我的指导老师是北京钢铁学院教授赵松鹤，他也是刘益焕的中学老师，曾在英国Braggle实验室研究长石结构，有成绩，所以到物理所做兼职教授。

金刚石是自然界最硬的物体，有“工业的牙齿”之称，钻硬地层和加工硬物质都少不了金刚石。当时中国非常需要金刚石，但国内的产量很少，国外又禁运。中国此前没有高压研究工作，只是1949 年之前叶企孙和汤定元在美国学过高压工作，但压力都低，而且没有温度。美国人造金刚石做成功了，是在6 万大气压和2500 ℃条件下进行的。1958 年，晶体学室章综、田静华等先后提出不应该只做晶体结构的研究，也应该做国家急需的晶体生长工作，吴乾章和张乐惠夫妇还提出国外在做金刚石生长工作。于是物理所晶体学组决定开展人造金刚石的工作。由于物理所晶体学组的研究力量不够，于是通过所里把何寿安、唐棣生从金属研究组调入晶体学组，搞金刚石研究。开始时晶体学组一部分人也参加了这项工作，但不久逐渐退出，后来只有戚德余和我两人，另外还有成向荣等一批复员军人参加进来，由戚德余负责。这样，高压研究工作就在中国开始了。

这项工作需要高温、高压的实验手段。初期我们只在圆柱状高压容器上打交道，没有任何基础，一切材料和装备都要另起炉灶，困难非常大。那时国家是计划经济体制，所有物资来源都要事先订计划，我们的工作没有列入国家计划，压机、合金钢材、硬质合金碳化钨等都没有来源，根本无法工作。于是组内同志都行动起来，到处求人帮助，例如我们拿着张劲夫给的函，辽宁和山西省委书记的介绍，请太重、沈重解决压机都未成功。当时一台300 吨千斤顶就是用所里一台变压器从沈阳一个小工厂换来的。甚至硬质合金碳化钨的烧结和加工都是自己动手。所内器材科认为高压的事情太多，是例外的工作，根本不管。所里工厂没有大件淬火、回火的炉子，对高压的研究也难以配合，所以，名义上我们是做高压研究的，实际上天天往外跑求人帮助，是跑器材的。

当时国内许多单位听说物理所搞金刚石，到物理所取经后也搞起了金刚石，后来也获得成功。据报道，世界人造金刚石产量的五分之二是中国贡献的。我们解决了国内金刚石的需要，替国家解决了大问题。金刚石在物理所是用四面顶压机做出来的，该压机是何寿安设计，王积方、唐棣生等“跑”出来的。

美国做金刚石的细节是1959 年下半年才公开的，用的是Belt容器。 1960 年苏联高压物理所的谢高扬（俄文 Сеkоян）来华访问时，我们拉他参加Belt 容器的设计工作。后来1986 年他又来了中国。

成向荣操作四面顶压机

那时还有一件重要事情，就是陈祖德留苏回国到物理所工作。他是学工的，在苏联时学的是压机技术，外语只会俄语，对高压也没有实际经验。但他是党员，1960 年初，物理所接受了搞原子弹的绝密国防任务，成立了陈祖德（组长）、王积方、陈志学（贫下中农出身）及几名复员军人组成的任务组，测量主要材料在三万大气压范围内的状态方程。理论上知道了状态方程就知道了系统的热力学参量，是理论设计原子弹的关键，也是理论设计的实验根据，作用非常显著，是总抓原子弹工作的朱光亚来所里布置的。当时党委李德仲说“谁泄了密，提头来见”，实验室周围有解放军站岗，可见这任务的重要。当时还有管惟炎小组测量该材料的比热，一年按时完成任务。1965 年我又做了一次与原子弹有关的绝密国防任务，是程开甲到所里来布置的。在完成第一项任务后我主动申请离开陈祖德小组。

后来我们做了金属氢，需要300 万大气压，于是做起了DAC工作。当时美国哈佛博士J. Eggert 来所工作一年，我们要他参加金属氢的工作，他不同意，只做了他自己的工作。

以上就是物理所高压组对国家做出的贡献。

十大热门文章

1. 周末大家谈—漫谈物理学的过去、现在与未来 | 冯端

2. 周末大家谈—执教六十年的回顾 | 冯端

3. 超导“小时代”之三十一：硒天取经

4. 我们生活在一碗汤面里吗？——光和电子的统一与起源

5. 物理百年：1950~2050

6. 则贤问学录—赵凯华篇(下)

7. 求知路漫漫，风景无限好 | 仪鸣

8. 隐身漫谈

9. 金属液体结构与性能研究的新进展

10. 四十载风雨兼程再出发初心不忘——写在中国科学院理论物理研究所建所40 周年之际

END