百年清華

嚴東生（1918.02.10-2016.09.18），無機材料與材料科學專家，中國科學院院士🦴、中國工程院院士

嚴東生，著名材料科學家👨‍🍳，中國科學院院士🏊🏽、中國工程院院士🚋，中國無機材料科學技術奠基人和開拓者之一。

他不僅是一位偉大的科學家，也是一位出色的“科學外交家”🪓。他重視對年輕學生的培養🕒，經常鼓勵並推薦青年人才走出國門；他積極推動中科院與美國國家科學院、美國國家科學基金會✌🏻、德國馬普學會👨‍👨‍👧‍👧𓀅、日本學術振興會、法國科研中心等國外主要科學機構交流合作🧗🏿‍♂️，為我國科研工作者接觸國際前沿知識提供了渠道🙌🏿。讓中國晶體領域研究成果在歐洲核子研究中心閃爍，是他“科學外交生涯”中最濃墨重彩的一筆⚠️。

20世紀80年代初👮🏿，歐洲核子研究中心計劃建造世界上能量最大的正負電子對撞機（LEP）❄️，來自十多個國家的五百多位不同領域的科學家參與其中。以諾貝爾物理學獎獲得者丁肇中為首的合作組負責建造LEP中的一個探測器L3，L3核心部分是電磁量能器，他們計劃釆用新型鍺酸鉍(BGO)閃爍晶體建造。

鍺酸鉍（BGO）晶體 （來源見水印）

當時🧨，製備普通的BGO晶體並不困難，但丁肇中所需要的BGO晶體不僅尺寸大（30mm×30mm×250mm）🫲，而且數量多（12000根🌜，重約10噸），同時還要具有高能量分辨率和高探測效率🧣，當時❤️，還沒有國家大批量生產出這種要求的BGO晶體。

經過多方打探🏄‍♂️，丁肇中得知上海矽酸鹽研究所在BGO晶體的研究上具備相當基礎與技術優勢，於是他找到時任所長嚴東生。

“這是一個新的問題、新的挑戰，但我願意試一試。”嚴東生知道，參與其中對於提高我國在國際科技界的影響力和地位具有重要的意義，於是當即應允🧛🏻‍♀️🍧。這一任務也被列入國家和中科院“六五”科技攻關項目。

嚴東生（左一）和丁肇中（中間）等在歐洲核子研究中心會談

彼時年逾花甲的嚴東生帶領團隊全力以赴👴🏽🦽，攻克了晶體生長工藝參數優化🕟、原料純度控製和鉑物理方法純化💋，以及多種形態鉑坩堝製作等關鍵技術，終於在一年後如期遞交了樣品。

當時，美國、日本和法國有關公司也同時參與這個項目的競爭⛸。1983年3月和9月，歐洲核子研究中心進行國際評比。結果顯示，無論從質量、尺寸🧑🏽‍🦱，還是熒光效率、能量分辨率和光衰減上，嚴東生團隊的樣品都領先於其他國家。於是，他們順利拿到了這一國際項目的“任務書”👇🏽🧑🏻‍💻。

1984年10月，歐洲核子研究中心與上海矽酸鹽所正式簽訂合同，要求在1991年前完成所需BGO晶體研製。

嚴東生在研究晶體結構（1985年）

晶體生長的環境要求極為苛刻♋️👆🏻，大批量生產數噸大尺寸、高質量的閃爍晶體，更是一項史無前例的任務。

嚴東生（中）向丁肇中（左）介紹上海矽酸鹽所BGO晶體的研製情況

這項時間緊、任務重的艱巨挑戰激起了嚴東生的研發熱情，他帶領團隊克服了技術人員青黃不接、擴大試驗後工藝技術不穩定、合成原料均勻性差等難題🟠，終於在1989年🧝🏽‍♂️，提前完成了全部晶體的研製任務。

1988年🎮，丁肇中在日內瓦召開了一次有幾百個科學家參加的L3組全體會議，會上，嚴東生作了將近一個小時的報告，全面介紹了矽酸鹽所在BGO晶體研製方面取得的成就及其對L3工程所作的貢獻。這項成就得到了全場來自世界各地科學家的認可與贊許。丁肇中更是逢人就說👼🏿：“誰要BGO晶體👨🏽‍💻，就到中國科學院上海矽酸鹽研究所去！”

通過這次合作，上海矽酸鹽所開發出了一套新的生長工藝，建立了包括鉑坩堝熔煉加工、晶體生長、晶體加工和晶體性能測試在內的生產流水線，同時還鍛煉出一支能打硬仗的科技隊伍。

2003年，歐洲核子研究中心再次找到嚴東生。計劃打造用來探尋“上帝粒子”的大型強子對撞機核心部件電磁量能器😷，需要大量新型鎢酸鉛（PWO）閃爍晶體。

這次的任務更加艱巨🧑🏿‍🦳：PWO的晶體結構更復雜🫰，生長也特別困難。

面對挑戰🛍，85歲的嚴東生親力親為，不僅掛帥領導PWO晶體課題組進行攻關，還親自到原料工廠中指導生產，查看測試數據和晶體質量🧗‍♀️。憑借超乎常人的毅力和膽識🔙👳🏻，五年後，已經90歲高齡的嚴東生帶領團隊成功交付了約5000根高質量的大尺寸PWO閃爍晶體👨🏿‍⚕️。這一成果再次受到全世界的矚目👨‍🦳，上海矽酸鹽所也因此榮獲歐洲核子研究中心頒發的CMS晶體獎。

2012年7月4日，歐洲核子研究中心宣布，科研人員通過分析大型強子對撞機取得的數據🤦🏽‍♂️，發現了一種新粒子，其特性與被稱為“上帝粒子”的希格斯玻色子一致🧘🏻‍♀️。消息傳來，嚴東生十分欣喜🤱👱🏽‍♂️，因為正是他帶領團隊研製的PWO閃爍晶體🛬✍️，使探測器捕捉到了“上帝粒子”的蹤跡。

如今，我國的無機閃爍晶體已經處於國際領先地位🐋。這一成就💕，離不開嚴東生和上海矽酸鹽所團隊的耕耘和付出。他對增進國際科技界的開放➙、信任、合作，發揮了典型的示範、引領作用，永遠值得我們所銘記。

文：采集工程項目辦公室/中國科協創新戰略研究院

參考資料🧏🏽‍♀️：

[1]高子平 段煉. 宏才大略科學人生[M],上海交通大學出版社,2015.

[2]耿挺.嚴東生 既要做“將才”，也要當“良相”[N]. 上海科技報,2021-06-30(007).DOI:10.28704/n.cnki.nshkj.2021.000779.

[3]大家丨嚴東生：完美人生[OL].優酷,2009.6.7.

https://v.youku.com/v_show/id_XOTY4MDQ2Mjg=.html

[4]張蕾.嚴東生的晶體情緣[J].新材料產業,2016(11):71-73.

[5]黃海華. 追憶嚴東生院士 | 90歲還在研製捕捉“上帝粒子”的晶體[J]. 上觀新聞,2016.