科學家故事 | 中國濕法冶金學科奠基人、化工學科開拓者——陳家鏞

陳家鏞（油畫作者：杜愛軍）

陳家鏞，中國科學院院士，我國著名的化學工程學家和冶金學家。他開拓了我國濕法冶金研究的新領域，面向國家重大戰(zhàn)略急需開展了長期艱苦卓絕的工作，取得的大量科研成果服務于國家經濟和國防建設。

心懷科技報國夢想

陳家鏞于1922年出生在四川成都金堂的一個知識分子家庭，父親陳松譜早年曾開辦私塾，祖上還留有一些薄田，足夠維持一家人日常生活。陳家鏞排行第四，是家中的長子，父母對他寄予了很高的期望。
1925年，為了躲避戰(zhàn)亂，陳松譜舉家搬至成都市區(qū)青龍街的祖屋居住，陳家鏞在離家不遠的成都縣立高等小學和成都縣立中學校（現(xiàn)成都七中）度過了十二載光陰。能夠在戰(zhàn)火紛飛的年代入讀成都當時最好的學校，陳家鏞倍加珍惜來之不易的學習機會，他學習勤奮刻苦，待人熱情誠懇，在學業(yè)和操行方面都出類拔萃。他后來曾回憶說，“我從上小學五年級開始，面對日本的軍事侵略和工業(yè)品傾銷就立志要為中華民族的強盛而努力奮斗，人生的每一步都在實踐自己的諾言！”
1939年中學畢業(yè)后，心懷科學與工業(yè)報國理想的陳家鏞如愿考取了名師薈萃、專業(yè)拔尖的國立中央大學化學工程系。憑借學業(yè)上的過人天賦和勤奮刻苦，陳家鏞畢業(yè)后得到了留校任教的機會。任化學系助教期間，在恩師高濟宇的指導下，陳家鏞試制成功了被國外壟斷的農藥滴滴涕（DDT）。作為一種有效的殺蟲劑，DDT當時在中國被外國商人渲染成技術含量很高的產品。陳家鏞雖然性格內向、不善言辭，但他在科研工作上敢于質疑、大膽探索，終于破除了外國的技術壟斷，扯掉了其“神秘面紗”。
在高濟宇、李景晟等教授的推薦下，陳家鏞于1947年申請到了赴美國伊利諾伊大學留學深造的機會。1952年畢業(yè)后，陳家鏞受聘去麻省理工學院做博士后。一年半以后，他的博導約翰斯通教授申請到了“用纖維層過濾氣溶膠”的研究課題，邀請陳家鏞回校做研究副手。陳家鏞作為項目負責人之一開展博士后研究工作，部分研究結果發(fā)表在1955年美國《化學評論》雜志上，引起了學術界重視，曾被譯成多種文字，被認為是那個時期氣溶膠過濾領域工作的總結，文中提出的計算公式一直沿用至今。
1956年，中美兩國政府達成相關協(xié)議，中國留學生的歸國之路重新開啟，與此同時，周恩來總理又代表黨中央發(fā)出了希望海外學者歸國的號召。陳家鏞夫婦決定帶著兩個女兒回國，報效祖國。

開拓濕法冶金新領域

陳家鏞在回國前收到了享譽世界的著名冶金學家葉渚沛先生的來信，邀請他到正在籌建的中國科學院化工冶金研究所（以下簡稱“化工冶金所”，2001年更名為“過程工程研究所”）工作。陳家鏞在上大學時早已耳聞葉先生大名，于是欣然接受其邀請，加入化工冶金所擔任濕法冶金研究室主任，帶領同事們開發(fā)濕法冶金技術處理國民經濟建設急需的多種有色金屬礦。

陳家鏞學化工出身，轉投冶金領域對他來說可謂一項“挑戰(zhàn)”。他曾感嘆道：“不懂火法冶金，根本無法開展?jié)穹ㄒ苯?。”于是他從了解國家礦產資源分布入手，通讀了《礦物通論》，對巖石組成、礦物鑒定、選礦技術等進行了悉心研究。在鉆研“火法冶金”時，他憑借原先的知識積累，在化學反應動力學和熱力學方面作了深入研究。功夫不負有心人，陳家鏞與同事們開始對含銅約為0.44%的云南東川尾礦回收銅進行技術攻關，在中關村進行了小型實驗和中間試驗，打通了氨浸流程。
1960年，陳家鏞在昆明向中科院數(shù)理化學部主任嚴濟慈匯報了東川尾礦氨浸的試驗結果，得到了好評，冶金部隨后決定在東川建立日處理量為10噸的氨浸擴試車間，于1962年下半年正式進行了全系統(tǒng)的中間試驗，這是我國第一次利用加壓氨浸技術回收銅。

實現(xiàn)化工技術新飛躍

雖“轉攻”濕法冶金研究，但深知化學工程作為學科基礎重要性的陳家鏞始終沒有放松對化學工程的探索與創(chuàng)新。他倡導將化學反應工程學與濕法冶金結合起來，開展氣液固三相反應器及非均相反應動力學的研究，取得了多項重要成果，成為研究所開展化學工程學研究的基礎。
1981年陳家鏞首次提出環(huán)流反應器的分區(qū)模型，證實了分區(qū)分析的有效性。上世紀90年代，陳家鏞主持國家自然科學基金重點項目，以新的思路和多學科交叉的方法，大大推動了多相反應器模型化的研究工作。面對國家重大戰(zhàn)略需求，陳家鏞在上世紀80年代末期，決定開展抗生素新萃取體系和生物產品分離強化方面的研究，在青霉素、林可霉素、去甲基金霉素等抗生素的提取分離方面發(fā)現(xiàn)若干卓有成效的混合溶劑體系，在生物醫(yī)藥產品的提取分離方面取得了可觀的進展。
此外，陳家鏞在材料學方面也頗有建樹?？紤]到化工冶金所的學科基礎及學科發(fā)展，陳家鏞等人制定了“涂層復合粉末—超細粉末—陶瓷粉末”的制備和應用的研發(fā)技術路線。經過多年的協(xié)同攻堅，鎳包鋁粉、鈷包碳化鎢、鎳包石墨粉、鋁包空心玻璃球等復合粉末材料和鎳粉、鈷粉、銅粉、氧化物等超細粉末均研制成功，滿足了國民經濟建設及國防建設的迫切需要。
陳家鏞經常教育青年要“學然后知不足”“知之為知之，不知為不知，是知也”“要實事求是，不要弄虛作假，不要心存僥幸”。他謙虛謹慎、嚴格求實的作風是留給后輩學生的寶貴精神財富。