專訪北科大材料學院萬發榮教授：一個屠了30多年龍的人

萬發榮教授，1982年畢業于中南礦冶學院（現中南大學），1988年博士畢業于日本北海道大學。畢業后在北京科技大學任教。近期材料人派出編輯有幸采訪到萬老師，以下是根據采訪內容整理。（材料人編輯以下簡稱材料人，萬老師簡稱萬）

材料人: 您是80年代從中南大學金屬物理專業畢業的，最開始怎么想到要學材料?
萬: 我參加高考是77年，那一屆比較亂，學校和專業不是完全按照填報志愿的。通知書下來才知道是中南礦冶（現中南大學）金屬物理。金屬物理專業是什么東西都不知道。當時我自己是希望學無線電的，我的志愿報的是這個。但學了金屬物理以后發現，這個專業還是挺好玩的。

材料人:從一畢業您就開始從事核材料輻照損傷,至今已有30多年。您為何選這個方向研究呢？看最近您還在研究。
萬: 1982年大學一畢業到日本北海道大學留學，那個時候開始研究這個核材料輻照損傷。從那時候算，我從事核聚變材料的輻照損傷研究的確有30多年。

一開始國內做的人非常少，到這幾年國家大力支持核能利用，做材料輻照損傷的學者和論文漸漸多起來，最近才算真正熱起來。現在我們國家核電大躍進，所有與核能有關的都熱起來了。

材料輻照損傷是為搞核聚變。核聚變就是氫彈的原理。核裂變是原子彈的原理，已經用來發電了。那人們也希望用核聚變來發電。核聚變里邊關乎材料的最大問題就是材料輻照損傷。所以這是全世界做材料的人的最大挑戰。我把這個研究比喻成“屠龍術”。

以前有人到外面去學本事，學了什么？屠龍！回來以后，別人問，你會什么啊？會屠龍。哪有龍呢？你還不如學殺雞殺豬呢。所以，我在日本北海道大學學的就是屠龍。回來以后就被人嘲笑。哪有龍呢？我們國家誰搞核聚變呢？所以有段時間一邊屠龍，一邊也做些殺雞殺豬的研究。

但現在我們國家全面啟動核能研究，所以殺雞殺豬的研究基本不做了，一心一意屠龍。現在國家就要找會屠龍的人，而我三十多年前就是學這個屠龍的。

材料人：也就是說日本北海道大學從80年代開始就在搞核聚變。
萬：國外更早。日本搞核是搞得比較好的。當然日本現在面臨巨大的問題——核事故。遇到巨大的困難。現在中國來了。這就叫東方不亮西方亮。

材料人：為什么要研究這個屠龍術?
萬： 因為核聚變能源是一件偉大的事情，我覺得是比共產主義還要偉大的事情。共產主義是什么？各盡所能，按需分配，但前提是社會要有足夠的東西提供，物質要極大豐富。如果實現核聚變能源， 就意味著我們實現了無限能源。無限意味著什么？要多少有多少，想怎么分怎么分。共產主義只是一個分配制度的問題。核聚變無限能源，管你采用怎么樣的分配制度，都沒問題。

現在的國界主要就是分資源嘛，我的石油不讓你來挖。到那個時候還有什么好爭的。你要用多少電？核聚變無限的能源發出來。國家也確實沒有必要存在嘛。無限！什么都無限。有什么好爭的。是不是比共產主義還要偉大？

作為能源無限的概念，搞核聚變的人常說的一句話是一升海水等于三百升汽油。當然，這里邊問題還有很多，但這是另外一回事。

現在有人說能源危機了，要退回到以前的原始狀態去。但是你要知道，原始狀態的生產力養活不了那么多人，可能只能是6000萬，現在地球是60億人，你讓誰去死？誰可以生？退回去是不可能的，我們只能用各種技術手段去解決這個問題。核聚變能源就是一個解決方案。

當然，這個問題不是一兩代人能夠解決的。里面問題一大堆，一二三四五，材料輻照損傷就是其中之一。很多人認為，從現在我們已有的知識，材料輻照損傷是不可能解決的問題。我們做了三十多年，還有比我們做得更早的，目前也無法解決。

你導師是做超導的。超導材料應用最大、要求最狠的就是核聚變。沒有核聚變，超導馬上就找不到大主顧了。沒有大主顧，搞超導的人就沒勁了。再比如登月，可能有第一、第二、第三的目的，但最終的目的是從月球上帶回氦三，以作核聚變之用。如果沒有氦三，那登月的人也沒勁了。

核聚變所有問題都是各個領域的最高水平，材料輻照損傷也是。

當然，目前而言，核聚變能源是不可能解決的，至少不可能一代人兩代人能解決的，所以我稱之為“屠龍術”。但是你得做。或許最終核聚變能源實現不了，那也沒辦法。只有做了才知道。但是，因為氫彈實現了，人們始終還是覺得核聚變發電有希望實現。

現在反對核聚變的人也很多，但大都是在說錢的問題，當然也說技術上的問題。

材料人：目前國內對核聚變的研究是怎樣的水平。
萬：中國參與了ITER（國際熱核聚變實驗堆），是一件了不起的事。參加了ITER項目，中國在核聚變研究上就是一流。不是說你有多能耐，而是你做二流沒有人要。

比如抗美援朝之前，我們解放軍幾乎沒有空軍。一旦參加了抗美援朝，中國空軍世界一流。世界上第一次噴氣式飛機空戰就發生在朝鮮戰場。這就是一流水平。因為你沒法二流。如果美國是噴氣式，中國是螺旋槳，那不無異于去送死嗎！所以，你必須一流。當時，我們要求蘇聯提供與美國相當的飛機與之作戰。抗美援朝一打，中國空軍就是一流。雖然數量沒有他們多，但這是一流對一流。

所以中國參加ITER，你也必須一流。我做了三十多年材料輻照損傷，經常跟人講你這個概念都是錯的，得趕快補。總之你得做噴氣式飛機的研究，而不是螺旋槳。你不能說你看我這個螺旋槳飛機做的如何如何好，但是飛到天上的是噴氣式飛機。所以，中國參加ITER，你愿意也好不愿意也好，你必須一流。你（材料人）看你老師搞超應用超導這批人，現在在世界上很牛了。你不得不牛。倒不是你自己想牛，你不牛都不行。你看現在不是提供給ITER超導材料嗎？人家就要好的，你做一個差的，徹底就沒人理你。

ITER以前是美國領導，后來美國想退出，日本開始領導。現在日本又出了核事故。三十年河東三十年河西，中國正在想領導。

材料人：具體到核材料輻照損傷，國內做得怎么樣？
萬：只能說研究的是一流問題。但是咱們沒有設備啊！像我們做實驗，老得跑到日本去，用人家的設備。就算做出了好東西，你能說是中國獨家的嗎？沒有他們的設備，你還不是做出不來。你說我就不用你的，我就用自家的舊設備鼓搗出來，行不行？關鍵是鼓搗不出來。鼓搗出來的差一點的東西，這個就沒人要。

材料人：我聽很多老師、學生說您的研究領域很廣泛，比如形狀記憶合金等等。
萬：那是為了生存，殺豬殺雞沒辦法。如果學校跟我說，萬老師你就做這個聚變，我們也不開除你。你不就是一個月掙幾千塊錢工資嗎。那我就肯定專心做核聚變。做材料輻照損傷這個事情太多，做不完。

現在有ITER相關的經費進來，沒有它，哪有錢來做。你到國外去做實驗，人家的設備可以不花錢，但工資不能由人家發吧？

北科大原來是冶金部下屬的，不做冶金的事就有點是吃里扒外。搞核技術應該是其他部門的學校的事。但你有沒有想過冶金部會不會不存在呢？還真是不存在了。現在，北科大不也是什么材料都在做？

所以為了生存，做了殺豬殺雞的事情。當然，也有人就不做殺豬殺雞的事情。國外一個數學家叫張益唐，幾十年來一個人不管不顧只屠龍，做美國大學的一個講師，也不發表論文，現在一戰成名。

形狀記憶合金是我殺豬殺雞里邊殺得比較好的。殺豬也有水平高低之分。大家都殺得了的，做起來沒意思。我能殺瘦型豬，你不能吧？ 我研究的形狀記憶合金，它的相變溫度是理論的最低值100K。

一般來說，搞材料研究，做得時間長的總要比做得短的好。這個公式，我想是不會錯的。低溫形狀記憶合金我做了20多年，現在才有點漸入佳境的感覺。

低溫形狀記憶合金的研究有很多問題。100K的相變，金相都沒法看，一看就是一大陀冰。最近我們與理化所周遠院士的課題組合作搞出低溫金相設備，才算解決了這個問題。當然，這個設備出來之后，誰買呢？恐怕只有我一個人買。因為只有我做這個。沒有需求。當然，這是另外一回事了。

（材料人：我讀研的時候給您的學生測過低溫XRD）
低溫XRD我們現在還在測，但是得到的數據都還用不上，沒有發過一篇文章。因為室溫和低溫數據解釋不通，但是還得做。后來才想到，做低溫是一個地方，做室溫是另一個地方，所以X光照的地方不在同一個地方。而材料一個很大的特點是不均勻，要是均勻就是物理問題了。你離開了不均勻性就不要跟我談材料，談物理去。所以后面我們必須要在同一個地方做低溫和室溫測試。就在一個東西上，什么都不動，室溫做一個低溫做一個。但是以前這些事情你不做，哪知道究竟是怎么回事。

做低溫比做常溫貴多了。一個室溫XRD樣品才30塊，100塊錢可以測好幾個。但是做低溫XRD，經常是以萬元計。慢慢來吧，反正我們現在還有點錢。

材料人：您還在為本科生上材料物理基礎課嗎？
萬：還在上，我其實蠻喜歡給本科生上課的。開材料物理基礎這門課的目的是讓聽課的人從高中生向材料專業學生轉變，讓他們喜歡材料，并不在于講述多少專業知識。只要喜歡，后面還有很多專業課等著。

原來是這樣定義的，但實際并不一定做得到。我遇到最大的問題是學生一上課就睡覺，這就讓這門課達不到目的。為這我已經搞得很沮喪。后來我安慰自己，他們不是聽了我的課就睡覺，而是一進來就睡。很多學生一進來就睡覺，這說明是他昨晚沒睡好，不是我講課的問題。我就是這樣安慰自己的。

材料人：記得當年聽您在上課時講過一句話，搞材料研究就像炒菜。十年過去了，到現在您還覺得是這樣的嗎？例如最近嚷得挺兇的人工智能學習、材料基因組計劃。
萬：搞材料研究像炒菜這句話沒錯。但是你要知道炒菜的原則。目前炒菜的原則并不很清楚。找準原則是關鍵！沒有原則，胡亂炒，不好吃。例如做肉菜，我到最近才知道要把肉先過水煮一下，把血水扔掉。這就是原則。那很多人沒有這一步，做出來就不好吃。

所以我們做材料研究，主要就是找準這些原則。當然有的時候這個原則是錯誤的。那沒辦法，你不做怎么知道。

但是你不可能不炒菜，而直接去點菜，設計一個材料，就像現在的材料基因組之類。有的材料性能你都不知道，你怎么設計。以前沒發現超導，你都不知道有超導這個性能，你怎么設計？材料輻照損傷天字第一號難題是輻照腫脹，以前不知道有這個性能要求，那怎么設計材料。

還有，一塊材料，成分你可以都知道，但是熱處理你不知道吧！不談熱處理，還是談什么材料？你不知道熱處理，連問題都提不出來。去買一塊材料回來，別人不告訴你熱處理。即使告訴你也有所保留。例如，這個材料有一、二、三道熱處理工序。別人只告訴你一、三道工序。你怎么重復都重復不出來。因為你都不知道中間還有一道工序。

所以，現在的材料研究方式，被材料基因組、人工智能學習完成替代，那是不可能的。

材料人：往后您會繼續殺雞殺豬嗎？
萬：這些年也有點錢了，殺豬殺雞殺得少了。以前殺得比較熟的還在繼續殺，不過不做新的材料的嘗試了。
我曾經在一個碩士的課題討論報告中，讓她寫上一句話“殺雞宰豬些小技，英雄舞臺看屠龍”。借學生之手，表達自己的心聲。

材料人：核聚變在我們有生之年都不可能實現。所以您會不會覺得遺憾，沒有看到自己所做的研究得以實現。
萬：這個沒有什么遺憾不遺憾的。這不是一代人兩代人能解決的問題。或許，后面有人研究這個材料時，發現100年前一個姓萬的人研究過，拿來直接就可以用。這就可以了。

研究的最高境界是：你之前沒有人做，你做了留下了站得住腳的論文，能夠重復出來，并且有用。

材料人： 您有著書嗎？或者最近有著書打算嗎？最近有什么有意思的研究成果？
萬：90年代寫過一本《金屬材料的輻照損傷》，當時印了1800本，現在早賣光了。我看到許多人用的都是復印本。好像網上還有人上傳了掃描版本。但是那本書寫得很倉促，很糙。所以科學出版社找到我，要再版，新書計劃兩年后出來。

我最近的一項成果，是近20年前的想法的實現。當年國家自然科學基金想要支持一些“天馬行空”的想法，當時的說法是“Crazy Idea”。當時我一看，趕緊交上去。申請下來之后支持了17萬。后來實驗結果沒做出來。只好寫一個總結報告，說我們做不出來，反正本來就是crazy idea。這個實驗一直堅持到那么現在終于做出來了，所以這個2016年發表的論文，資助基金號是2000年的。以前國家自然科學基金還支持這種crazy idea，現在可能已經不支持了。

這個成果做出來之后，趕緊先寫的中文論文，中文論文發表之后我就放心了，英文論文可以慢慢寫。前段時間，發生過清華北大兩個教授爭搶發論文的事，北大的發Nature Materials還在審稿，清華的已經在國內期刊上發表，結果鬧得不可開交。這個事，不管怎么爭，清華的總是早一步。聽說清華那位后來寧愿辭職也不撤稿。論文還是比教授名分更重要。

我每年都在課堂上講郭可信先生的例子。當年，郭先生親口跟我說，“做出準晶來實驗的時間要比國外發表論文早幾個月，但是怕出錯，捂著沒有發”。其實這個事情并不好說。有可能，國外他們也是經過了幾個月的準備，最后才發表出來的，說不定比郭先生還早一步。所以，早不早，看論文。

我當時安慰郭先生，說準晶一定得不了諾貝爾獎。怎么得？什么性能都沒有！都不知道有什么用。結果還是得了。我想郭先生泉下有知，心里一定會更難過。

除了準晶，我還常在課堂上講藍光二極管中村修二。他做的工作原理其實比較簡單，本不大可能得的，結果也得了諾貝爾獎，因為意義太重大。不過簡單歸簡單，你沒做出來，他首先做出來了。

還有光催化二氧化鈦。日本人藤嶋昭估計現在什么事也不用再干，就等著諾貝爾獎。他年齡已經很大了，應該在堅持著等待獲獎。他得諾貝爾獎，搞材料的人不意外。

講了那么多例子，我就是想告訴學生們，逮著一個好東西，千萬別放掉，說不定就搞成了。人生這樣的機會，可能也就只有一次，大部分人并沒有這個機會。

感謝萬老師接受材料人的訪談。

注：《金屬材料的輻照損傷》電子版材料人論壇可供下載，戳我直達下載鏈接。

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