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李家治同志介绍
发布时间:2017-02-18  
 
  李家治(1919~2017),安徽肥东人,中国陶瓷、古陶瓷及玻璃材料科学家。上海大同大学化工系毕业。自1951年以来,在中国科学院上海硅酸盐研究所及其前身中国科学院工学实验馆历任助理研究员、副研究员、研究员等职,主要研究中国陶瓷和古代陶瓷工艺发展过程及其胎、釉的物理化学基础和非晶态的物理化学与特种玻璃材料。他在长期研究的基础上,首先完整地提出中国由陶向瓷发展过程的五个里程碑和三个重大技术突破,发现和阐述了中国古陶瓷化学组成变化规律及历代名瓷釉的形成机理以及较早使用能量色散X射线荧光光谱技术测定古代陶瓷化学组成和微量元素,为中国古陶瓷和历代名瓷的断源断代和鉴定以恢复生产提供了科学依据。为了验证所得数据和仿制古代名瓷,在所内建立了“科窑作坊”。他领导编著的《中国科学技术史·陶瓷卷》,是世界第一部中国古陶瓷科学技术史。在玻璃非晶态研究方面,他提出了玻璃的化学组成和结构决定着随后的分相,玻璃分相后各相的组成又决定随后的晶化这一规律,为导弹用雷达天线罩所用的镁系微晶玻璃的研制起到推动作用。他组织领导了玻璃光导纤维的研究和试制,推动了全国第一条光纤通信试验段的开通。他和他的合作者共获过2个国家自然科学奖和多个国家科技进步奖。曾被聘为上海市特种光纤重点实验室学术委员会副主任、中国科技考古学会常务理事、《中国科学技术史》编委、世界陶瓷科学院院士、故宫博物馆古陶瓷研究中心客座研究员等。
  一、成长经历
  李家治1919年12月13日出生在安徽合肥东北乡(今肥东县)的以聚族而居的农村里。六岁时,李家治就在家塾读书,十岁左右迁入合肥县城读中、小学。1937年发生七七事变后,李家治随安徽临时中学迁入大别山区金寨县。1938年初夏,受到居住在上海的大哥的函邀,李家治辗转经由香港来到上海。李家治因为从小生性好动,贪玩,所以学习成绩一般,直到来到上海后开始发奋读书。
  1946年,李家治毕业于上海大同大学化工系,毕业后的他在义利面包厂做配料员。1951年该厂迁至北京,李家治并没有随厂北迁,而是来到了当年的中国科学院工学馆窑业组工作,从事玻璃材料的研制工作。1938 年来到上海而不是留在安徽临时中学以及 1951 年不是随义利面包厂迁北京而是来中国科学院。对李家治来说都是两次重要的机遇和选择,也对李家治的人生道路起着决定性的作用。李家治对此选择表示终身无悔。
  1955年12月,工学馆改为中国科学院冶金陶瓷研究所,李家治任助理研究员,国瓷组组长,从事中国瓷及古陶瓷的研究工作。1959年,李家治又被调回玻璃研究室任三室主任并负责导弹用微晶玻璃雷达天线罩的试制研究工作。1959年中国科学院硅酸盐化学与工学研究所成立,李家治任副研究员,并担任玻璃研究室副主任,从事玻璃及微晶玻璃材料,玻璃物理化学以及古陶瓷工艺发展过程等研究工作。1972年,李家治任研究室主任,后晋升为研究员,主要从事微晶玻璃材料、玻璃分相及晶化、中国古陶瓷工艺发展过程以及光导纤维的研究工作。自从李家治来到中国科学院工作后,主要在中国古代陶器和瓷器工艺发展过程、玻璃微晶化机理及微晶玻璃材料制备工艺和性能、光导纤维工艺及其性能等三个方面进行深入研究,做出了重要的贡献,因此先后获得国家自然科学奖和国家科学技术进步奖。
  二、全心全意投入玻璃物理化学研究和材料的开发
  1951年,李家治到中国科学院工作,这对李家治来说是一个人生的转折,也是他为祖国科学事业奋斗终身的开始。李家治说他生性并不聪慧,来到中科院工作后,从事的学科领域对新中国和他个人来说都是全新的,所以一切必须从零开始。因此李家治认为在这个领域能有一个立足之地只能靠勤以补拙,锲而不舍。
  李家治在大学时读的是化工,只在”工业化学”课中读到一章”玻璃”,讲的还是平板玻璃。对特种玻璃可说是一无所知,正如前面所说的一切都得从头学起。
  殷之文和严东生先后来到窑业组对李家治的影响很大,他们把西方先进的研究思路和管理方法带回来,大大活跃了当时窑业组的学术气氛和促进了科研进度。其中对李家治影响最深和受益最大的就是殷之文要求他们这些新参加工作的科研人员都要在组内做一次学术报告,要求是自选题目,自查文献。李家治考虑特种玻璃的热处理过程对玻璃性能影响最为显著,而且也是产品必须经过的工艺,但对它的机理却知之甚少,在工作中盲目性很大,于是李家治就选择“玻璃的退火与淬火”作为学术报告题目。题目选定后即全力查找文献。时值建国初期,有关玻璃这一领域的文献资料非常少。在工学馆内只有很难得的一套 JACS 和CA可查。于是他就跑遍全上海的大小图书馆,如明复图书馆和雷斯达图书馆他都去了好多次。经过半年的不眠之夜,终于如期写成了他的第一篇学术论文并在组内作了报告。
  李家治现在回想起来,这篇论文本身并没有什么值得夸耀之处,但是它却对他的科研生涯起了非常重要和关键的作用。为他以后在玻璃物理化学和材料研究方面的发展开了一个好头。李家治从中发现玻璃的热历史,玻璃的结构弛豫,玻璃的相变都和它的热处理密切相关,而且在很大程度上影响了最后制品的性能。也为他以后培养人才和从事微晶玻璃的研究和开发,玻璃和微晶玻璃内耗的研究,玻璃和古陶瓷釉的分相和晶化关系及其对性能影响的研究工作开拓了思路,指明了方向。
  譬如 1953 年当时的华东化工学院(华东理工大学前身)成立硅酸盐专业,开设玻璃工艺学课。由于他们没有师资,就要求当时中国科学院冶陶所的窑业组派人去开课。于是组内就决定由张世经、薛志麟和李家治三人去承担讲课任务。张世经讲玻璃原料、配方、熔制和成型,李家治讲玻璃成型后的热处理,薛志麟讲玻璃的性能和测试。他们三人一共讲了两个学年,不但培养了两届学生还培养了师资。由于李家治一直留在玻璃领域工作,以致现在凡是开国际性或全国性玻璃学术会议,所有的化工学院毕业同学都会邀请他作为中国最早为他们开玻璃课的老师共同摄影留念。每次都有几十人。如果没有事先在组内作学术报告的基础,李家治表示他是无法完成这一任务的。
  李家治来到窑业组后的第一项突击任务是——杨树浦发电厂高压锅炉用水柱计玻璃的研究和试制。由于建国初期美国对中国的封锁禁运,使得即将用完的水柱计玻璃来源被切断。事关上海市主要供电问题,任务紧急。为了保证完成任务,该厂还将这一任务分别下到其它玻璃工厂和研究单位。李家治在接到任务后,对玻璃进行了研究和分析,认为这种水柱计玻璃是经过钢化的低膨胀硼硅酸盐玻璃,由于有了玻璃的退火和淬火的学术报告打底,李家治对完成任务已信心十足,因而从配方设计到制备工艺,从熔制成型到钢化需要的设备,都已心中有数。因而都能有条不紊地建立起来。
  当时正处在窑业组科研工作大发展时期,同时开展了五个玻璃研究课题,都是有关单位交来的紧急任务。可是窑业组当时只有一台从美国进口的硅碳棒电炉,无法满足熔制试验需要。李家治主动提出建立一台小型 5 坩锅燃煤熔炉,从设计到砌建都由他负责,很快建成,一次试烧成功。既解决了水柱计玻璃的熔制试验,也为其他各课题组的熔制工作创造了条件。因此,李家治获得了 1953年终科学院发给的100元奖金,那时的100元可说是一件大事,比李家治一个月的工资还要多。
  最后,水柱计玻璃研制任务先后花了一年的时间,就拿出水柱计玻璃的试制样品。经过杨树浦发电厂做运行试验,一次成功。最后,李家治和他的同事们还为发电厂试制了几十套成品,供其急需。李家治写出的报告后来还出版了冶陶所专辑。
  到1956 年,李家治一直从事玻璃的研究工作。虽然是刚入门,但己有一定的积累。李家治本想在这个领域好好地干下去,但就在这时领导决定调他到当时的由周仁所长领导的景德镇瓷器研究组任组长。这项任务由周总理提出的,旨在提高景德镇瓷器质量。这是一个由轻工业部和景德镇有关陶瓷科技人员和工人等几十人参加的从研究、试制和扩大生产的研究组。当时周仁所长就是看中了李家治的研究能力和工作态度,然而,那时李家治对陶瓷不仅一无所知,对陶瓷研究也没多大的兴趣,认为这坛坛罐罐的没什么搞头。这时,周仁所长郑重地对李家治说:“这是周总理交给的一个重大任务,那时我国驻外使馆用的大多是外国陶瓷,作为瓷器的发源地——中国,大使馆怎能都用外国陶瓷呢?周总理要求一定要把景德镇的瓷器质量提高。”李家治想既然这是周总理交代的任务,而所里又指明要他干,那么就搞这个陶瓷研究吧,什么玻璃、新材料只好暂时放下,从头学起景德镇瓷器的一切知识。
  研究组在周仁的带领与指导下,多次深入景德镇,并和当地的科研力量结合开展深入的研究,做了大量实验工作。共同撰写了专著《景德镇瓷器的研究》一书,其中包括:“清初瓷器胎釉的研究”、“景德镇制瓷原料及胎釉的研究”、“景德镇瓷器质量的改进和中间工场生产试验”、“钻土矿的拣炼和青花色料的配置”等,为改进景德镇瓷器的质量提供了科学依据和一系列数据,受到国内外同行好评。日本山田清一并将该书译成日文与1984年由日本学术出版社出版,译者在序言中对此书倍加赞赏。终于在 1959 年把景德镇的瓷器质量提高了,按照李家治团队给出的新配方,并把烧成温度提高,原本景德镇的烧成温度为1200度,李家治把它提高到1350度,最后小批量生产出一批质量上乘的国家用瓷和礼品瓷。外交部对礼品瓷很满意,李家治和他的团队胜利地完成了任务。
  对李家治个人来说,经过这次研究使他认识到中国瓷器在世界上所享有的盛誉不是偶然的。除去它的艺术表现外,深藏着许多科学技术道理。而这些道理却鲜为人知。作为中国人对中国发明的瓷器的来龙去脉以及它的科学技术内涵的阐述和揭示自是责无旁贷的任务。萌发了他对中国古陶瓷工艺发展过程和胎釉物理化学基础研究的浓厚兴趣和责任感。
  1959年中国科学院以原来冶陶所的窑业组为基础成立了硅酸盐研究所,并分别建立了七个研究室。以原来研究玻璃的一摊组成玻璃研究室称三室。原来研究高压电瓷的一摊组成功能陶瓷室称四室。研究中国瓷的一摊改名为国瓷组,附设在四室。由于景德镇瓷器的研究工作己告一段落。又受浙江轻工业厅的委托承担了恢复浙江龙泉窑青瓷生产的研究工作。在交通非常困难的情况下,应浙江省轻工业厅的邀请,李家治陪同周仁所长去龙泉实地考察并收集了许多古瓷样品。这正是李家治和他的同事们计划中要把中国古代名瓷逐一研究清楚并能恢复生产的长远规划的一部分。
  但就在这时领导上又决定调李家治回玻璃研究室任三室主任并从事导弹用微晶玻璃雷达天线罩的试制研究工作。这是一项军工任务,对李家治来说又得放下比较熟悉的业务,而去开展新的研究领域。李家治和他的团队立刻投入战斗,深入到料方选择、配料、熔炼、成型、加工、热处理和测试等各道工序,经过八年的努力,达到任务指标,最后在三八车间试制出 1 : 1 的试验件,并将整个工艺推广到玻璃厂进行批量生产,提供总装单位使用。对整个型号来讲,他们差不多提前 10 年完成了任务。在此期间,李家治和合作者共同写出“镁系微晶玻璃组成及晶化行为的研究”、“微晶玻璃晶化处理、机械加工与室温抗弯强度的关系”等十篇科学论文。以上工作,李家治于1978 年获得全国科学大会重大成果奖。其后,他又负责组织研制更高要求的微晶玻璃配方及工艺。经三年奋战,通过了各种单项试验。
  20世纪70年代初,国际上光纤技术处在起步阶段。他预见到这一新技术在国民经济和国防建设中的重要作用,因此积极组织调研并组织科研人员开展光通讯用石英光导纤维的研究。在他的直接领导和参加下,多模梯度型磷硅系光导纤维的某些指标已达到当时国际先进水平。经中科院鉴定,所制成的光纤及其工艺都在上海新沪玻璃厂光纤车间得到推广和应用。这些成果在当时国内光纤研究刚起步的情况下,对光纤通信的演示,上海(也是全国)第一条光纤通信试验段的开通,以及国内光纤研究的开展,都起了开创和推动的作用。该项工作获1979年上海市重大科技成果奖二等奖。
  李家治也十分重视应用基础的研究。他在60年代初进行的玻璃及微晶玻璃的内耗研究中发表了“Li2O-K2O-Al2O3-SiO2系微晶玻璃内耗的研究”和“MgO-Al2O3-SiO2-TiO2系微晶玻璃内耗的研究”等论文,在这些研究中都发现了新的内耗峰。据此,他第一个解释了微晶玻璃温度——电导关系的转折点。这一成就,早在60年代就引起苏联同行的重视。与合作者共同写成的“堇青石基微晶玻璃内微裂纹的生成”“堇青石基微晶玻璃的热膨胀行为”等论文标志着基础研究对获得优异性能的微晶玻璃的指导作用。
  1960~1980年除去十年浩劫外,李家治专心致志,全心全意投入到玻璃物理化学研究和材料的开发中。这十年既是新中国科技事业辉煌发展的十年,也是李家治在科研道路上为之拼搏的十年。就是在这段时间,他和他的合作者共发表了近100篇有关玻璃科学研究的论文。
  李家治对时间异常珍惜,珍惜得有些“吝啬”。公家派来接送上下班的小车,他不坐。而是早早起来,安步当车,提早进所。这样,多做工作和锻炼身体也就在其中了。
  三、重新捡起中国古陶瓷的研究工作
  在 1978 年左右,中国硅酸盐学会为了要出版一部由中国人自己写的《中国陶瓷史》。其中涉及中国瓷器是什么时候发明的这一国内外争论很大,而又无法取得共识的问题。就派专人来中国科学院上海硅酸盐所要求帮助解决,并数次邀请李家治参加。由于李家治这时正在主持光导纤维的研究,不能全部投入,所领导即决定李家治两方面兼顾。于是从 1978 年开始,李家治又重新捡起中国古陶瓷的研究工作。
  李家治在渐渐地深入古陶瓷的研究后觉得古陶瓷里面的学问很多,例如瓷器是中国发明的,但它是怎么发展起来的?经过了哪些阶段?有哪些关键技术?李家治会问自己这些问题都弄清楚了吗。于是这就要从出土的最早的陶片做起,然后印纹硬陶,再到原始瓷和瓷器,每个阶段的样品,李家治和他的团队都做了实验分析,做了大量的实验工作。根据这些实验数据,李家治和他的合作者发表了近百篇有关陶瓷科学研究的论文。他们是现在世界上唯一的对“从陶到瓷的技术发展过程”做了详细研究的团队,把每个阶段的技术关键分析得很清楚,其中主要的文章有:《我国古代陶瓷工艺发展过程的研究》、《我国瓷器出现时期的研究》、《原始瓷的形成和发展》等其中部分研究结果已经编入高等院校的教材——《陶瓷工艺学》。李家治首先明确提出中国瓷器发明的五个里程碑,三大技术突破。五个里程碑是早期陶器的出现、印纹硬陶的出现、原始瓷的出现、南方青瓷以及北方白瓷的烧制成功。三大技术突破为:一是原料的选择,二是烧成温度的提高,最后是釉的出现。得出的结论是:远在一万年以前的新石器时代早期中国已有了陶器,在三千年的商、周时期已经有了原始瓷器,至少在一千年七八百年前的东汉就有了瓷器,要比国外早一千五百多年。这个结论解决了中国陶瓷史上的一个重大问题,受到国内外的同行好评。为了表彰李家治及其合作者在研究中国古代陶器和陶器科学技术方面取得的优异成绩和重大贡献,1978年全国科学大会授予重大科学奖, 1982年又获国家颁发的自然科学奖三等奖。
  1982年11月初在上海召开的有中、英、美、日、法、瑞典、菲律宾、马来西亚等国及香港地区学者参加的“中国古代陶瓷科学技术国际讨论会”,是有史以来第一次举行该专业方面的国际学术会议。由于李家治在中国古陶瓷研究方面的重大贡献,在国内外同行中享有崇高的威望,他被推举为大会的国际顾问委员会委员。李家治及其合作者向会议提出了《浙江江山泥釉黑陶器及原始瓷器的研究》、《浙江青瓷釉的形成和发展》等四篇学术论文,受到国内外与会者的一致好评。
  从20世纪90年代初开始,中国古陶瓷科学技术研究在中国科学院上海硅酸盐所已开展了半个世纪,取得了相应的成果,积累了较多的经验,在国内外也有了一定的知名度,李家治对每三年一次由上海硅酸盐所主办召开的古陶瓷科学技术国际讨论会也是欲罢不能,罢了也很可惜。所以到现在已经召开了8次,这也成为学界的美谈。国内外一些单位对李家治和他团队的要求也越来越高,特别是在遇到争议较大无法取得共识的时候,就会要求李家治和他团队从科学技术角度能给予澄清。如争论达半个世纪之久的杭州南宋修内司官窑是否存在的问题,经过李家治和他的团队研究得出修内司官窑的存在是无疑的。后来杭州考古界在万松岭下修内司旧址也的确发现
  在所领导的支持和国家自然科学基金委员会的不断资助下,李家治和他的合作者编写了《中国科学技术史·陶瓷卷》。总结了半个世纪以来上海硅酸盐所也包括国内外其他单位的研究成果,是世界上第一部中国古陶瓷科学技术史。它的影响现在还无法说清楚。闻名于世的研究中国科技史的英国李约瑟研究所,一直有计划要出一部中国陶瓷科技史,但到现在也未能写成。这本书的问世,实现了中国陶瓷科技史应由中国人自己写的理想。
  随着古陶瓷研究工作的不断深入,陶瓷的化学组成已不完全使用主次量的数据,而是更注重使用微量元素。数据处理已引进多元统计分析方法。藉计算机和数据库的帮助,处理的数据量和速度以及精确度和可信度均己今非昔比。测试手段也不主要依靠传统的化学分析法,而是大量使用能量色散X光萤光光谱(EDXRF)技术。为古陶瓷的断源和断代提供了更准确的方法。其实,这些研究工作都应属于科技史和科技考古学的范畴。它们就是利用现代科技手段提取古代遗存中的科技信息进行分析研究。对于揭示陶瓷的起源和进展以及蕴藏丰富的科技内涵,弘扬中华传统文化,展望未来的发展和古代名瓷的再现都具有重大意义。
  后来,为了检验古陶瓷研究所积累的数据是否能指导生产,他们在研究所里也建立了一个能控制气氛的小型电炉,对外称作 “科窑作坊”,烧制仿古瓷。
  他们仿制了很多从外表上看和古瓷十分相似的的样品,但在它们的底部都有“科窑”二字。曾有人让李家治把底部的“科窑”这个图章去掉,但是李家治坚决说不行,他说在他们那里出去的所有成品都得打上“科窑”,不能以假乱真。“科窑作坊”的建立为名窑古陶瓷的仿制提供了一个场所,也为李家治和其团队多年来在古陶瓷科学技术研究中所取得的理性认识,找到一个实践的场所。
   四、育  人
  李家治在自己搞科研的同时,十分重视对人才的培养,他不仅培养研究生,还注意对在职科研人员的培养。也经常到大学讲课,帮助他们掌握科学研究和分析方法,提高他们独立工作的能力。他珍惜他们的时间,授课时,准备充分;直接指导更是不遗余力,他不允许自己贻误他人。他对学生很严格,所以他的学生在做学生时都怕他,说他太严,但是毕业后不但不怕,还爱他。李家治己先后培养了许多学生,在他培养的多名博士生中,还培养了两位古陶瓷专业的博士。李家治觉得他们年轻有为,肯定是青出于蓝胜于蓝。所里的同志和李家治开玩笑说他是培养所长的专业户,景德镇市委常委、景德镇陶瓷学院原副院长吴隽是他培养的博士。上海大学党委书记、上海硅酸盐研究所原所长罗宏杰以及原副所长罗澜都是他培养的学生。
 
 
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