第十九講 補充資料（II）

·學術履歷
·蘇聯物理問題研究所
·大陸超導研究

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李：我是李雅明，今天是二〇〇二年五月九日，第十九次請管教授錄音。管教授，請。

·學術履歷

管：今天我準備把我整理出來的一些資料，交給李雅明教授，然後我每個材料再做一些說明。

第一份文件是關於我的一些證件。莫斯科大學畢業證書。畢業證書上有“優秀”二字，一般的畢業證書上沒有，優秀的條件是從一年級到五年級全都是五分，這是很不容易的。而且我提前半年畢業，由學校推薦進入“物理問題研究所”作研究生，我大學的畢業論文就是在物理問題研究所做的。

第二個證件是，一九七八年十一屆三中全會以後，我當選為中國科學院數理學部的學部委員，後來改稱院士。中國科學院的前身是中央研究院，後來大陸仿照蘇聯改成中國科學院，下面分成很多學部，本來有哲學社會科學學部，現在分出去成為社會科學院。我們是第二屆當選，成立中華人民共和國以後，只選過第一屆，這以後因為文化大革命，中斷了十幾年沒有動，我們是文化大革命以後第一批。現在是每兩年選一次，人數大概是四百人左右。

另外是科技大學校長的任命書，是國務院總理趙紫陽任命的，任期是五年，當然我還沒到五年就被免職了。中國科學技術大學和另外九所重點大學的校長和黨委書記，都由中央組織部任命。我們學校原來的黨委書記楊海波，是文革以前的團中央書記，後來他升任為安徽省委的副書記，黨委書記就空缺了，我就算是代理書記，在我任內中國科技大學一直都沒有書記。

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第二份是我的中、英文履歷表。

第三份是我發表文章的目錄，到現在為止一百五十五篇。另外有三本書，都是關於超導的。有兩本是在文革期間和同事寫的，文革以後才出版。還有一本是，我和劉兵合作寫的超導的歷史。在我去蘇聯留學以前，在俄專學校學習俄文期間，我也翻譯了一本蘇聯有關物理哲學方面的小冊子，後來也由科學院出版社出版了。

第四份文件是關於我在學術刊物所擔負的責任。在國內我擔任過《中國物理學報》的副主編，另外還有《低溫物理學報》的主編。國外刊物方面，我是《物理評論》的審稿人。也曾經擔任三個國際刊物的編委，一個是《固態物理通訊》，這個雜誌當初是由沈元壤教授推薦的。

李：我問一個問題，剛剛《中國物理學報》是怎樣的一個刊物？每年出幾期？

管：每個月出一期。

李：《低溫物理學報》呢？

管：也是每個月出一期。都是中文出版，但是有英文摘要。另一個雜誌是《固體物理化學雜誌》，我是亞洲區的編委，這是楊振寧推薦的。還有一個是《低溫物理雜誌》的編委，是吳家瑋推薦的。文革期間不允許擔任外國雜誌的編委，連文章都不能寄到國外去。擔任編委必須將邀請信申報到上頭，上面要求給編輯部寫一封信，保證期刊裡頭不出現中華民國、R.O.C.、台灣，才可以參加編委。後來我違背他們的規定，沒有寫這個信，因為寫這個信，反而是麻煩，事實上後來我擔任編委的刊物裡頭，發表的文章有很多R.O.C.。現在科大化學系教授正在訪問台灣，他轉交一份資料給我，這是現在科技大學出版社的刊物。我發現到現在二〇〇二年了，我仍然是這個刊物的名譽編委。

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這是我參加國際學術會議的資料。LT16（編註：代表第十六屆國際低溫物理會議，下同）我第一次到法國參加國際會議，LT17之後我就聘請為國際委員會委員，LT18科大出事以後，大陸當局不讓我參加，LT19會議主席是一個英國人，建議中國召集LT21，後來當然沒有成功。這個會議本來是兩年一次，現在已經改成三年一次。LT20是在美國開的，我已經在台灣，沒去參加，不過我仍然是國際委員會的委員。

第六份材料是，大陸出了一本世界科學家辭典，這個辭典題詞是嚴濟慈，其中有一段介紹我的部分研究成果，可以參考。

這是王新榮他們兩個人寫的，發表在四川師範大學學報，一九九三年《反向卡皮查熱阻的發現》，介紹我在蘇聯期間的一部分工作。在物理問題研究所，所有研究生從來沒有一個老師告訴你要怎麼做，要你自己去找課題。

·蘇聯物理問題研究所

李：物理問題研究所是什麼樣的單位？研究員指導研究生如何授予學位？有幾位可以指導學生的先生？

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管：是蘇聯科學院所屬的一個研究所，由蘇聯科學院授予學位，大陸也是這樣的，授予學位並不一定要學校。一共有四個人可以指導學生，卡皮查、朗道、桑尼寇夫（編註：A.I.Shalnikov，1905-1986）、阿萊克塞夫斯基。學生總數的話，朗道下面經常有四五個人，卡皮查是兩三個，其他也都是兩三個人，加在一起大概十一二人。在蘇聯期間主要的兩個結果，都發表在蘇聯的《實驗和理論物理雜誌》上。卡皮查是該雜誌的主編，他很重視實驗，所以每期的第一篇一定由他選一篇實驗文章，我這篇也是被他挑選出來放在該期的第一篇。一九六〇年以後，我回到大陸，大陸當時正是困難時期，黨委書記李德仲號召大家回家睡覺，節省熱量。當時國內只能生產液氫，還沒有氦液化器，正在研製當中，負責研發的是從美國MIT回來的叫洪朝生，他是發現半導體雜質能帶（在非常低的溫度時）的。我在蘇聯留學時，他曾經到蘇聯訪問，我還當過他的翻譯。參過蘇聯莫斯科大學低溫實驗室時，有一個女生就向洪朝生介紹洪朝生的文章，因為她並不認識洪朝生，而她正在做類似的東西。一開始還是要用液氫預冷來產生液氦，後來主要的貢獻是他的學生周遠，發明了在室溫密封的長活塞膨脹機型氦液化器。自己研製的氦液化器技術上比較落後，維護就要四五個人，而且每個禮拜只能開兩次，大家要排隊做實驗，做實驗相當困難，不過至少還可以做，如果沒有液氦連低溫實驗都不能做了。國內不能繼續研究超流，因為超流沒什麼用，國內強調實用，“任務帶科學”，首先要做一個國家或國防任務，再慢慢把學科帶起來。我們就開始做超導，正好趕上一個很好的時機。我是六〇年回去，正好超導在這期間有兩個重要的發現。第一個是，超導在這以前完全是學院式的研究，沒有任何應用，原因是當時Onnes發現第一類超導體、元素超導體，臨界溫度都很低，臨界場也很低，做磁體一點意義也沒有；六〇年發現鈮鈦合金和Nb3Sn，這兩種材料都在88kG，電流密度達到十的六次方安培每平方厘米時仍保持超導,這樣就可應用。鈮是比較貴的金屬，但中國是豐產的，包頭稀土礦里同時共生鈮，不過當時鈮仍是很貴，我記得第一次我拿六千塊人民幣（我當時的工資是一百二十五塊），自己去冶金部的有色金屬研究所買了一小片鈮，再把鈮片碾薄。我們自己也沒有碾壓的機器，因為要做成非常薄的片子，再做成帶子，還是在吳有訓介紹下，我到北京前門外一家賣首飾的銀樓，找金匠工人解決的。這是吳有訓去世後，我寫的一份《吳有訓事略》，對吳有訓的介紹。吳有訓從我在蘇聯認識他以後，他對我比較重視，他雖然不是研究低溫，但他對卡皮查熱阻很有興趣，還花時間看國外文獻。他人品很好，在蔣介石時期，他是中央大學的校長，不讓特務進學校抓學生，解放以後，他當科學院副院長，經常到國外利用機會交流，有相當的貢獻。在文化大革命期間，他被周恩來保護起來。另一篇文章，是朱兵（科技大學的學生）等三個人寫的，最後一部分講到物理問題研究所引進低溫和超導研究的聖火，後面寫的一段，中國科學院物理研究所和中國科技大學把超導聖火燃燒起來，這一段主要寫的是我，回到國內以後我主要是做超導研究。

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李：那時你剛回國，國內有人做超導研究嗎？

·大陸超導研究

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管：沒有人做。只有人做氦液化器。當時正好國外發現超導可能開始有應用，但是只是發現這兩個材料性能特別好，參數很好，我們就要去研製成實用材料，即線材和帶材。六〇年代，國外另一重大發現是約瑟夫森（編註：Brian David Josephson，1940-英國物理學家，獲得一九七三年諾貝爾物理學獎）效應，同一時期還發現了“穆斯堡爾效應”、鐳射，科學上有很多新的物理突破。我認為從物理研究所到應用要經過三部曲，第一部是發現物理現象，第二部是這現象可以有應用，第三真正要應用還做很多研發工作。真正將超導材料做成實用磁體問題還大得很，因為Nb3Sn很脆，不可能做成細絲或帶子，鈮鈦可以用金剛石模子拉成細絲，但是真要這麼做，肯定也有很多麻煩，因為它有“退化”的現象，線的直徑要求非常小，小到幾微米。要做成長線要經過很多工序，而這些工序只有配合物理研究工作，才能夠解決。我們這方面的工作確實做得相當出色，可惜那時不可能在國外雜誌發表，只能在自己內部的刊物，而且文革期間還不能發表，根本沒有刊物。最核心的問題，我們認為我做得比較成功，是解決了第二類超導體它的臨界電流，臨界磁場決定於什麼因數的問題，這以前並不是很清楚，在第一類超導體是很清楚。超導體的物質參數有兩個，一個是Tc，一個是Hc(0)。第一類超導體的臨界電流不是物質參數。原則上講臨界磁場越大，臨界電流就越大，這兩個是完全相關的。我們最重要的貢獻是在第二類超導體，決定臨界電流跟臨界磁場的因素，完全是兩回事，這個應該是物理上很重要的一項貢獻。這項工作是和我的學生張其瑞合作出來的。在國內《物理學報》及《中國科學》發表過，是用英文發表。

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李：國外那是有沒有類似的研究？

管：後來我們看到國外用不同方法得到和我們一樣的結果，我們是用電流測量，國外是用磁測量，得到相似的結果，但是他們沒有做出解釋。

李：這大概是哪一年的事情？

管：大概是六四、六五年。臨界磁場是取決於材料里的點缺陷，臨界電流則是取決於另一種尺寸較大的缺陷。後來吳有訓告訴我，如果要把鈮片加工成薄片，可以到前門外的打金鋪可以弄薄，我們真的就這樣做，才開始做實驗。我們的設想是要做成帶子，可是Nb3Sn很脆，所以先把鈮做成薄帶，再在上面塗上一層錫，在真空中~1000攝氏度擴散生產Nb3Sn。兩邊都是Nb3Sn，中間還有一點薄層鈮，薄帶繞成線圈時受的應力較小，如果很厚，內面受壓力，外面受張力，就斷裂了。最後我們覺得它在物理所想做成長帶子是不可行的，我們畢竟是個研究機構，就必須靠像有色金屬研究院等產業部門的研究所，我們就開始向他們宣傳。那時工業部門不知道有超導，一點概念也沒有，因為他們不是學物理的，那時只有物理雜誌上有，他們看到的外國的刊物，是有色金屬的雜誌，那時還沒有提到超導的事，我們就給他們宣傳上課。我們一共找了幾個單位，北京有色金屬研究院、上海科學院的冶金所、長沙礦研所、寶雞的有色金屬研究所，他們才分別開始加入研製行列，所以後來才做成功。這也是我們的重要經驗，一開始科學院研究機構就要跟產業部門的研究所合作，才能快速有效的變科研成果為生產，我們是純粹物理研究，他們跟生產比較靠近，他們對於基礎不大感興趣。在這個研究過程中，我們有一個很重要的發現，有一個技術條件比較差的廠，做出來的性能反而比較好，比較好的單位，做出來的反而不行。做鈮鈦線，小廠的工具不全，大廠設備齊全，鈮鈦線要用嵌在銅線中間用銅保護，一旦破壞超導，鈮鈦線的電阻大的不得了，馬上就會燒斷，所以外面用銅皮保護，銅的電阻很低，電流馬上就撥到銅裡面去了，而且銅的傳熱比較快，馬上就把熱傳給液氦，這樣就挽救線圈燒壞的危機。銅線不可能最後才包上去，所以用很粗的銅的圓柱體，中間打很多洞，然後把鈮鈦線插到洞裡一起去拔絲，拔的過程中，越拔越硬就很不好拔，是用金剛石做的模子來拔絲的，有條件的研究所就把它退火一下，然後再繼續。沒條件的研究所，就只能硬拔了。經過我們後來研究，有一個叫王文奎的研究員參與我們這個課題，他是高壓研究室做X光方面的，他就從這兩個廠拿回來的試品觀察發現，原來大廠因為中間熱處理使脫溶顆粒變大，因此性能就不好，小廠沒有退火設備，不能中間熱處理，反而避免了脫溶物長大。英國曼德森訪問中國時，看到我們的鈮鈦線以後說，我們做得比他們好，因為當時國際上做得最好的牛津儀器公司，我們性能和它可以相比，但比他們便宜，可惜當時大陸沒有對外開放，研究成果沒有商品化。中國科技大學第一屆招生是五八年，是大躍進時期的產物，由於大躍進解放思想，才產生中國科技大學。另外科學院也增加四個研究所，這都是大躍進正面的效果。所以大躍進“解放思想”這一點原則上並沒有毛病，就是說要解放到什麼程度，但是太過頭了，就有壞的後果出現。六〇年科技大學學生要開始分專業，就請我到科技大學介紹，科技大學物理系要分成和物理所對應的一些專業，我負責介紹低溫物理，那一年我就把朗道、卡皮查的成果介紹了一下，那一屆很多很好的學生都跑到低溫物理專業。那一年是我在大陸唯一的一次教學活動，就是在科技大學講了半年超導，我自己也在學超導。當時聽課的除了科大的學生，還有我們研究小組的人，另外有北大的教師。北大也聘我為兼職教授，後來北大也建立了低溫專業。科學院的電工研究所，有一半的工作都轉向超導應用，也研發超導磁體用在電工上。

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李：我記得BCS理論（編註：Bardeen-Cooper-Schrieffer超導理論）好像是一九五七年，所以你們也去看一下這些東西？

管：那當然，一九五七年那時很轟動，BCS理論出來以後，在物理問題研究所大家都感到嘆息，因為這理論應該是由朗道做出來的。

（第十九講完）