张存浩（1928年2月—），物理化学家和激光化学家，中国科学院院士。发明了高效熔铁催化剂，提出固体推进剂燃速的多层火焰理论，造出中国第一台氟化氢（氘）化学激光器，首创研究极短寿命分子激发态的“离子凹陷光谱”方法，造出中国第一台连续波氧碘化学激光器。2014年获国家最高科学技术奖。

张存浩60多年的科研生涯里，多次面临全新的挑战。20世纪50年代，他合作研制出水煤气合成液体燃料的高效熔铁催化剂；60年代，致力于固液和固体火箭推进剂研究；70年代，开创了我国化学激光的研究领域；80年代以来，开拓和引领我国短波长化学激光的研究和探索……每踏入一个全新的领域，他都用创新精神，勇敢闯入未知的领域；每一次，他都急国家之急，想国家之想，把国家的需要当成自己的需要，他的研究成果，给了新中国在国际上挺直腰杆的资本。

50年代：水煤气合成液体燃料研究

自玉门油田的第一口油井出油，中国摘掉了“无油国”的帽子。但是这里的油远远不够亟待建设的新中国所需。加上国际上正对新中国进行全面封锁，从外进油的路也走不通。新中国面临着油荒的困境。

当时，国际上的专家普遍认为世界石油储量开采不了多久，纷纷研究从煤或天然气出发，研究合成气，再合成石油的方法。我国的煤资源是极其丰富的，水煤气合成液体燃料的道路走得通。在张大煜所长的布置下，张存浩所在的“燃料第一研究室”承担起水煤气合成液体燃料的重任。时年23岁的他为解决国家急需，毅然踏入一个全然陌生的研究领域。

要把水煤气变成液体燃料，首先，要找到一个好的催化剂；其次，还得研究催化剂的工作环境，也就是流化床。

过去比较成熟的合成工业形式是采用以钴为催化剂的常压固定床操作，但这种方法生产率低且催化剂价格昂贵，作为催化剂的主要原料钴不容易大量获得。国际上的科学家们开始尝试使用熔铁催化剂来合成液体燃料。熔铁催化剂不仅价格低廉、方便获得和制造，还具有较高的活性和耐热性，具有极高的应用前景。

但国际专家应用熔铁催化剂普遍遭遇到了这些困难：产品中重质馏分过多而造成催化剂的黏结，以及催化剂在短期内会因大量碳沉积而发生粉碎。张存浩他们的实验室研究同样遭遇了以上情况。于是他们下定决心，一定要找到不致使催化剂破碎的办法。

张存浩了解到，熔铁催化剂经氮化后，不仅产品中重质馏分有了显著的减少，催化剂的稳定性会得到极大程度的改善。沿着这条路，张存浩和同事们继续展开研究。经过多次试验，结果证明氮化熔铁催化剂产品分布完全改变，能平稳保持高度的活性，一个月里CO转化率一直能保持在90%以上，每立方米的油收率平均达175毫升。看到在维持催化剂活性和防止碳沉积及黏结等方面有了初步的成效，张存浩继续攻破技术上的难关，最终找到了一种基本不破碎的催化剂。

1951—1958年，在张存浩等人的不懈努力下，他们逐步建立了流化床水煤气合成油工艺体系，解决了流化床传热和返混等难题，取得了“小试”与“中试”的成功。张存浩研究出的催化剂，每立方米水煤气乙烯及三碳以上产品的产率超过200克，大大超过当时国际上160克的最高水平，运行周期长达两三个月。无论是产品分布还是催化剂寿命等各个方面，张存浩的研究成果都比肩国际领先水平。1955年9月，张存浩当选为全国青年社会主义建设积极分子，在人民大会堂受到毛泽东主席接见。1956年，这项研究获得我国首届国家自然科学奖三等奖。

60年代：研制火箭推进剂

20世纪50年代末，帝国主义的武力威胁和核讹诈，迫使我国独立自主地发展国防尖端技术，中央领导集体毅然做出发展导弹、核弹、人造地球卫星的战略决策。火箭推进剂则是“两弹一星”的重要燃料来源，面对国家的紧急需要，张存浩带着更高的热情，义无反顾地迈向火箭推进剂的这一全新课题。

当时，火箭相关研究在国外是绝密的，文献资料很少。作为研究火箭推进剂和发动机燃料的负责人之一，他带领着一群没见过火箭也没见过发动机的人，不管不顾地一头扎进了金家沟，从零开始开展火箭推进剂研究。

张存浩研究的复合固体推进剂，由氧化剂、燃烧剂混合而成，能在室温下稳定燃烧产生气体。推进剂可以直接浇铸在固体火箭发动机燃烧室中。只要有足够的药浆，就能浇筑足够多的推进剂，这是非常先进的。但是固体推进剂的燃烧规律还没有人研究透。

这项工作既仰仗于理论研究，也要做试验。试验工作无疑是极其危险的，不仅燃料有很大毒性，进行燃料试验的时候还有可能发生爆炸。明知危险，张存浩仍然每次都冲在研究最前面，他说：“完全不出事故，除非你不干。我算是专业人员都会出这样的事故，如果让别人去做就会更危险。”

在这样艰难危险的条件下，张存浩和同事们陆续在硼烷高能燃料、固体推进剂、固液推进剂等方面进行了数千次试验。在大量的试验观察基础上，张存浩与何国忠等人首次提出了固体推进剂燃速的多层火焰理论，比较全面完整地解释了固体推进剂的侵蚀燃烧和临界流速现象。1982年，项目成功收官并获得国家自然科学奖三等奖。

改革开放后，一位美国科学家惊叹道：“没想到中国20年前就有了这么完美的燃速理论。”

70年代：开拓我国高能化学激光的研究

自世界上第一台红宝石激光器问世起，西方国家纷纷开始探索利用激光制造各种光武器。毛泽东主席对激光进行了专门的批示：“要有一小批人吃了饭不做别的事，专门研究这个。”

化学激光是一项新的前沿尖端技术，以当时中国的科技水平和科研条件来搞这项研究，难度很大。1973年1月，大连化物所成立激光化学实验室，任命张存浩为室主任。实验室虽然成立了，却一穷二白，光谱仪、示波器这样的基本仪器设备都没有，人员配置也少，投入经费少。世界各国对该领域的科研成果都高度保密，有价值的科研文献也找不到。张存浩回忆道：“搞激光比搞火箭推进剂还难，主要是一无所有。”

“凡是创新的，都是多学科的。”化学激光就是这样一项需要集成多学科知识的高精技术。研究化学激光，对张存浩来说是一次彻彻底底的“转行”。和之前一样，张存浩从来就不害怕白手起家，恰恰是从零开始，才有更大的创新空间。他带着庄琦、杨柏龄、桑凤亭、沙国河等一批中青年科学家，又一次头也不回地扎进所里设在金家沟的实验室，着手研制超音速燃烧型氟化氢（氚）激光器，谱写出我国高能化学激光研究的第一篇章。

20世纪70年代，国外氟化氢（氚）激光器研究也是刚刚起步，公开发表的氟化氢（氚）化学激光论文都是关于等离子加热驱动体系的，没有实用价值。张存浩及其同事们毅然决定不走国外文献报道的等离子驱动来研制氟化氢（氚）化学激光的技术路线，另辟蹊径，果断选择了燃烧驱动技术路线。

所里没有研究条件，课题组就自己创造。买不到光具座，他们就自己设计了简单合用的调节架来代替。超音速微喷管阵列难以制造，杨柏龄等研究员就和仪器厂师傅、工人紧密结合，夜以继日地攻关，在较短时间内拿下了这个装备着上万个精密喷管和小孔的“拦路虎”。这些难关一个接着一个攻克，大家的士气也越来越振奋了。

只用了1年多时间，他们就研制出了我国第一台连续波氟化氢化学激光器，1973年，氟化氢（氘）激光器输出功率从零做到了几瓦；两年后，输出功率又增加了几个量级，整体性能指标达到了当时世界先进水平。

10多年后，张存浩及其同事才知道，国外实用化的氟化氢（氚）化学激光也是采用燃烧驱动体系，而非等离子驱动体系。“后来了解到，我们的效果与国外基本一致，但走的是完全不同的技术路线，”张存浩感慨地说，“并不是我们想要标新立异，而是因为在关键技术的应用研究上，发表出来的，往往是走不通的，而能走通的技术路线往往严密封锁。因此，在确定研究路线时，一定保持清醒的头脑。”

继续攻关：氧碘化学激光器

20世纪80年代初期，张存浩注意到短波长激光的研究潜力。他毅然提出，要发展波长更短的氧碘化学激光。在当时，这是国际上最为前沿尖端的课题。张存浩通过各方面的理论分析，很早就意识到了化学激光的重要性，坚定不移地坚持研究化学激光。

1982年，张存浩带领团队成功研制出我国第一台氧碘化学激光器，拉开了我国高能短波长氧碘化学激光研究的序幕；1985年，他带领团队在国际上首次研制出放电引发脉冲氧碘化学激光器，效率及性能处于世界领先地位；1992年，他们研制出我国第一台连续波氧碘化学激光器，整体性能处于国际先进水平。

“越是新的、难的前沿研究，就越不惧怕，这是他的性格，也是他所说的在科研上‘不入虎穴，焉得虎子’。”中国科学院院士何国钟，也是张存浩合作多年的伙伴这样评价说。张存浩数十年的科研生涯，是在不断探索新领域中度过的。张存浩一次次背水一战的技术和理论创新，指导了多领域的研究工作，也奠定了我国化学激光的研究基础。2014年1月，张存浩被授予2013年度国家最高科学技术奖。

（撰稿：吴紫露）

参考文献

[1]张存浩，王善鋆.熔铁催化剂用于合成液体燃料的研究：选择催化剂的试探[J].科学通报，1955（10）：55-57.

[2]杨琪，张晶晶.记张存浩院士：静深若海击石有声[N].中国科学报，2014-01-13（3）.

[3]詹媛.风度翩翩铸伟业：记国家最高科学技术奖获得者张存浩[N].光明日报，2014-01-11（4）.

[4]李洪鹏.张存浩、程开甲获最高科技奖[N].南国都市报，2014-01-11（12）.

[5]张存浩.在几十年的科研实践中化苦为乐[N].中国科学报，2019-02-19（3）.

[6]刘松柏.强国赤子心胸中浩气存[N].经济日报，2014-01-11（6）.

[7]李洪鹏，李丹.张存浩：给火箭加注推进剂[EB/OL][7].（2014-01-10）[2020-08-25].http：//news.sohu.com/20140110/n393318325.shtml/.

[8]邵赛兵.化学激光的故事：纪念“科学的春天”40周年[EB/OL].（2018-11-06）

[2020-08-25].http：//www.cas.cn/zt/sszt/kxct40yzpz/lzp/3rd/201811/t20181106_4669330.shtml.