中國橡膠機械網 2013年3月,美國物理學會高分子物理獎(Polymer Physics Prize),也是世界上這一領域的最高獎項,頒給了一位華裔科學家程正迪,以表彰他在這一領域所做出的開拓性的貢獻。也正是因為他三十年來在這一領域所做的孜孜不倦的努力,2014年“世界因你而美麗影響世界華人大典”上,程正迪獲得了科學研究領域的“影響世界華人大獎”。

美國國家工程院院士、華裔科學家程正迪說:“我特別希望大家要懂得做學問先做人的道理。要立天地之正氣,做儒雅之學問,為民族的復興貢獻自己的力量。

“讀書人不是暴發戶,要有自己的風骨”

出生于1949年,與共和國同齡的程正迪,經歷了上山下鄉。在那個年代,對于未來,程正迪從未考慮過。

“我父親是個電子工程師,他一生的想法就是要實業救國,總是告誡我說,‘你不能老是一張紙、一支筆、一個腦袋,你要做點為大家有用的事情’”,程正迪說:“作為知識青年,我在黑龍江做了五年農民,那個時候讀書是沒有選擇的,可能大家都認為我是可以教育好的子女,所以把我抽調上來讀書。這是很不容易的事情,當時我被分在了數學系,這不是我自己報考的志愿,都是分配的。但是我知道讀書人不是暴發戶,要有自己的風骨,有自己的氣度。”

1977年,于華東師范大學數學系畢業后,程正迪來到了華東紡織工學院(現東華大學)擔任數學教師。出身于工程師之家的程正迪自幼深受家庭的影響,一直在思考“如何選擇一個與社會聯系更緊密的專業方向”。

剛到學校,程正迪就被學校的高分子材料專業所吸引。他說,“當時東華的高分子專業在上海是很強的,在中國也很有地位,不僅有大師——著名的高分子材料專家錢寶鈞教授,而且整個教師隊伍的年齡結構和層次結構也非常好,每一位老師都有自己獨特的研究成果。”

中國早期的高分子材料研究的領軍人物錢寶均先生從英國曼徹斯特理工學院紡織化學專業畢業之后,就希望能將自己所學投入到祖國的建設中,于是他在華東紡織工學院建立了中國第一個化學纖維專業,目的只有一個,就是培養高分子材料的研究人才。

這就更堅定了程正迪要考高分子材料研究生的決心。雖說學數學培養了他優秀的邏輯思維能力,但要從頭把高分子物理和高分子化學都學習好,程正迪當時付出了艱巨的努力。雖然家就在上海,但他整個暑假都沒有回家,而是潛心學習。為了考研,他足足準備了一年多的時間,終于如愿以償成為錢寶鈞教授的學生。

從數學教師到高分子材料的研究生,轉變的背后是程正迪對工程的強烈興趣以及學以致用的人生理想。而當時對于高分子材料的研究,中國還處于初級階段,也沒有明確的專業劃分,就讀的學生大多數來自不同的專業領域。這種跨學科的做法,在今天看來,顯然是相當明智的。因為高分子材料的研究和拓展需要有其他專業知識作為基礎。而招不同專業的學生,希望能在交叉學科有所突破。

高分子材料是材料領域中的后起之秀,對于它的研究始于19世紀末20世紀初。高分子材料是由相對分子質量較高的化合物構成的材料。包括橡膠、塑料、纖維、涂料等。由于它獨特的易改性、易加工等特點使其具有其他材料所不可擬、不可取代的優質性能。從而廣泛用于科技、國防建設、衣食住行等各個領域。

程正迪說:“高分子材料在我們生活中無處不在,和我們的生活息息相關。身上穿的衣服就是高分子纖維做的;汽車的四個輪胎是橡膠材料,也是高分子材料;現在眾多包裝材料也是高分子的塑料材料……更重要的是高分子材料在高科技上應用極其廣泛,上天、入地、下海都要用到高分子材料,所以高分子材料滲透在我們生活、科研的方方面面,特別是最近在集成電路工業上,高分子材料具有不可替代的角色。”

32美元闖美國

1979年,程正迪跟著錢寶均先生開始接觸高分子材料的相關知識,入門科目即為纖維材料。因為纖維材料有自身的特殊特點,它與塑料材料的結構和性能不完全一樣,所以只能從纖維材料出發,而后不斷地擴大到高分子材料。學習數學的程正迪根本沒有接觸過化學,所以高分子化學對他來說就是天書,他用了整整一年時間補習化學,才逐步跟了上來。

有著扎實的數學基礎,又不斷充實交叉學科的知識,程正迪沒用多長時間就在高分子材料的研究上有了新的發現。

“因為我是從數學走進高分子的,總想將數學和高分子聯系起來,要知道兩個學科在學科的邊界上往往容易出一點新的東西。所以當時我用數學的辯證法來解決一些高分子里的現象和問題,寫了一篇文章,后來發表在《中國科學》上。”程正迪說,“當時這篇文章用的數學方法比較高級,也比較深奧,做高分子的人不太看得懂,但是我認為這篇文章和當時的訓練帶給我的是全新的思維能力和思維方式。我學會用非常有邏輯的思維方式去尋找問題,解決問題。”

由于當時中國高分子領域研究的現狀,研究生專業的程正迪渴望想出國深造,那時候國內沒有博士生,沒有博士制度,最高學位就是碩士。而當時國內改革開放剛剛開始,出國留學顯然不會像今天這般容易。

1981年,經歷了眾多周折的程正迪帶著32美元飛到了美國的倫斯勒理工學院。攻讀化學系博士學位。陌生的學習環境,嚴苛的科研要求,讓程正迪吃了不少苦,修學分,而且一定要有好的分數,否則不僅獎學金泡湯,能否拿到學位都是一個問題。但是對于程正迪來說,自己是沒有退路的,只能拼命去讀書,常常整宿整宿泡在圖書館里。

正是憑著這樣的努力,程正迪1985年獲得美國RENSSELAER理工學院(RPI)化學系博士學位,師從著名高分子物理學家Bernhard Wunderlich教授,在本系做了2年的博士后之后,于1987年進入AKRON(阿克倫)大學高分子科學系任助理教授、副教授,并于1995年晉升教授,再到如今的美國工程院院士。三十多年的奮斗,程正迪在高分子材料領域取得了很多的突破性成就,曾為《Polymer》雜志資深主編,并先后擔任了美國物理學會高分子物理分會的副會長和會長。

這些年來,程正迪以其豐碩的科研成果、嚴謹的科研作風以及高瞻遠矚的科研眼光榮獲多個世界范圍內極具影響力的專業獎項,如美國總統青年科學家獎、美國物理學會John H。Dillon獎章、國際熱分析及量熱學聯盟最高學術獎TA Instrument獎……

這些獎項中,最讓人自豪的就是美國物理學會將2013年度 Polymer Physics Prize(高分子物理獎)授予程正迪,以表彰他對結晶性高分子的結晶過程、亞穩定性和相轉變的基礎研究領域里所做出的開拓性貢獻。要知道這是世界上高分子物理學領域的最高獎項之一。美國物理學會每年從全球范圍內遴選出一名在高分子物理科學研究中取得突出成就的優秀科學家,以表彰其對高分子物理科學所作出的創造性貢獻。

程正迪也成為獲得此獎的第一位中國改革開放后出國的留學生。

“科學不認老二,只認老大”

獲得大獎是因為程正迪對結晶性高分子的結晶過程的研究中做出了開拓性貢獻。其實這個領域正是程正迪當年博士論文的研究課題。

“高分子結晶這個課題實際上是從50年代開始形成的,當時有一些非常有名的高分子的權威教授在做這件事情。但是爭論非常非常多。它的機理,它是怎么樣結晶的,因為高分子是一個很長的一條鏈,這條鏈怎么放到晶格里面去,是大家經常所爭論的問題。所以這個問題實際上我很好奇,我覺得這個問題實質上在高分子物理領域里面是一個中心問題當中的一個,所以我覺得要解決這個問題應該是很有趣的。所以我當時就選了這個問題。”程正迪說。

在現在的市場上,大家看到的高分子材料里有70%的高分子材料是結晶的,結晶高分子給了你在性質上的一個很大的優勢。因為結晶高分子它有比較高的模量。它的強度比較強,而且它有較大的抗腐蝕性,所有的尼龍產品,現在人們穿的尼龍絲襪都是結晶高分子。如果沒有結晶的話,這個絲襪就軟綿綿的。完全沒有彈性,結晶高分子實際上在高分子工業里邊占了三分之二的一大部分。這也是結晶高分子的實際用途。

當年,為了完成這篇博士論文,得到第一手的實驗資料,程正迪在實驗室,一待就是三個多月,吃住都在實驗室。經歷過多少次的失敗,他自己儼然已經記不清楚,但是看到最終的實驗結果呈現在他眼前的時候,所有的付出都是值得的。

“今天,您已經有了很高的成就,那么繼續走下去的動力是什么?”

“動力就是對神秘物質世界的探索和敬畏,就是好奇和挑戰。如果你是做拓展材料應用的開發研究的,你的動力就是看到人類生活將有可能會改善和提高。只有這些動力才能促使你不斷地去做科學。如果你只是追求名或者追求利,或者講做當官的敲門磚,你這個動力是不會持久的。你這個科學家只是半截子的科學家。”

的確,雖然早早跨過了60歲的門檻,但是在科研的這條道上,他的心態一直是一個“新兵”,這么些年來,不管在什么地方,只要發現一些新的科學現象,他都會激動的難以入眠。有的時候凌晨兩三點鐘,想到新的思路,他也會跳起來跑進實驗室。或許,這就是一個科學家的態度,親自做實驗一直是程正迪多年來不變的習慣。在他看來,高分子材料的研究是必須要通過實驗來完成的,絕不是理論上的空談就能有所發現的。高分子科學從本質上來講是一門實驗科學,做實驗使得科研工作者更接近于科學。只有自己做的實驗才會對課題的認識有更深刻的了解,才能從課題當中生出新的枝芽來,才能真正地了解和發展你的課題。

身為一位華裔科學家,中國傳統文化對他的深厚影響常常流露出來,他掛在嘴邊最多的話語就是:“做好學問,做好一個人,腳踏實地才是真才實學。”

“對于科學,我的內心充滿了敬畏,對于學問更需要嚴謹,我從來就沒有浮躁過,科學不認老二,只認老大。你要做老二,怎么樣也不行。所以一定要走自己的路。而要想走出自己的路,就必須腳踏實地多讀書、多積累、多做實驗。科學是日積月累的,要一步一步往前走,有時候你碰到了瓶頸,跨不過去,這就需要執著和堅持,必須翻過去。當你翻過一個山頭以后,前途一片開闊,那個時候也是考驗,因為你有很多條路走,選擇哪一條路走最好,這需要你的積累、你的基礎、你的水平。”程正迪說。