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周国治(中国科学院院士、冶金材料物理化学家)

周国治,男,汉族,1937年3月25日生于南京,籍贯广东潮阳。冶金材料物理化学家,上海大学、北京科技大学教授,1995年当选为中国科学院院士。

其主要工作在熔体热力学和冶金过程理论两个方面。导出了一系列各类体系的熔体热力学性质计算公式,概括出一些原理。提出的新一代溶液几何模型解决了三十多年几何模型存在的固有缺陷,为实现模型选择和计算全计算机化开辟了道路。系统地研究了氧离子在电解质中的迁移,为描述和模拟各类冶炼过程打下了基础。

1960年7月,毕业于北京钢铁学院(现北京科技大学)冶金系,并提前留校在理化系任教。

1979年至1982年,赴美国麻省理工学院进修。

1984年,被破格提升为教授、博士生导师,并获首批“国家有突出贡献中青年专家 ”称号。

1990年至1994年,在美国麻省理工学院、波士顿大学等多所大学任客座教授。

1995年,当选为中国科学院技术科学部院士。

2001年7月起,在上海大学任教。

曾在美国麻省理工学院、波士顿大学等多所大学任客座教授。现为北京科技大学教授,第十届全国政协委员。任中国金属学会理事,国际矿业冶金杂志编委,上海大学、上海交通大学、安徽工业大学、重庆大学等多所大学兼职教授。

现任上海大学材料科学与工程学院教授、博士生导师,北京科技大学教授。

周国治教授主要从事冶金材料及物理化学等方面的教学与研究。

在熔体物理化学性质的测定与计算、相图理论、溶液模型、冶金过程动力学、冶金过程模拟以及新工艺探索等方面都取 得了很大成绩。

他导出了一系列各类体系的熔体热力学性质计算公式,概括了一些新原理。

他提出的新一代溶液几何模型解决了国际上三十多年来几何模型存在的固有缺陷,为实现模 型的选择和计算的完全计算机化开辟了道路。

他系统地研究了氧离子在冶金体系中迁移的规律,为描述和模拟各类冶炼过程打下了基础。

他的工作已被国内外专家学者应用到合金、熔 盐、炉渣、半导体材料等多种体系中,用来处理热力学和动力学问题。

他的研究成果已被同行系统地编入到多部高校教科书中。

周国治的科研领域主要在“冶金和材料物理化学”方面。其主要贡献可概况为如下三个方面:

1. 多元熔体和合金的物理化学性质的计算。导出了一系列各类体系的熔体热力学性质和相图的计算公式,概括了一些新原理和方法。提出的新一代溶液几何模型解决了国际上三十多年来几何模型存在的固有缺陷,为实现模型的选择和计算的完全计算机化开辟了道路。这方面的工作有了进一步的进展,几何模型已发展成统一化模型,并将热力学性质的计算进一步扩展到多种物理化学性质的计算中。

2. 氧离子迁移的理论和应用。周国治及其科研小组系统的研究了氧离子的迁移规律,并将这一理论成果应用到各种工艺过程中,提出了“无污染脱氧”,“无污染提取”等冶金新概念和新工艺。这方面的成果取得了多项美国和中国专利。其中提出的国家专利“无污染脱氧体”比2000年美国TMS的提取冶金奖项目的脱氧速度快近数十倍,而且方法简单、成本低廉。主要研究材料在微小颗粒下的物理化学性质和反应机理,已成功地被应用于纳米材料,储氢材料和Sialon材料中。周国治的许多科研成果已被国内外专家学者以“周模型”和“周方法”应用到合金、熔盐、炉渣、半导体材料等多种体系,用来处理热力学和动力学问题。研究成果也被系统地编入多部高校教科书和专著中用来指导博士和硕士生的论文工作。周国治先后发表论文150余篇,获得中国专利二项,获得美国专利三项。获国家自然科学三等奖一项、国家教委科技进步一等奖一项、冶金部科技进步一等奖一项,以及国家教委科技进步二等奖二项。

"三元系和多元系热力学性质的计算"在1987年获国家教委科技成果二等奖;

"二 元相图正误判定熔体推广应用"在1993年获国家教委科技成果二等奖;

"冶金熔体模型与热 力学性质研究"在1996年获国家冶金部科技进步一等奖;

"多元熔体及其反应的基础研究" 在1997年获国家教委科技成果一等奖、国家自然科学三等奖。

先后发表论文150余篇,取得一项中国专利,三项美国专利。他所指导的博士论文获得了2000年全国优秀博士论文奖。

周国治主要讲授“物理化学”、“化学热力学”、“电化学”、“冶金热力学”、“相图计算”、“冶金动力学”、“统计热力学”等课程。所指导的博士论文曾获得2000年,2006年,2012年全国百篇优秀博士论文奖。

周国治1937年出生于一个书香门第,其父亲赴德国留学回国后,在上海交通大学任教。小时候周国治以好玩出了名,六年级有一次期中考他拿了5个60分,被父亲狠狠骂了一顿。后来有一件事改变了他的人生轨迹:上初二时有一次他跟姐姐吵架后做作业,有一道几何题做不出来,只好厚着脸皮去求她帮忙,结果被姐姐冷嘲热讽了一番。周国治苦思冥想了两个多小时终于“破解”,那一刻的感觉用他后来的话说叫“心花怒放”。从此他像换了个人似的,学习十分认真刻苦,成绩也扶摇直上,1956年以优异的成绩考上北京钢铁学院冶金系,毕业后留校工作。

周国治的成才是从敢啃“骨头”、决不服输起步的。1964年他从金属学报上读到冶金研究所所长、学部委员周元曦写的文章,里面提到有个问题解决不了,他便利用业余时间钻研起来,花了近半年的时间终于解开这道难题。他写信告诉了周元曦,周先生非常高兴,回信给予鼓励并寄给他不少有关资料,在此基础上他整理发表了自己的第一篇学术论文。从此他便一发不可收,即使被赶到工厂、连队“改造”时也钻研不辍,先后写成多篇论文,“文革”后被破格提为副教授。1979年他经考试合格后赴美国麻省理工学院研修。

周国治几十年如一日做研究,在冶金材料物理化学理论研究和冶金新工艺研究方面做出了卓越贡献,先后获得国家自然科学三等奖和冶金部、教育部颁发的科研一等奖,还获得了3项美国专利。他的研究成果已写成100多篇论文发表,并被国内外应用到冶金、炉渣、熔盐、半导体以及非晶态材料的研究上。

2005年底,北京科技大学。在优雅简朴的家中,年近七旬的周国治院士脸上洋溢着笑意。阳光洒在客厅,这位温文尔雅的科学家坐在沙发上,平静地叙说回忆。数十年波澜起伏,坎坷中奋起、“激流”中勇进,似乎都在印证他自己的一句话“自强不息是我们潮汕人的本色”

第一篇论文:大胆挑战学部委员难题

1964年,北京钢铁学院青年教师周国治,做出一件令学界刮目相看的事情:他大胆地向中国科学院上海冶金研究所所长一个无法解决的难题发起进军。

当时,中科院上海冶金所所长邹元曦在《金属学报》上发表了一篇关于由化合物相图求活度的论文,由于出现了被积函数趋于无穷的困难,影响了该方法的使用。恰巧读到这篇文章的周国治就抓住这个问题不放,经过一周的苦苦思索。一天夜里,一个解决方案突然浮现脑海,他高兴得从床上跳了起来,开灯伏案,奋笔疾书直至天明。他记下思路,立即给邹教授寄去。

邹元曦是一名学有所成的老科学家(1981年当选为学部委员,即当今院士),他出于对青年学者的爱护,以最快的速度回了信,热情地夸奖这一方法“颇具巧思”,并无私地将自己掌握的全部数据给了周,以帮助周撰写论文。周国治的第一篇论文《θ函数法的应用》就这样在老一辈科学家的关怀下诞生了。15年后,这一方法竟然被美国麻省理工学院埃利奥特教授用来指导博士生的研究工作。

这一看似“不知天高地厚”的举动,如同周国治闯入科学殿堂的加速器。无畏勇气和自强精神,成为他一生中最浓厚的底色。

“要一竿子拚到底!”周国治院士掷地有声地说:“一个科学家的成长,首先在于勤奋,在于永远不要满足于收割表面的‘果实’,要勇敢地钻进去,走到更深层,以最快的速度攻占科学的前沿!”

第一个100分:人生最大的转折

周国治说,自己一生中最大的转折在于少年时代。

1937年,周国治出生于南京,父亲周修齐曾留学德国,归国后在上海交通大学任教授,一生对子女谆谆教诲:“以实业报国”。在这样一个书香门第,幼年顽皮的周国治却不爱读书,逮蛐蛐、斗蛐蛐倒是“行家里手”。

小孩的“好胜心”,成为他转变的动力。在初二以前,他从来都是依靠姐姐帮忙做作业的,一次因和姐姐斗嘴后求助吃了“闭门羹”,才被迫“自力更生”地去解决问题。一道几何难题他花了近一个小时都解不出来,几乎都想放弃。他又坚持了一下,终于解决。这件事对他的启发和教育很大,培养了他的毅力和自信。功课从来不好的周国治,忽然又在课堂上解出老师出的一道难题,成为全班唯一能解答的学生,“这下更大大地激发了我的学习兴趣,后来在期中考试中几何考了个100分。”

“这100分对别人来说是一件小事,对我来说却是一件大事。从此以后,我就拼命学习。这一年是我突变的一年,成为我人生最大的一个转折点。我觉得,别老骂孩子,多给一些鼓励,这样他们才会有自信心。”

1955年,18岁的周国治,以第一志愿和优异的成绩考取了荟萃中国钢铁界精英的北京钢铁学院(今北京科技大学)。“大炼钢铁”的年代随之到来,他在动荡中结束学业,留校任教。当时,青年教师取代“被批判的老教授”被推到讲堂第一线,只上过一年半基础课的周国治,竟然要面对讲台下一双双渴求的眼睛。感觉“肚里墨水”太少的他,开始自己补课,这给他带来一次新的飞跃,“自学,自信,自我鼓励,我是这样一步步走向成功。”


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