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            程玉峰教授:我與腐蝕科學——記一次難忘的學術會議
            2020-12-02 18:08:39 作者:程玉峰 來源:中國腐蝕與防護網 分享至:

            我在1986年考取湖南大學金屬腐蝕與防護專業(現應用化學專業),1990年大學畢業后,被推薦到中國科學院金屬腐蝕與防護研究所(現中科院金屬所)攻讀碩士研究生,1993年碩士畢業后留所工作。1996年申請赴加拿大阿爾伯塔大學攻讀博士學位,研究方向仍然是腐蝕。從讀大學算起,我在金屬腐蝕與防護領域已經學習、工作了35年。


            上世紀九十年代的國際腐蝕科學舞臺星光熠熠,以英、美兩國腐蝕科學家為主,加上法、德、日、澳、加等國科學家,研究成果倍出,在腐蝕領域的各個方向爭奇斗艷。我的博士研究課題是管線鋼小孔腐蝕與電化學噪聲,據我當時所了解,在小孔腐蝕這一個研究方向上能夠自成一家、建立起電化學腐蝕理論論述與機理模型的科學家就超過10人。


            第八屆國際金屬與半導體鈍化學術研討會 (8th International Symposium on Passivity of Metals and Semiconductors) 于1999年5月9-14日在加拿大阿爾伯塔省賈斯帕國家公園 (Jasper National Park) 舉行,我以學生自愿者的身份全程參與了此次會議。從我讀書的埃德蒙頓市到賈斯帕有4個小時車程,一路上風景迤邐,會議組織者和學生自愿者提前兩天抵達,準備會務。參加會議的許多代表與其家庭成員早早就來到了這里,先領略賈斯帕國家公園秀美壯麗的自然風光。


            當年,國際鈍化會議在腐蝕科學與電化學領域具有極強的影響力和極高的學術地位,會議吸引了來自世界各地的最著名的腐蝕科學家與電化學家。我早早就從會議日程中得知哪些科學家將與會,心情無比激動,許多天都睡不好覺。5月8號那天參會代表報到時,我終于將文獻中的作者、心目中的偶像與他們的面容對上了號:Digby Macdonald, Roger Newman, Florian Mansfeld, Susan Smialowska, Jerry Kruger, Edward McCafferty, James Castle, Tim Burstein, Francois Huet, Hans Bohni, David Williams, Norio Sato, Brian Ives, Pierre Roberge, Gerald Frenkel, ……


            我的頭號偶像是當時在美國賓夕法尼亞州立大學任教的Digby Macdonald教授,他當時發展的點缺陷模型 (Point defect model) 從電化學熱力學和動力學方面完美解釋并定量預測了鈍化膜破裂與小孔腐蝕引發及生長過程,在其后十數年間他不斷完善該模型,并應用到多種不同環境體系中,憑借這一成果,Macdonald教授獲得了諾貝爾化學獎的提名。我當時向他請教了碳鋼在含氯離子的碳酸鹽溶液中的小孔引發機理,當我說到小孔腐蝕發生的隨機性 (Spontaneous) 時,Macdonald教授糾正道,腐蝕小孔的引發具有確定性(Deterministic) 特征,一個好的模型應該能夠精確預測小孔引發,如果沒有這個功能,則該模型就是不可靠或者不完善的。在當年11月份我博士答辯時,我的導師請了Macdonald教授做校外評委 (External Examiner),這是我一生的光榮。在西方國家大學的博士答辯時,校外評委具有絕對權威性,該評委的學術水平與地位也間接地與答辯學生的論文水準相聯系。因此,人們常常都會問即將答辯或剛剛完成答辯的博士生,誰是校外評委。我至今還保留著Macdonald教授對我的博士論文寫滿了五頁紙的評語。后來,我在2004年申請卡爾加里大學的教職、2011年申請正教授、以及申報管道工程領域加拿大首席科學家時,都請了Macdonald教授做推薦人、寫推薦信。他在2009年、2017年兩次訪問卡爾加里大學,并現場指導我的學生關于電化學阻抗譜的解析。

            我在會議期間向另一位心目中的偶像、英國曼徹斯特大學Roger Newman教授請教了問題。在當年,毫不夸張地說,英國UMIST的腐蝕研究中心是全世界腐蝕專業學生向往就學深造的地方,Newman教授是該中心最知名的科學家之一,在金屬腐蝕與應力腐蝕開裂的電化學理論方面作出了卓著成果。我請教的問題是小孔生長過程中電化學噪聲信號的改變是否能夠用于預測小孔-裂紋的轉變,Newman教授從亞穩態小孔、穩態小孔、裂紋三者之間的臨界電化學條件,詳細解釋了金屬、環境、應力的作用對噪聲信號的影響。與Newman教授短短半個小時的交流,對我理解小孔腐蝕電化學與裂紋轉變的臨界電化學條件有著決定性的啟發作用。與Macdonald教授一樣,Newman教授非常隨和、容易接近。當年我的英語不夠好,聽英式英語有困難,他不厭其煩地拿來筆紙,邊說邊寫給我講解。后來Newman教授移居加拿大,任教于多倫多大學。他在2016年申報加拿大核電材料腐蝕領域首席科學家時,評審委員會主席居然是我(五名評審委員分別來自美國、英國、加拿大),真讓人感慨萬千。看到20年前的偶像、年近七旬的老教授認真地給評委會講解研究計劃、實施方案、工業合作、人才培養、項目可持續性等方面,并詳細地回答評審委員提出的各種問題,我真的感佩不已!

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            會議期間我還跟其他許多教授、學者進行了互動,包括兩位現在已經離開我們的腐蝕科學家,分別是美國俄亥俄州立大學Fontana腐蝕中心主任Susan Smialowska教授和加拿大McMaster大學腐蝕中心主任Brian Ives教授。

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            研討會上每個邀請代表的報告時間與提問時間相同,這種方式給予每一個學術報告有足夠的時間供大家討論,也讓報告人有充分的空間對研究內容進行詳細詮釋和說明。就是從那時起,我開始覺得學術報告真正精彩的部分是問答階段。除了學術大師們的精彩報告外,會議還給予年輕學者以及學生每人10分鐘報告自己的研究工作,我也參加了報告,當時使用的還是幻燈膠片。


            在這次會議中,我除了認真聆聽學術報告,還有針對性地向各位大師提出自己研究中遇到的問題以及相關的背景知識。會議結束時感覺自己懂了不少,長進很多,有非常多的想法急于實現。正是從這次會議開始,我下定決心要把腐蝕研究作為自己將來的職業,并立志要成為一名大學教授,做自己喜歡做的事情。當年經濟情況不景氣,我的不少同學都改行學電腦以及其它容易找工作的專業了。我不會別的,只懂腐蝕,也不想再去改學別的專業,這種想法與參加這次學術會議存在莫大的關系。


            有時候,一件事情、一個想法真的就會決定你一生的奮斗目標。


            程玉峰  2020年12月1日  卡爾加里

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