做中国自己的炸药做世界最棒的炸药

——孕育出“CL-20“的北理工火炸药学科(一)

2016年初，当新一年度国家科学技术奖引人瞩目时，2015年的国防科技成果奖也在低调发布，一项由北京理工大学牵头的“新一代含能材料研究及其工程化”项目荣获年度国防科技进步特等奖。这一名为“CL-20”的火炸药研究项目，于2001年凭借其重大原始理论创新荣获得国防科工委科学技术一等奖，时隔十四年后又凭借其工程化的重大贡献斩获国防科技进步特等奖。

至高的荣誉，不是一蹴而就，这种当今国际上能够实际应用的能量水平最高的笼型高能量密度材料，浸透了几代北理工火炸药人的心血与汗水，彰显了北理工火炸药学科75年来历经烽火探索研究、首开先河规范办学、铸就辉煌奉献国防的巨大贡献，是对北理工在中国火炸药研究领域作为开拓者、奠基者和领军者的重要肯定。

春华秋实，虽时代更替、学人更迭，但北理工人矢志国防、奉献军工，前仆后继、脚踏实地的精神气质却代代相传。回首京工岁月，北理工火炸药人默默耕耘、执着奉献，从重大基础理论创新最终实现重大工程问题解决，以深厚的传承积淀实现了北理工人“做中国自己的炸药，做世界最棒的炸药”梦想。

抗日烽火中探索研究，开启火炸药研究先河

北京理工大学是我国建立含能材料专业最早的学校。含能材料，指的是在一定的外界刺激下，能自身发生氧化还原反应的，释放大量能量的（通常带有大量气体和热）的物质，这种特性也决定了其在军事、民用领域中具有极其广泛的应用。举例来说，战斗部毁伤所用的炸药、枪炮所用的发射药、火箭发动机所用的固体推进剂、液体推进剂等材料都属于含能材料。可以说，含能材料是常规武器的“能量轴心”。

北京理工大学诞生于抗日烽火中的延安，前身是自然科学院。在创建之初的艰苦岁月，自然科学院就在教学、科研、经济“三位一体”的办学道路中，开始探索火炸药研究，并直接服务抗战生产。

1940年，自然科学院成立时，设有物理、化学、生物和地矿四个系，其中化学系是各系中条件最好的，不仅有副院长陈康白、恽子强、系主任李苏等一批国内知名的化学专家，还通过香港及大后方运来一批化学仪器设备和药品，保障了教学研究的实验条件，配有实验助教，可以实现定量、定性及一般工业上的分析。在为学生开设系统的化学基础课程的同时，师生还积极参与到生产一线实习，解决边区生产中的科研问题，也就是在这样的背景下，在化学系主任李苏的带领下，学校开始火炸药研究的早期探索。

图1：李苏（左图）、1985年时任石化部副部长李苏返校为校史展题词（右图）

李苏，自然科学院化学系主任，这位新中国化学工业的组织领导者，在延安时期，带领自然科学院师生深入工厂，在协助工厂开展炼焦的同时，以炼焦副产品焦油的化学衍生品生产作为研究课题，重点关注如何将焦油进一步制成烈性炸药。炸药作为抗战的紧缺物资，如能实现自产其意义重大，带着强大的使命感，李苏和师生们开展了煤焦油分离研究，他们克服了药品、设备短缺的困难，经过几十次实验，终于将分离出来的甲苯进一步硝化，最终成功研制出TNT烈性炸药，这一对边区具有重大意义的研究成果，得到了陈云等领导同志的肯定和表扬。

值得一提的是自然科学院的第四任院长李强，这位经历传奇的新中国院士部长，以延安军工局局长身份担任院长，他作为边区军事工业的直接缔造者之一，直接筹建了边区的现代化火炸药工厂，这座从零开始最终实现硝化棉、硝化甘油、双基药和黑火药量产的工厂，也为自然科学院师生参与火炸药生产研究提供了宝贵的平台。

烽火中，自然科学院师生克服困难，在火炸药方面的探索研究，直接为抗战服务，也开启了学校火炸药研究的先河，光荣地载入了中国抗战史册。

服务国家战略，孕育中国火炸药研究的“国家队”

1952年，北京理工大学被国家确定为新中国第一所国防工业院校建设发展。从这一时刻起，学校火炸药学科走上了正规发展建设，并最终成为新中国火炸药人才培养的摇篮，孕育了火炸药领域的“国家队”。

图2：1952年中央关于北京工业学院今后发展方向和任务要求中明确指明了对火炸药专业的建设

1952年初，学校前身华北大学工学院正式更名为北京工业学院，3月8日中央人民政府重工业部将原来为重工业服务的学校定位调整为“逐渐发展成为国防工业学院或国防工业大学（但校名中不冠国防字样），并使之成为我国国防工业建设中新的高级技术骨干之主要来源”。在重工业部的决定中，还明确规定了学校化学工程系的建设发展方向是“在高年级中培养兵工的炸药及无烟药制造人才（量小高级）”，而化学方向其他为生产服务的师生要逐渐收缩，并转向兵工炸药。

半年之后，东北兵工专门学校办学力量的并入，使学校的火炸药学科，在创办时间和办学实力方面都走在了全国的前列。东北兵工专门学校原名中国人民解放军东北军区军工部工业专门学校，在战争中诞生，是我军培养军事工业技术干部的最早一所国防工业高等学府，虽然仅仅在中国的教育史上存在了4年多的时间，但是凭借东北地区良好的工业基础，成为建国前后较早开展正规国防工业人才培养的院校，兵器和火炸药是其主要的教学方向，这也是我国第一个正式开设的火炸药专业。1952年11月，根据国家集中力量培养高级国防工业技术人才的要求，东北兵工专门学校兵器、弹药、火药系三百余名学生、主要教师及兵器馆、仪器设备、图书馆并入北京工业学院。北理工著名火炸药专家徐更光院士就是这一时期从东北兵工专并入的学生。

学校面向社会广纳贤才，加之建国之初中法大学的并入，北京理工大学在化学领域储备了一批高水平人才，为火炸药领域的办学奠定了坚实的基础。这个时期，作为北京工业学院首任教务处长的著名化学家周发岐先生对火炸药专业的创建和学科的建设发挥了至关重要的作用。

图3：周发歧先生

周发岐先生1920年赴法勤工俭学，在法国师从诺贝尔奖得主格林纳达教授，是同期赴法人员中唯一获得法国国家科学博士（法国最高学位）的人，学成毅然回国，成为中国享有盛誉的有机化学家。作为一名在有机化学试剂研究领域具有重要影响力的化学大家，周先生明知火炸药领域存在巨大风险，仍毅然响应国家号召，调整自己的研究方向，扛起了筹建新中国第一个火炸药专业的重任，他凭借自己精深的化学造诣，不仅带领教师规划制定课程体系，还亲自选编教材，为了新中国的国防事业，呕心沥血，无私奉献。在20世纪80年代，他还组织创建了北京工业学院第一个含能材料学科博士点，所编写的多本教材堪称经典，被誉为新中国炸药制造工艺学科的奠基人，为我国的炸药事业作出了巨大的贡献。

五十年代中期，在苏联专家的帮助下，学校建立了完整的教学体系和专业设置，加强了基础教学，特别对教材、实验和实习等教学环节进行了规范化设计，直接推动了学校火炸药专业的正规化建设。另一方面，火炸药专业的师生们带着服务国家、奉献国防的强大使命感，展现出良好的精神风貌，他们提出“爆速高、爆压高、猛度高、感度低”的研究目标，奠定了中国第一代火炸药人才卓越的精神起点，“做中国自己的炸药，做世界最棒的炸药”，成为师生们共同的理想与追求。

从此，北京理工大学的火炸药学科开启了正规发展的崭新时代，五、六十年代培养出以钱晋为代表的一批优秀专家，发展至今形成了单质、混合、固体推进剂的学科主干，并与力学、战斗部融合交叉形成爆炸领域研究的领军优势，成为学校兵器科学与技术学科问鼎全国最坚实的基础，也为国家国防技术岗位输送了大量杰出人才和技术骨干，尤其是领军人才培养成就卓著，含能材料领域仅有的四位院士中，董海山、徐更光和崔国良三位院士皆毕业于北理工火炸药专业，他们分别引领了我国含能材料领域中单质炸药、混合炸药和固体推进剂的技术发展，他们的研究成果均成为我国国防工程项目的标志性成果。

回首往事，北理工不仅完成了培养火炸药高级人才的国家使命，还缔造出一支国内一流、世界领先的火炸药研究“国家队”。

矢志军工，辉煌成果，甘做沉默的“中国力量”

图4：上世纪70年代，徐更光等教师成功研制8701高能混合炸药

2015年1月12日，一位老人的逝去牵动了北理工全校师生的心，他就是我国爆炸科学与技术领域的开拓者徐更光院士。1956年毕业留校后，他逐渐成长为一名混合炸药领域的顶级专家，身后为我们留下了“8701”、“海萨尔”等一个个高能炸药领域的革命性成果。上世纪七十年代，为了解决炸药腐蚀问题，徐更光带领团队不仅解决了炸药的热安定性问题，还创造性引入稳定体系，实现了对弹药中析出酸碱的自动吸收，从而保证了炸药的长期稳定性，解决了一个世界性难题，轰动业界，由此缔造出中国高能炸药的常青树——8701高能炸药，这一具有国际先进水平的成果，不仅获得全国科学大会奖，还被装备在我国多种型号的武器上，让国家弹药报废损失减少6亿多元。步入花甲之年，徐更光又为中国国防捧出了“海萨尔PW30甲高威力炸药，这种领先世界的新型炸药，成为中国的“独门秘籍”，特别是一举将中国水中兵器提升到一个全新的层次，海萨尔炸药凭借在爆炸性能、安全性、起爆性能等方面优异的表现，为北京理工大学赢得“国家科技进步一等奖”，成为了中国炸药的一代巅峰之作。

图5：周恩来总理在1958年八一献礼展览会上详细了解北理工火箭复合推进剂的研制情况

1958年9月8日，当代号为“505”的“东方-1号”火箭在河北宣化拖带烟迹飞入天穹，北理工师生亲手缔造的中国第一枚二级固体高空探测火箭发射成功。在这开创性的成果背后，火炸药学科在固体推进剂领域可谓初试锋芒，火箭自重61公斤，有效载荷13公斤，实现平均推力1.7吨，使用复合火药作为推进剂，全国首创，标定了学校在固体推进剂领域研究的高起点。之后的岁月里，在固体推进剂领域，产生了如谭惠民教授所研制的NEPE固体推进剂等一批重要的科研成果，为我国“七五”至“十五”固体推进剂发展作出重要贡献，也奠定了北理工在国内该领域研究的优势地位。

图6：陈博仁教授于1975年研制成7057新型聚能药

在单质炸药研究领域，学校更是创造了瞩目的成就。从开始的对苏联等国外成熟产品的仿制，到对含能材料的合成路径探索，从芳香类合成物到杂环化合物，北理工单质炸药的研究不断深入，名家辈出，力量也不断壮大。1975年，陈博仁教授（全国优秀科技工作者和全国五一劳动奖章获得者）成功研制出7507新型高能炸药，这位印尼归侨带着对祖国矢志不渝的热爱，倾心投入科研事业，不畏肝中毒等重疾，长期超负荷工作，在7507炸药研制中，首创我国单质炸药小分子碎片直接合成新方法，成为那个时期学校具有代表性的优秀科研工作者。“陈老师任劳任怨、公而忘私，有时候晚上想起一个研究细节，都会跑到实验室操作一番。”已是耄耋之年的火炸药著名专家欧育湘教授至今对自己的同事仍然佩服至深。

“CL-20工程化”斩获2015年度国防科技进步特等奖，标志着北理工火炸药学科历尽三十余年将这座世界炸药的“最高峰”彻底征服。自1984年，炸药专家于永忠教授在花甲之年，开始实践他的笼型高密度材料理论构想起，在此后的三十余年间，北理工火炸药人在CL-20研究领域中，过关斩将，从于永忠老师成功合成样本、赵信岐老师等多个课题组创新探索多条先进合成工艺路线、欧育湘老师实现1公斤级合成能力到最终解决工业化生产关键技术，再到近年来设计合成具有刚性的三维立体骨架结构的含能材料，这一创新研究成果更是得到国际同行的高度评价，为发展新一代高性能炸药提供了新思路。面对“燃烧、爆炸、高温、腐蚀、中毒”多个高危因素同时聚集的研究领域，于永忠、欧育湘、赵信岐、庞思平等几代专家呕心沥血，他们始终将安全放在首位，用高度的责任感实现了三十余年的“零伤亡”，他们精益求精、执着探索，用响当当的成果实实在在提升了中国国防实力。

1996年，结合了火炸药、兵器科学、力学等多学科的爆炸科学与技术国家重点实验室建成并通过国家验收，成为我国爆炸领域唯一的国家级重点实验室。进入新世纪，2009年，学校审时度势，正式成立了跨学科的火炸药研究院，负责研究规划、计划及组织实施，有效地推动了火炸药学科研究平台建设，统一管理，统筹保障。学校通过平台建设、体制机制改革为火炸药学科的发展保驾护航，成效明显。

作为国防科技工业领域的关键技术，火炸药的研发动向备受各国关注。火炸药及推进剂技术作为含能材料的“心脏”，一直以来受到西方国家的严密封锁，无法用金钱购买。因此，我们只有走以我为主、自力更生、自主创新的发展道路，才能突破西方国家的封锁和限制。

七十余年栉风沐雨峥嵘岁月，北理工火炸药人终不辱使命，如同炸药一样，做沉默的“中国力量”，在奉献中矢志军工！