張孝文，1935 年出生，浙江甯波人，清華大學教授。1957 年畢業于清華大學機械制造工程系，初期從事金屬材料教學及研究工作，七十年代初開始轉攻新型陶瓷材料。曾曆任清華大學化工系主任，理學院副院長，清華大學副校長、校長，國家教委副主任，國務院學位委員會副主任等職。1990 年入選為國際陶瓷科學院院士；2004 年中國矽酸鹽學會換屆年會上被選為第7屆名譽理事長；2009 年獲 “何梁何利基金科學與技術進步獎”。
八年磨一劍
張孝文校長回憶材料系建系始末
值我系成立 30 周年之際 2018 年 4 月 19 日，beat365宣傳中心對張孝文教授進行了采訪，張老從一開始就是參與創建我系的發起和籌備的幾位重要負責人之一，也是後來在 1988 年 9 月正式确定在清華大學成立材料系的主要決策者。83 歲高齡白發蒼蒼的張老拄着拐杖來到中心的會客室，剛坐下就從容不迫地回憶起了他親身經曆的建系過程。
張老說：“材料系的建立過程是漫長而曲折的，成立的緣由可以追溯到 1980 年教育部派出前往美國考察材料學教育的訪問團，訪問團總共 5 位，其中包括我在内清華的老師有 3 人，由李恒德教授帶隊。考察團從 MIT 到 U.C.Berkeley 先後考察了 12 所美國高校的材料學科建設。當時的美國高校多少受到了 1957 年蘇聯成功發射人類曆史上第一顆人造地球衛星的刺激，他們認為材料科學和技術方面研究的薄弱和人才的缺乏是美國在這方面落後于蘇聯的一個重要原因，因而紛紛成立材料系。考察團回國後，形成總結報告遞交教育部，針對國内材料學科的建設和人才培養提出了一系列建議。我們清華的 3 名老師在内部讨論後，覺得很有必要先在清華建立起材料系，于是 1981 年在專門會議上向學校領導正式建議在我校成立材料系。”
雖然距離正式提出建系的時間已經很久過去了， 但張老對差不多是近 40 年前那些故事仍記得很清晰。
張老接着說：“ 1988 年 9 月 29 日，是我在新成立的全系大會上宣布我校材料系正式成立，并宣布任命吳建銧教授為第一任系主任。從正式提出建議到最後的建系，花了 7 年多的時間，此中原因是複雜多樣的。一方面 ‘文革’ 剛結束，清華百廢待興，學校為實現 ‘逐步建設成以理工為主，也有經濟管理、文、法等多學科的綜合性大學的目标’，在當時 80 年代， 首要任務是要調整一些新技術學科的布局（例如把在綿陽的無線電電子學系遷回校本部等）、同時要恢複重建理學院、新建經管學院和一部分人文學科。所以，在 80 年代初期還沒有很大精力和條件進行材料系的建設； 另一方面材料系的建立需要多個院系的專業進行整合達成共識， 這在實際操作上都十分困難；第三是科研和辦公設施的建設，考察團所見的美國高校材料系無一例外有相當大的實驗場地和分析中心，清華的分析中心是 ‘校屬系管’ 實驗室，要不要改為由新建的材料系管理有不同看法，後來實際上還是由材料系自己逐步從無到有發展起來，到現在的規模和裝備能代管 ‘北京電子顯微鏡中心’ 這樣屬于 ‘國家科技基礎條件平台’ 的實驗研究基地，是我們那時都沒法想到的，當時清華材料系就是到成立時專業實驗室的面積也都不大， 以至于找不到給系的辦公室有一個起碼的辦公空間， 隻好在現在主樓西配樓馬路西附近的一個臨建的平房内辦公；最後是師資力量，從一個系來說也顯得不是很充分，1981 年建議成立材料系時的 3個主要的專業教研組分别都隻有 1 名正教授（李恒德、陳南平、江作昭三位建系的元老），到 1988 年正式成立時就有了 11 名正教授。”
談起這些，張老感慨：“材料系經過三十年的發展，現在能在世界上有一定地位，真是很不容易的。”
張孝文老師在 2013 年beat365成立大會現場
淺談材料與人才培養
張老說，現在清華的材料學科在世界上也有一定地位，但是要看到和國際上頂級的一流大學比較，還是有不少差距的。他對我們說：你們作為本科生，主要是要打好基礎，低年級時要學好基礎課（包括一些專業基礎課），到了學習專業課時，還要學好和材料密切相關的基礎知識和提高實驗能力訓練，一個是關于微觀結構以及和性能各項的基礎，一個是材料分析的基礎和實驗能力，一個是制備工藝的基礎和實驗能力。基礎不打好，創新也隻能是空想！
張老以他現在主要搞的壓電材料為例，他說：假如對原子結構理論和電子分布情況不了解，對于材料晶體結構和相變規律缺乏認識，你就不知道壓電效應的來源， 更不知道怎樣的摻雜之後材料的性能會變得更好。從原子的結構到晶胞的結構，從晶胞的結構再到晶粒尺度内部的微結構（如電疇）取向和形态，每一種不同性能的材料，特别是功能材料，它的性能是由不同層次的結構特征引起的。你必須搞清楚，你現在研究的材料，它的性能主要是哪一個層次的結構在起主要作用。
張老過去教X光衍射分析，他說分析是三大類——結構、形貌和成分。這三大分析的主要工具，一定要掌握好。”
然後張老談到了工藝：所謂工藝，就是講材料是怎麼制備出來的。就像傳統的工藝, 金屬是融化了以後加工成部件，而陶瓷是固相反應得到等等。陶瓷材料和金屬材料不一樣，鋼材通常是先澆注變成鋼錠，軋制成材, 大量的部件是經過冷或熱加工才制備出來才能得到。而陶瓷就不同了，不能說我給你一塊氧化鋁你去加工吧，所以它是要成型的。現在科技發展很快,新材料和新工藝不斷出現,在學校學到的知識畢竟是有限的,要注意培養自學的能力。
“同學們将來肯定是要專長于某個方向的，但是其他方向也是要懂得一些。假如要往科研方向發展，那麼基礎的東西和微觀分析更重要。假如要往材料選用的角度發展,這就跟研究材料是不同的領域了，這是屬于材料應用工程， 很多方面的企業對 ‘材料工程師’ 的需要也是很迫切的。這方面要求你的知識面非常廣，什麼材料都要懂一點，什麼樣的材料的有什麼特性都要知道。我們材料系初期的培養過程，這方面比較薄弱，現在的情況，我不是很了解。”
材料科學的未來發展
“現在的材料工藝已經不僅僅是鑄、壓、焊，而有很多、很重要的新發展了，像納米材料制備、多層共燒器件、MEMS（微機電系統）、3D 打印技術和石墨烯結構和制備等等……。在本科階段打好基礎以後，同學們自己可以選擇往哪個方向發展。另一方面，中國現在的很多大的機械設備，在全世界都是有名的，而有很多大的部件，你隻能用基礎工藝來做，但這些基礎性的工藝也要引入新工藝，新技術。所以基礎工業當中，還是需要很多有創新的人才。那麼這部分誰來培養呢？不能說學材料的就都去搞高精尖啊，所以這種工藝方面的東西你們也要懂得一些，知識面要廣。
我的一個博士生閉門弟子，她現在天津大學任副教授。我指導過她的論文，畢業後我們還有一些合作的成果。前一陣她在美國做訪問學者，她參與做光敏的 MEMS 組件，原來性能不是很理想，後來她就用我們研究過的一類壓電效應的材料，在當中加了一層，最後出來的成果性能好了一個數量級。她基礎不錯，國内在工作崗位上的研究工作又有很多新的知識和能力的積累，這樣就能很快适應和改進這種工藝方法。所以工藝的問題，知識面要廣。我們材料系，特别現在金屬材料、非金屬材料，這些基礎的工藝，你最後都自己要會做。比如鑄件、燒結你自己要會做。
我 70-80 年代我曾經在非金屬材料專業負責教學工作。有的新同學入學時，聽說這個專業是搞 ‘陶瓷’，就問：我們将來做什麼，抽水馬桶？是啊，從飯碗到抽水馬桶，都是陶瓷，那是日用陶瓷，你不要輕視，不僅僅是中國，全世界的高等教育都有專門培養這方面人才的專業和專門化。我們當時的非金屬材料專業的方向主要是培養 “特種陶瓷” 方面人才。但是 ‘陶瓷材料’ 的很多原理和制備工藝的基礎是一樣的。我曾經帶着一批學生去 798 工廠。798 現在都是藝術品，最早的 798 是中國做電子元器件的工廠。我自己陶瓷工藝的大生産基礎知識，下廠這半年也學到了不少。這種過程當中，也有很多創造性的問題要解決，不是隻有 “高精尖” 才有創造性的問題，每一個實際應用的領域都有很多創造。”
2009 年張孝文老師獲得何梁何利獎頒獎儀式
怎樣面對挫折與壓力
整個采訪過程中，留給我們印象最深的就是張老的好心态，我們不免好奇起張老怎麼對待一路走來碰到的挫折和壓力的。
“人沒有壓力不會成長的。” 這是張老在聽到我們的問題時回的第一句話。接着張老和我們聊起他大學生活時的一件事：“ 清華從 1954 年開始設立獎學金制度就是要求德智體全面發展的,除了各門功課成績全部優秀 （當時是 5 分制），思想品德要好，體育看能不能到國家體委頒布的 ‘勞衛制’ 的标準等等。1954 年清華第一次發獎學金，我達到了。領到獎學金 80 萬（人民币老币，後改制即相當于現在的人民币 80 元），這在當時也是不小的數。1955 年第二次評定時，我其他各項都達标了，就差這個 100 米跑，當年 ‘勞衛制’ 2 級的标準對 100 米跑的要求提高到要跑進 14 秒，可我隻能跑到 14.1 秒。 當時我們全班就我一個有争取的條件, 大家鼓勵我突破這 0.1 秒， 為班級争光！就感到壓力很大，最後我的百米最好成績還是 14.1，那一年我沒有拿到獎學金, 獲得一張優良獎狀。自然會有一些遺憾，但是我也告訴自己，我已經努力了啊！所以沒有對自己産生什麼消極影響。同學們不要鑽牛角尖，不能要求什麼事都是 ‘不達目的不罷休’，要學會緩解壓力，有壓力不要把自己壓垮了。”
文案：張孝文 王小宇 楊舒航 吳宇龍
采訪：王小宇 徐紀初 楊舒航
圖源： 劉旋