姚熹：向世界鐵電陶瓷領(lǐng)域傳遞中國聲音

姚熹（1935— ）

電子陶瓷材料與元器件專家，中國鐵電陶瓷領(lǐng)域奠基人之一。1935年9月28日出生于江蘇省蘇州市，1957年畢業(yè)于交通大學并留校任教，1958年隨校遷往西安，1982年獲美國賓夕法尼亞州立大學固態(tài)科學博士學位，是我國改革開放后第一批在國外獲得博士學位的中國學者。

1991年當選中國科學院院士，2007年當選美國國家工程院外籍院士。主持建立西安交通大學精細功能電子材料與器件國家專項實驗室、國際電介質(zhì)研究中心、教育部電子陶瓷與器件重點實驗室、同濟大學功能材料研究所等科研基地。長期致力于電子陶瓷材料的前沿基礎(chǔ)研究與應(yīng)用開發(fā)，建立弛豫鐵電體“微疇-宏疇轉(zhuǎn)變”以及“新玻璃模型”國際主流理論，在電子陶瓷科學與技術(shù)創(chuàng)新方面有突出建樹。

鐵電陶瓷是一種特別的材料，它永久帶電，主要用來做電容器、傳感器和某些執(zhí)行器，在一些最新的電子設(shè)備中使用得比較多，比如一部手機的電容器有幾百個，里面絕大部分是用鐵電陶瓷做的。但在中國科學院院士姚熹讀大學的年代，這還是冷門行業(yè)，中國在該領(lǐng)域幾乎是空白，而他一做就是60多年，沒有改變過。

姚熹不僅深耕鐵電陶瓷領(lǐng)域研究，還努力使中國電子陶瓷研究國際化、前沿化。而這背后的關(guān)鍵詞是：一步一步往前走、持之以恒、反復(fù)實踐、勇于探索、踏實肯干、求真務(wù)實、不怕艱苦以及前沿意識和豐富的想象力。

選擇冷門專業(yè)

姚熹1935年出生于江蘇省蘇州市盛家浜，父親姚劍初是蘇州桃塢中學（現(xiàn)蘇州第四中學）數(shù)學教師，母親黃景月是一位小學教師。1937年7月，全面抗戰(zhàn)爆發(fā)，姚熹隨父母逃難，逃經(jīng)江蘇南京、湖南湘潭、貴州貴陽后，暫居重慶市川東地區(qū)萬縣農(nóng)村（現(xiàn)重慶市萬州）龍寶鄉(xiāng)一碗水石麟中學（現(xiàn)龍寶中學）。他早年就讀龍寶鄉(xiāng)中心小學，1947年初隨父親先后到蘇州桃塢中學、上海大同大學附中二院（現(xiàn)五四中學）分別完成初、高中學業(yè)。

姚熹有兩大業(yè)余愛好——集郵和無線電，這都是受父親的影響。初中時父親送給他一些郵票，這使他慢慢對集郵產(chǎn)生了興趣。他總是學父親想方設(shè)法找全一套郵票，集郵潛移默化引導(dǎo)他學會持之以恒和盡心竭力。

姚熹的父親還是一名無線電愛好者。姚熹從高中起就學著自己組裝無線電收音機，壞了就自己修，上世紀70年代還曾成功組裝過電視機……他回憶，這些興趣愛好對他后來的科學研究產(chǎn)生了很大影響，讓他始終堅信那些看起來不可能成功的事情經(jīng)過潛心研究總能找到辦法，做到精益求精。

1952年高中畢業(yè)，姚熹趕上全國第一次大學統(tǒng)一招生考試，因?qū)Φ乩?、歷史很感興趣，便報考了北京大學考古系，卻意外在《解放日報》的高考錄取名單中看到自己被北京俄專二部（后改為北京外國語學院）錄取。到學校報到后才了解，這次招的是派往蘇聯(lián)留學的預(yù)備生，要在國內(nèi)培訓(xùn)半年俄語。因身體出現(xiàn)狀況，他最終沒有成行。

之后，姚熹選擇位于上海的交通大學開始了大學生活。根據(jù)當時國家需要，交通大學新建了電氣絕緣與電纜技術(shù)專業(yè)，學校動員黨員、團員帶頭選修該專業(yè)。姚熹主動選擇了這個在當時還算冷門的專業(yè)，自此明確了一生所追求的志業(yè)方向。

交通大學的學風對姚熹影響深遠，有兩位老師給他的印象尤其深刻。

一位是教“電介質(zhì)物理”的陳季丹先生，他為了提高教學質(zhì)量，不僅悉心收集資料，還堅持給學生開實驗課。所有的實驗設(shè)備都是陳先生自己組裝，遇到問題陳先生就彎著腰、弓著背，在實驗臺排除故障，直到成功完成實驗。另一位是教“電介質(zhì)化學”的顧振軍先生，他上課非常認真，系統(tǒng)講授了關(guān)于高分子化學方方面面的知識。

西遷“創(chuàng)業(yè)”

由于品學兼優(yōu)，1957年7月姚熹從交通大學畢業(yè)后留校，后又隨校遷到陜西西安。

1958年，學校派年僅23歲的姚熹負責組織交通大學電機系百余名學生到西安高壓電瓷廠，承擔研制我國第一臺33萬千伏高壓電瓷套管項目。當時西安高壓電瓷廠作為國家“一五”期間蘇聯(lián)援建的一個工程項目，尚未建成完工，蘇聯(lián)專家就已經(jīng)撤走。

面對技術(shù)和生產(chǎn)設(shè)備幾乎一片空白的嚴峻形勢，他們一頭扎進了空蕩蕩的、還沒有完工的車間廠房，與工廠技術(shù)人員和工人密切合作，開始了艱苦的探索之路。

沒有設(shè)備就自己制造，沒有技術(shù)就自己摸索，短短八九個月的時間，他們一邊設(shè)計與制造關(guān)鍵的工藝裝備，一邊進行調(diào)試安裝與工藝摸索。大家日夜奮戰(zhàn)、攻堅克難，終于成功試制出新中國第一臺33萬千伏高壓電瓷套管。

該設(shè)備運到沈陽后，按照技術(shù)要求和指標通過了考核鑒定。雖然只是一個絕緣陶瓷套管，但對于當時的中國來說，無論是從技術(shù)上，還是從生產(chǎn)設(shè)備上都實現(xiàn)了“從0到1”的跨越，為我國330kV超高壓輸配電設(shè)備研制開辟了道路。

1959年，在學校絕緣教研室陳季丹教授和劉其昶老師的領(lǐng)導(dǎo)下，姚熹參與電瓷專業(yè)籌備，開設(shè)了一門新課“特種電瓷”。

這是國內(nèi)較新的領(lǐng)域，既沒有教學大綱，也沒有比較完整的參考書，他就通過去外文書店查閱、下廠考察、請教專家等多種方式廣泛收集資料，被同事們戲稱為“考古學家”。1960年，姚熹被破格提拔為講師，又破例以講師身份獨立指導(dǎo)研究生。

1963年，姚熹根據(jù)多年講授經(jīng)驗歸納總結(jié)編寫《特種電瓷》講義、《無機電介質(zhì)》上下兩冊，共60萬字，其中《無機電介質(zhì)》被中國科學院用作來華留學的外國研究生教材。1964年，姚熹指導(dǎo)的研究生通過論文答辯，成為國內(nèi)電子材料方面第一名研究生?！拔母铩逼陂g，他利用間隙查閱英文資料研究晶體管，“文革”后，他主持制定第四機械工業(yè)部的固定電容器高頻參數(shù)測試標準被采納，之后被確定為國家標準，并獲得國家標準總局一等獎。

深耕鐵電陶瓷領(lǐng)域研究

1979年12月，作為中國第一批訪問學者，當時快45歲的姚熹懷著“使祖國的材料科學事業(yè)在新的高度騰飛”的愿望到美國賓夕法尼亞州立大學訪問學習，用不到兩年時間以突出的成績?nèi)〉霉虘B(tài)科學博士學位，其論文被選為1982年度有關(guān)材料研究的兩篇最卓越的博士學位論文之一，并獲得被認為是該領(lǐng)域最高獎勵的Xesox獎（材料科學最佳學位論文獎）。

在取得博士學位后的一年多時間中，姚熹應(yīng)世界著名材料專家、導(dǎo)師萊斯利·埃里克·克勞斯邀請擔任博士后研究員，除原先已有的課題研究外，還開展了透明電光陶瓷PLZT研究。

一次實驗中，他發(fā)現(xiàn)了一種很奇特的變化。姚熹開始以為實驗做錯了，又多次重復(fù)實驗。在大量實驗數(shù)據(jù)的支持下，他提出了“微疇-宏疇轉(zhuǎn)變”的設(shè)想，這一發(fā)現(xiàn)被學界認為是弛豫型鐵電體研究的一個重要進展，讓他首次意識到材料的納米結(jié)構(gòu)對材料的性能有很大影響。導(dǎo)師克勞斯評價說，微疇的發(fā)現(xiàn)是弛豫型鐵電體研究中的一個重大事件，在理論與應(yīng)用方面均將產(chǎn)生重大影響。

3年多時間，姚熹撰寫并在相關(guān)學術(shù)刊物發(fā)表了19篇論文，其中12篇論文在美國相關(guān)會議宣讀，1篇在送往《美國陶瓷學會學報》后收到答復(fù)“毫不遲延地、不加更改地立即予以刊登”，他還和我國學者合作獲得一項美國專利。

“我是黨和人民培養(yǎng)起來的，我的一切屬于祖國，我的一切為了祖國。”1983年3月，懷揣著報效祖國的責任感和使命感，在國際材料科學界嶄露頭角的姚熹回到祖國。

在美國這段時間，姚熹看到了我國電子材料科學與世界先進水平的差距，進一步增強了他發(fā)展我國材料科學事業(yè)的決心。在學校的支持下，他不久即在西安交通大學建立起我國第一個電子材料研究室、第一個電子材料與器件博士點，實驗室實驗和測試手段均達到當時國際領(lǐng)先水平。他本人毫無例外成為由教育部特聘的第一位電子陶瓷專業(yè)的博士生導(dǎo)師?；貒蠖潭?年時間，他先后為研究生開設(shè)4門全新的學位課程，共指導(dǎo)了5名博士生和20名碩士生。

1985年姚熹在權(quán)威期刊《美國陶瓷學會學報》發(fā)表論文《晶粒壓電共振對鈮酸鋰陶瓷介電頻譜的影響》，立刻引起國際電子陶瓷學界不小的震動，并獲1985年度美國陶瓷學會Ross Coffin Purdy獎，這是美國對世界在陶瓷科技文獻方面作出卓越貢獻的學者的最高獎勵，姚熹是獲得這一獎項的第一位中國學者。

1986年6月，美國有關(guān)科研機構(gòu)以姚熹提出的這一新設(shè)想為核心，擬定了旨在開發(fā)新一代光電子功能復(fù)合材料的“電子學中毫微米（納米）復(fù)合材料”計劃。在姚熹的積極建議和促成下，國家教委與美國科學基金會批準西安交通大學和賓州里海大學雙邊協(xié)作開發(fā)同類課題。

1986年4月姚熹參加“863計劃”全國百名專家論證會，其建議被采納，納米復(fù)合材料專題研究作為材料方面的前沿性研究方向被列入計劃實施，姚熹也被聘為“國家高技術(shù)新材料專家委員會委員”。

1990年，時任國家科委副主任朱麗蘭代表國務(wù)院高技術(shù)計劃指導(dǎo)小組總結(jié)時指出：“選擇納米復(fù)合功能材料進行探索同樣是挑得很準的，屬于世界前沿的課題，我們具有一定的優(yōu)勢。姚熹教授為開拓和推動這一研究方向作出了重要的貢獻?！薄?63計劃”“七五”評審組曾評價：此項研究工作具有創(chuàng)造性，達到了國際同類研究工作的水平。

1991年姚熹當選中國科學院院士。2002年，姚熹因“對鐵電學領(lǐng)域的技術(shù)創(chuàng)新、對中國電子陶瓷教育的領(lǐng)導(dǎo)作用，以及對國內(nèi)和國際鐵電學界的卓越貢獻”獲美國IEEE鐵電學成就獎。

2007年，姚熹當選美國國家工程院外籍院士。評選前克勞斯曾對姚熹說，這就像將一頭駱駝從針眼里穿過去一樣難。在得知當選后，姚熹頗感意外，粲然一笑，“駱駝終于穿過了針眼”。

提升我國材料科學國際影響力

當學問做到一定境界，便是“大道之行也，天下為公”。在姚熹的學術(shù)經(jīng)歷中，周惠久院士、嚴東生院士、殷之文院士、李家治先生以及師昌緒院士、李恒德院士等老科學家都給予他指導(dǎo)、幫助、支持，給他提供機會、資料等。老一輩科學家嚴肅認真、一絲不茍的精神，以及他們寬闊的胸懷和甘為人梯、獎掖后進的育人精神，對姚熹影響很深，引導(dǎo)他不僅要深耕鐵電陶瓷領(lǐng)域研究，更要做一位有大情懷、大格局和哲學思維的學者。

他的大情懷體現(xiàn)在他推動中國電子陶瓷國際化所做的努力上，主要貢獻有兩點。一是1993年創(chuàng)建亞洲鐵電學會（AFA），推動舉辦系列亞洲鐵電學會議（AMF）。二是2005年創(chuàng)建亞洲電子陶瓷學會（AECA），推動亞洲電子陶瓷會議（AMEC）的轉(zhuǎn)型。

鐵電學領(lǐng)域以往國際交流主要是通過國際鐵電學會（IFA），從上世紀60年代開始，IFA每4年組織召開一次國際鐵電會議（IMF）。

一次姚熹到歐洲參加IMF后，有了在中國開會的想法。不過，很多與中國友好的國家的IMF委員會委員建議：亞洲在鐵電方面的研究力量眾多，為什么亞洲不能自己辦一個？于是姚熹借一次會議的機會，邀請亞洲各個國家一起商談創(chuàng)建亞洲鐵電學會，并建議每2~3年舉辦一次亞洲鐵電學會議促進亞洲鐵電學研究的發(fā)展，大家都很贊成。

1995年，由中國主辦、在西安舉辦了第一屆亞洲鐵電學會議（AMF-1），截至2023年AMF共召開13屆。在姚熹的大力推動下，AFA的研究隊伍亦越來越壯大。

事實上，中國有關(guān)這方面研究的隊伍一直以來都是全世界最大的，雖然其他國家的研究隊伍很小，但他們在國際上發(fā)聲較多，AFA的創(chuàng)建和AMF的召開為中國學者提供了發(fā)聲的機會，大大提升了我國和亞洲在鐵電學方面的國際學術(shù)地位，也為青年學者打造了深度交流和合作的舞臺，引導(dǎo)了我國和亞洲鐵電學事業(yè)的繁榮發(fā)展。

而AMEC是在姚熹的建議推動下產(chǎn)生了變革，讓這個原以日本為主導(dǎo)的亞洲電子陶瓷會議變成了定期舉辦的系列化國際會議，每兩年在亞洲地區(qū)輪流舉行一次。

與此同時，他發(fā)起創(chuàng)建了AECA，邀請中、日、韓、印、新、馬、泰等國主要學者成立委員會。AECA的影響力漸漸擴大到亞洲之外，每屆都有大量歐洲和美國學者參加，成為了名副其實的國際會議，對促進亞洲電子陶瓷發(fā)展、促進亞洲電子陶瓷走向國際化起了很大作用。

他的大格局體現(xiàn)在他葆有胸懷大局的眼界、注重青年人才的培養(yǎng)、積極創(chuàng)造條件為青年學者發(fā)展提供機會，不斷向中國乃至世界鐵電陶瓷領(lǐng)域傳遞中國科學家的聲音。

早在上世紀80年代，姚熹就積極推薦團隊青年教師參與承擔“863計劃”課題研究，并推薦他們出國參加國際會議、進修訪問。

姚熹認為，做科學研究不單單是要關(guān)注自己的團隊，還要關(guān)注整個國家在材料領(lǐng)域的國際地位。他在參加國際會議作報告時，常常不是以自己團隊的工作為基礎(chǔ)介紹，而是從整個中國鐵電和壓電包括電介質(zhì)陶瓷的發(fā)展角度，系統(tǒng)梳理中國鐵電陶瓷領(lǐng)域發(fā)展現(xiàn)狀，介紹中國相關(guān)領(lǐng)域?qū)W者最新成果。

他甘做提攜后學的鋪路石和領(lǐng)路人，鼓勵年輕人嚴謹治學、潛心研究，促進青年才俊不斷涌現(xiàn)。姚熹的好友、瑞士科學院院士Nava Setter曾表示，姚院士的學生遍布全球各地，這反映了姚院士在人才培養(yǎng)工作上的成績。

他的哲學思維體現(xiàn)在善用辯證方法看待科研現(xiàn)象，體現(xiàn)在對鐵電陶瓷領(lǐng)域?qū)W術(shù)方向和前沿基于哲學高度的思考，并以此不斷豐富對科學問題認識的層次。他曾表示，要用辯證唯物主義方法看待科學技術(shù)的發(fā)展，比如陶瓷材料配方的改善，看起來好像完全沒有規(guī)律，實際上其規(guī)律是否定之否定、螺旋式上升。

他說，做材料、做陶瓷要超越“炒菜”思路，不是簡單添加元素觀察影響，而是追求科學問題簡單化，如需要什么樣的材料、應(yīng)該從什么路線去尋找，或者發(fā)現(xiàn)一種新的物質(zhì)，應(yīng)該用什么樣的論據(jù)判斷它有什么應(yīng)用，要探究事物的本質(zhì)和內(nèi)在機理。

姚熹曾對正在和即將從事科研工作的后輩談他的人生感悟。他說：“我經(jīng)常告誡自己，也告誡別人，做人做事要追求真善美，路在自己的腳下，要靠自己一步一步往前走、往上攀升。想掌握一門知識，必須持之以恒、反復(fù)實踐；想做好研究工作，要以辯證法作為正確的思想指導(dǎo)，要有勇于探索的精神、踏實肯干的作風、求真務(wù)實的態(tài)度、不怕艱苦的意志，還要有前沿意識和豐富的想象力，只有這樣，才能在可能的條件下把事情做得更好、做得最好！”