我认识的科学家

二、程开甲：实至名归

我之认识程开甲先生，还是因为用EET（固体与分子经验电子理论，Empirical electron theory in solid and molecule）进行合金设计的研究。我从1994年起正式师从刘志林教授进行合金异相界面电子结构的研究，用EET计算发现钢中奥氏体/马氏体电子密度连续，但不能确定这是特殊现象还是一般规律。EET理论的创建者余瑞璜院士推荐我们请教程开甲先生，因为程先生在他的改进的TFD (Thomas-Fermi-Dirac)理论（也称TFDC理论）中提出“固体中原子间的边界条件只是电子密度要连续”，我们的电子密度计算结果恰好与程先生的论断相符。彼时程先生虽然早已经是中国科学院院士，为国家的原子弹研制与发展作出了巨大贡献，但因为那些工作都是在隐姓埋名的情况下进行的，他在社会上并不为公众所知。对我们这些学生后辈，则从来没听说过程先生其人。

但程先生对我们却很热心，他虽然不是余先生的学生，却对余先生执弟子礼。因为程先生在抗战时期开始学物理时，当时余先生在国内外物理学界已经成名。对余先生介绍来的求教者，他不仅认真接待，还仔细地思考、指导。结果，他给我们的计算结果作了一个推理和证明，附在我们的论文后面发表。后来这一结果被收入我们的专著《界面电子结构与界面性能》，程先生还热情地为这本书作了序，并推荐我们申报中国科学出版基金资助。

实际上，程先生根据改进的TFD理论提出“固体中原子间的边界条件只是电子密度要连续”的结论，但并未给出电子密度的计算方法与实验佐证，而我们基于EET理论计算得出的合金相界面电子密度连续，恰好印证了程先生的理论推断，而程先生的理论推断则支持了我们计算方法的正确性与可靠性。这两个方面的一致性后来被同行评价为“实现了余氏理论”（EET）和“程氏理论”（TFDC）的衔接，我们后来的一系列合金设计研究都是基于这一理论衔接的。

有了这个基础，刘志林教授连续得到几个国家自然科学基金的资助，并在程先生的带领下得到了国家自然科学基金重点项目“金属结构材料的电子结构与成分设计”的资助，我也有幸参与其中，得到了程先生的直接指导。在工作的接触中对老人家的了解越来越多，对他的钦敬之情也与日俱增。当时国家自然科学基金委员会尝试项目集团管理，几个与合金电子理论相关的项目组成一个集团，在程先生的领导下定期进行学术研讨和阶段汇报。研讨会在九院（中国工程物理研究院）招待所举行，我才逐渐注意到程先生的核武器研究背景。程先生当时的单位是“西北核技术研究所”，国家自然科学基金项目参与人中也有几个是年轻的军人，都是程先生的助手。原来程先生当过核试验基地的副司令，不仅负责过多次核试验，还对我国第一颗原子弹爆炸成功做出过重要贡献。

程先生是一个大军官，又是一个大科学家、国家的大功臣，但对我们这些后辈却一直是和蔼可亲的。到他家里拜访他，总是谈不上几句程先生就开始了科学问题讨论。程先生的书房里，除了从地面到顶棚的满墙书架，就是一个旧沙发，一张大办公桌。让人印象最深的是他的书房中总是挂着一个小黑板，讨论科学问题，口头说不明白了，程先生不是在纸上写写画画，而是拉着客人在小黑板上推演、讨论，随写随擦，让思想自由流淌。

在交流中我也从未听过程先生谈起过自己在原子弹试验中的贡献。那时中国已经签署全面禁止核试验条约（1996年），程先生恢复了他的固体物理研究，特别是关于超导机理的研究。那时我对程先生科学贡献的了解也仅限于此。

实际上，超导理论研究才是程先生所热爱和擅长的。程先生早年在英国爱丁堡大学跟随被称作“物理学家中的物理学家”的物理学大师M·玻恩教授攻读博士学位，与导师共同提出了超导电的双带模型，认为超导电性来源于能带中的空带，由于布里渊区角出现电子的不对称奇异分布。当时关于超导机理并无得到广泛认可的理论，程先生的理论无疑是站在国际前沿的，因此连续在英国《自然》(Nature)、物理评论（Phys. Rev.）等权威杂志发表多篇论文，并在1948年获哲学博士学位，任英国皇家化学工业研究所研究员。不到十年，超导的BCS理论提出，并得到了诺贝尔奖，不过那时候程先生早已回国并在不久后开始了核物理的研究。至今，关于超导的研究已经有10人次获得诺贝尔奖。虽然历史不能假设，但我常常想，如果程先生不是为了国家需要转向了核物理，仍然沿着双带理论深入研究下去，会不会在超导这个富矿中挖出一个诺贝尔奖。

到北京工作以后，我和程先生住得很近，有更多的机会得到老人家的指教。2004年我曾专门去拜访程先生，打算在程先生的带领下申请一个关于电子理论的国家自然科学基金项目。但见面后赶上程先生健康状况有些问题，虽然程先生热情很高，很愿意讨论科学问题，但家属担心程先生工作过于投入，影响健康。他女儿说到，程先生承担了项目就放不下，甚至想问题想到失眠。想到一个八十六岁的老人的健康，我终于没忍心提出我的计划。

再后来，又陆陆续续地在媒体上不断增加对程先生的了解。先是他获得了两弹一星功勋奖章（二十三个两弹元勋之一），又是他于2013年获得了国家最高科学技术奖，2017年获得了八一勋章（解放军的最高荣誉），2018年获得“影响世界华人盛典”终生成就奖，2019年获得感动中国2018年代人物等等荣誉。这纷至沓来的奖项和介绍才让我越来越清晰地认识到指导我工作的这个可亲、可爱、可钦、可敬的老头儿原来是这么一个伟大的人物。

这样的科学家当然是我学习的榜样了，也成了我教育学生的素材。我的材料物理课每次讲到超导时，我都会讲一下程先生的事迹。要说的就是程先生为了国家需要，中断了喜爱且擅长的超导研究，隐姓埋名在西北的荒漠中进行核试验的故事。实际上程先生心中一直没有放下对超导的关注，中国终止核试验以后，程先生又回到了超导研究，提出了BCS理论的不足，并发表论文和专著。这种不计个人名利的家国情怀当然是我们后辈学生和科学工作者应该学习的。实际上，对于为国家作出重大贡献、重大牺牲的科学家，国家和人民是不会忘记的。程先生晚年的实至名归足可以说明这一点。基于这个理解，我作了一个课程思政案例“超导科学家的消失与回归”，获得了我校大化工类专业优秀课程思政案例特等奖，并被收入《北京化工大学大化工课程思政教学案例选编》，由人民日报出版社结集出版，我也算是蹭了一次程先生的热度。

程先生由隐姓埋名到实至名归，杰出科学家对国家的贡献终于公诸于世，令人欣慰。程先生生于1918年8月3日，逝于2018年11月17日，享寿一百余，圆满。人生如此，夫复何求？

                   20250824出差中写就，20250908改毕

1959年，程先生出版了我国第一部《固体物理学》

   我们的专著和程先生在为我们作的推理和证明

程先生送给我的传记和老人家给我的签名。

程先生晚年写的关于超导的专著

百度中对程开甲的介绍摘编：

程开甲（1918年8月3日—2018年11月17日），中国科学院院士，著名理论物理学家、“两弹一星”功勋奖章获得者，2013年国家最高科学技术奖获得者，“八一勋章”获得者，中国核武器事业的开拓者之一，中国核试验科学技术体系的创建者之一，中国人民解放军总装备部科技委顾问。

1941年毕业于浙江大学物理系，1948年获英国爱丁堡大学哲学博士学位，1980年当选为中国科学院学部委员。曾任浙江大学、南京大学教授，第二机械工业部核武器研究所副所长，国防科工委核实验基地研究所副所长、所长及基地副司令员，国防科工委（总装备部）科技委正军职常委、顾问。

程开甲是中国核武器研究的开创者之一，在核武器的研制和试验中作出突出贡献。开创、规划领导了抗辐射加固技术新领域研究。是中国定向能高功率微波研究新领域的开创者之一。出版了中国第一本固体物理学专著，提出了普遍的热力学内耗理论，导出了狄拉克方程，提出并发展了超导电双带理论和凝聚态TFDC电子理论。

1985年获国家科技进步奖特等奖，1999年被国家授予“两弹一星功勋奖章”，2013年获国家最高科学技术奖。2017年7月28日被授予“八一勋章”。2018年3月27日，获得“世界因你而美丽——2017-2018影响世界华人盛典”终身成就奖”。2019年2月18日获得“感动中国2018年度人物”荣誉。 

2018年11月17日上午，在北京病逝，享年101岁。