说起中国低温技术的发展，周远院士如数家珍。周远，上个世纪六十年代初毕业于清华大学，专业为热能工程，机缘巧合被分配到中国科学院从事低温技术研究，从那时候起他就与低温结下了不解之缘，从半导体所，到低温中心，再到理化所，历经半个世纪，低温制冷成了他工作的“关键词”和“主旋律”。

现在的周远仍然在科研一线忙碌，不断破解低温制冷领域的难题。说到中国低温制冷技术的发展，周远院士显得颇为自豪，“以前我们国家的低温制冷设备大都是从国外进口，现在60%～70%的产品已经是自主研发的了，很有竞争力”。

结缘低温研究

本刊记者：低温制冷虽然是很重要的技术，但好像人们对它的了解并不是很多，您能介绍一下它的主要应用有哪些吗？

   周远：从专业角度来讲低温是指零下150度，我们通常说的冷库，家用空调冰箱则是普冷技术范畴。低温技术的应用场景主要是针对国防和科研。比如日内瓦的质子对撞机，27公里全都是液氦超导强磁场；中国科学家发现的量子反常霍尔效应，就是在大概30毫K的低温下进行的实验；坦克里面的制冷机,是为了红外冷却，只有钢笔那么小，还有对地观察和深空观测都要用到低温。

到目前为止，已经有20个与低温相关的工作获得了诺贝尔奖。另外，与民用相关的低温技术的产业化主要是深冷冰箱，用于血液、生物样品的保存和天然气液化等。

利用低温技术来对材料进行处理也是近些年发展比较迅速的方向。以前金属材料的处理主要用淬火的方法，现在用低温处理，可以增加材料的寿命和耐磨性。像一些精度要求比较高的材料，比如登月用到的各种仪器材料，冷处理以后就不会变形，可以耐受月球表面严酷的环境，还有轧钢机，经过冷处理后寿命可以增加2～3个月。

本刊记者：您是怎样进入低温研究领域的？那时国内的低温技术研究是什么样的情况？

周远：新中国刚成立时，我们低温技术研究完全是空白，对氧气以及低温气体的需求促使我国在建国伊始就开始发展相关低温技术。

我自己进入低温制冷领域完全是机缘巧合。当初我在清华大学是学发电的，1961年毕业时，苏联和中国的关系趋冷，苏联撤走了很多技术专家，中科院当时也缺技术人员，所以我就和其他5个年龄相仿的年轻人一起被分配到了中科院半导体所。那时候半导体所还在城里，我被安排做硅提纯，后来因为做半导体离不开低温，领导就提出让我到物理所去实习，一两年之后我对低温就比较熟悉了。

   在上世纪六十年代，“两弹一星”计划的实施需要用到液氦，因此需要氦液化器。当时的技术还是分节液化，即先把空气液化，再把氢液化，然后再液化氦，但氢很不安全。1934年俄罗斯有一个专家叫卡比萨，他提出用活塞膨胀机来代替液氢，但真正实现则是到了上世纪五十年代，美国人Collins做出了产品，销售到了很多国家。但Collins的产品有一个问题：在低温下，活塞和气缸容易卡住，另外，他用的是杠杆技术，活塞下面有两个阀门，在低温下很容易不工作，所以不太好用，一直到上世纪六十年代。大概15年间，这个产品并没有太大的改善。

   我那时就想可以用室温密封，用长活塞，也不用杠杆，直接获取液氦。从1962年方案提出到1964年实验装置做出来只有短短的两年，1965年就开始投入生产，到了上个世纪七十年代，很多学校都在使用了。当时外国人很奇怪，觉得中国为什么用液氦如此方便，就是因为我们做出了自己的制冷机。我们的资料当时是公开的，也没有申请专利。

   在物理所工作了5年多，1966年文化大革命时我又回到了半导体所。这期间我还做了一件事情，虽然我是学俄语的，但从英文的资料图片可以看出，美国人用液氮预冷，可以让VM制冷机做到15K。我就琢磨改进他们的技术，经过努力，还是用VM制冷循环，将用液氮预冷的最低温度做到10K，并用该制冷方法和其他制冷方法相结合可以做到4.5K的温度。可以在半小时内进行一些低温物理的实验。但后来由于各种原因没有再做了。