曹楚南

　　腐蝕科學與電化學學家。1991年當選為中國科學院學部委員（院士）。1982年加入九三學社。并擔任九三學社第九、十屆中央委員會委員。歷任中國腐蝕與防護學會第一、二屆常務理事，第五屆理事長，第六、七屆名譽理事長，中國腐蝕與防護學會腐蝕電化學與測試方法專業委員會主任，《中國腐蝕與防護學報》編委會主任，國際學術刊物《Corrosion Science》編委，遼寧省政協委員，浙江省政協常委。獲得過五·一勞動獎章和全國優秀科技工作者的稱號。

　　大氣、水與土壤，是人類生活中必不可缺少的。它在成為人類生命搖籃的同時，也悄然無聲地對人類生產創造的“財富”產生“破壞”。大氣、水與土壤的腐蝕，往往隨時間的延長而加劇，最后導致材料的失效。據統計，我國因為腐蝕造成的直接經濟影響，每年會損失上干億人民幣。

　　為了保護我們創造出的“財富”， 延長其壽命，多少優秀的學者全心參與到這場人類與環境的“戰斗”中。本刊今天要介紹的，就是這場“戰斗”中的領軍人物--曹楚南院士。

　　新中國第一批本科生

　　在現代社會中，鋼鐵這種被稱為黑色金屬材料的使用幾乎是無處不在，它們是現代物質文明的基礎，但腐蝕速度卻比較快，因此，如何有效遏制和減緩它被腐蝕的速度就成為人類的一大課題。曹楚南院士所研究的就是這么一個重要課題，他數十年如一日潛心鉆研，與這場悄悄進行的破壞作斗爭。

　　曹楚南院士1930年8月出生于今錦豐鎮合興辦事處光明村，曹姓在合興光明村是個大姓，曹老的父親曹仲道先生生于清光緒二十年（1894年），經歷了清末、民國和新中國，人生道路漫長而曲折。老先生生有六兒兩女八個孩子，四子即為曹楚南，因生養時父母在漢口工作，故取“楚”字。

　　由于幼時強記能力較好，在進入高中二年級以前，曹楚南一直依靠臨時強記應付考試，對學到的東西并不很理解。1945年他在著名的江陰（今屬張家港市）梁豐中學以免試的成繢直接升入該校高中部，當時他的文科成績要比理科好。

　　讀完高一后，他決心改變這種狀況。那時正好有一位愛好數學的年輕人在暑假開辦補習班，教授學習幾何和三角的方法。這正是他學得不好的兩門課程，于是他決定參加補習。

　　正是這一個多月的學習，使他改變了對數學課程的畏懼心理，開始喜歡上三角和幾何中的邏輯思維方法，并學會了不依靠死背公式而是真正理解原理，并盡可能懂得各個公式間的相互關系。于是從高中二年級開始，他不再用強記的辦法來應付考試，踏實地學習知識，此后他在班級中的學習成績名列前茅。

　　1948年5月，曹楚南正積極復習功課以迎接即將到來的學期考試和隨后的畢業考試（統考高中三年課程）時，突患急病，動手術后身體非常虛弱，但他仍然堅持返校考試，按時畢業。隨后在兩位同學的動員下，他到上海參加幾所大學的招生考試。曹楚南拖著虛弱的身體，面對生活的種種困難，仍堅持不懈，最終被兩所大學錄取。經過一番思考，曹楚南最后決定上同濟大學理學院的數學系。由于同濟大學新生須讀一年新生院預科后才能進入本科，故曹楚南于次年解放后的9月份才進入該校理學院。經過慎重考慮后曹楚南轉入了化學系。所以他雖然是1948年考入大學，實際上卻是新中國培養的第一屆本科生。#p#分頁標題#e#

　　1952年，為響應國家建設新中國的號召，曹楚南這屆的學生提前一年畢業。畢業后他被分配到中國科學院上海物理化學研究所，和另外4位其他院校畢業生一起到應用電化學研究組工作。次年4月，曹楚南隨部分同志首先搬遷到長春工作。后來東北分院進行調整，將長春綜合研究所中的化學研究部分和搬遷來的物理化學研究所合并，成立長春應用化學研究所，電化學研究組歸屬該所的物理化學研究室，室主任是柳大綱先生。柳先生根椐國家建設需要指示電化學組的副研究員余百年先生帶領幾位年輕人進行金屬腐蝕研究，曹楚南名列其中。

　　腐蝕學科的拓荒者

　　20世紀50年代末，曹楚南擔任關于鋁合金陽極氧化的研究課題的實際負責人，他仔細研究了此前組內有關的試驗數據并查閱了國外文獻，認為國內外對于鋁陽極氧化膜的成長動力學研究還只停留在試驗數據的表述階段，缺乏相應的理論，于是他經深思后提出了一個基于膜在生成過程中同時進行化學溶解過程的動力學理論方程式。

　　由于這個理論式是指數方程式，為了得到實驗曲線的理論擬合曲線，曹楚南需要利用牛頓迭代法獲得理論式的兩個參數的數值，一個是指數前的系數，另一個則是指數上的參數。當時只能用5位對數表來進行手算。

　　伏案計算了兩個月后，曹楚南發現所有的擬合曲線都與試驗由線吻合，證明他所提出的理論式正確。在此基礎上，他用基本理論式進行了推論：如果不是像國內外所有學者僅按陽極氧化的時間作為橫坐標來表示實驗曲線，而是以所用電量作為橫坐標來表示試片的重量變化的話，則每條曲線都應有一個極大值，而且相應于極大值的電量相同而與陽極氧化時所用陽極電流密度無關；如果陽極氧化處理的時間足夠長，試片的重量變化應為負值，且相應于從正值轉變為負值的電量相同而與所用電流密度無關。

　　所有推論均為試驗曲線所證實。同時曹楚南還據試驗曲線擬合所得的理論式的參數值計算出陽極氧化膜開始生成時的氧化鋁的分子量，證明首先形成的是無水氧化鋁。據此，曹楚南于1962年發表了論文。

　　隨后，曹楚南考慮利用在陽極氧化處理溶液中添加少量添加劑的方法以降低氧化鋁膜在成長過程中的化學溶解速度問題，他系統地研究了7種雙羧基羧酸作為添加劑的影響及其與羧酸的電離常數的關系，發現了它們都有使氧化膜增厚的效應以及這種效應與它們的電離常數之間關系的規律。

　　1962年曹楚南研制出一種能在銅含量很高的鑄鋁合金上生成完整陽極氧化膜的方法，這也使他順利地完成了一項國防任務。在此期間，他還應組內同事的要求研究和講授有關金屬腐蝕失重試驗結果的統計分析方法問題，1965年機械工業出版社出版了曹楚南有關這一問題的專著。在這本著作的前言中就明確指出，書中討論的僅涉及屬于正態概率分布范疇的統計分析理論，對于一些明顯不屬于正態分布的數據的統計處理問題，需要另外進行研究。后者最重要的就是最深腐蝕孔深度數據的統計分析問題，因為它涉及管道或容器設備是否可以繼續使用的推斷。隨后他利用時間研究了這個問題，先推導出腐蝕孔深度分布的概率密度的理論表達式作為“起始分布函數”，由此推尋出上述各個經驗式的理論表達式，后又寫成研究論文發表在1977年的《化工機械》上。

　　1969年末，研究所的領導將一批同志舉家下放到長白山下靖宇縣的山區農村插隊落戶，曹楚南也在其中。勞動之余，他不斷思索原來所學的前蘇聯學者關于金屬腐蝕的電化學理論，對有些問題有不同的看法。

　　幾年以后，曹楚南被調回研究所，此時的研究組領導要求他對我國某種型號的艦艇用30kg級低合金鋼的嚴重局部腐蝕問題應如何進行研究提出意見，他經過幾個月的文獻調查和思考后，提出了局部腐蝕的“自催化效應”理論，并建議研究組著重研究不同合金元素對于低合金鋼的局部腐蝕自催化效應的影響。#p#分頁標題#e#

　　他設計了特殊的電化學試驗裝置研究合金元素的作用，證實了他提出的局部腐蝕的“自催化效應”理論，并證明為增強鋼的強度而添加的合金元素鈦對于鋼的局部腐蝕的自催化效應具有很強的促進作用，因此對局部腐蝕起著不利的影響，促使我國有關部門改用具它型號的低合金鋼取代原來的鋼種。在此基礎上他又和上海鋼鐵研究所合作系統地研究了各種合金元素對于低合金鋼在海水中的局部腐蝕影響，寫成兩篇論文發表于1979年的《金屬學報》上。

　　這些成績讓曹楚南得到業內人士的肯定。1979年6月他應當時的國家科學技術委員會金屬腐蝕學科分組舉辦的學術討論會的邀請，作了關于腐蝕電化學的學術報告，倡議在我國開拓腐蝕電化學研究領域，下半年被提升為副研究員，并應邀為當時我國各有關高校的金屬腐蝕課程年輕教師講授腐蝕電化學基本理論。同年l1月，中國腐蝕與防護學會在杭州舉行成立大會，曹楚南被選為常務理事，并負責籌建腐蝕電化學專業委員會和籌辦學報。

　　1980年8月，曹楚南作為國家科委組織的赴美、日金屬腐蝕學科考察團的成員到美國8個城市22個單位和日本東京5個單位進行為期1個月的考察。在此期間負責考察記錄和撰寫考察報告。1981年曹楚南通過學術答辯被研究所向中國科學院化學部推薦為研究員候選人，并被批準招收碩士研究生。

　　隨后，科學院下文批準長春應化所中8位研究人員提升為研究員，曹楚南是其中的一位。1982年，國家科委基礎局組織我國6所高校與科學院3個研究所合作進行為期四年的有關金屬材料惡性破壞及具防護基礎研究課題，北京鋼鐵學院（現北京科技大學）學部委員肖紀美教授任組長，曹楚南則負責電化學腐蝕研究的副組長，1985年專著《腐蝕電化學原理》問世。

　　就在這個時期，中國科學院在沈陽開始籌建金屬腐蝕與防護研究所，曹楚南被任命為科學院腐蝕科學開放試驗室主任。1987年他被選任為國家自然科學基金委材料學部重大研究項目“金屬腐蝕與防護的若干問題機理研究”主持人兼子課題“緩蝕劑作用機理”負責人。兩年后因發展電化學阻抗譜（EIS）理論所做出的貢獻，被邀至在法國舉行的第l屆EIS國際會議上作特邀報告。1991年曹楚南被推選為中國科學院學部委員（1993年改稱為院士）。之后還兩度擔任國家自然科學基金委重大項目主持人。

　　回顧自己的成長經歷，曹楚南在1996年的《院士自述》中寫道：“其實，治學要用笨功夫是大家都知道的道理，只是我對于這個道理，是通過學習中的成功與失敗和工作中的摸索，比較晚才切身領悟到的”。

　　偉大的科技之光

　　1978年國家科委腐蝕科學學科組恢復活動，重新把全國大氣、海水、土壤腐蝕試驗網站建設和材料腐蝕數據積累工作，列入1978~1985年全國技術科學發展規劃。在考慮繼續設立“八五”期間支持自然環境腐蝕試驗網站的重大研究項目時，任命了侯祥麟院士和曹楚南共同擔任重大項目主持人，由曹楚南負責具體工作，并組織我國自然環境腐蝕試驗數據庫　研制小組，要求各個網站組成單位將原來分別掌握在本單位的有關數據都送交數據庫小組，明確規定數據庫建成后所有權屬于國家自然科學基金委。現在，這一數據庫已經成為我國公用數據平臺的一個重要組成部分。

　　國家自然科學基金委組織第三個支持我國自然環境腐蝕試驗網站的重大研究項目時，由于侯祥麟院士年事已高，便任命曹楚南單獨擔任大項目主持人。曹楚南組織二十佘人分工編寫一本厚達500頁的專著《中國材料的自然環境腐蝕》，于2005年作為“國家自然科學基金研究成果專著”出版。

　　作為學術帶頭人，曹楚南直接參與或指導了多項研究，共取得學術成果16項，其中被鑒定為達到國際領先和國際先進水平的成果有5項。已獲得國家級的重大科技成果12項，獲中科院及部委級科技成果獎10項。

　　可以說，在教學方面，曹楚南也是碩果累累。在中科院，他培養的科技人員提升為研究員的有2名，副研究員和高級工程師的有7名。培養了碩士研究生23名，其中已有2名分別任副研究員和高級工程師，培養博士生10名。在浙江大學他培養了博士生12名，碩士生8名，其中多人已評為教授、副教授。#p#分頁標題#e#

　　曹楚南歷任了中國腐蝕與防護學會第一、二屆常務理事、第五屆理事長，第六、第七屆名譽理事長，中國國腐蝕與防護學會腐蝕電化學與測試方法專業委員會主任、名譽主任，《中國腐蝕與防護學報》編委會副主任、主任，國際學術刊物《Corrosion　Science》編委，被北京科技大學等6所高等院校聘為兼職教授。曹楚南先后被長春市和吉林省分別授予特等勞動模范、省勞動模范稱號，榮獲五·一勞動獎章和全國優秀科技工作者的光榮稱號。還擔任過遼寧省政協委員、浙江省政協常委。

　　在曹楚南院士80周歲生日之際，金屬腐蝕與防護國家重點實驗室與浙江大學于2010年8月15日在杭州聯合舉辦了“曹楚南院士80華誕慶祝會”，中國科學院金屬研究所、廈門大學、武漢大學、天津大學、北京科技大學等多家單位的專家、領導專程前來祝賀。柯偉院士、侯保榮院士、中國腐蝕與防護學會陳光章理事長和曹楚南院士的同事、朋友及眾多畢業的學生到會并發言，并于當日首發《金屬腐蝕研究集萃--曹楚南院士論文選》。會上，成立了曹楚南院士科教基金，確立了相關的管理章程和管理委員會，并首次頒發了“杰出貢獻獎”和“優秀論文獎”。

　　現在，年事漸高的曹老逐漸推卻了許多社會活動，只參加一些必要的活動和學校的學術、學科、學部會議、主持一些重大研究項目，審查審核學術論文和博士生答辯論文等，心境淡泊而高遠。這位化腐朽為神奇的腐蝕專家，正以自身為榜樣，帶領著一代又一代的腐蝕科技工作者，排除萬難，為我國的腐蝕防護領域、為我國“十二五”期間的科技工作的開展貢獻自己的力量！