我的英国教育和师尊

浮云游子

一．

上学有好老师，工作有好老板，是人一生十分幸运的事，而好的老师老板出现在人最低谷、迷茫时，真可以说是手攀仙桂，福如东海了。我在英伦求学的导师们，给了我终身的教益和福祉。

在相当特殊的背景下，经我生命中的贵人之一，杨洪生（Dr. Henry Yang）博士介绍，我有幸被接纳到伯明翰大学冶金材料系，金属板材成形实际室（Sheet Metal Forming Laboratory）学习，主管导师是罗伯特博士 (Dr. William Roberts)，次主管是贝特博士 (Dr. Peter Bate), 已退休的七旬老人威尔逊教授 (Professor D.V. Wilson) 仍然每周两三天到实验室工作，在我的心目中，及日后发展成的关系，三位都是我的导师。虽然英国有旧传统，当时已有学生直呼导师名，但我一直尊称 Professor Wilson, 或简呼 Prof. ，对大导师称 Dr. Roberts，小导师因只年长我四岁，是兄长级，所以直呼 Pete.

伯明翰是现代钢铁冶炼、蒸汽机和工业革命的发源地，大英帝国重工业中心。伯大毕业生中，共有十一名获诺贝尔奖。八十年代的材料系在英国与剑桥材料系并列排全英第一，教学和科研获双五滿分。这是一所有相当水准，治学严谨的著名学府，出过许多世界级的学术领军人物，例如以其姓氏命名为柯垂尔气团的 Alan Cottrell 教授曾是系主任，后来担任过伊丽沙白二世的首席科学顾问官，并被封爵。中国著名冶金学家柯俊教授是本系毕业生，并留校任职到高级讲师才回国。

当年这里的中国研究生在系里大约占三分之一，来自中国各大名校的公派高材生，系里有相当优良的口碑，他们刻苦耐劳，学术理论水平高，实验动手能力强，高质量出成果，出好文章。杨洪生博士是其中佼佼者，因为有如此信赖的推荐人，他的导师罗伯特博士才收了我这个没有学过冶金本科，也没有研究经验的学生，洪生毕业时，恰我入学。那一年罗伯特博士预备退休，由皮特接管，于是我成了大导师的关门弟子，小导师的开宗弟子之一。

二．

入门之初，没有奖学金，实习观察。我什么都不懂，英语也不好，无法深层交流。导师们给了一项研究题，用热处理方法建立铝硅合金＂纯＂立方织构，用以研究应变方向改变对加工硬化的积效，皮特为我制订了详细的方案。原以为要用近一年才能做完，虽然我在理论上不懂，按图索骥，我三个月就完成了，而且结果相当好，这让导师十分惊诧，告诉我说这并不是容易做到的事情，要有点运气的，后来证明他们是对的，在重复的下几次实验中，结果再也不如初次好。用此结果，皮特在世界顶级冶金刊物 Acta Met 上发表了一篇文章，并坚持以我为第一作者，说是我做的东西，对我今后会有助益。我一个字都没写，说实话，过去二十八年了，这篇文章在今天我都没有完全读懂！

于是导师又布置了第二个项目，三个月又完成了。至此导师们确信，虽然我对冶金什么都不懂，却是个学习能力很强的好学生，他们积极启动了为我读博士，并申请奖学金的步骤，写出了申请报告和研究方向。皮特发表的以我为第一作者的那篇有力度的文章，和他们的大力推荐使我顺利获得除 ORS奖学金之外（Overseas Reasearch Student Scholarship 由每年全英大学校长联席会专为海外学生审批) ，还有三家工业公司乐意资助，最后选择了条件较优的瑞士铝业（Alussuise) 提供的三年奖学金，全额奖学金注册读博士学位。

研究思路和方法都是大小导师定的，尤以小导师为主。在当时，世界上普遍认为研究超塑性变形的基本机理是晶界滑移，而由于是高温慢速变形，关键组织结构几乎立即回复（recover），真实变形的微观机理，尤其是位错的变化，并没有人直接而系统地观察到过，皮特从来不相信晶界可以像学界所说的那样滑移，他确信位错机理一定是主导的，但沒有根据，也没有理论推演，从观察可能的位错运动入手，若有系统变化，由此突破前人未行之事，才可以更全面讨论机理，这就是交给我的博士论文题目 -《铝 -4.5% 镁合金超塑性机理》，材料是瑞士铝业提供的商业形材。

直接观察高温变形的微观组织变化是困难的，虽然当时有透射电子显微镜下的动态 ”in situ” 观察技术，伯大材料系又是全球透射电镜研究的最优机构之一，超薄到只有埃单位（亚微米级）的样片厚度比晶粒小很多，无法代表晶粒间整体互动情形，而且镜上实验十分复杂，又不可靠，皮特想出了聪明的招数，在高温拉伸时将微观组织在载荷下冷却锁定住，取样后用电镜在静态下观察。它的实现其实不难，但能设计出这套方案，真可谓是天才的想象力。

该材料超塑性拉伸变形是在450-550摄氏高温下（溶点的约80-90%），在密闭的炉子进行的，冷却采用液氮注射方式。拉伸机是电机控制的，虽然可以在拉伸过程中停止，而拉伸十字梁（cross head) 一停下就锁定了，从高温下冷却的试件会收缩，引进冷却过程中人为的应变，而破坏了原超塑性组织，所以在冷却的同时，以重块替换十字梁的办法，这＂偷梁换块＂，其实做起来并不难，用一根悬掛杆，从十字梁中间穿出，上掛重块，梁与杆之间用栓联接，换重时，伸掉栓子即可。重块的重量是事先根据前期拉伸普查结果，在某些特定的应力、应变值下，拉伸件的横载面尺寸计算好了的，因为变形速度很慢，具体实施时，重块与十字梁的力正好达到平衡，栓子处于松态，两者并无磨擦，轻轻一拉就转换了。与此同时，已经处于流动待命的冷却液，开阀喷到炉中试件两侧。它急冷下，当时的载荷、即重块量，被恒定下来，悬空吊在已不再变形的试件上，而十字梁仍继续＂空＂行（图1）。拉伸样取出后，在室温下时效，然后放冷藏柜，只到做电镜观察膜时才取出。所研究材料，Al-4.5%Mag合金，时效时，镁原子形成柯垂尔＂气团＂（atmosphere) ，有锁定位错的作用，如此高温变形的组织结构被较稳定位地保留下来。

作为实验科学，所有理论，都必须通过观察证据 (evidence) 来证明，猜想的＂真理＂是不被接受的，这是我学到的第一课。这是个很大的领悟，在我以后的职业生涯中，无论是做研究，还是解决工业问题，我经常看到人们在此问题上主观或客观的纠结和不清楚，而证据，虽然有时千辛万苦才得到，始终是我信于己，并信于人的致胜的法宝之一。

三．

英国大学头衔体制分四层：Lecturer（讲师） -> Senior Lecturer（高级讲师） -> Reader -> Professor（教授），这个等级制相当于美国的助理教授（Assistant Professor），副教授（Associate Professor）和正教授（Professor）。英国的Reader，相当于正教授资格。传统上英国大学每系只有一个教授，是系主任，也就是 Chair Professor，是非常有学术地位的人，这些传统近一、二十年已改了许多，更接近美国体制，系叫学院，教授遍地。

威尔逊教授是原系主任，世界板材成形委员会主席，罗伯特博士是Reader, 皮特是讲师，后来于我在校期间升为高级讲师兼交叉学科研究中心（Interdiscplinary Reasearch Center, 为撒切尔夫人政府力创，旨在紧密结合学府研究与工业应用）高级研究员。威尔逊教授是世界级冶金家，他和罗伯特博士均为剑桥毕业生，罗伯特博士同班同学中竟有四位诺贝尔奖获得者（他最喜在学生面前讲这故事，学生们坏，在背后便偷笑挤兑他，说这么历害的班，就他一人不行）。

英国绅士，甚至可以说贵族气质，威尔逊教授身上看得到。这首先是有标准的＂教室英语＂(class English）。（英国英语口音是有＂等级＂的，皇家说的是 Queen’s English，私立寄宿学校 - boarding school 出来的孩子一口标准教室＂普通话＂英语，BBC说的是专属的播音英语，各种地方口音被认为很＂土＂。伊顿公学的学生有他们那著名的高贵＂伊顿口音＂（实是皇家口音））他又天纵大气、聪明，却一身的温良恭俭，讨论甚至争论问题中，那慊和的态度始终洋溢着，让人无拘无束，引人思索，享受于公允，人性，平等的相处之中。他的知识非常渊博，独处时常在沉思之中。教授退休后，妻子过世了，他将实验室作为最后的寄托，系里为老主任安排了一间办公室，他自愿上班，下来做实验，发表文章，年龄大了，皮特和技术员主动地为他亲手做实际的体力活。

在英国有＂喝茶＂的习俗，他们戏称说文明表现。上、下午中间半小时 tea time 导师下课或由楼上办公室下到一层的实验室，与研究生们一桌围坐喝咖啡或茶，聊天，有许多时候是聊工作的大致进程和情形。我的口语稍好之后，与教授聊得渐多了，时常请教些问题。我的问题一定是十分浅显的，他毎每会耐心地讲解基本相关知识，然而在我的记忆中，几次下来，绕了好多圈后，我才意识到他从来没有正面回答过我，而是借题引导我去想许多其它方面，那些我还十分陌生的领域，于是我会去阅读更多的文献，思考他点示的话语。他常常跟我说：＂你知愈多，愈知你知无多＂(the more you know, the more you know what you don’t know)，那时我对苏格拉底的话：＂我所知一切乃我无知＂尚未读到过，教授的话几十年刻印在我脑子里，学海无涯，让我总怀着一颗开放学习的心和处世态度，在日后的生涯中，养成了尽量深入全面，不浅尝辄止的习惯。

罗伯特博士也是一位很善良的仁者绅士，他是哲学和科学双博士，威尔士人。他性格上较之威尔逊教授和皮特都更显退让与柔弱一些，不大在他们面前主动＂出击＂，虽是同样温良，教授的话里有某种大的确定与自信，是种大气和定夺，皮特则完全是锋芒毕露，几句话就让一般人上气不接下气了。罗伯特博士是皮特的博士导师，倒时常让人感觉到是相反的，他夹在这两位极聪明，而又外向的人中间，总是不拿个定见，像个害羞的孩子。他实际上没有给我的研究和学业做太多哲学或者技术性的指导，他主要在行政管理上支持我帮助我，没有他的努力和人脉，我的奖学金也许不会那么容易就拿到，他也在我研究题目和论文定稿前把关很严，提了方向性意见，他英文很好，论文经他批改，通顺流畅。

皮特是个奇特的人，这么多年来，我一直觉得我们的存在和相遇是命运的冥冥注定。他是约克郡人，天生的傲谩，他出生于伯明翰远郊的 Wolverhampton 地区，那是历史上的产煤区，在英国被称为黑色乡村（black country），与大学所在的富人贵族区Edgebaston相比，是贫困地带。他带有那地方的土口音，所以一听就不是受过寄宿学校教育的有＂贵族气质＂的人。据说他并没有上过大学，后来边做工边上了多年的夜校才完成了学士学位。但他做博士时，只用了一年多就完成了论文，只有七十多页长（流行的说法是越长质量越差），剩余的时间里，他用实验室的便利自行动手做了一台天文望远镜，这台镜至今还用着，观测星相，是他最大的业余爱好。他向来不喜欢学生，与同事关系也处不好，尤其是他看不起的，看不顺眼的，开口就骂。学生们，尤其女生，都有些怕他，大导师好像也懒得惹到他。然而皮特天纵聪明，人文历史，天文地理，数理化均十分精通，偶尔听到他与其他系里老师的学术对话，我们是云里雾里的听都听不懂。据说他这一生只有三个人能＂管束＂得住，一是他老婆，比他大几岁的Chris，威尔逊教授，和另一个罗伯特博士的学生 Ian Dillamoor （曾任 Inco 的 CEO 和阿斯顿大学教授，曾是皮特的上司)，这几个人都是让皮特在某个或某些方面敬服的人。这么一个＂怪人＂，却待我特殊的好，从未有过重话，也没有太多正面的表扬，即使我后来英语很好了，我们之间的交流总不是很长很多，话虽少，却好像很容易懂得，是那种心有灵犀一点通的感觉，我多半是听完后默默地独自去完成每个阶段的工作。

每三个月组里由皮特主持开一个小结会，每个学生要作比较正式的十五分钟汇报，大家互提意见，分享想法。做了一两次后，大家发现一个特点，皮特总是等到我的工作完成一个小段落才召开会，而且每次都在我讲完后亲自补充讲对我做的实验结果的理论分析，这样的分析在当时我还没能力做到，自然帮助很大，引领我在实验基础上作理论提升性的思考。同学们注意到了这份特殊的照顾和偏爱，因为大家关系非常好，她们背后直接跟我说皮特对我偏心。有一天我不在时，还直接跟皮特这样抱怨，我回后又告诉我皮特回敬她们的话：＂毛主席说一张白纸好写字，你们等着看，过一年他比你们都更强。＂

对一个挣扎中的外国学生来说，能有什么比这样的帮助更具鼓励的？我虽然明白拼命努力工作是为了自己，心里暗暗感念师恩，对一切艰难困苦都不放在心上，每天除了去运动中心锻练释压，日夜泡在实验室里，全身心投入。

四．

注册读博后，头一年在埋头苦干中很快就过去了，这是打基础的一年，主要完成实验设备的设计与制作，进行拉伸试验，作全面材料超塑性能普查，以确立下一步组织结构变化的调查方案，写资格论文。皮特设计了设备的整体概念，我得益于动手能力强，带加载液氮冷却系统的高温实验炉是自己到车间加工配件，动手制作组装起来的。一般学生要依靠技术员帮助，我自已做，所以进展很快，导师们对此十分满意欣赏，初试期间每每到场观看助阵。我同时大量地阅读文献，重要的反复读多次，因为没学过本科，抱住一本物理冶金的本科教材来回读，开始英文名称不懂，查字典，中文也不明白，便借了一个中国同学的中文教材对比着学。因为没有硕士学位，做博士前要求完成一个＂资格＂论文，在基本辅垫性实验基础上，主要是做全面的文献综述和评估。这样的全研究性学习方法，虽未上过一节课，却给予了极大的自由空间，使我能够有相当选择性地补基础知识，同时在几个重点上深入了解当前最前沿的研究状况。我写资格论文时还不会打字，实验室扔去的旧报告纸是高质量纸张，反面是空白的，我这个中国穷学生没有去想别人和导师会怎样看待，用这些纸张的背面，手写了论文初稿，一共三百多页。

两天内大导师抢先读完了，交给小导师，上面附了封短信，小导师看完论文后对我说：＂我原本不想告诉你，怕你头脑发大，可是读完后觉得还是说吧，你看看罗伯特博士写的批语吧，我同意他的评价。＂我看到短信的内容只有一行挺大的字：＂皮特，这是我见过的写得最好的文献综述之一。＂小导师并未再说什么，这种惯有的少言或无言，平时表现出的特殊关照，实在是不能更好的认可了，对我激励的力量如此巨大，是我从来没有体验过的，觉得说谢谢太肤浅了，只有做出杰出的结果才能报答他。

这之后我突然发现自己可以较全面地讨论专业问题了，语言也已不是大问题，信心满满的，不断地提各种问题向导师和威尔逊教授请教，与同学们的讨论交流也相当多起来。我们组里有一位带薪研究员同时读研的英国学生，他叫保罗·布莱克维尔（Paul Blackwell），我们成了终身挚友，他不仅是我深入讨论学术问题的对象，也是引领我出去旅行，进入英国社会生活的人，我们曾经九天内骑自行车横穿苏格兰两次，住几块钱一晚的青年旅社（Youth Hostels ），我每天做简单的饭菜，两人吃得很香，我的刀功和高效干练的＂大厨风范＂每每引起同宿的英国旅行者在公用厨房里十分好奇又羡慕的注目。

那一年我满三十岁，在大波折之后，终于又志气满满，曾留下这首【三十题记】的小诗：

是事可可，亦非悲秋

凭窗细雨过处

寻常日子

竟已三十春秋

梦别太白归去

晓镜青丝依旧

携良朋当歌对酒

叹年来风尘飘泊

悬颈刺股

异乡求索意未休

非是佯狂拼一醉

欲举杯

凝噎还泪

问今霄魂系何处

哪堪星月

斜光到晓照无眠

誓攀昆仑泰山巅

万水千山踏遍

志未酬

男儿当为孙仲谋

五．

在正确载荷下＂冻结＂位错结构是整个论文的最大突破和绝活，其它都是补充提升工作。英国诗人威廉·布莱克说一颗沙子里有世界，透射电子显微镜观察的世界范围比沙粒差不多。

我不懂电镜原理与操作，因为不是他们专业强项，两个导师也不会。全面进入微观组织结构研究后，遇到不小的困难，系里的中国学生有好些是这方面的专家，我向多人学习请教，又深入阅读这方面的专业书，从用电化学方法制作观察薄样片（foil) ，到电镜操作，终于掌握所需技能。整个期间一年多，皮特只进暗室内观看了一次而已，看着我熟练地像翻转魔方一样倾转试样，用双光束条件和衍射分析确定一个又一个参数，扔下一句话：＂看来他知道在干什么。＂就离开了。

因为要调查位错矢量和密度，以及晶粒相关取向互动的关系，我一次上镜必须选看一组相邻晶粒，逐个定量分析取值，不能移动样片，否则取向有人为误差，所以每次上镜需要六至八个小时，白天用镜学生多，我只能订晚上通宵的时间。做完第一轮全面研究花了近六个月时间，虽然完成了极大的工作量，却在下一步分析时发现实验过程中有一个大漏洞，因为电镜样品超薄，制作中不小心容易引入了人为变形的位错，所有实验无效作废，于是加了一道＂控制样片＂的工序，全部工作从头再来！又是几个月，整夜连天的工作，镜前一坐数小时，腰部得了劳损性职业病，经常痛得直立不起，多年以后才恢复。

得益于刻苦，行动快，所有实验工作终于完成后，结果有极大的惊喜，即首次发现在整个变形区域内，位错呈现出一定规律的运动和变化（图2显示其中一例）。然而思想却陷入迷茫，面对大量数据，不断的思索，机理一丁点眉目都没有。

金属呈超塑性的表相，是变形时不出现加工硬化引起的局部＂缩颈＂而加速断裂，这是因为材料的应力与应变速率趋于正比，加工硬化延展到工件＂全身＂，故而能持续变形下去，像吹泡泡糖或拉橡皮筋一样，在力学上，这种变形应力与应变速率的正比关系，称为＂牛顿粘性流动＂（Newtonian Viscous Flow)，这原本是流体力学的东西，而在固态晶体结构的变形中发现有此现象，在超塑性被发现之前，只有蠕变的例子，蠕变的机理，是原子和穴的扩散（diffusion)，超塑性特质与这些机理不符。要解释超塑性机理，关键就是解释为什么有这样的正比关系。在数理上，此类变形是用一个指数公式表达的（即图3中公式（5-30）），式中的 m 称为应变速率敏感系数（strain rate sensitivity index)，也就是要论证和解释为什么 m 会趋于甚至等于1。

业界都说超塑性是晶界滑移所至，因为岩石移动和位错的机理与金属晶粒有一定相似之处，与保罗出去郊游登山，看到岩石也会发问，这东西怎样滑移的？为什么 m 值这么高？人都有些痴了。

在这个阶段，我也发现自己进入另一个层次，我提出的问题，导师和教授都不再有解释和答案了。英国博士论文的通过标准是，至少在所研究领域中的某一点，做出前人没有的突破（实际情况并非完全如此，一些不太合格的，超时做很多年，论文写很长，几百上千页，答辩和指导导师开恩放行的有不少），我知道，关键时刻到了，能找到这些问题的答案，就可以拿到学位了。

六．

电镜观察得出的最关键结果和推论要点可以归纳为以下三点：

1．位错密度在应变速率减慢、超塑性工况趋于最佳时减少，而且在各晶粒中，由多方向、多个伯格斯矢量趋于单向、单矢量，在面心立方、具有多个滑动面和方向组合的铝晶体中，这十分特殊，表明是单个位錯滑动。晶粒内滑动不但与所测到的晶体激活能相符，也去除了许多关于晶界边缘位错滑动的推想。（英文中，dislocation slip 与下述的 grain boundary sliding (GBD)，若 slip 和 sliding 均译成滑移，易引起混淆，故此处特称位错是滑动，英文中常用另一词，叫dislocation climb，即位错攀移。文字上，slip 多指在一个平面上，climb 多意味着在不同平面上，两者常互动而行，此处不多作计较）。而从整体看，位错密度变化，在最佳工况下，有些晶粒完全无位错，而有位错的晶粒都较大（图3画图所示），此密度差在最佳工况下呈最大值。

2．没有观察到位错对晶界的＂堆积＂（pile up)，这与文献中一些假设、猜想不符合。单滑动、无堆积间接表明，位错起于晶界、消于晶界，即所谓晶界既是位错源，又是陷阱，这也正表明晶界在变形中是动态的，不是固定的位错锚地，这又间接指明晶界滑移（GBS) 确实存在, 不过不是两晶之间的＂刚性＂相对运动，而是通过启动并消亡位错完成的，而位错的晶内滑动攀移是变形速率的控制元。

3．虽然没有足够大的数据来证明（工作量已经十分巨大），有限数据明显呈现出伯格斯矢量与拉伸应力呈45度角的正态分布，说明这些位错是因为剪切应力直接引起的，换言之，位错滑动是变形机理的本身，与晶界滑移相辅相成。

这年，小导师在一次学术会议上提出了他的理论推想，大致以传统的位错气团拖曳（dislocation drag) 为基础，但并没有导出 m=1 这样的结论，这是他一直想让我用实验结果来证明的，对此深入研讨文献，发现许多地方说不通，最高 m 值就是传统的0.33而已，我开始怀疑小导师的推测也许根本就不对。我在宿舍闭门三月，除了每天去运动中心，实验室也很少去，整天思考、阅读、发呆。

某天我意识到学界一直对两种不同的超塑性变形另眼相看，金属呈现超塑性的现象，原本有两种，分别是所谓＂环境＂（environmental) 超塑性，和＂同温＂(isothermal) 超塑性, 前者是通过在不断变温下变形而引起晶体内部因相变等因素造成的内应力变化而达到的，后者是在同温下达到的。因为两种表相十分不同，历来学士们并没有看到它们的可能内在联系。我所观察到的位错密度在多晶体内的变化明显指出，在同温超塑性变形中，内部组织有相当大的内应力差异，我将两者作了比较，并用实际测量到的位错密度作内应力计算（图4），并由平均差值可以直接算出应变敏感系数 m（公式5-31到5-35），在不同工况下的计算结果，与实际测量到的 m 值几乎相同，能根据不同内应力大小，精准预测到不同的 m 值，而且当内应力是外加应力的1.82倍时，m=1。这完全从组织结构变化，以及数学计算，解释了为什么应变速率敏感指数的变化机理。虽然这不是小导师想证明的，但毕竟是位错的机理，与晶界滑移无关，我写了出来，高兴地交了稿。

好多天沉默，导师们都无话。

有一天皮特找我，说想了好几天，觉得虽然新颖，却无法确定，并给我提了一个问题。他说他搞了一辈子微观组织的模拟，这些模型不是＂等应力＂的（iso-stress)，便是＂等应变速率＂ (iso-strain rate) 为前提的，可是你提出的这个模型两者都不是，你如果能在现实生活中找到一个实例来说服我，我便答应放行。

这是一个难题，我欠缺这方面的深入了解，想了许多天，头都疼了也回答不了。突然有一天我想到一个好例子，其实是他自己过去偶然提到过的一个偷懒实验方法，即将一个拉伸件的变形部（gage length）加工成锥形，这样一次拉伸便可得到不同应变的样片。知道这＂以其道制其身＂无懈可击，便画了一张小示意图，放在咖啡桌上，就去了运动中心。回后我问同学们，皮特下来说什么了，她们说他看了你的图，一句话没说，就回办公室了。后来我毕业留校作博士后时，皮特的夫人Chris 才告诉我，你知道吗？你是让皮特寝食不安的学生，上次你提的第一个机理，他三天彻夜难眠。

两位导师同时与我谈话，说我们想不到驳倒你的东西，但这解释太新颖了，皮特特地加注＂新颖＂是个好听的词（意思说还有不客气的词来形容呢），我们不太确定这就能使你通过外校导师主持的答辩，既然你完成得早，还有好几个月的奖学金支持你继续下去，你何不再想想，看有没有别的理论解释，我答应。

七．

又是阅读，思考，运动中心，没人管我整天干什么 ⋯⋯

我想，若要以数理方式来证明，还是要回到最基础的地方，于是把所有读过的文献又复读，专找最基本的计算方法与公式。人的灵感有时就是来自于融会贯通的长考，某日早晨，我坐在桌前发呆之际，灵光乍现，如果把前面说到的三大实验现象结合起来看，以最基本的晶界滑移计算式，由图5中公式4开始，其中的位错滑动距离（d) 与时长 (t, duration) 均是未知数，简单而未知 （因此该公式被引用得很少）。我的实验观察，在超塑性最佳工况下出现的单个位错滑动，是在晶体内进行的，从逻辑上推论，平均的位错滑动距离应与平均晶粒尺寸相等！这是个大领悟！而时长是该距离与运动速度之积（公式5），速度又直接与应力成正比（简化后的公式6，大冶金教授学家 Weetman 的理论），将这三个公式联立，置换变量，很容易就看到，同温超塑性在最佳、理想情况下，如果超塑性变形是由单晶内单个位错攀移来控制晶界滑移速率的，系纯牛顿粘性流动，应力与应变速率成正比：m=1, 。冥思苦想多天，最难的问题，在一个清晨就如此用数学公式破解了。

那种豁然贯通的感觉，以及结论的惊人简单性，会立即让人勿容置疑地知道，你到达了！这种感觉真的很好，诚如那句彦语所说：美丽在于简单（The beauty lies in simplicity）！

我将四个小公式（图5中公式4-7）写在半张纸上，未作任何解释，放在咖啡桌上，又去了运动中心。

在泳池里一口气游了二十个来回，身体和大脑的通透叠加在一起，这种清明的舒畅，我第一次觉得太强烈，竟有些抵受不住，却又想紧紧抓住，让时间过得再慢些，怕它太快地逝去。

回到实验室，咖啡时间早过了，问同学们刚才皮特下来了吗？说：＂来了，看了你的条子，一句话没说，回去了。＂我上楼到他办公室，他看着我，说＂写出来吧＂（原话是：Write it up），我什么也没说，回身而去。这便是这个严厉苛刻的导师的最终首肯。

八．

许多做过研究的人，一生中最高的科学成就常是年轻时的博士论文，回顾自己生涯，也不例外，由于自己进入工业界后，再也没有从事学术意义上的研究。

＂会当凌绝顶 一览众山小＂是杜甫少年时的诗句，我在完成答辩时將它题在论文菲页上。我也知道，更高的山还有很多，所以我也引用了英国哲学家 Christopher Fry 的一句名言：＂There is always another reality that you think you have arrived at” - ＂总会还有你以为已经抵达的另一个真实＂。回想这段极不寻常的往事，那毕竟算得上是一生中学术成就的至高点吧，是个值得骄傲自豪的至高点。

论文里于是有两个上升到理论的结论，完全不同的解释，却与所有机械及微观实验结果相符，包括首页到附录，单面双行14号字打印，论文全长178页，一共复制了四份，一份在伯大图书馆存档，一份系里存档，自留一份，皮特要求收留一份。

不幸的是两个理论解释都不与小导师的原设想吻合，虽然证明了位错的关键作用，第二个模型仍然进一步解释了晶界滑移。在其后发表的文章中，小导师不要写太过硬的结论，而着重于实验结果本身。他表明虽然他不接受我的结论，却支持我的论文水平达到了博士学位标准，并鼓励我自行另写篇文章，将第二个机理单独发表，而他坚持不署名，大导师见皮特如此，他也就表示不署名。

这是我经历的英国学者治学的态度，虽然我觉得皮特太倔犟驴脾气了，还是尊重佩服他们坚持已见，不因自己精心设计打造的学生作出了与意愿违背的结果，而心有芥蒂并为难学生，在有说服力的事实理论面前，欣然放行。

从根本上说，如果有所突破，对那个非常狭窄的科学领域有一丁点贡献，大部分应该归功于小导师，没有他的指导，实验设计，甚至他的挑战，我做不出什么成绩。我所得是一份锻练，是亲手做了所有的设备和实验，是将结果整理成章，达到了前人未曾做到的、位错运动在超塑变形中的较完整变化数据，是将结果联系起来，直到融会贯通，并在Shelby教授的理论基础上，将两个超塑性理论联系起来，也在 Mukerjee 和 Weetman 教授们的理论基础上，灵机一动地把他们的基本公式结合起来，以实验事实指证了单位错的平均滑动距离等于平均晶粒尺寸，并由此证明了同温超塑性的牛顿粘性流动性。那种＂一览众山小＂的感觉真好，人一生至少要有一次，我在这个脱胎换骨的过程中，完成了专业的根本性改行，日后以物理和机械冶金技能为业谋生并发展壮大，更重要的收益远在技能之外，独立学习，思考分析的能力，严密求证，务实的工作态度，保持脑洞的大开，使我日后的职业生涯扎实稳固，遇到的各种难关再大，一想到伯大读博的经历，学习的信心和解决的办法都有了。

在我论文的前言致谢中，我带了真挚感情：

＂我特别亏欠并感谢那些境界高远、胸怀豁达的人，你们帮助并鼓励了一个挣扎的陌路人，以此致罗伯特和贝特博士，你们的热情和学术的优异，给予我不可估价的科研经历；致布莱克维尔先生和威尔逊教授，你们的建议和讨论助我结成硕果；致杨洪生博士，感谢你和我的导师们，将我领进冶金材料之门。

极大地感谢本系同学的帮助和辅导，特别致毕云杰博士，徐强先生，张晓东博士，胡大伟先生，容铁生先生。＂

据仍在业内做研究的保罗告知，至今虽有不少关于超塑性的理论提出，似乎并没有哪一个从数理上分析、证明 m=1，而我推演的理论似乎也不是普遍的被引用，认知。原因不知，也许这方面的深入研究已冷却多年，也许是导师们未曾真正接受并推广，也许这类机理并没有什么实际性的意义，也许就是我的推演理论不值得传扬，不管怎样，从功名心上说，因为它有所突破，我仍然希望它总有一天，在相关研究领域中占有一席之地。

九．

毕业十三年后，在我离开英国的同一天，二月十一日，我因工作机缘回到伯明翰，原来伯大的金属板材成形实验室早已不存在了，因为我这个当年的陌路人，原实验室大部人马和配偶们在十几年后第一次回到伯明翰集体相聚，大导师八十多了，早已退休，身体尚健，学生们都担当了工业或学院的高级职务。在曼切斯特大学当教授的皮特特意讲了个小故事，说有个澳洲学生提出想做铝镁合金超塑性机理研究，皮特把带在身边的我当年的论文借给他读，读完后问他是否仍有兴趣，学生说没有啦。英国幽默，难得我这倔恩师在这么多年后用这样的方式夸赞我。他们还说，现在的中国留学生远不如当年的你们啦，他们同英国学生一样的懒。

威尔逊教授在我离校后不久过世了，我临别时曾请导师们晚歺，他握着我的手说，这大概就是永别了，我们那时感情已较深，有点忘年交。大导师两年前去世了，皮特夫人 Chris 今年因病故去。我的同学挚友容铁生博士在国内时是柯俊教授的研究生，世界级电镜专家，毕业后获得英国皇家学会终身研究员奖金的殊荣，不幸也患病英年早逝。

皮特前几年不到六十岁就退休了，从曼城搬回伯明翰的哈蓬区，离伯大邻近。生性不大爱教书的人，整天用那台自制的天文望远镜生活在他的阔大星空里。

保罗和我一直保持联系，我们多有互访，后来更因工作关系每年都去英国。今年他说终于听了我的话，娶了个中国媳妇，他们蜜月旅行期间，专程绕道西班牙，我和妻子也专至马拉加相聚一晤。

抚文思忆，来路虽有不堪回首，也有这值得品味的岁月，和永恒的友情。在赴英三十周年纪念日、又正值感恩节之际，以此感念我的恩师、贵人们，并附录近年旅英时留下的两首小诗，表达我对英伦的偏爱和永久怀念。

【重温英伦】

我初次走近你，我的英伦

你如静淑的少女

清冷的印象是你惯有的矜持

水彩的雨雾掩不住内在的热忱

轻狂无知的青春

经不起爱情的裂痕

风华正茂的精神

在你的关爱里重获新生

我再次走近你，我的英伦

你像成熟的美妇

高雅的气质是千年的积淀

透彻的灵秀从爱丁堡到伦敦

曾经岁月的沧桑

担当了生活的浮沉

在我生命的里程

始终刻有你温存的永恒

【又别英伦】

如果你每次走过

村落田舍

都要摄取恬静的牛羊其间

如果你每次驶过

绿野叠翠

都试图画出层荫相护

如果你每次都见到

骤雨后初晴

从天而降的彩虹就在脚下

如果你每次离别

总有些依依

你可以知道

那便是一种温存的眷恋