曹楚南

腐蚀科学与电化学学家。1991年当选为中国科学院学部委员（院士）。1982年加入九三学社。并担任九三学社第九、十届中央委员会委员。历任中国腐蚀与防护学会第一、二届常务理事，第五届理事长，第六、七届名誉理事长，中国腐蚀与防护学会腐蚀电化学与测试方法专业委员会主任，《中国腐蚀与防护学报》编委会主任，国际学术刊物《Corrosion Science》编委，辽宁省政协委员，浙江省政协常委。获得过五·一劳动奖章和全国优秀科技工作者的称号。

大气、水与土壤，是人类生活中必不可缺少的。它在成为人类生命摇篮的同时，也悄然无声地对人类生产创造的“财富”产生“破坏”。大气、水与土壤的腐蚀，往往随时间的延长而加剧，最后导致材料的失效。据统计，我国因为腐蚀造成的直接经济影响，每年会损失上干亿人民币。

为了保护我们创造出的“财富”， 延长其寿命，多少优秀的学者全心参与到这场人类与环境的“战斗”中。本刊今天要介绍的，就是这场“战斗”中的领军人物--曹楚南院士。

新中国第一批本科生

在现代社会中，钢铁这种被称为黑色金属材料的使用几乎是无处不在，它们是现代物质文明的基础，但腐蚀速度却比较快，因此，如何有效遏制和减缓它被腐蚀的速度就成为人类的一大课题。曹楚南院士所研究的就是这么一个重要课题，他数十年如一日潜心钻研，与这场悄悄进行的破坏作斗争。

曹楚南院士1930年8月出生于今锦丰镇合兴办事处光明村，曹姓在合兴光明村是个大姓，曹老的父亲曹仲道先生生于清光绪二十年（1894年），经历了清末、民国和新中国，人生道路漫长而曲折。老先生生有六儿两女八个孩子，四子即为曹楚南，因生养时父母在汉口工作，故取“楚”字。

由于幼时强记能力较好，在进入高中二年级以前，曹楚南一直依靠临时强记应付考试，对学到的东西并不很理解。1945年他在著名的江阴（今属张家港市）梁丰中学以免试的成缋直接升入该校高中部，当时他的文科成绩要比理科好。

读完高一后，他决心改变这种状况。那时正好有一位爱好数学的年轻人在暑假开办补习班，教授学习几何和三角的方法。这正是他学得不好的两门课程，于是他决定参加补习。

正是这一个多月的学习，使他改变了对数学课程的畏惧心理，开始喜欢上三角和几何中的逻辑思维方法，并学会了不依靠死背公式而是真正理解原理，并尽可能懂得各个公式间的相互关系。于是从高中二年级开始，他不再用强记的办法来应付考试，踏实地学习知识，此后他在班级中的学习成绩名列前茅。

1948年5月，曹楚南正积极复习功课以迎接即将到来的学期考试和随后的毕业考试（统考高中三年课程）时，突患急病，动手术后身体非常虚弱，但他仍然坚持返校考试，按时毕业。随后在两位同学的动员下，他到上海参加几所大学的招生考试。曹楚南拖着虚弱的身体，面对生活的种种困难，仍坚持不懈，最终被两所大学录取。经过一番思考，曹楚南最后决定上同济大学理学院的数学系。由于同济大学新生须读一年新生院预科后才能进入本科，故曹楚南于次年解放后的9月份才进入该校理学院。经过慎重考虑后曹楚南转入了化学系。所以他虽然是1948年考入大学，实际上却是新中国培养的第一届本科生。#p#分页标题#e#

1952年，为响应国家建设新中国的号召，曹楚南这届的学生提前一年毕业。毕业后他被分配到中国科学院上海物理化学研究所，和另外4位其他院校毕业生一起到应用电化学研究组工作。次年4月，曹楚南随部分同志首先搬迁到长春工作。后来东北分院进行调整，将长春综合研究所中的化学研究部分和搬迁来的物理化学研究所合并，成立长春应用化学研究所，电化学研究组归属该所的物理化学研究室，室主任是柳大纲先生。柳先生根椐国家建设需要指示电化学组的副研究员余百年先生带领几位年轻人进行金属腐蚀研究，曹楚南名列其中。

腐蚀学科的拓荒者

20世纪50年代末，曹楚南担任关于铝合金阳极氧化的研究课题的实际负责人，他仔细研究了此前组内有关的试验数据并查阅了国外文献，认为国内外对于铝阳极氧化膜的成长动力学研究还只停留在试验数据的表述阶段，缺乏相应的理论，于是他经深思后提出了一个基于膜在生成过程中同时进行化学溶解过程的动力学理论方程式。

由于这个理论式是指数方程式，为了得到实验曲线的理论拟合曲线，曹楚南需要利用牛顿迭代法获得理论式的两个参数的数值，一个是指数前的系数，另一个则是指数上的参数。当时只能用5位对数表来进行手算。

伏案计算了两个月后，曹楚南发现所有的拟合曲线都与试验由线吻合，证明他所提出的理论式正确。在此基础上，他用基本理论式进行了推论：如果不是像国内外所有学者仅按阳极氧化的时间作为横坐标来表示实验曲线，而是以所用电量作为横坐标来表示试片的重量变化的话，则每条曲线都应有一个极大值，而且相应于极大值的电量相同而与阳极氧化时所用阳极电流密度无关；如果阳极氧化处理的时间足够长，试片的重量变化应为负值，且相应于从正值转变为负值的电量相同而与所用电流密度无关。

所有推论均为试验曲线所证实。同时曹楚南还据试验曲线拟合所得的理论式的参数值计算出阳极氧化膜开始生成时的氧化铝的分子量，证明首先形成的是无水氧化铝。据此，曹楚南于1962年发表了论文。

随后，曹楚南考虑利用在阳极氧化处理溶液中添加少量添加剂的方法以降低氧化铝膜在成长过程中的化学溶解速度问题，他系统地研究了7种双羧基羧酸作为添加剂的影响及其与羧酸的电离常数的关系，发现了它们都有使氧化膜增厚的效应以及这种效应与它们的电离常数之间关系的规律。

1962年曹楚南研制出一种能在铜含量很高的铸铝合金上生成完整阳极氧化膜的方法，这也使他顺利地完成了一项国防任务。在此期间，他还应组内同事的要求研究和讲授有关金属腐蚀失重试验结果的统计分析方法问题，1965年机械工业出版社出版了曹楚南有关这一问题的专著。在这本著作的前言中就明确指出，书中讨论的仅涉及属于正态概率分布范畴的统计分析理论，对于一些明显不属于正态分布的数据的统计处理问题，需要另外进行研究。后者最重要的就是最深腐蚀孔深度数据的统计分析问题，因为它涉及管道或容器设备是否可以继续使用的推断。随后他利用时间研究了这个问题，先推导出腐蚀孔深度分布的概率密度的理论表达式作为“起始分布函数”，由此推寻出上述各个经验式的理论表达式，后又写成研究论文发表在1977年的《化工机械》上。

1969年末，研究所的领导将一批同志举家下放到长白山下靖宇县的山区农村插队落户，曹楚南也在其中。劳动之余，他不断思索原来所学的前苏联学者关于金属腐蚀的电化学理论，对有些问题有不同的看法。

几年以后，曹楚南被调回研究所，此时的研究组领导要求他对我国某种型号的舰艇用30kg级低合金钢的严重局部腐蚀问题应如何进行研究提出意见，他经过几个月的文献调查和思考后，提出了局部腐蚀的“自催化效应”理论，并建议研究组着重研究不同合金元素对于低合金钢的局部腐蚀自催化效应的影响。

他设计了特殊的电化学试验装置研究合金元素的作用，证实了他提出的局部腐蚀的“自催化效应”理论，并证明为增强钢的强度而添加的合金元素钛对于钢的局部腐蚀的自催化效应具有很强的促进作用，因此对局部腐蚀起着不利的影响，促使我国有关部门改用具它型号的低合金钢取代原来的钢种。在此基础上他又和上海钢铁研究所合作系统地研究了各种合金元素对于低合金钢在海水中的局部腐蚀影响，写成两篇论文发表于1979年的《金属学报》上。

这些成绩让曹楚南得到业内人士的肯定。1979年6月他应当时的国家科学技术委员会金属腐蚀学科分组举办的学术讨论会的邀请，作了关于腐蚀电化学的学术报告，倡议在我国开拓腐蚀电化学研究领域，下半年被提升为副研究员，并应邀为当时我国各有关高校的金属腐蚀课程年轻教师讲授腐蚀电化学基本理论。同年l1月，中国腐蚀与防护学会在杭州举行成立大会，曹楚南被选为常务理事，并负责筹建腐蚀电化学专业委员会和筹办学报。

1980年8月，曹楚南作为国家科委组织的赴美、日金属腐蚀学科考察团的成员到美国8个城市22个单位和日本东京5个单位进行为期1个月的考察。在此期间负责考察记录和撰写考察报告。1981年曹楚南通过学术答辩被研究所向中国科学院化学部推荐为研究员候选人，并被批准招收硕士研究生。

随后，科学院下文批准长春应化所中8位研究人员提升为研究员，曹楚南是其中的一位。1982年，国家科委基础局组织我国6所高校与科学院3个研究所合作进行为期四年的有关金属材料恶性破坏及具防护基础研究课题，北京钢铁学院（现北京科技大学）学部委员肖纪美教授任组长，曹楚南则负责电化学腐蚀研究的副组长，1985年专著《腐蚀电化学原理》问世。

就在这个时期，中国科学院在沈阳开始筹建金属腐蚀与防护研究所，曹楚南被任命为科学院腐蚀科学开放试验室主任。1987年他被选任为国家自然科学基金委材料学部重大研究项目“金属腐蚀与防护的若干问题机理研究”主持人兼子课题“缓蚀剂作用机理”负责人。两年后因发展电化学阻抗谱（EIS）理论所做出的贡献，被邀至在法国举行的第l届EIS国际会议上作特邀报告。1991年曹楚南被推选为中国科学院学部委员（1993年改称为院士）。之后还两度担任国家自然科学基金委重大项目主持人。

回顾自己的成长经历，曹楚南在1996年的《院士自述》中写道：“其实，治学要用笨功夫是大家都知道的道理，只是我对于这个道理，是通过学习中的成功与失败和工作中的摸索，比较晚才切身领悟到的”。

伟大的科技之光

1978年国家科委腐蚀科学学科组恢复活动，重新把全国大气、海水、土壤腐蚀试验网站建设和材料腐蚀数据积累工作，列入1978~1985年全国技术科学发展规划。在考虑继续设立“八五”期间支持自然环境腐蚀试验网站的重大研究项目时，任命了侯祥麟院士和曹楚南共同担任重大项目主持人，由曹楚南负责具体工作，并组织我国自然环境腐蚀试验数据库　研制小组，要求各个网站组成单位将原来分别掌握在本单位的有关数据都送交数据库小组，明确规定数据库建成后所有权属于国家自然科学基金委。现在，这一数据库已经成为我国公用数据平台的一个重要组成部分。

国家自然科学基金委组织第三个支持我国自然环境腐蚀试验网站的重大研究项目时，由于侯祥麟院士年事已高，便任命曹楚南单独担任大项目主持人。曹楚南组织二十佘人分工编写一本厚达500页的专著《中国材料的自然环境腐蚀》，于2005年作为“国家自然科学基金研究成果专著”出版。

作为学术带头人，曹楚南直接参与或指导了多项研究，共取得学术成果16项，其中被鉴定为达到国际领先和国际先进水平的成果有5项。已获得国家级的重大科技成果12项，获中科院及部委级科技成果奖10项。

可以说，在教学方面，曹楚南也是硕果累累。在中科院，他培养的科技人员提升为研究员的有2名，副研究员和高级工程师的有7名。培养了硕士研究生23名，其中已有2名分别任副研究员和高级工程师，培养博士生10名。在浙江大学他培养了博士生12名，硕士生8名，其中多人已评为教授、副教授。#p#分页标题#e#

曹楚南历任了中国腐蚀与防护学会第一、二届常务理事、第五届理事长，第六、第七届名誉理事长，中国国腐蚀与防护学会腐蚀电化学与测试方法专业委员会主任、名誉主任，《中国腐蚀与防护学报》编委会副主任、主任，国际学术刊物《Corrosion　Science》编委，被北京科技大学等6所高等院校聘为兼职教授。曹楚南先后被长春市和吉林省分别授予特等劳动模范、省劳动模范称号，荣获五·一劳动奖章和全国优秀科技工作者的光荣称号。还担任过辽宁省政协委员、浙江省政协常委。

在曹楚南院士80周岁生日之际，金属腐蚀与防护国家重点实验室与浙江大学于2010年8月15日在杭州联合举办了“曹楚南院士80华诞庆祝会”，中国科学院金属研究所、厦门大学、武汉大学、天津大学、北京科技大学等多家单位的专家、领导专程前来祝贺。柯伟院士、侯保荣院士、中国腐蚀与防护学会陈光章理事长和曹楚南院士的同事、朋友及众多毕业的学生到会并发言，并于当日首发《金属腐蚀研究集萃--曹楚南院士论文选》。会上，成立了曹楚南院士科教基金，确立了相关的管理章程和管理委员会，并首次颁发了“杰出贡献奖”和“优秀论文奖”。

现在，年事渐高的曹老逐渐推却了许多社会活动，只参加一些必要的活动和学校的学术、学科、学部会议、主持一些重大研究项目，审查审核学术论文和博士生答辩论文等，心境淡泊而高远。这位化腐朽为神奇的腐蚀专家，正以自身为榜样，带领着一代又一代的腐蚀科技工作者，排除万难，为我国的腐蚀防护领域、为我国“十二五”期间的科技工作的开展贡献自己的力量！

曹楚南院士

人物简介

曹楚南：腐蚀科学与电化学专家。1930年8月15日生于江苏常熟。1952年毕业于同济大学化学系。浙江大学教授。1991年当选为中国科学院院士（学部委员）。

在中国领导和开拓了腐蚀电化学领域，专著《腐蚀电化学原理》从平衡热力学、不可逆过程热力学、多电极系统和多反应耦合系统的电极过程动力学等方面论述了腐蚀电化学的特殊规律，形成了比较完整的理论体系将数理统计和随机过程理论应用于腐蚀科学中，研究了最深腐蚀孔深度统计分布和腐蚀活性点平均密度统计推断等问题，从理论上导出了概率公式和电化学噪声的谱功率密度方程式提出了利用载波钝化改进不锈钢钝化膜稳定性的思想并为国内外实验证实将定态过程稳定性理论引入电化学阻抗谱（EIS）研究，使EIS理论有重要发展发展了研究腐蚀过程和监测腐蚀速度的电化学理论和方法。

主要成就

在中国领导和开拓了腐蚀电化学领域，专著《腐蚀电化学原理》从平衡热力学、不可逆过程热力学、多电极系统和多反应耦合系统的电极过程动力学等方面论述了腐蚀电化学的特殊规律，形成了比较完整的理论体系；将数理统计和随机过程理论应用于腐蚀科学中，研究了最深腐蚀孔深度统计分布和腐蚀活性点平均密度统计推断等问题，从理论上导出了概率公式和电化学噪声的谱功率密度方程式；提出了利用载波钝化改进不锈钢钝化膜稳定性的思想并为国内外实验证实；将定态过程稳定性理论引入电化学阻抗谱（EIS）研究，使EIS理论有重要发展；发展了研究腐蚀过程和监测腐蚀速度的电化学理论和方法。

人生经历

1948年夏从当时属于江阴县的杨舍镇上的梁丰中学毕业，考入上海的同济大学。1952年毕业于同济大学化学系，分配至中国科学院，曾在中国科学院原上海物理化学研究所、长春应用化学研究所和沈阳金属腐蚀与防护研究所从事研究工作。1982 年任研究员，1991年获政府特殊津贴，同年当选为中国科学院学部委员（中科院院士），1994年调入浙江大学，任化学系教授。他曾任九三学社吉林省委员会筹委会副主任，九三学社吉林省第一届委员会副主任，辽宁省第三、第四届委员会副主任，九三学社中央委员，辽宁省政协常委，浙江省政协常委。现兼任浙江大学环境与资源学院院长，中科院金属研究所所级顾问。1991当选为中国科学院院士（学部委员）。他曾任长春市化学会理事长，《中国腐蚀与防护学报》编委会主任，《腐蚀科学与防护技术》主编，《材料保护》编委会副主任，国际著名刊物《Corrosion Science》及《金属学报》、《化工机械》等学术刊物的编委，现为中国腐蚀与防护学会名誉理事长。他曾任国家自然科学基金委与会第一、二、五、六届学科评审组成员。他还接受过多所大学的兼职教授聘书。

研究领域

曹楚南于五十年代前期开始从事电化学和金属腐蚀研究。1979年以前，曹楚南曾在钢铁表面磷化处理、铝合金和镁合金的阳极氧化处理、铅的土壤腐蚀、腐蚀实验数据的统计分析、酸性缓蚀剂、天然气井缓蚀剂、低合金钢的海水腐蚀和钢铁的局部腐蚀等领域从事过应用研究和基础研究。1979年曹楚南倡导在我国开拓腐蚀电化学研究领域并在此后专门从事这一领域的基础研究。1985年在他的第一本系统论述腐蚀电化学理论和研究方法的专著《腐蚀电化学原理》中首次提出了一套比较完整的腐蚀电化学理论体系并纠正了一些沿袭的错误观点，使腐蚀电化学这一学术领域为国内外同行所承认和重视。自1979年至今，曹楚南在腐蚀电化学领域中从事过金属的阳极溶解过程、缓蚀剂的吸附及缓蚀剂作用机理、钝化膜的稳定性、电化学瞬态测量技术及其理论、不可逆电极过程的电化学阻抗谱理论及其应用和腐蚀电化学研究与测量技术等方面的研究。他研究了线性极化电阻的理论误差，证明了在腐蚀电流密度与微分极化电阻之间存在一个普遍适用的关系式并提出了一个可以避免线性极化电阻理论误差的微分极化电阻测量方法。他发展了一种由恒电位阶跃瞬态曲线求阻抗谱的线性近似拉普拉斯（Laplace）转换技术。他将定态过程的稳定性条件引入阻抗谱理论，提出了不可逆电极过程的法拉第导纳的普适性表达式，并有单个电极过程的阻抗谱理论发展为同时有两个电极过程进行的混合电位下阻抗谱理论。他同他的研究生发展了具有多个时间常数的电极过程的恒电位阶跃瞬态响应理论，并对这种瞬态测量提出了一种数据分析技术。他提出了一个研究界面型缓蚀剂的电化学理论体系，并研究了多种界面型缓蚀剂的吸附和协同效应。他研究了钝化的金属在孔蚀诱导期中的电化学噪声的普遍规律，推导了这种噪声的谱功率密度方程式。他提出载波钝化可以提高钝化膜稳定性的设想，为国内外的研究所证实。调入浙江大学后，从事应用化学研究，创建电化学研究所。

代表论著

在学术方面至今已发表论文150余篇，出版专著5本。代表作为《腐蚀电化学原理》（化学工业出版社出版，第一版，1985年；第二版，2004年）；《电化学阻抗谱导论》（与张鉴清教授合作撰写，科学出版社出版，第一次印刷，2002年；第二次印刷，2004年）。由曹楚南主编的专著《中国材料的自然环境腐蚀》于2005年1月由化学工业出版社出版。

承担项目

曹楚南曾在六五期间任由五个高校和中科院三个研究所联合承担的国家科委重点课题“恶性腐蚀破坏事故机理研究”副组长，七五期间任国家自然科学基金重大项目“金属腐蚀与防护若干机理研究”主持人，八五期间与我国著名科学家候祥麟院士共同主持国家自然科学基金重大项目“我国材料在自然环境中的腐蚀数据积累及基础研究”，九五期间任国家自然科学基金重大项目“材料在我国自然环境条件下的腐蚀数据积累及规律性研究”主持人。

获得奖励

他和他的合作者曾获全国科学大会重大科技成果奖1项、国家自然科学四等奖1项，中国科学院自然科学三等奖2项、科技进步三等奖1项、全军科技进步二等奖1项。他本人曾获长春市特等劳动模范（1983年）、吉林省劳动模范（1983年）和全国总工会授予的“全国优秀科技工作者”等称号和全国五一劳动奖章（1985年）。