1951年9月，美國司法部發(fā)出一道讓中國留學生極為憤慨的禁令，明令學習理工醫(yī)學科的中國留學生不得離開美國回到“紅色中國”。如果違反或企圖離開美國，就要判處5年徒刑或5000美元的罰款，甚至還要二者一并實施。他們還公布了嚴禁回國的35名中國學者名單，其中就有后來成為中國“材料之父”的師昌緒。

師昌緒（1920—2014），出生于徐水大營村一個書香門第，伯祖父是前清進士，父親是前清秀才。師昌緒小學畢業(yè)后考入保定師范學校。1937年抗日戰(zhàn)爭全面爆發(fā)后，他隨家人流亡河南，進入豫西淅川國立第一中學。1941年畢業(yè)后，考入國立西北工學院礦冶系，因為學習成績優(yōu)異，成為全校5名“林森獎學金”獲得者之一。畢業(yè)后被保送到資源委員會四川綦江電化冶煉廠，1947年轉(zhuǎn)到鞍山鋼鐵有限公司工作。1948年8月赴美國留學，進入密蘇里大學礦冶學院學習，第二年5月獲碩士學位，并獲麥格勞·希爾獎。1950年進入歐特丹大學任研究助教，同時攻讀博士學位。

新中國成立后，北洋大學聘他回國任教。因為抗美援朝戰(zhàn)爭爆發(fā)，美國政府禁止中國留學生和專家回國，師昌緒只好進入麻省理工學院，在金屬學家科恩教授指導下從事研究工作。在這段時間，師昌緒和另外兩個同學買了滾筒油印機，秘密印制寫給美國當局和聯(lián)合國的兩千多封公開信，不屈不撓地進行了三年斗爭。最后他與張興鈐、李恒德等人組織有志回國的留學生，聯(lián)名寫信給周恩來總理，表達要求回國的強烈愿望。這封信成為中國政府在1954年5月日內(nèi)瓦會議上抗議美國無理阻撓中國留學生回國的依據(jù)，后來經(jīng)過中美大使級華沙會議，為中國留美學生回國打開了大門。1955年春，美國公布了76位中國留學生回國名單，師昌緒是其中一個。回國前，導師科恩問師昌緒：為什么回國？是不是嫌工資少，還是地位低？師昌緒回答說：我是中國人，在美國像我這樣的人多得很，在中國像我這樣的人卻很少，很需要。1955年，師昌緒乘坐克利夫蘭總統(tǒng)號輪船離開舊金山，回到祖國。

“北京、上海，這兩個地方任你選。”1955年6月，中科院技術科學部主任嚴濟慈對剛從美國回來的師昌緒說。但是，這位35歲的洋博士卻選擇了沈陽，因為中科院金屬所在那里。他發(fā)誓要用自己的知識，為祖國富強插上騰飛的翅膀！師昌緒對新事物非常敏感，憑著驚人的學識，敢想敢做，并且說得到、做得到。從1957年起師昌緒一方面帶領金屬所小分隊常駐撫順鋼廠，參加由冶金部主持的航空發(fā)動機的關鍵材料——高溫合金聯(lián)合攻關活動，同鋼鐵研究院、航空材料所有關人員一道，解決了中國最早試制開發(fā)的高溫合金的質(zhì)量問題，接著又對其他高溫合金展開試制工作。另一方面，在所內(nèi)進行一系列研究與開發(fā)工作，利用金屬所1957年進口的真空感應爐，在中國率先進行鑄造高溫合金的研究。1958年，他與姚漢武開發(fā)的不含鎳的奧氏體耐蝕鋼，用在尿素工業(yè)設備上，具有優(yōu)異的抗腐蝕性，經(jīng)中小型尿素廠推廣后獲得好評。為了研究這種鋼在尿素生產(chǎn)過程中，在缺氧條件下仍然具有優(yōu)異耐蝕性機理，他們設計制造了一套在線測試電化學的精密裝置，安裝在南京化肥廠，并探明了耐腐蝕的原因。師昌緒多次在現(xiàn)場解決冶煉、熱加工等問題，為鉻錳氮鋼的研制和生產(chǎn)打下了良好基礎。師昌緒與李有柯等還開發(fā)了鉻錳氮系耐熱鋼和無磁鉻錳氮系高強度不銹鋼，前者用于工業(yè)爐，后者用作潛艇桅桿。

師昌緒似乎有使不完的勁兒，吃飯時看書記筆記，睡覺時身邊也放著圖紙和筆。在他的主持下，1959年又研制出一種不含鈷而其性能達到國際水平的鎳基鑄造渦輪葉片高溫合金。鎳、鉻是高溫合金及合金鋼常用的金屬元素，當時中國稀缺，國外對中國進口實行禁運政策，使得中國在發(fā)展高溫合金及合金鋼等關鍵材料方面十分艱難。針對這種情況，師昌緒提出了“以鐵基代鎳基高溫合金及發(fā)展不含或少含鎳鉻的合金鋼”的倡議。他利用中國豐富的稀土資源，開展了“稀土在鎳基高溫合金中的作用”的研究，并與撫順鋼廠合作率先開發(fā)了一種鐵基高溫合金，這種合金的屈服強度高，并可在700℃高溫下長期工作，處于當時國際先進水平，代替了用量很大的鎳基合金，作為航空發(fā)動機的關鍵部件——渦輪盤投入批量生產(chǎn)，裝備了數(shù)以千計的發(fā)動機，在發(fā)展中國鐵基高溫合金的冶煉、壓力加工、拉削與切削等工藝上作出了重要貢獻。

1964年，中國的新型戰(zhàn)斗機設計出來了，就差發(fā)動機的耐高溫高壓空心渦輪葉片。此前，只有美國能鑄造這種空心渦輪葉片。參加該項課題組的人，包括師昌緒在內(nèi)，誰都沒見過這種多孔葉片，更不要說制造。大多數(shù)人認為，想要研制出這種被美國嚴格封鎖的技術，就像一步登天。師昌緒卻勸大家說：“美國做出來了，我們怎么做不出來，中國人不比美國人笨，只要肯做，就一定能做出來。”他毫不猶豫地接受了這項“不可能完成”的任務。

研制過程中，他們遇到許多技術難題，制造這種多孔葉片，要在近100毫米長的葉身中，均勻地排列粗細不等的9個小孔，最細的直徑僅08毫米，而在側(cè)面進氣口處還要有一個彎角。這種空心葉片比美國生產(chǎn)的那種從底部進氣的短葉片型芯制作工藝要難得多。究竟采用何種材料制作型芯，查閱了許多資料也沒有得到解決。成功總是青睞那些有準備的人，此時，他們從一本美國雜志上刊登的一幅出售不同規(guī)格的細石英管的廣告中得到啟示，決定采用石英管做型芯材料，經(jīng)過試驗取得突破性進展。此外，在型芯定位、造型、澆注、脫芯、壁厚測量以及斷芯的無損檢測方法上作了細致的研究。僅用一年多時間，中國第一代鑄造多孔空心葉片在金屬所實驗室誕生了。經(jīng)過“吹風”試驗與發(fā)動機廠試車，證實空心葉片比實心葉片的表面溫度降低了100℃以上，滿足了設計要求。1965年空心葉片研制成功，使中國成為繼美國之后第二個采用精鑄氣冷渦輪葉片的國家，僅比美國晚5年。直到90年代，中國主要殲擊機發(fā)動機仍采用該工藝制作渦輪葉片，而且向國外大量出口。

70年代初，師昌緒等與無錫動力廠合作，承擔了中國第一代耐熱腐蝕合金制作大型渦輪葉片的研制，并用于南京汽輪機組。師昌緒在從事航空用、民用高溫合金研究開發(fā)的同時，在新型高合金鋼方面也同樣進行了大量研究開發(fā)工作。1972年，在他指導下，金屬所建立了低周疲勞，周期持久，振動載荷持久，有平均應力的疲勞等項測試技術，為高溫合金在接近使用條件下的力學性能的測試開辟了新領域。他重視基礎研究工作，并注意把基礎研究成果用于新材料的發(fā)展。結合鑄造合金，他提倡金屬的凝固過程的研究，在這種思想指導下，1979年至1985年，朱耀霄等開展關于“微量元素在高溫合金凝固過程中的行為”的研究，在國際上首先發(fā)現(xiàn)了某些微量元素對高溫合金中合金元素的偏析作用，從而發(fā)展出四種低偏析鎳基鑄造高溫合金，為中國航空工業(yè)和工業(yè)燃氣輪機的發(fā)展作出了貢獻。也是在他的倡導下，中國科技工作者發(fā)現(xiàn)通過對磷、硅等微量元素含量的有效控制，可以減少合金元素的偏析。這一發(fā)現(xiàn)使鑄造高溫合金的工作溫度提高了20~25℃，而之前世界上每一次理論創(chuàng)新最多也只能把溫度提高5℃。1998年，這一成果被國際實用材料創(chuàng)新會議授予創(chuàng)新獎，是全世界12個獲獎項目之一。

1955年以來，師昌緒用他執(zhí)著的腳步在他摯愛的大地上奮斗了50多個年頭，成為中國著名物理冶金家、材料科學家、戰(zhàn)略科學家、中國科學院院士、中國工程院院士、第三世界科學院院士。2010年1月14日上午，國家科學技術獎勵大會在北京舉行，中共中央總書記、國家主席、中央軍委主席胡錦濤向獲獎者頒發(fā)了獎勵證書，師昌緒院士獲得2010年度國家最高科學技術獎。