张统一，河南省郑州人，生于1949年10月，香港科技大学讲座教授，材料科学、工程科学和固体力学专家。1978—1979年就读于新乡师范学院（现河南师范大学）物理系；1979—1982年在北京钢铁学院物理化学系金属物理专业获得硕士学位；1982—1985年在北京钢铁学院物理化学系金属物理专业获博士学位；1986—1988年作为洪堡学者在德国哥庭根大学工作；1988—1990年在美国罗彻斯特大学从事研究工作；1990—1993年作为研究科学家在美国耶鲁大学工作；1993年以来，在香港科技大学机械工程系工作。兼任远东及大洋洲断裂学会副主席、国际断裂会议执委。在断裂力学，微观、纳观力学和材料的氢致开裂等领域取得了多项创新性成果，拥有两项美国专利和一项国家专利，获两次国家自然科学二等奖（1987和2007年度），2001年获得美国ASMInternationalFellow，2003年获香港裘槎高级研究学者奖。收到过5张SCI贺卡和1张Elsevier贺卡，祝贺其论文引用次数名列本领域前1%。组织并主持三次国际学术会议，包括首次在中国召开的第八届国际断裂基础大会。特邀为Mechanics of Material，International Journal of Fracture，Engineering Fracture Mechanics，Composites Science & Technology等学报编辑了8期特刊。2011年当选为中国科学院院士。
材苑漫漫，学海无涯。中国科学院院士张统一，年少即苦海行舟、笃定志向，求学路苦中作乐、勤奋不辍，研究中苦思研精、追求精益，收获时苦尽甘来、坚定依旧，为师际苦心经营、桃李芬芳。他几十年如一日，全心投入科学研究，于清苦的学术工作中体味出甘甜和快乐，唱响了属于材苑学海“苦行僧”的华丽乐章。
苦海泛舟，心若磐石志不渝
1949年10月，张统一出生于河南省郑州市的一个知识分子家庭。由于父兄均从事科学技术工作，幼小的张统一便对自然科学产生了浓厚的兴趣。上学后，他开始接触自然科学的基础知识，一边学习课本上的知识，一边思考着大千世界中的奥秘。中学以后，张统一愈加喜欢数学、物理等自然科学知识，对老师讲的每个公式和定理都要问个“为什么”。“刨根问底”式的学习方法帮助他牢固地掌握了课本上的每一个基本原理和问题。1965年，凭着对自然科学的浓厚兴趣，张统一报名参加了郑州市中学生物理竞赛，辛勤的汗水换来了如意的结果，他考得了优异的成绩。同年，他考入河南省重点高中郑州一中。郑州一中全省招生，对学生要求十分严格，紧张而规律的学习生活使得每一位“老一中”学生都受益匪浅。张统一如饥似渴地学习，希望用科学文化知识投身到新中国的建设。然而，一场突然袭来的文化大革命让他的学习戛然而止。1966年，教育全面停顿，对科学知识无比渴求的张统一与其他刚刚升入高中的同学们一起被迫离开了课堂，他们那颗炽热的求知之心也像遭到了冰霜雨雪一样，泄了气。
1968年，毛主席发表了“知识青年到农村去接受贫下中农再教育”的最高指示。1969年1月，张统一同8位同学一起背着行囊远赴河南省西南山区方城县独树公社插队。从小在城市中长大的张统一开始接触农村的生产劳动，学习各种地里面的“粗活儿”。刚开始，张统一对农村劳动生活十分不习惯，对中断教育的做法也非常不理解，那颗“科技报国”之心遭受到了重创。每到夜晚，张统一都辗转反侧，每每想要放弃，几分不甘又涌上心头。终于有一天，在痛苦的思考和抉择中，年轻的张统一想通了，他相信这样的日子迟早会过去，应当随时准备迎接新中国建设的曙光。于是，他开始在简陋的劳动环境中恢复学习，在劳动中积极思考祖国的未来。那时候，他参加的耕种或运输任务大多是笨重的体力活。他开始联想：农业生产如果要进步，就必须改进落后的生产工具和生产方式。只有科技进步和科学技术现代化才能发展新中国！后来，他又参与了漯（河）南（阳）铁路的修建，他主动向工程技术人员学习测绘知识，从中他进一步认识到了科学技术的重要性。由此，他和同学们一起学科学、学技术，尝试科学种田，并挤出时间把高中课程读完。
1971年，中小学教育逐步恢复，郑州市急缺大量中小学教师。这年底，大批郑州知青被招回郑州师范接受中小学教师培训。张统一近三年的知青劳动生活也终于接近尾声。在郑州师范物理班培训三个月后，他被分配到郑州七中担任物理教师。教研组的七八个教师中，只有张统一没有大学经历，于是他深感责任重大，任务艰巨。他经常想：“作为一名人民教师，绝对不能误人子弟，一定要对得起每一个学生。”于是，他开始发奋地学习，边学边教，不仅学习物理，还要挤时间学习数学、化学、语文等课程。当时，同宿舍的郭家宽老师是张统一郑州一中的同学，工作和学习也同样万分刻苦努力。两人在这段艰苦的岁月中共同经历磨炼，相互鼓励、相互支持，建立至今还为二人所经常回忆的诚挚友谊。他不仅自学完成了高中的全部课程，而且还尝试学习了大学的基础课程。为此，他常到郑州大学物理系旁听和请教。功夫不负有心人，他很快就学完了大学物理系的全部基础课程，同时也加强了教课的专业能力，成为了郑州七中一名认真负责的任课教师。
1977年，高考制度得以恢复，张统一迫不及待地报了名。凭借着多年的自学功底，他5门功课考得了408分的优异成绩，而当年清华大学在河南省的录取分数线也只有260分。怀揣着科技报国的梦想，张统一喜悦地轻叩着象牙塔的大门。然而，残酷的录取制度再一次将他的梦想击碎，因为“年龄过大”，多所名校看过张统一的档案后都摇头而去。1978年初，全国高校对1977届学生实行扩招，爱才心切的新乡师范学院（现河南师范大学）录取了张统一，帮他圆了大学梦。
自1978年4月进入新乡师范学院物理系学习后，张统一百般珍惜这个久所盼望的读书机会，争分夺秒地学习，恨不得一天当做几天用。为了将熄灯制度对学习的影响降到最低，张统一甚至“见灯起舞”，将灯亮作为起床号令。当年，“高等数学”全年的课程，他在不到半年的时间里就把讲义中两千多道习题完整地做了两遍；在普通物理电磁学部分的学习中，他突击一周，解完了三百多道习题，比老师布置的习题要多十余倍……他就是要通过这样大量的解题练习，牢固地掌握概念、熟练地运用公式、深刻地领会原理。他说：“这是为了攀登高峰，必须打下的根基。”在完成教学大纲的规定内容之外，他还自觉选修了研究生班开设的“热力学”和“数学物理方法”。研究生班的师生都被他的学习精神所感动，为他旁听准备了桌凳，任课教师王勉教授课后还经常专门对他作个别辅导。谈起此事，张统一依旧对王勉教授充满着无限的感激之情。
艰苦的环境磨砺了张统一的坚定意志，他心若磐石，将满腔的报国志向化为学习动力，苦海泛舟，扬帆远航。
苦中作乐，材苑求学勤为径
1979年4月，刚开始读大学二年级的张统一报名参加了恢复高考后的第二次研究生招生考试，依靠着扎实的基础知识，他又一次脱颖而出，5门功课取得367.5分的优异成绩，其中数学、物理和热力学三门业务课成绩为266分。随后，张统一被北京钢铁学院金属物理专业录取，踏入材苑的学海继续深造。
进入钢铁学院的张统一被浓厚的学习氛围深深吸引，更加勤奋地投入到专业学习中。由于对钢铁专业不甚了解，进入金属物理专业学习的张统一对材料学科的课程不太适应。于是他每天都去阶梯教室和图书馆占座，挤出时间读书、学习，如饥似渴地在材料学海中汲取营养。在“金属X光射线”课程的学习中，他不仅将教材中要求的关系式反复背记，还在课后进一步推导，力求掌握全部的证明过程，并就金属结构方面向老师提出一些问题，以期得到更多的指导。为了更好地用数学方法解决材料学问题，张统一主动到数学系请教。在完成规定科目的学习后，他又开始涉猎相关学科的知识，比如他选修“电子计算机”课程，寻求在工程实验中提高计算效率。最为难得的是，他还见缝插针地学习从未接触过的英语。经过反复进行听、说、读、写的训练，一年多时间他便从只认识26个字母提高到了一般的笔译和口译水平，攻下了外语学习的堡垒。平日超出凡人的努力，让张统一很快就适应并喜欢上了材料学科，决心在金属物理领域深入钻研。
北京钢铁学院材料物理专业实力雄厚，这给张统一提供了良好的学习环境。在老师的帮助下，他完成了X光射线、量子物理、凝聚态物理等课程，扩展了基础知识，进入了研究生课题研究阶段。在吴兵教授和苏世漳教授的指导下，张统一选用1J50、1J13、65Mn三种材料，采用不同的热处理工艺，制作了多片型、单片型的压磁式传感器。通过大量的实验，张统一用1J50和1J13材料做出了回线误差小于0.1%的传感器，其中用1J50所做的传感器综合精度优于0.3%。他所做的实验结果表明，单片传感器的回线误差小于多片传感器的回线误差。在研究中，他发现回线误差的主要原因是多片传感器的机械加工精度不高，因此传感器内的应力分布在加载和卸载的过程中不重复，如果将多片传感器装入弹性架，可以减少这种不重复性，降低回线误差。另外，他还认为前人提出的直流磁化下的回线误差不能表征交流磁化下的回线误差，因为后者远小于前者，并且后者与矫顽力的关系也比前者弱。1982年，张统一获得硕士学位。
获得硕士学位的张统一并不满足于此，他决心继续读博深造。他以优异的成绩成为北京钢铁学院首批3位博士研究生之一，从而开始了新的学习生涯。博士阶段，张统一师从著名金属材料专家肖纪美和褚武扬，针对材料的氢致开裂机理开展深入的研究。他跟随肖纪美团队从国民经济的实际需求出发，将断裂学科引入金属材料领域，首先提出了“断裂化学”这个新的分支学科，并且通过大量的实验结果提出一大批具有独创性的新见解。扎实的学科基础和出色的独立工作能力，使得张统一很快在团队中崭露头角，在氢脆和氢致滞后开裂研究领域进行了大量实验，做出了具有开创性的工作。在肖纪美和褚武扬的指导下，他主要做了四部分的工作：氢对纯铁弹性模量的影响，氢在α-Fe中的应变场，氢和位错的交互作用及氢致软化、Ⅱ型试样的氢致开裂和应力腐蚀。他的工作首次揭示了氢对纯铁的弹性模量影响很小；扭转应力条件下钢铁也能发生氢致滞后开裂；氢在α-Fe中的应变场是非球对称的；非球对称的氢应变场与螺位错有交互作用，从而导致了氢致软化；Ⅱ型钢铁试样在盐水中的应力腐蚀机理仍是氢致开裂。他的工作对于深入理解金属氢致开裂的机理做出了重要贡献。
1985年，张统一依靠勤奋的工作取得了突出的成绩，顺利通过答辩，成为我国冶金战线在1985年7月1日前授予的第一批博士（仅3名）。1987年，张统一随肖纪美团队获得国家自然科学二等奖（十人中排名第三）。1988年，他被授予中国科学技术协会青年科技奖。
苦思研精，科海弄潮立涛头
1985年，博士毕业的张统一受到了家乡河南的盛情邀请，河南省领导亲自到钢铁学院请求学校将其分配至豫工作。但是，本着人尽其才的原则，张统一最终选择留校任教，继续他的学术研究工作。
1986年，张统一由于突出的工作成绩获得了德国洪堡奖学金，远赴德国哥廷根大学留学。在德国他师从著名金属物理大师Haasen教授，二人合作研究氢对单晶硅脆韧性转变的影响。1988年，结束了德国留学的张统一来到美国罗彻斯特大学从事博士后研究工作。在美国院士李振民教授的悉心指导下，他开始了微纳米力学的研究。1990年，张统一来到美国耶鲁大学，作为研究科学家进一步开展了微纳米力学方面的研究。1993年，张统一来到香港科技大学机械工程系工作，深入地开展材料学和力学方面的工作，从讲师做起，1995年晋升为终身副教授，2002年晋升为正教授，2008年晋升为讲座教授一直至今。
多年来，张统一的学术成就和贡献主要围绕三个方面：
第一方面是多场断裂力学。首先，通过大量工作，他和董平、赵明嗥、钱才富获得了精确边界条件下二、三维压电、电磁介质中的基本断裂问题和解析解。先前，裂纹面上不同的电近似边界条件曾在国际上引起过广泛的争论，这些解析解不仅证明了电不可穿透边界条件和电可穿透边界条件等常用裂纹面上的近似电边界条件只是严格电边界条件的极限情况或特例，并且阐明了它们的适用性和适用范围。这些成果被国际著名学者包括澳大利亚两院院士、英国皇家院士Mai教授，杨卫院士，黄克智院士，杜善义院士和美国Atluri院士在科研中使用和引用。例如美国McMeeking院士用张统一的解来分析其实验结果。由于突出的工作成绩，张统一在2005年和2007年共收到3张SCI贺卡，贺卡中写道：“根据SCI，该文章被引用次数是该文处于这一领域的前1%。表明你们的工作具有极大的影响性，在该学科领域及同行中产生了巨大的反响。”其次，张统一和学生付苒对电绝缘裂纹和光滑样品在力电联合载荷作用下的系统性实验研究揭示了压电材料的复杂断裂失效机理。当材料从顺电相变到铁电相时，材料内会产生内应力，其大小和分布随着力电载荷以及极化状况的变化而变化，内应力能够阻碍或协助外载荷使材料断裂失效。材料中的缺陷可束缚电荷，诱导局部放电，改变压电陶瓷的失效行为。杨卫院士在专著中介绍了这些实验成果，并称之为“付—张实验”。再次，基于电位移和电场强度之间的非线性关系，高华健、张统一和董平一起提出条带极化饱和（PS）模型。PS模型给出了积分路径包含电塑性区的全局J-积分和仅包含裂纹尖端局部J-积分，并利用裂尖局部J-积分作失效判据，理论预测的压电陶瓷的断裂行为与实验结果有很好的一致性。PS模型得到了美国Suo院士，美国加州理工Ortiz教授和波兰院士德国Gross教授的引用。随后，张统一、赵明嗥和高存法又提出与Dugdale模型有精确对应关系的条带介电击穿（DB）模型：即电位移对应于应变，电场强度对应于应力，裂纹前沿条状区的内电场强度为击穿强度。DB模型同样给出了与全局J-积分和裂尖局部J-积分。利用裂尖局部J-积分作失效判据，DB模型所得结果与PS模型相同。接着，张统一和高存法将压电断裂上的成果推广到力电磁多场耦合的断裂研究，给出了任意载荷作用下力电磁耦合固体中可穿透界面裂纹的显示解析解。由此，张统一应邀在第12届国际断裂大会上和在第18届欧洲断裂大会上作压电断裂的大会报告。凭借着这些贡献，张统一、高存法、赵明嗥和董平获得了2007年度国家自然科学二等奖，张统一也因此获得了香港2003年裘槎高级研究学者奖。
第二方面是微纳观力学。首先，张统一科研组提出并发展了微/纳薄膜力学性能的微/纳桥测试理论和方法，形成了完备的单层膜、双层膜、多层膜、纳米管和纳米线的力学性能测试方法，同时给出了悬臂梁测试方法的理论基础。北京科技大学宿彦京教授读博士期间就在张统一指导下从事微桥测试研究。该方法能够同时测量薄膜的残余应力、杨氏模量、弯曲强度和薄膜的塑性行为以及材料的内禀尺度参数。微桥方法发表后即被MEMS手册收录。美国两院院士Nix教授在国际小尺度系统力学性能研讨会议上，对张统一等人提出的微/纳桥测试理论和方法做了重点介绍，张统一还专门应美国李振民院士之邀撰写“微桥测试”一章。其次，张统一与其合作者给出了薄膜/基体系统中产生错位、微孪晶和裂纹的临界厚度解析公式和计算错位密度、裂纹密度和深度的解析公式，发展了测量薄膜中残余应力压合断裂法。中国台湾中研院院士Tu教授支持张统一的观点，认为纳米孪晶是松弛薄膜错配应变的机理之一，薄膜临界厚度和裂纹密度的成果被写入美国出版的残余应力手册。再次，张统一和胥伟华发展了微/纳米压痕实验方法。郑哲敏院士在其纳米硬度测试的综述性文章中认为：张和胥的工作将材料粗糙表面引起的表面能影响考虑进来可以解释纳米压痕的尺寸效应。张和胥的理论使纳米压痕实验在测量硬度、杨氏模量的同时，可以测量材料表观表面应力。
第三方面是氢渗透和氢致开裂。在肖纪美院士和褚武扬教授指导下，张统一对氢在铁中的应变场研究作出原创性成果。他研究发现恒扭矩作用下钢能发生氢致滞后开裂，理论计算发现氢的应变场是非球对称的。美国两院院士Hirth和美国Birnbaum院士支持他关于氢在铁中的应变场是非球对称的工作。ActaMetallurgica和ScriptMetallurgica主编Ashby和Hirth从349篇关于氢对金属材料影响的论文中筛选了31篇编辑成书，其中有3篇华人的论文，2篇是张统一、肖纪美和褚武扬关于氢应变场的论文。他和Haasen关于氢对硅脆性断裂转变的实验结果被美国Birnbaum院士和美国Clarke院士引用。此外，他和郑永平建立了利用氢渗透技术测量扩散系数的连续流模型，发展了被广泛使用的传统时间滞后法。利用传统技术测得的氢在钢中的扩散系数会相差4个数量级，而他和郑永平的氢扩散连续流量模型可以同时测量氢的扩散系数和研究表面效应，从而消除了试样厚度对测量结果的影响，给出可靠的氢扩散系数。美国ASMInternational基于他“利用理论和精湛的实验技术，对氢扩散，压电陶瓷断裂，石墨层间化合物及薄膜系统的巨大贡献”，授予他2001年ASMInternationalFellow。
近三十年来，张统一始终全身心投入学术研究工作，在材料学、力学等领域一直处在前沿水平，于科海弄潮而勇立涛头。
苦尽甘来，学无止境心依旧
一分耕耘，一分收获。如今，张统一在材料科学、工程科学和固体力学领域成就卓著，著作等身。
张统一辛勤依旧，执著地耕耘在研究一线。由于突出的学术成绩，张统一的工作得到了国内外知名学者的高度认可，他也受邀到各地开展学术交流，经常奔走于各大科研院所，与同行们一起探讨最新的研究进展。近年来，他先后到清华大学、中国科学院力学研究所、南京航空航天大学、郑州大学、浙江大学、宁波大学、北京理工大学等院校讲学，将自己的工作进展与同行学者交换意见，同时了解领域内的前沿问题。2009年3月，张统一回到母校北京科技大学，在中国材料名师讲坛上作了题为“应变下的铁电薄膜材料”的学术报告，详细介绍了他在材料的机械性能、微观力学/纳米力学、微结构与材料性能的关系、铁电和压电材料、薄膜、纳米线及纳米管、微米/纳米桥实验、扩散与相变等领域的研究进展，并且与母校师生们进行了面对面的交流。昔日恩师柯俊院士、肖纪美院士、葛昌纯院士悉数到场，对张统一的辛勤工作给予高度肯定。
张统一勤奋依旧，坚持躬身于钟爱的学术领域。除了外出交流，他长年奋战在实验室，坚持每周七天的工作制度，每周六召集研究小组开组会。即使下班回家，他的神经依然紧绷于学术研究。每每于深夜或凌晨迸发新的研究思路，他会立即拿起电话与梯队成员交流最新想法。肖纪美和褚武扬先生都对学生张统一的工作精神大为赞赏，当被问及爱徒的最大特点时，他们都选择了“勤奋”二字。
张统一求实依旧，始终关注基础领域的研究进展。在学术研究中，很多学者因为贪图成果而急功近利，而张统一则是一名默默的耕耘者。长期以来，他并不以学术热门或研究前沿为工作导向，坚持耕耘在基础理论一线，本着严谨求实的工作作风做出了大量卓有成效的工作，研究成果得到了国际学术界的高度肯定。
张统一朴素依旧，全身心投入到了无止境的学术研究中。虽然学术领域成就显著，但是张统一在生活中十分朴素，他几乎放弃了所有物质上的享受，全身心地投入到工作中。到香港科大工作后，他养成了打羽毛球的爱好。打羽毛球能使他从繁忙的工作中放松下来，是他再充电的最佳手段，这也成为他仅有的业余生活。当谈起对张统一的印象，大学同学常方高说：“他读大学时候就是食堂、宿舍和教室的‘三点一线’式生活，如果说他有爱好，那就是学习。”
学术研究的工作看似清苦平淡，但张统一却乐在其中，他深知学海无涯，还有万千的问题需要一个一个解决。因此，唯有竭尽所能，才能在学无止境的研究中有新的突破。
苦心经营，孕育桃李吐芬芳
在香港科大，张统一组织了一个囊括访问学者、博士后和研究生的学术团队，他的学生们不仅在学术领域屡有建树，还在人才培养中佳音不断。成果得益于他尊师重教的教育理念，也得益于他多年来的苦心经营。
张统一尊敬恩师，永远铭记老师的教诲。张统一怀有一颗感恩之心，对帮助过他的人都记在心上。1979年至1986年，张统一在北京钢铁学院学习时间长达七年，他说：“钢院帮助我系统地完成了研究生阶段的学习，这里是我难以忘怀的母校。”在张统一的心里，钢院求学的岁月承载着他的报国梦想，每一个帮助过他的老师都对自己恩情似海。他对马如璋先生敬重有加。马先生身患癌症却依然坚持奋战在科研一线，忘我的工作精神令张统一十分感动，是他的精神导师。肖纪美和褚武扬先生是张统一的博士生导师，也是他学术研究的领路人。谈起两位导师，张统一充满了感激：“肖先生做事效率很高，手写材料都是一气呵成，不用进行修改。褚老师是一名优秀的学者，工作特别投入和认真。从两位老师身上我学到了很多为学和为事的道理，受益一生。”直到今日，只要来到北京，张统一就会第一时间回母校看望恩师，汇报自己工作中的最新进展，表达感激之情。
言传身教、身体力行是张统一的为学真谛。年过花甲的张统一如今已为人师，指导自己的学生开展研究工作也成为他的一项重要工作。学生黄海友谈起张统一，充满了敬佩之情：“张老师工作特别勤奋，可以说是我接触过的最勤奋的学者，所有学生都被他的工作状态深深感染，因此不敢有丝毫松懈。另外，他还注重在学术中给我们指点方向，他教导我们不要急功近利，‘发论文只是科研工作的副产品’，让我受益匪浅。”多年来，张统一以身作则，用严谨求实的工作精神引领团队，使每一名学生的学术工作取得明显进步。如今，他的学生纷纷选择到国内外科研院所或大型企业继续发展，他们都取得了相当不错的成绩，可谓桃李满天下（如康飞宇：清华大学深圳研究生院院长，胥伟华：中国科学院机关党委副书记，张锌：美国波士顿大学教授，郑永年：清华大学科研院副院长，王天宏：西北工业大学教授，赵明嗥：郑州大学科研处处长，高存法：南京航空航天大学教授等）。
张统一宽以待人，始终保持谦和的态度。虽然对待学术问题精益求精，但是生活中张统一却平易近人，没有一点架子。他经常利用节假日时间邀请学生们参加聚会，交流工作和生活中的思想困惑。他十分推崇美国斯坦福大学Nix教授的观点：明确目标，释放激情，勇往直前，无论以前如何，现在努力一切都还来得及！
2011年12月9日，张统一接过中国科学院院士证书。他深知当选院士之后责任更加重大，使命更加艰巨，唯有加倍努力，全身心投入研究工作，才能感谢和回报大家的信任。
悠悠材苑，漫漫学海，执著勤奋的“苦行僧”张统一将继续在他钟爱的学术之路上修行，以更加出色的科技成果报效祖国。