人类基因计划是20世纪的三大科研计划之一。随着该计划的全面展开，人类将从分子水平阐释生命活动本质。然而，合金系统中是否存在决定合金结构和性质多样性的“类基因序列”？这是在中南大学材料学院谢佑卿教授脑海中萌生的奇想。他历经30载艰辛探索，发现了合金系统里类似生物体中基因序列的“基本原子团”B-序列，相应的“特征原子”A-序列，和虚拟的“特征晶体”C-序列，开创了“合金特征原子序列工程”新阶段。从而金属材料从经验设计的作坊，步入科学设计的殿堂。 金属材料科学发展过程中，属历史阶段性成果的可粗分为三个阶段：合金宏观热力学和金相学使冶金工艺步入科学发展的轨道；合金统计热力学和晶体学使对合金的认识深入到合金相结构层次；合金的能带理论和价键理论使对合金的认识深入到电子（或原子）结构层次。这些成果都是在19、20世纪，由西方科学家以“还原论”的哲学观，采用分解思维方式建立的分立的理论。如能建立合金系统科学，形成组织、相和电子三结构层次沟通的理论将标志金属材料科学进入21世纪理论整合的新阶段，就能对合金进行全息的描述，从而使合金的经验炒菜式设计向科学组装式设计转变。 谢教授认为：19、20世纪是材料科学分析的世纪，但21世纪的主流将从分析重新走向综合。谢教授对金属材料科学发展的历程进行了认真的哲学思考，基于历史和科学的分析，他以“整体论”的哲学观，采用系统思维方式将19、20世纪以来建立的各种理论，整合成合金系统科学。谢佑卿建立的“合金系统理论”（SSA）贯穿了电子结构层次、相结构层次和组织结构层次：建立了原子之间状态、能量、体积之间的相互作用函数；并建立了结构和性质相互关联的方程；寻找到原子、相、组织三结构层次之间的信息传递规律，较完整地揭示合金性质的本质。 为了深入浅出地解释合金“类基因”序列，谢教授拿出了一副象棋。以金铜合金为例，黑子代表铜原子，红子代表金原子。黑红棋子有序地交叉排列，那么可以看到每一个铜原子被四个金原子包围,每一个金原子被四个铜原子包围，整个棋图就是由这两种原子团交迭形成。如果交换任何一颗黑子与红子的位置，原子团就会发生变化。所有可能的原子团构成类似生物体中基因序列的“基本原子团”B-序列。“结构决定性质，性质反映结构。”这个规律既适用于有机物，同样也适用于无机物。合金系统中合金相的多样性：各种形式的金属间化合物，有序合金和无序合金均是由B-序列中若干原子团交迭形成。B-序列的组合拼接方式不同，便会形成不同结构和性质的合金。 每一个基本原子团的中心原子有各自的特征状态、势能和体积。因此每一套原子团有相应的“特征原子”A-序列。这种特征原子团序列载有合金原子的基本性质信息，初始特征原子铜和金的载体分别为纯金属铜和金自然晶体。由此推论出其他特征原子金和铜状态和性质是他们分别聚合成特征晶体的状态和性质。这一抽象认识，引导出一个全新的原创性模型：合金中存在一组虚拟的特征晶体C-序列，合金是由特征晶体混合形成（即CCM模型）。谢教授将CCM模型视为SSA框架的核心，中枢和灵魂，他甚至将SSA框架称为合金特征晶体理论。 通过铜镍、金铜、钛铝等合金系研究证明，一旦A-、B-和C-序列信息确定，根据谢佑卿建立的特征晶体相加定律，便可获得合金的五张信息图：原子状态图、晶体结构参数图、物理性质图、热力学性质图和相图。 如果把材料科学比喻成一个地区，相图则相当于区域边界图。综合其他四张图，便可获得此地区的风土人情、山川河流和地下矿藏等资料。五张图是合金系统的全息图，它深入到电子领域破译合金的本质。 实践是检验真理的唯一标准。令人惊喜的是，根据特征晶体相加定律可获得各种化合物和合金的完整信息得出的计算结果与实验结果很吻合。以金铜合金为例，计算得出的平均原子势能金铜化合物平均原子势能是－3.7366电子伏特，实验结果是－3.7367电子伏特,而按照国外的“流行方法”得出的计算结果是－4.3998电子伏特。这表明，金属材料科学的发展迈向了第四阶段。前三阶段主要是国外科学家做的贡献。在新的征程中，谢佑卿集成创新，凭着深厚的理论基础和坚强的毅力，在荆棘中踏出拓荒者淌满血汗的蹊径。曲高并非和寡，SSA框架的全体论文相继在《中国科学》上发表。最近，以Ti-Al合金系为例，谢佑卿介绍合金系统科学框架的4篇长幅论文在欧洲《物理学报》连载。 欲建立综合性的合金系统理论，其困难不亚于前三个阶段。谢佑卿寄厚望于后来者，但他仍将沿着“困难—喜悦—再困难—再喜悦”的轨迹渡过一生。