文/沈黎明
他是我國超精密齒輪研制專家,研制出的1級精度齒輪,為齒輪精度之冠,達到國際領先水平,有“精密齒輪王”的美譽;
他臨危受命,投入國家激光光盤核心技術攻關中,研發(fā)出中國第一臺光盤伺服槽及預制格式刻劃機;
他追趕世界微機械系統(tǒng)發(fā)展步伐,創(chuàng)建我國第一個微機械工程研究室,先后圓滿完成了30項國家重大研究任務。
他就是中國科學院院士、大連理工大學教授王立鼎。
王立鼎1934年出生在遼寧省遼陽市一戶普通人家,家里生活非常貧困,有時連飯都吃不飽。盡管如此,父母還是竭盡所能將他送進學校,希望他好好學習,將來成為一個有知識的人。王立鼎學習十分刻苦,但讀到五年級時,由于家里實在交不上學費,不得不輟學,這對一門心思讀書的他打擊很大,他盼望日后有機會再進校門。 1948年,王立鼎在盼望中終于迎來轉機,這一年遼陽市解放,王立鼎又得到學習機會,生性好強的他主動要求直接讀六年級,并通過努力在當年期末考試中拿到了班里的第二名。升入初中后,王立鼎學習依然非??炭?,常常一學就是大半夜。俗話說功夫不負有心人,王立鼎的成績在班級里每年都名列前茅,最終以全年級第一名的成績順利畢業(yè)。
初中畢業(yè)后,王立鼎為了減輕家里負擔,報考中專學校,想早點畢業(yè)為父母分憂。選擇學校時,因從小常去祖父家榨油的小作坊玩,對機器運轉產生的神奇力量很感興趣,便選擇了位于沈陽的一所機械制造學校,進入金屬切削專業(yè),從此與機械結緣。王立鼎中專畢業(yè)時,恰逢國家出臺優(yōu)秀中專學生報考大學的政策,最終王立鼎考取了與機械有關的吉林工業(yè)大學機械系機械制造工藝及設備專業(yè)。來到長春這座有著“北國春城”美譽的中國歷史文化名城,王立鼎顧不上欣賞當?shù)氐膬?yōu)美自然風光和厚重的歷史古跡,一頭扎進知識的海洋,每天宿舍、教室、圖書館三點一線成了生活常態(tài)。為了博覽群書,沒課時在圖書館一待就是幾個小時,挑燈夜讀更是家常便飯,學習成績在班里一直名列前茅。如今談到這段坎坷的求學經歷,王立鼎依然心中充滿感激之情,他說:“我從小就對中國共產黨有一種樸素的情感,感謝黨讓我有了寶貴的讀書機會”。
1960年,王立鼎順利完成大學學業(yè),填報畢業(yè)志愿時,他只寫了一句話——服從國家需要,到祖國最需要的地方去。由于他學習成績優(yōu)異,并在做畢業(yè)設計中完成了一篇《利用放射性同位素研究齒輪磨損》的論文,獲得優(yōu)秀獎,被中國科學院長春光學精密機械研究所看中,從此王立鼎成為新中國科研隊伍中的一員,從齒輪研究開始,踏上了為祖國貢獻聰明才智的科研之路。
1961年,研究所接到中國科學院下達的為光電經緯儀研制6級至5級精度齒輪的任務。這是一項軍工項目,所領導經過慎重研究,決定將這項任務交給年輕的王立鼎。當領導找他談話征求意見時,聽完任務要求,王立鼎深知這項任務的艱巨,更知道其對祖國國防建設的重要性,于是毫不猶豫向領導表態(tài):“保證完成任務?!苯邮苋蝿蘸螅趿⒍θ硇耐度氲窖兄浦?,他早晨5點起床從給齒輪磨床預熱開始,一直忙到小半夜,每天只睡5個多小時覺。憑著這樣一種拼命精神,經過反復研究,不斷攻關,王立鼎很快圓滿完成了任務。在這項研制過程中,王立鼎產生了研制高一級精密齒輪的想法。齒輪精度分為12個等級,數(shù)值越小精度越高,最高精度為1級。
王立鼎是那種有了想法就迅速付諸實施的人,很快他就在研究所領導支持下忘我地投入到研制中。每天幾乎工作近20個小時,很多時候到了吃飯時間,匆匆吃上幾口馬上回到機床旁繼續(xù)攻關。最終通過改造國產機床、創(chuàng)新工藝等一系列大膽舉措,研制出了4級精度齒輪,達到了當時國內先進水平。1965年,這項成果獲得了 “中科院優(yōu)秀科研成果獎”。
獲獎不久,一項更艱巨的科研任務落到王立鼎肩上。當時國家國防建設中需要超精密齒輪,這一精度的齒輪當年國內從未制造過,國際上也只有位于瑞士的一家公司能制造。領命時王立鼎立下錚錚誓言:只要國家需要,不管要求多高,我一定能做出來。做超精密齒輪需要先進機床,由于西方封鎖,我國很難進口先進機床,王立鼎便立足現(xiàn)實,在國產機床上進行大膽改造,與此同時創(chuàng)建了“易位法”等多種新工藝,經過一年多不懈努力,于1966年研制出國內首個超精密齒輪,滿足了軍方需要。超精密齒輪加工技術在工業(yè)生產、航空航天及軍用裝備生產等多個領域具有重要戰(zhàn)略地位,是一個國家制造業(yè)水平的重要標志之一。王立鼎剛過而立之年便取得如此成就,成為國內公認的超精密齒輪研制專家,贏得了“精密齒輪王”的美譽。
此后王立鼎加快了齒輪研制追趕國際先進水平的步伐。為繼續(xù)提高齒輪精度,經過一番精研細琢,他毅然將國際上機械結構最高精度的測量裝置——端齒分度機構用到自己改裝的齒輪機床上,使機床達到當時國內齒輪機床從未達到過的精度,終于經過十余年攻關、實驗,研制出2級精度齒輪,使我國一舉躋身國際先進行列,其實體樣件已作為我國校對齒輪量儀的基準。1965年至1980年,王立鼎先后研制出5批世界一流的超精密齒輪,應用于我國雷達及相關軍工生產中,為這些領域的快速發(fā)展奠定了堅實基礎。
20世紀80年代初,西方一些發(fā)達國家開始研制激光光盤,其信息存儲量高出磁盤約100倍,而且不受電磁場影響,壽命也大大高于磁盤,這引起包括我國在內的世界眾多國家的關注。當時我國想引進這一技術,但西方公司叫囂絕不賣給中國。
面對這種狀況,1984年,國家科委決定組織相關專家啟動光盤研制項目,自力更生自主研發(fā)。生產激光光盤的核心技術是制作光盤母版的設備——光盤伺服槽及預制格式刻劃機,它的制作涉及光學、機械學、電子學、計算機四門學科,
研制難度非常大。國家科委將這項任務交給了研究能力雄厚的中國科學院長春光學精密機械研究所。研究所領導深知任務艱巨,經反復研究,認為王立鼎堪當此重任。所長唐九華找來王立鼎,說明情況后希望由他主持這一項目。這讓一直潛心搞齒輪研制的王立鼎有些猶豫,擔心難以勝任。唐九華見狀語氣鄭重地說:你能通過改造國產設備、創(chuàng)建新的工藝研制出國際水準的超精密齒輪,體現(xiàn)了一種敢為人先的精神,我們選擇你看重的就是這一點。聞聽所長此言,王立鼎不再猶豫,當即接下了任務,迅速組建起一支集所內百名具有相關知識科技人員的研制隊伍,在沒有任何參考資料,絕大多數(shù)人連激光光盤都沒見過的條件下開始了科研攻關。王立鼎率先垂范,一邊努力補充專業(yè)知識,一邊帶領大家投入到研制中。他將人員按專業(yè)知識分設五個組,根據他們各自專業(yè)特長分配相應研制任務。研制中王立鼎既是指揮員,又是戰(zhàn)斗員,從研究制定工作計劃、攻克技術難關,到一次次實驗,每個環(huán)節(jié)都能見到他的身影,有時遇到一個技術難題,一忙就連軸轉好幾天。他這種忘我的科研精神,激勵著每一位研制人員。天道酬勤,經過全體人員不懈努力,四年后,王立鼎帶領的團隊成功研制出中國第一臺光盤伺服槽及預制格式刻劃機,徹底打破了西方發(fā)達國家對我國激光光盤的封鎖,填補了國內空白。在中國科學院組織的鑒定驗收中,著名光學專家王大珩等多位兩院院士表示,王立鼎主持設計的成果不僅在單元技術上有多處突破與創(chuàng)新,還有十余項技術指標達到了世界先進水平。1992年,王立鼎帶隊完成的這項成果榮獲國家科技進步二等獎。
20世紀90年代初,國外微機械系統(tǒng)發(fā)展動態(tài)傳入國內。這是一種尺寸在幾毫米乃至更小的高科技裝置,其內部結構一般在微米甚至納米量級,為一個獨立的智能系統(tǒng),主要應用于高新技術產業(yè),是一項與國家科技發(fā)展、國防安全等諸多方面相關的關鍵技術。具有敏銳科學思維的王立鼎馬上意識到,這是未來機械領域的重要發(fā)展走向,便立即主動向上級提出申請,希望成立專門研究機構,盡快追趕上這一世界新科技的發(fā)展。上級領導很重視王立鼎的申請,于1992年5月在研究所成立了我國第一個微機械工程研究室,任命王立鼎為研究室主任。一上任他立馬投入到研究中,第二年便出版了中國第一本微機械系統(tǒng)譯文集《微機械》,積極向國內同仁介紹這一系統(tǒng)。與此同時,王立鼎先后承擔了30項國家這方面研發(fā)任務,全部圓滿完成,其中微型機械運動參數(shù)測試儀、微操作系統(tǒng)等5項成果達到國際先進水平。一些人對王立鼎要求進行微機械系統(tǒng)研發(fā)不理解,認為他這是自討苦吃;個別人甚至說:你在超精齒輪研究方面造詣非凡,已成為國內頂級專家,何必投入到一個陌生領域,一旦失敗豈不毀了名聲。聽到這些議論,王立鼎并不回應,他心里清楚,自己之所以這樣做,并非想在這個領域博取什么名聲,目的只有一個,就是希望將這一新型系統(tǒng)的高科技技術引入國內,為祖國培養(yǎng)出一些這方面的棟梁之材。1995年,王立鼎當選為中國科學院院士。
1998年,大連理工大學為了加強學科建設,時任校長、我國著名力學家程耿東院士力邀王立鼎來校工作,兩年前受聘為該校教授的王立鼎年底正式調入大連理工大學。入校后,程耿東校長希望王立鼎集合機械、物理、材料等幾個學科組建一個跨院系、跨學科的微系統(tǒng)研究機構,王立鼎欣然答應。一番緊鑼密鼓的籌備后,1999年,大連理工大學正式成立微系統(tǒng)研究中心,王立鼎親任主任,吸收一些國內優(yōu)秀人才和校內優(yōu)秀學子組建起一支30多人的研究隊伍。研究中心相繼完成了一系列國家重大科研課題,現(xiàn)在這支隊伍已發(fā)展成遼寧省微系統(tǒng)、微制造重點實驗室。
以國家需要為己任,在跨專業(yè)研制我國光盤伺服槽及預制格式刻劃機、引進發(fā)展我國微機械系統(tǒng)過程中,王立鼎仍不忘超精密齒輪研制的老本行。他深知7級、6級精度齒輪市場需求大,能夠量產,而超精密齒輪研制難度極高,難以量產,但它又是國家高科技項目和軍工生產不可或缺的必需品。2002年,為了在超精密齒輪研制上擺脫國外“卡脖子”狀況,王立鼎謝絕一些企業(yè)、公司的高薪邀請,在大連理工大學重建起高精密齒輪研究室,全心致力于提高齒輪加工精度。他說:國家需要超精密齒輪,哪怕只需要一個,我們也要做出來。正是秉持這樣一種理念,經過堅持不懈的深耕,2017年王立鼎帶領的團隊終于研制出1級精度標準齒輪,達到國際領先水平。這項具有完全自主知識產權的成果,一舉填補了國內外1級精度齒輪制造工藝與測量方法的空白。目前,王立鼎率領的團隊是我國唯一一支超精密齒輪研制隊伍,承擔著國家各個重要項目超精密齒輪的研制任務。
60余年來,王立鼎一直懷著一顆感恩之心,一份愛國之情,奮戰(zhàn)在科研一線,取得了令人矚目的成就,撰寫、發(fā)表論文200余篇,出版學術著作2本,擁有發(fā)明專利10余項,研究成果獲國家科技進步獎二等獎2項、三等獎1項,全國科技大會獎1項,省部委獎10多項;并先后擔任了國家S—863計劃微型機械主題規(guī)劃專家、國家自然科學基金委員會微電子芯片系統(tǒng)重大計劃專家組專家、國家中長期科學與技術發(fā)展規(guī)劃專家等,被評為遼寧省“五一”獎章獲得者、大連市特等勞動模范等。
如今,已88歲高齡的王立鼎依然在科研領域忙碌著。不久前,王立鼎應邀為年輕學子作報告,報告結尾時,他引用保爾·柯察金的名言,并融入自己所感所想:一個人的生命應當這樣度過,當他回首往事的時候,不因虛度年華而悔恨,也不因碌碌無為而羞愧!我要把我的一生獻給祖國的科學事業(yè)!這是王立鼎對自己科研人生的最好詮釋。