趙淳生：中國超聲電機開拓者

2013年12月14日晚，中央電視臺向全球直播了嫦娥3號搭載的玉兔號巡視器（簡稱“玉兔”）在月球表面工作的場景。“玉兔”是中國第一輛月球車，上一個登月的人類探測器還是蘇聯(lián)于1976年發(fā)射的月球24號。鏡頭中，“玉兔”一邊緩緩移動，一邊張開太陽能板、探測臂、光譜儀、攝像機等設(shè)備。

趙淳生盯著電視眼都不眨。因為在這臺巡視器里，那些驅(qū)動著各種設(shè)備展開到位并正常工作的必不可少的元件超聲電機，就是他的團隊研制的。這樣的電機在“玉兔”上有幾十個，只要有一個發(fā)生故障，他趙淳生都自感無顏面對江東父老。因為“玉兔”能否正常工作不僅關(guān)乎我國的國際聲譽，也關(guān)乎趙淳生團隊的辛苦付出是載譽而歸還是竹籃打水。

隨著數(shù)據(jù)采集的深入，“玉兔”連續(xù)向地球發(fā)送照片影像和科學數(shù)據(jù)。時隔三十多年，人類再一次看到了月球表面，而且其分辨率極高。同時傳回的還有各種探測設(shè)備采集的大量科學信息和數(shù)據(jù)，這些珍貴資料向全球免費開放。而所有這些數(shù)據(jù)的采集源的操控，都依賴那些超聲電機。

已過古稀之年的趙淳生鼻子酸酸的，眼淚從他頰間的皺紋里悄悄滑落…

“天下為公\"和“向科學進軍”

趙淳生是奶奶養(yǎng)大的。

趙淳生出生在1938年11月。就在這個月，在家鄉(xiāng)湖南衡山召開的南岳軍事會議上，蔣介石接受中共建議創(chuàng)辦了“南岳游擊干部訓(xùn)練班”，曾在南京陸軍學堂進修的父親趙振寰成為訓(xùn)練班的骨干成員。一年之后的一個夜里，父親不辭而別，幾個月后，母親廖武懿收到一封家信，信上說：“先救國，后救家。”叫她“能等則等，不能等則嫁人”。

據(jù)趙淳生的舅舅講，父親后來是在遼沈戰(zhàn)役中犧牲的，那時趙淳生還未滿十歲。弟弟趙梅生是遺腹子，不到三歲就病死了。剛過三十歲的母親得了“背花病”，流血流膿疼得徹夜無眠，沒多久便撒手西去。他唯一的親人只剩下奶奶。

十歲以前的趙淳生基本沒穿過新衣服，都靠街坊鄰居送。農(nóng)閑時，奶奶也會給他做衣服，勞累了一天之后還在燈下飛針走線。后來趙淳生上了初中，要住校，臨走前奶奶拿出一床被褥，趙淳生用手一摸，褥子是草編的，只是外面縫了粗布。被子是奶奶向村里人借的。學校離家十幾里路，人學第一天，奶奶送他去學校。后來他每次回來，奶奶總是算好了時間站在村口等他。離家返校時，奶奶必定要送他到校門口。一個來回，這位小腳老太太都要走上大半天。

苦難的生活讓趙淳生養(yǎng)成了堅定的意志，他年年考第一，還獲得了去蘇聯(lián)留學的機會，但因中蘇關(guān)系突然破裂最終他沒去成，奶奶的眼晴卻哭瞎了。兒子戰(zhàn)死她哭，孫子夭折她哭，得知趙淳生被選拔為留蘇預(yù)備生她還是哭一一她只希望自己唯一的孫子能在老家鄉(xiāng)下當個教師。

奶奶一生沒走出過那個村子，也不識字。有一次她問趙淳生學校迎賓墻上寫的是什么，趙淳生一字一頓地跟她說了，從此每次送孫子返校，她都一字一頓地念一遍：“天下為公?！盶"天下為公”這四個字，就這樣深深刻在了趙淳生童稚的心中。

除了“天下為公”，另一句烙入趙淳生心田的是“向科學進軍”。

趙淳生1956年被保送到南京航空學院（今南京航空航天大學），十八歲的他只身一人第一次走出衡陽，唯一的行李是奶奶為他親手做的還沒來得及上油漆的小木箱。人學伊始，被周恩來稱為“中國科技界三錢\"之一的錢偉長在南航操場做了關(guān)于“向科學進軍\"的報告，從此，“向科學進軍”和“天下為公\"就成了趙淳生終生奮斗的座右銘。

幸運的是，他的指導(dǎo)老師汪喬森教授是當時國內(nèi)空氣動力學試驗技術(shù)專家。汪教授剛組建了三個科研小組和一個科研突擊隊，翻了趙淳生的履歷后，他決定讓趙淳生擔任科研突擊隊的隊長，任務(wù)是研制一種用于測量空氣動力的儀器“高速氣流光測儀”。太專業(yè)的東西研制難度有多高，即便描述出來也生澀干癟，我們只需知道，失敗了二十余次之后，“高速氣流光測儀\"終于宣告成功。經(jīng)試驗檢測，“高速氣流光測儀\"性能良好，各項指標達到國內(nèi)先進水平。

這次成功讓“科學”二字在趙淳生的世界里變得真實可觸，他也因此熱情滿滿。當時國內(nèi)風洞研究進行氣動測試缺少“六分力電阻應(yīng)變天平”，國內(nèi)好多專家搞了幾年，連“三分力”的都以失敗告終。趙淳生找到汪教授說自己想試試，汪教授立即給予肯定，并給他提供了一些參考書目。趙淳生拿到手一看，傻眼了，全是英文。他的勁上來了，硬是靠著一本英文字典，一個單詞一個單詞地把厚厚一本書譯成了漢語。但讓他氣餒的是，這些資料只講了一些皮毛和一般原理，根本沒有涉及實際構(gòu)造。

科研突擊隊有四個成員，趙淳生提議每個成員提出一套方案，經(jīng)他匯總后再由汪教授做指導(dǎo)和修改完善。最終方案定好后，汪教授的結(jié)論是“理論上可行”，但很多人還是對此面露疑惑。第一次把儀器放到試驗臺上，風洞剛剛開啟幾秒鐘，天平在劇烈的顫抖中突然倒塌。冷嘲熱諷隨之而來，倒是汪教授無所謂：“那種叫‘666'的殺蟲劑為什么叫666知道嗎？因為經(jīng)過了665次失敗！”

沒說的，想成功就要能承受失敗。第二次、第三次，十幾次了還是不行，每次失敗后，趙淳生都仔細分析，找出問題的根源后有針對性地修改。在1958年的10月30日的試驗中，天平的小馬達帶動螺桿“嗒嘀、嗒嘀”地響起來，數(shù)據(jù)測量指針在秤錘的帶動下平穩(wěn)而緩慢地在數(shù)據(jù)帶上蠕動的時候，趙淳生懸著的一顆心終于落了下來。

我國第一臺六分力電阻應(yīng)變天平順利通過測試，成功應(yīng)用于飛機的橫側(cè)向氣動力實驗。最重要的是，這個“國內(nèi)首臺套”是幾個大學生完成的，直到今天仍被視為“南航的壯舉”。

當時世界各國都在努力向太空進軍，讓衛(wèi)星上天、讓原子彈爆炸成了中國人民共同的目標。在汪教授的牽頭下，中國航天第一學府南航的趙淳生科研突擊隊在不到一年的時間里，先后研發(fā)了十五項新技術(shù)和新產(chǎn)品，使“向科學進軍”從口號變成了一個又一個實實在在看得到摸得著的成果。

1958年11月，趙淳生所在的南航31064班被評為省級先進集體，成為江蘇省唯一的全國紅旗班。1961年，趙淳生以優(yōu)異的成績畢業(yè)并留校擔任飛機結(jié)構(gòu)靜動力實驗室主任。他這一干，就是一輩子。

搞中國人自己的超聲電機

1981年，趙淳生因研發(fā)出激振力為 1kg～ 15kg 的電動激振器得以去法國進修，主攻非線性振動相關(guān)技術(shù)。他廢寢忘食，多次被反鎖在圖書館里。完成博士論文需要大量的實驗數(shù)據(jù)支撐，學校沒有實驗條件，他就跑去離校很遠的普羅特納公司。在實驗過程中，很多設(shè)備和工具他都自己制作，經(jīng)常忙得連飯都忘了吃。公司老板對這個年輕人的吃苦耐勞精神和科研能力十分敬佩，開出重金請他在公司任職，卻被他一口回絕：“國家花這么多錢派我出來學習，我學到了知識要為自己的國家服務(wù)，怎么能留在這里呢？”

1984年4月，趙淳生用法文完成了兩大本厚厚的論文，初稿全部手寫，字跡工整得宛若印刷體一般。就在他精心準備畢業(yè)答辯期間，小女兒在一場車禍中突然離世。突如其來的打擊讓趙淳生悲痛萬分，但他還是堅持接受了法國振動領(lǐng)域?qū)＜易顕栏竦膶彶?，結(jié)果答辯委員會一致同意授予他巴黎高等機械學院工程力學博士學位。

在趙淳生出國前，南航已經(jīng)在張阿舟教授的主持下成立了“振動研究室”。1985年趙淳生回國后，立即倡議南航成立“振動工程研究所”并得到批準，張阿舟教授擔任首任所長，時年四十七歲的趙淳生出任副所長兼黨支部書記。隨后南航振動系以多項國內(nèi)領(lǐng)先的開創(chuàng)性研究成果讓“中國振動工程學會”落戶南航，同時在國內(nèi)振動學術(shù)界的矚目之下，全國性的重點學術(shù)專刊《振動工程學報》也在南航成功揭牌。

趙淳生依舊不改埋頭苦干搞科研的本色，很快就研發(fā)出了四個系列的激振器。而后他繼續(xù)升華產(chǎn)品，使之做到真正的國產(chǎn)化，并逐漸產(chǎn)業(yè)化從而推向國際市場。

1992年，趙淳生前往美國麻省理工學院做訪問學者。在1993年的一次報告會上，他得知美國正在研制一種基于振動原理發(fā)展起來的新型微特電機一一超聲電機，這種電機既可以用于火星探測車，又可以進入人的血管，且響應(yīng)快、控制精度高、無噪聲自此，他的心一直被“超聲電機”這四個字牽著。

他決定搞中國人自己的超聲電機。

當時，麻省理工學院航空航天系的超聲電機課題組正在熱火朝天地進行相關(guān)研究，他們對標美國宇航局，開發(fā)用于火星探測器上的超聲電機，而且這項研究一開始就定位于航天領(lǐng)域。趙淳生覺得機會難得，正好此時他的女兒、女婿以及老伴都在美國，沒有后顧之憂，他就立即加入了課題組。

課題組的所有討論、設(shè)計、實驗，趙淳生全程參與。他最喜歡替專家們復(fù)印材料，可以借機學習研究。實驗室的設(shè)備不能帶回家，他就自費購買。每天只睡兩三個小時，其余時間除了吃飯都在擺弄那些實驗設(shè)備。

超聲電機課題組相中了這個玩命工作的“小老頭”，給別的訪問學者的工資是一千美元，給他的是一千八百美元，后來又追加到三千美元。那時候國內(nèi)的教授也就拿幾百塊人民幣的工資，趙淳生把這些錢全用來購買相關(guān)書籍和設(shè)備，再分批運回國內(nèi)。

去美國之前，趙淳生是南航多點激振技術(shù)課題組的組長，1994年10月他回國后按規(guī)定還應(yīng)該在這個課題組，他卻向領(lǐng)導(dǎo)請示要搞超聲電機，所有人都覺得他瘋了：“放著好好的激振器不做，去做什么大家都不知道的超聲電機，這不是胡來嗎？”

不料，趙淳生從系里借了一萬五千元，買來電腦和最基礎(chǔ)的設(shè)備。人手也不夠，肯跟他走的只有一個博士后、一個博士和一個碩士。師徒四人租了一個十幾平方米的房間，就開始了超聲電機的研究。

這期間還有一個小插曲。因為他退出了多點激振技術(shù)課題組，副組長提議把組里的設(shè)備一分為二，趙淳生當即同意，分得了二十臺激振器。他決定轉(zhuǎn)手出售以補充實驗資金，恰好有相關(guān)單位需要這些設(shè)備，一臺一萬爽快地買下了。聽說二十萬輕松到手，副組長噻著要重新分家，趙淳生當然不同意，沒想到副組長一氣之下某個晚上帶人撬開倉庫的門鎖，把趙淳生已經(jīng)裝箱準備發(fā)貨的二十臺激振器給搬走了。趙淳生毫不退讓，第二天又搬了回來。系領(lǐng)導(dǎo)得知后哭笑不得，只好重新組織資產(chǎn)分配，最終趙淳生退了十萬元錢給副組長說：“分家是你提的，分配是你同意的，賣我自己的東西是我的能耐。之所以退你錢，不是怕你理屈詞窮，我是用錢買時間?！?/p>

是啊，時不我待，趙淳生頭發(fā)都白了，有生之年還有那么多愿望沒有實現(xiàn)，他浪費不起時間。

那段時間他天天凌晨兩三點鐘回家，有時候就趴在辦公桌上睡個把小時，吃飯也是能省就省，因血糖過低暈倒在辦公室不止一次…

還有更讓人匪夷所思的：他給家里的窗簾裝了電機，不許別人拉只有他能動，每拉一次都要詳細地做出數(shù)據(jù)記錄；女兒剛從美國帶回來的近萬元的數(shù)碼相機沒兩天就不見了蹤影，后來在他的實驗室里找到了殘骸一一已經(jīng)被他拆得七零八落，目的是要“看看日本電器里的電機實物”。反正只要接了電能伸縮能轉(zhuǎn)動能發(fā)光出聲的物件，他都想裝上電機測試一下。

1995年12月，第一臺“行波型超聲電機\"的原型機平穩(wěn)地轉(zhuǎn)了起來。四個人的攻關(guān)小組，從申報課題到研制成功，僅用了一年時間。1996年1月，經(jīng)專家組鑒定，認為“該項研究在行波超聲馬達關(guān)鍵技術(shù)方面取得了重大突破，填補了國內(nèi)空白，處于國際領(lǐng)先地位”。

中國首臺結(jié)構(gòu)完整、能實際運轉(zhuǎn)的超聲電機原型機的研制成功，使趙淳生在國內(nèi)超聲電機領(lǐng)域聲名大振。老伴說，這下好了，你可以休息了吧？趙淳生搖頭，他心里一直有個愿望：美國的超聲電機從研發(fā)之初就對標航空航天，我們的電機也不能老老實實待在地球上！

“萬折不撓”

超聲電機問世不久，中國航天上海某研究所就找上門來求援：預(yù)計2013年升空的嫦娥3號打算采用國產(chǎn)超聲電機作為光譜儀的驅(qū)動與控制，請趙淳生去參加可行性討論。會上，領(lǐng)導(dǎo)單刀直入：趙教授，有沒有膽量接這個活？

“接，干嗎不接，我當初搞這個東西，就是奔著航空航天去的，哪怕自己貼錢，也要接下這個任務(wù)！”

嫦娥3號的任務(wù)不僅要接，還要保質(zhì)保量按時完成。趙淳生給研究團隊下了死命令，自籌近兩百萬資金，首先建一套模擬月球表面環(huán)境的實驗裝置。這套裝置要將大氣壓降至十的負五次方，形成類似于月球表面的真空狀態(tài)，甚至還要模擬月球風暴和月表揚塵。他們先后進行了三百余次改善，才完成這個實驗裝置。每一項實驗的背后，都是高昂的投入和一個個不眠之夜。

幾乎沒人看好這個項目，地表使用的超聲電機剛剛研制出來，還有很多實際應(yīng)用問題未經(jīng)實踐，就要搞太空超聲電機？輿論的壓力可以視而不見，但實際遇到的問題總是無法回避。在常規(guī)條件下，電機轉(zhuǎn)得好好的，進了月球?qū)嶒炇揖汀把b死”，是材料問題還是溫度問題？一項項排查后再一個個實驗論證，有時原因找到了，具體的改進又需無數(shù)次設(shè)計和實驗。大多時候，趙淳生集中所有人的智慧，把能想到的路徑都試了個遍，還是行不通。

連一直跟著自己的學生都堅持不下去了，工資可以不要，但別人的白眼和實際遇到的把耐心都磨光了的困難讓人難以忍受。趙淳生卻越干越起勁，給學生們打氣道：“就像你走得沒路了，其實這時候路就要出來了。你要么轉(zhuǎn)身走回去的路，那等于認輸；要么自己螳出一條路來。堅持了這么久，只要再踢一腳就有路了，咱能轉(zhuǎn)身放棄嗎？‘嫦娥’可是等著咱一起上天呢！”

同事張建輝用“萬折不撓”形容他：“要不是他那么堅定、堅持，很多東西都很難搞出來。與趙老師經(jīng)歷過那一切后，感到‘百折不撓'應(yīng)該改寫成‘萬折不撓’才恰當?！薄八麤Q定要做的，無論經(jīng)歷多大的困難，都一定要完成！比如，當初他要搞超聲電機沒有人敢相信，困難時期有的人走了，有的人與他吵，但他依然堅持很多事情，很多人當初都不理解，但他仍要堅持。最后證明，他所有的堅持都沒有錯?！?/p>

2013年12月14日，嫦娥3號攜帶的玉兔號巡視器“睜開眼睛”，將第一張月表照片發(fā)回地面時，南京正是隆冬，氣溫降至零下，但趙淳生卻熱血沸騰一—巡視器的正中覆蓋著一面五星紅旗，五星紅旗的正下方安裝有一臺用于光譜儀驅(qū)動與控制的超聲電機，這臺超聲電機就是趙淳生帶領(lǐng)團隊經(jīng)歷四個年頭自主研發(fā)的。

繼2012年美國的好奇號火星探測器上使用超聲電機之后，嫦娥3號讓中國成為世界上第二個把超聲電機用到外星球上的國家。

鑒于趙淳生團隊研制的超聲電機在月球探測工作中的出色表現(xiàn)，中國首顆空間量子科學實驗衛(wèi)星“墨子號”上也安裝了國產(chǎn)超聲電機，并以穩(wěn)定的性能和出色的表現(xiàn)圓滿完成預(yù)定科研任務(wù)。中國科學院對超聲電機工作表現(xiàn)的評價是：“作為量子密鑰通信機上切換機構(gòu)的驅(qū)動與控制單元，趙淳生團隊的超聲電機質(zhì)量輕、扭矩重量比大，不受電磁干擾，且能斷電自鎖，各項指標均符合設(shè)計要求，領(lǐng)跑國際?！?/p>

2014年是趙淳生有生以來最難忘的一年。這一年，他所有的堅持和隱忍都得到了肯定和回報，七十六歲的他一年之內(nèi)拿下了五個重大獎項：2013年度國家技術(shù)發(fā)明二等獎、何梁何利基金科學與技術(shù)獎、中國國際工博會（高校展區(qū)）特等獎、國際超聲電機終身成就獎和超聲電機技術(shù)杰出貢獻獎。

趙淳生帶領(lǐng)團隊研制的超聲電機，從最小的兩毫米到最大的一百二十毫米，從普通家用的掃地機器人到頂尖科技的航空航天領(lǐng)域，從微創(chuàng)細胞穿刺手術(shù)到物理核聚變，從養(yǎng)雞場的蛋殼強度檢測儀到醫(yī)學院的核磁共振注射器，只要是需要“微小、強勁、嚴苛環(huán)境但需要旋轉(zhuǎn)”的地方都可以大顯身手。二百多個發(fā)明專利和各種獲獎證書塞滿了他的辦公室。人們可能不敢相信，這些成就，是一個耄耋老人和人員屈指可數(shù)的小團隊頂住無數(shù)壓力和困難創(chuàng)造的奇跡。

更讓人敬佩和吃驚的是，這位老人身上還患有兩種癌癥。

他不要命，反而命也要不了他

廢寢忘食是趙淳生的常態(tài)，學術(shù)上的困難、超負荷的工作、無規(guī)律的飲食，讓癌細胞悄悄撲向了他。當時他正著手籌建江蘇省超聲電機工程研究中心，在學校的例行體檢中，他被告知患上了肺癌。

那時候還沒有微創(chuàng)手術(shù)，摘除右側(cè)肺片的手術(shù)進行了十幾個小時。手術(shù)拿掉了兩根肋骨，他的整個胸腔都被掀開，刀口有一尺多長。一個療程的化療后，他遵醫(yī)囑到醫(yī)院復(fù)查，發(fā)現(xiàn)胃部的腫瘤竟足有拳頭大小。趙淳生搖頭苦笑：“這可真是好事成雙！”

趙淳生只能再上一次手術(shù)臺，兩次手術(shù)間隔不到四個月。所幸，經(jīng)過六次化療后，直到現(xiàn)在也沒有擴散和復(fù)發(fā)。巧合的是，每結(jié)束一次化療，他準會拿一個國家級的獎。2005年，他還光榮地當選為中國科學院院士。

掛在南京家中書房的那幅《成功頌》，是趙淳生親筆書寫的：“世上沒有一帆風順的事，只有堅強不倒的信心就 云篤心 的道海得靠自 景玉加世能成功 弱達有極退 成功頃與毅力。逃是懦弱，避是消極，退是更加無能。成功的道路得靠自己闖，心在哪里，路就在哪里。\"筆鋒蒼勁有力。妻子王鳳英說：“他啊，不要命，反而命也要不了他，這就是生生相克，是貨真價實的狹路相逢勇者勝。”

王鳳英比他大兩歲，兩人是同鄉(xiāng)，青梅竹馬，小時候一起滿村子瘋跑。趙淳生在感情方面比較“早熟”，為了引起王鳳英的注意，他常常躲在自家窗口，當她從家出來走到必經(jīng)的水塘邊時，他就把準備好的石子扔過去。水花濺到王鳳英身上，嚇得她轉(zhuǎn)身就跑，趙淳生就惡作劇地哈哈大笑。他盼著那個梳著羊角辮的女孩不是轉(zhuǎn)身跑，而是來找他理論，哪怕是責罵也好。有時候他還故意挖條深溝，把塘里的水引過來，看著繞不過去的王鳳英笑，希望她能求他幫忙“過河”，可王鳳英天生帶著湖南辣妹子的倔強，寧可濕了鞋襪螳水過去也不找他幫忙。

王鳳英八旬高齡時曾手繪二十余張圖，共用約三十八萬針將丈夫的一張半身照改成了繡樣，一針一線地繡了出來。這幅與真人幾乎是一比一比例的刺繡像一直被鄭重地掛在他們家客廳最顯眼的位置。

趙淳生家里總是人來人往，他學生太多，取得碩士及以上學位的就有一百多名。這些學生大多是來看望恩師的，除了來請教他的學生，同事來聊家常的、省市領(lǐng)導(dǎo)來慰問的、相關(guān)單位來談合作的…國內(nèi)的國外的，絡(luò)繹不絕。王鳳英就成了他的秘書，先問清身份自的，拉關(guān)系走后門的一概不見，“我們老趙的時間那真是金錢，沒有寒暄客套的工夫”。但畢竟來的大多是各個領(lǐng)域里的大人物，她也不好直接下逐客令。每每這個時候，王鳳英就會起身微笑說：“老趙，該吃藥了?！比缓笤賹腿诵Γ骸澳憧?，老趙得兩次癌癥，現(xiàn)在全好了。看來啊，無論什么絕癥，都怕不要命的人啊?！笨腿司兔靼琢恕?/p>

起身送客的時候，老兩口從不送出門，就在玄關(guān)處站定，客廳里的燈光打在兩位老人的背上，他們手拉手肩靠肩的影子被拉得長長的，看上去那么堅定和恩愛。