杏彩体育夜里12点睡觉,早上5点起床,跑步5分钟到离家不远的加工间——那是一个多人合用的加工间,没有恒温环境,也达不到超净标准,唯有地基防震性“勉强过关”。默默地把齿轮磨床开启预热,再一路小跑回家,从地窖取出一些白菜、萝卜、土豆,洗切后下锅,爆发出熟悉的“刺啦”声,转身蒸上一锅窝窝头或贴张玉米饼。7点,跟家人一起吃完早餐,与夫人分头上班,7点30分准时进入工作状态……这样满载烟火气的作息时间,被中国科学院院士王立鼎保持了25年。
从20世纪60年代到近90年代,三餐四季,王立鼎如此度过每一天。凭借一双“上得厅堂下得厨房”的巧手,王立鼎在家里亲手浇灌出了春意盎然的瓜果菜园,也造出了我国第一套超精密齿轮,揭开了我国精密机械发展宏图的第一篇。
“什么?要把齿轮的精度做到1级?”这句线年。要知道,就算是当时全球精密机械行业发展的前沿国家,如德国、瑞士,也普遍只能做出2级精度的齿轮。
所以,当中国科学院长春光学精密机械与物理研究所(以下简称“长春光机所”)时任领导听到这一需求时,简直不敢相信自己的耳朵,但在得知这是一款新型精密测量雷达的制造关窍之后,他心里又很清楚,这次攻关,硬着头皮也要上!
于是,组建人才班子就成了关键。时任长春光机所所长王大珩大手一挥,把这副重担直接架在了“小年轻”王立鼎肩上。这一选择既在情理之外,又在意料之中——虽然当时的王立鼎刚走出大学5年,但他的一双巧手却是早已出了名——周边同事纷纷传说着王立鼎的与众不同,一些细节看似简单却不易操作,比如将磨齿芯轴的径向跳动从1微米调到0.5微米,他仅凭双手,一次就能成功,换作他人,基本全无可能。而且,当时我国国内工厂普遍加工出的齿轮精度为7级,但经王立鼎的双手加工的齿轮可达4级。这手本事不仅让王立鼎一跃成为长春光机所齿轮研究室的“香饽饽”,还荣获了中国科学院优秀科研成果奖。
但到底是年轻,初挑大梁,心里难免紧张,最关键的是,这是一项在许多人看来根本不可能完成的任务——连制作工艺、关键数据都无从参考,只能凭借外国期刊上记载的只言片语“推断”完成。那要怎么办?说来也巧,早在接手任务的两年前,即1963年第一届全国机械传动年会结束后,王立鼎曾获得跟同事去上海机床厂参观的机会。在那里,他看见录磁机中的录磁盘回转轴系由多颗高精度钢球构成,激动得根本挪不动脚步。
“录磁机的精度比加工齿轮的机床高得多,如果我能用上它的轴系该有多好!”王立鼎心中感叹。没想到当时做过的梦成了后来灵感的源头。研制任务开始时,王立鼎经常使用的一台机床轴系的主轴坏了,正是受上海之行的启发,他决定自行研制轴系,并在其中加入了400颗精密钢球。“这时候我发现主轴的刚度大幅度提高,轴承误差由原来的2微米缩小到0.5微米,远高于国内外同类机床制造精度。”王立鼎喜出望外,没想到机床主轴精度就这样一劳永逸解决了——不仅精度超过了国际水平,且60多年后精度始终不降,迄今仍在使用。
此外,在多次检查分度盘之后,王立鼎发现分度误差呈曲线变化,多数人都没注意这是一条什么曲线,只有他看进了眼中。“它的形态似曾相识,就像是一条正弦曲线。”再反复仔细检查分度盘,他判断这背后只有两种可能:一是分度盘装偏了,没有跟中心对准;二是分度盘没偏,而是制造中产生了误差。“无论分度盘是否装偏,纠正的方法都是采用反正弦曲线,一正一反相互抵消,这样就能大幅度提高分度盘的精度。”于是,王立鼎故意把它装偏一点,产生反正弦曲线角秒。这便是他自创的“正弦消减法”。
这套方法有多厉害?简单地讲,这套方法被创造出后仅一年多,王立鼎就在此基础上,配合“易位法”等磨齿工艺,研制出了我国首套超精密齿轮,完满达成了雷达设计的精度要求。
因为姓王,又研制出我国首个1级超精密齿轮,一位记者便在某篇文章中用“齿轮王”来称呼他。很快,这一美名就传遍了整个业界,众人皆称实至名归。
“为什么偏偏是中国先做出了1级齿轮?那些长于精密机械制造的国家反而没能做出来?”后来很久,经常有人如此问王立鼎。而他的回答通常如出一辙且豪情满满:“因为机床是由我们亲手改装的,测量齿轮的仪器是我们亲手设计的,齿轮加工方法也是我们一点一点磨合开发的。而在国外,搞齿轮设计的是大学教授,搞齿轮制造的是公司里的工人杏彩体育,搞计量测试的是实验室里的实验员。他们各自一摊、难以聚合,我们则能把所有环节串起来。从某种角度上说,我既是科研人,也是大工匠。”
大工匠的养成也正如淬火而出的钢铁。从小,王立鼎便把“自己动手,丰衣足食”的教诲刻入心底,因为生活的磨砺让他明白,只有依靠自己才可能创造奇迹。
由于出生在伪满洲国,儿时的王立鼎不能说自己是中国人,否则就有专门的“官员”找上门来。彼时,家里一贫如洗。于是,他干脆在家里开辟出一块菜园,日常挑水、施肥,从不间断。种地、劈柴、做煤饼、压水抬水的活儿,他都主动揽过来。上初中后,全班只有他买不起书。没有书却十分想读书,王立鼎比周围的同学更发奋图强,临毕业时取得全校第一的好成绩。
初中毕业后,由于中专不用交书本费、伙食费,王立鼎不得已选择了中专。即便如此,上了中专的他仍然保持着学习第一名的成绩,而且是足球队队长。终于等到中专毕业生可以考大学的那一天,学校选派了64名学生参加考试,他是全校唯一一名考上大学的学生,收到了吉林工业大学(2000年合并入吉林大学)机械系的录取通知书,一圆自己的读书梦。
成年后,王立鼎多年积淀下的爱动手的习惯升级为配置润滑油、紧螺丝、装配调试设备。看似不复杂的劳动,他却做得比许多“熟练工”还好,工人反倒给他做助手。就这样一连几个月,王立鼎乐此不疲,在中国第一家汽车厂——长春第一汽车制造厂的车间实习请教,回到学校再自己摸索,破解了很多操作难题,也为他后来走入长春光机所夯实了地基。
1984年,“齿轮王”的名号在业内已经被叫响,但王立鼎在生活中一如往常。然而令他没有想到的是,一股自国际上掀起的激光光盘热潮涌入了他的生活。“光盘可擦写次数达到100万次,其信息存储量是磁盘的100倍。”彼时,这样的数据总在他的耳边响起,当长春光机所领导郑重问他是否能承接相关科研项目时,他知道,新的机遇和挑战又摆在眼前了。
“我一个搞齿轮出身的,没搞过整体的仪器,能行吗?”王立鼎不是没怀疑过自己。但是当得到领导的高度肯定与得知技术攻关的紧迫性之后,他果断重入“课堂”,将清华大学教授周明德讲授的计算机操作系统课程录制到磁带中,反复听、记笔记。足足84节课的内容,王立鼎却在天命之年考出了100分的成绩。
“我就是有这个劲儿,要做就一定要做好。”王立鼎说,且说到做到。经过4年的艰苦奋斗,从一无所有,到有了图纸、实物,他成功带队研制出中国第一台刻录光盘母板的纳米分辨率精密设备,还开发了CD-ROM和VCD等光盘技术,填补了国内空白。1992年,此系列成果荣获国家科技进步奖二等奖。
王立鼎再次给人留下了“敢为人先”的印象。当然,这肯定不是最后一次。在王立鼎的推动下,长春光机所于1992年成立了我国第一个微机械工程研究室,并出版了中国第一本微系统译文集《微机械》,标志着王立鼎成为我国微纳系统研究领域的开拓者之一。1995年当选中国科学院院士;1998年前往大连理工大学工作,在这里组建了大连理工大学跨院系、跨学科的微系统研究中心;之后,王立鼎又牵头组建了微纳米技术及系统辽宁省重点实验室;2002年,他郑重地将“物联网”这一新的研究热点,写入由他牵头制定的《2020年国家中长期科学和技术发展规划纲要的微米纳米技术规划》之中……
直到今日,“90后”的王立鼎仍在乘风破浪,只因为一个烦恼——做了一辈子齿轮研究,找手磨精密齿轮的传承人却很困难。视神经已明显下降的现状催促着他尽快把手艺传下去,但奈何这既需要恒心与耐力,也需要天赋。“我希望把工艺传承下去,今后一旦国家急需1级齿轮,哪怕只需要一件,我们也能立刻在现有的加工和测试成套设备上完成任务。”王立鼎坚定地说。