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黄伯云,粉末冶金专家,中南大学校长,中国工程院院士。1945年11月生于湖南益阳南县,1969年毕业于中南矿冶学院特种冶金系,1980年至1986年在美国依阿华州立大学获硕士、博士学位,随后进入美国田纳西大学和橡树岭国家实验室从事博士后研究工作。1988年回国,1997年任中南工业大学校长,2001年任中南大学校长,1999年当选为中国工程院院士。
黄伯云是我国材料科学领域的战略科学家,他率领团队历时20年研制出的“高性能碳/碳航空制动材料的制备技术”,打破了国外的技术垄断,使我国成为世界上有能力生产碳/碳复合材料飞机刹车片的四个国家之一。也正是这项技术,在2005年荣获了已连续空缺6年的国家技术发明一等奖。
出国热潮中“逆流归来”
1969年,黄伯云从当时被称为亚洲最好的矿冶学府——中南矿冶学院毕业,留校从事材料科学教学和科研工作。虽然正值“文化大革命”时期,他却心无旁骛,一心扑到教学和科研工作上。
1978年,黄伯云经历了人生第一个重要转折。他作为中南矿冶学院粉末冶金研究所教师,参加了全国首批公派留学人员统一考试,并最终以全校第一名的成绩考取了留学资格。
记者:当时出国很难吧?
黄伯云:那个时候出国是了不得的事,去稍远一点儿的地方都很不容易。当时有很多人快出国了,到机场后却被拉回来。所以当时我们说飞机不离开地面,就不叫做“出国”。
记者:还记得当时的心情吗?
黄伯云:有這样的学习机会,很激动。当时吃饭的问题还没解决呢,何况是出国了解外面的世界了。
记 者:那种机遇与期望,以及让你们走出去的高度信任,可能是最打动您的。
黄伯云:对。因为在这之前,没有这样的机会的。
1980年,黄伯云作为冶金部访问学者,怀着极度的兴奋和好奇前往美国依阿华州立大学。在留美的日子里,他一直跟自己说:“我是一个来自中国的学者,我的言行和成功与否不仅代表着我个人,更代表着中国人。”这种民族的自尊心、自信心驱使他夜以继日地努力工作。圣诞夜,周围的同事们都度假去了,黄伯云仍忙碌在实验室里。午夜过后,系主任威尔德教授忽然因急事来到实验室。当他看到整栋大楼只有黄伯云还在紧张工作时,为他的钻研精神深深打动。
不久,黄伯云就以勤奋踏实的研究态度和出色卓著的研究成果让导师刮目相看,导师当即决定给他全额奖学金攻读博士学位。黄伯云用5年时间顺利拿到了学位,之后又转到田纳西大学做了两年博士后研究。国外严格的学术训练和优越的实验条件使黄伯云在学识和眼界上都得到质的飞跃。当时一家美国公司向他抛出橄榄枝,开出年薪10万美元和全家“绿卡”的优厚待遇。而与此同时,他已经离开8年的祖国更迫切需要他。1988年,在日益升温的“出国热潮”中,黄伯云毅然决定回到祖国。
记者:1988年您回来的时候,其实是“逆流归来”。
黄伯云:回来的时候,我经过香港。在一家宾馆里,有人一看我是从美国回来的,就说:“你怎么还往回跑?”那时正处“出国热潮”,回来的人很少,特别是得到学位的人,因为有学位后就好找工作了。
记者:您那时其实完全有条件留在美国。
黄伯云:有,留下来的可能性还是很大的。所以,回来以后别人很不理解。他们说,你都得到学位了,怎么还要回来?而且回来确实还有很多困难。两国的研究条件、生活水准都不同。比如,我那时的工资是100多元人民币,而同样的工作在美国是几万美元,相差很大。那时国内经济条件还不是很好,吃饭还要粮票。并且回国时我全家没了户口,不能到粮店里买粮食,要到农民那里去买。
记者:在美国生活了近10年,突然回国,有点儿不太适应吧?
黄伯云:差距的确很大。但是我有个基本思想,就是国家把我送出去,要我去留学,不是去“学留”的。
记者:您有一种明确的使命感。
黄伯云:对。国家在经济还很困难的情况下把我们送出去,是希望我们能够学成回来,说明国家迫切需要人才。
对黄伯云来说,当时最大的现实问题是在美国已快念中学的女儿。回来之后女儿必须从学中文语法开始,重新适应国内的教育环境,因此女儿并不愿意回国。但在黄伯云的坚持下,1988年,他们全家一起回到中南工业大学。
回国后,国内的科研条件和人才储备自然与国外不可同日而语,黄伯云也遇到很多意想不到的尴尬。
黄伯云:当时我到有色总公司一个三级部门申请一个科研课题。我说我是在美国读完博士后回来的,希望得到资助。他们当时也不知道“博士后”是什么,就说好多博士都没有得到资助,你是“博士后”,那就等在博士后面吧。
记者:他们根本不知道“博士后”是什么?
黄伯云:那时候博士后很少。
自力更生打破技术封锁
尽管国内落后的科研基础让黄伯云有些始料不及,但当时我国材料科学的发展已是刻不容缓。无论是国防尖端高科技还是民用工业,其每一步发展都是以新材料的发展和应用为基础。
在飞机刹车片领域,那时我国只能生产金属基刹车片,但随着飞机的更新换代,金属基刹车片早已不能满足新的需求。在国外,20世纪70年代就已经开始使用碳/碳复合材料飞机刹车片。这种材料耐高温、摩擦性能好,而且质量很轻。与它相比,金属基刹车片在技术和性能上落后了整整一代。如果没有好的刹车片,飞机的起飞和降落都无法实现。因此如果不及时研发这种新材料,那么未来我国在这一高技术领域的发展就无从谈起。
记 者:您喜欢用打“仗”来比喻一个个科研挑战,对于您来讲,可能最大的一场“战役”就是攻克碳/碳复合材料,为什么要选择这根难啃的骨头?
黄伯云:因为前面我们打过一些“仗”,有一些积累。在做飞机制动材料的时候,我们做过金属基的。随着科技的进步,材料在更新换代,新一代材料就是刚才讲的碳/碳复合材料,因为这种材料质量好,轻且寿命长。我们感到这是未来发展的方向,但技术难度很大,风险也很大,国家已经投入很多资金进行改善,却没有成果。我们要研究,就得投入大量的人力、物力、财力,很多人劝我们放弃,但我们从国家的需要和民族的发展大局出发,毅然决定进行研究。1994年,我到俄罗斯一个航天城参观。俄罗斯航天以前是超过美国的。那时,他们的研究保密,我们下车要经过检查,才能进入他们的车间。进车间一看,我感到非常震撼:他们展示了一幅巨画——俄罗斯卫星上天和登陆月球。这个单位就是搞碳/碳复合材料的。我们参观后觉得这项研究意义重大,对我们的未来有极大影响。
所谓“新型碳/碳复合材料”,第一个“碳”是指碳纤维,第二个“碳”是指沉积碳。这种沉积碳是将无数看不见摸不着的碳原子灌进被编织成一定形状的碳纤维中,并且让所有的碳原子按一定顺序排列。当时世界上只有英、法、美等国家掌握这项技术,而且由于这种材料对航空航天事业发展极其重要,国外一直高度保密,所以其研究难度可想而知。
黄伯云回国后不久,中南工业大学粉末冶金研究所就成立了国家重点实验室,开始进行“新型碳/碳复合材料”的实验室基础研究。
为了加快研究进度,黄伯云于1995年带着研究人员出国访问,但是外国公司的研究人员对他们说:“很抱歉,你们不能参观我们的生产车间。”无奈之下,他们只好买回一个样品。没想到在对这个样品进行研究时发现,外国公司卖的竟然是一个废品。外国人的轻视和侮辱让黄伯云的自尊心受到很大伤害。他意识到,高技术的发展不可能依靠别人,只能靠自己。
从国外回来后,黄伯云凭着一股倔劲,带着自己的团队,开始了艰苦的研究工作。无数试验之后,1996年完成了碳/碳材料的实验室基础研究。
当大家都觉得可以松一口气时,黄伯云却有了新目标。留美8年对他最重要的影响之一,就是让他明白了实验室里的基础研究必须和应用结合起来,走产业化道路。
李益民(中南大学粉末冶金研究院新技术研究所所长):黄校长作为一位卓越的科学家,从一开始考虑的就不只是研究,还考虑了应用问题:怎样实现产业化,为整个国家的战略需求和国民经济作贡献。我们很多关键制造业的关键零部件都缺少一些关键材料。黄校长就是希望在这方面做一些工作,边研究边往产业化方向推进。
飞机新型材料刹车片生产成功
碳/碳材料实验室基础研究成功后,黄伯云马上意识到,用在大型商用飞机上的刹车片是国家真正急需的。一架大型客机平均一年半就要换一次刹车片,而每换一次需要数百万元。如果不能自行生产,那么不仅必须依靠进口,更重要的是,国家在这一领域的发展也要受到影响,受制于人。
黄伯云心里非常清楚,生产碳/碳复合材料的刹车片所面临的技术困难和资金压力都相当大。为此他必须作出艰难的抉择——止步于基础研究,还是继续冒险将飞机刹车片生产出来?
黄伯云:当时也有很多争论,有人认为这需要大量的资金,而要获得成功又很艰难,风险太大,提出要放弃。
记 者:当时您为什么决定要承担这个风险呢?
黄伯云:是有风险,但是我们已经在基础研究方面做了很多工作,并且新一代材料对未来的影响很大,如果我们不做,就没有办法完成更新换代,就不可能参加下一轮竞争。
记者:那实际上是存亡的抉择。
黄伯云:做与不做都存在着存亡的问题。不做,将受制于人;做,有更大的风险,投入大量资金又完不成任务就会把单位拖垮。当然,我也可以不冒这个风险,去做其他的东西。
一边是国家的重大需求,一边是成败间的巨大风险。作为带头人,黄伯云承受着难以想象的压力。1997年,国家计委和中国民航总局准备正式为碳/碳复合刹车材料的工业化项目立项。在召开专家论证会的前一天,黄伯云正因病住院。为了及时赶到会场,他不顧医生的劝阻,自己拔掉输液管赶往机场。
记 者:有人说您有点“蛮”,您觉得呢?
黄伯云:你说的“蛮”,就是必须要这么做!有了这种精神才能做出事业,才能克服困难。
1997年碳/碳复合材料工业化项目正式立项,立项资金高达1.5亿元,其中5000万元必须自己筹集。
黄伯云:几千万元对于我们这样一个单位来说是极大的负担。这里不仅有国家的钱,还有我们自己的投入,各方面投入的人力、财力加起来非常大。所以,这场“仗”我们非打不可,而且一定要打胜,否则就会一败涂地。
碳/碳工业化项目正式立项后,黄伯云和他的研究团队开始了最为辛苦和忙碌的日子。无数次推倒重来,不断地添加新材料,一步步改进工艺
黄伯云是我国材料科学领域的战略科学家,他率领团队历时20年研制出的“高性能碳/碳航空制动材料的制备技术”,打破了国外的技术垄断,使我国成为世界上有能力生产碳/碳复合材料飞机刹车片的四个国家之一。也正是这项技术,在2005年荣获了已连续空缺6年的国家技术发明一等奖。
出国热潮中“逆流归来”
1969年,黄伯云从当时被称为亚洲最好的矿冶学府——中南矿冶学院毕业,留校从事材料科学教学和科研工作。虽然正值“文化大革命”时期,他却心无旁骛,一心扑到教学和科研工作上。
1978年,黄伯云经历了人生第一个重要转折。他作为中南矿冶学院粉末冶金研究所教师,参加了全国首批公派留学人员统一考试,并最终以全校第一名的成绩考取了留学资格。
记者:当时出国很难吧?
黄伯云:那个时候出国是了不得的事,去稍远一点儿的地方都很不容易。当时有很多人快出国了,到机场后却被拉回来。所以当时我们说飞机不离开地面,就不叫做“出国”。
记者:还记得当时的心情吗?
黄伯云:有這样的学习机会,很激动。当时吃饭的问题还没解决呢,何况是出国了解外面的世界了。
记 者:那种机遇与期望,以及让你们走出去的高度信任,可能是最打动您的。
黄伯云:对。因为在这之前,没有这样的机会的。
1980年,黄伯云作为冶金部访问学者,怀着极度的兴奋和好奇前往美国依阿华州立大学。在留美的日子里,他一直跟自己说:“我是一个来自中国的学者,我的言行和成功与否不仅代表着我个人,更代表着中国人。”这种民族的自尊心、自信心驱使他夜以继日地努力工作。圣诞夜,周围的同事们都度假去了,黄伯云仍忙碌在实验室里。午夜过后,系主任威尔德教授忽然因急事来到实验室。当他看到整栋大楼只有黄伯云还在紧张工作时,为他的钻研精神深深打动。
不久,黄伯云就以勤奋踏实的研究态度和出色卓著的研究成果让导师刮目相看,导师当即决定给他全额奖学金攻读博士学位。黄伯云用5年时间顺利拿到了学位,之后又转到田纳西大学做了两年博士后研究。国外严格的学术训练和优越的实验条件使黄伯云在学识和眼界上都得到质的飞跃。当时一家美国公司向他抛出橄榄枝,开出年薪10万美元和全家“绿卡”的优厚待遇。而与此同时,他已经离开8年的祖国更迫切需要他。1988年,在日益升温的“出国热潮”中,黄伯云毅然决定回到祖国。
记者:1988年您回来的时候,其实是“逆流归来”。
黄伯云:回来的时候,我经过香港。在一家宾馆里,有人一看我是从美国回来的,就说:“你怎么还往回跑?”那时正处“出国热潮”,回来的人很少,特别是得到学位的人,因为有学位后就好找工作了。
记者:您那时其实完全有条件留在美国。
黄伯云:有,留下来的可能性还是很大的。所以,回来以后别人很不理解。他们说,你都得到学位了,怎么还要回来?而且回来确实还有很多困难。两国的研究条件、生活水准都不同。比如,我那时的工资是100多元人民币,而同样的工作在美国是几万美元,相差很大。那时国内经济条件还不是很好,吃饭还要粮票。并且回国时我全家没了户口,不能到粮店里买粮食,要到农民那里去买。
记者:在美国生活了近10年,突然回国,有点儿不太适应吧?
黄伯云:差距的确很大。但是我有个基本思想,就是国家把我送出去,要我去留学,不是去“学留”的。
记者:您有一种明确的使命感。
黄伯云:对。国家在经济还很困难的情况下把我们送出去,是希望我们能够学成回来,说明国家迫切需要人才。
对黄伯云来说,当时最大的现实问题是在美国已快念中学的女儿。回来之后女儿必须从学中文语法开始,重新适应国内的教育环境,因此女儿并不愿意回国。但在黄伯云的坚持下,1988年,他们全家一起回到中南工业大学。
回国后,国内的科研条件和人才储备自然与国外不可同日而语,黄伯云也遇到很多意想不到的尴尬。
黄伯云:当时我到有色总公司一个三级部门申请一个科研课题。我说我是在美国读完博士后回来的,希望得到资助。他们当时也不知道“博士后”是什么,就说好多博士都没有得到资助,你是“博士后”,那就等在博士后面吧。
记者:他们根本不知道“博士后”是什么?
黄伯云:那时候博士后很少。
自力更生打破技术封锁
尽管国内落后的科研基础让黄伯云有些始料不及,但当时我国材料科学的发展已是刻不容缓。无论是国防尖端高科技还是民用工业,其每一步发展都是以新材料的发展和应用为基础。
在飞机刹车片领域,那时我国只能生产金属基刹车片,但随着飞机的更新换代,金属基刹车片早已不能满足新的需求。在国外,20世纪70年代就已经开始使用碳/碳复合材料飞机刹车片。这种材料耐高温、摩擦性能好,而且质量很轻。与它相比,金属基刹车片在技术和性能上落后了整整一代。如果没有好的刹车片,飞机的起飞和降落都无法实现。因此如果不及时研发这种新材料,那么未来我国在这一高技术领域的发展就无从谈起。
记 者:您喜欢用打“仗”来比喻一个个科研挑战,对于您来讲,可能最大的一场“战役”就是攻克碳/碳复合材料,为什么要选择这根难啃的骨头?
黄伯云:因为前面我们打过一些“仗”,有一些积累。在做飞机制动材料的时候,我们做过金属基的。随着科技的进步,材料在更新换代,新一代材料就是刚才讲的碳/碳复合材料,因为这种材料质量好,轻且寿命长。我们感到这是未来发展的方向,但技术难度很大,风险也很大,国家已经投入很多资金进行改善,却没有成果。我们要研究,就得投入大量的人力、物力、财力,很多人劝我们放弃,但我们从国家的需要和民族的发展大局出发,毅然决定进行研究。1994年,我到俄罗斯一个航天城参观。俄罗斯航天以前是超过美国的。那时,他们的研究保密,我们下车要经过检查,才能进入他们的车间。进车间一看,我感到非常震撼:他们展示了一幅巨画——俄罗斯卫星上天和登陆月球。这个单位就是搞碳/碳复合材料的。我们参观后觉得这项研究意义重大,对我们的未来有极大影响。
所谓“新型碳/碳复合材料”,第一个“碳”是指碳纤维,第二个“碳”是指沉积碳。这种沉积碳是将无数看不见摸不着的碳原子灌进被编织成一定形状的碳纤维中,并且让所有的碳原子按一定顺序排列。当时世界上只有英、法、美等国家掌握这项技术,而且由于这种材料对航空航天事业发展极其重要,国外一直高度保密,所以其研究难度可想而知。
黄伯云回国后不久,中南工业大学粉末冶金研究所就成立了国家重点实验室,开始进行“新型碳/碳复合材料”的实验室基础研究。
为了加快研究进度,黄伯云于1995年带着研究人员出国访问,但是外国公司的研究人员对他们说:“很抱歉,你们不能参观我们的生产车间。”无奈之下,他们只好买回一个样品。没想到在对这个样品进行研究时发现,外国公司卖的竟然是一个废品。外国人的轻视和侮辱让黄伯云的自尊心受到很大伤害。他意识到,高技术的发展不可能依靠别人,只能靠自己。
从国外回来后,黄伯云凭着一股倔劲,带着自己的团队,开始了艰苦的研究工作。无数试验之后,1996年完成了碳/碳材料的实验室基础研究。
当大家都觉得可以松一口气时,黄伯云却有了新目标。留美8年对他最重要的影响之一,就是让他明白了实验室里的基础研究必须和应用结合起来,走产业化道路。
李益民(中南大学粉末冶金研究院新技术研究所所长):黄校长作为一位卓越的科学家,从一开始考虑的就不只是研究,还考虑了应用问题:怎样实现产业化,为整个国家的战略需求和国民经济作贡献。我们很多关键制造业的关键零部件都缺少一些关键材料。黄校长就是希望在这方面做一些工作,边研究边往产业化方向推进。
飞机新型材料刹车片生产成功
碳/碳材料实验室基础研究成功后,黄伯云马上意识到,用在大型商用飞机上的刹车片是国家真正急需的。一架大型客机平均一年半就要换一次刹车片,而每换一次需要数百万元。如果不能自行生产,那么不仅必须依靠进口,更重要的是,国家在这一领域的发展也要受到影响,受制于人。
黄伯云心里非常清楚,生产碳/碳复合材料的刹车片所面临的技术困难和资金压力都相当大。为此他必须作出艰难的抉择——止步于基础研究,还是继续冒险将飞机刹车片生产出来?
黄伯云:当时也有很多争论,有人认为这需要大量的资金,而要获得成功又很艰难,风险太大,提出要放弃。
记 者:当时您为什么决定要承担这个风险呢?
黄伯云:是有风险,但是我们已经在基础研究方面做了很多工作,并且新一代材料对未来的影响很大,如果我们不做,就没有办法完成更新换代,就不可能参加下一轮竞争。
记者:那实际上是存亡的抉择。
黄伯云:做与不做都存在着存亡的问题。不做,将受制于人;做,有更大的风险,投入大量资金又完不成任务就会把单位拖垮。当然,我也可以不冒这个风险,去做其他的东西。
一边是国家的重大需求,一边是成败间的巨大风险。作为带头人,黄伯云承受着难以想象的压力。1997年,国家计委和中国民航总局准备正式为碳/碳复合刹车材料的工业化项目立项。在召开专家论证会的前一天,黄伯云正因病住院。为了及时赶到会场,他不顧医生的劝阻,自己拔掉输液管赶往机场。
记 者:有人说您有点“蛮”,您觉得呢?
黄伯云:你说的“蛮”,就是必须要这么做!有了这种精神才能做出事业,才能克服困难。
1997年碳/碳复合材料工业化项目正式立项,立项资金高达1.5亿元,其中5000万元必须自己筹集。
黄伯云:几千万元对于我们这样一个单位来说是极大的负担。这里不仅有国家的钱,还有我们自己的投入,各方面投入的人力、财力加起来非常大。所以,这场“仗”我们非打不可,而且一定要打胜,否则就会一败涂地。
碳/碳工业化项目正式立项后,黄伯云和他的研究团队开始了最为辛苦和忙碌的日子。无数次推倒重来,不断地添加新材料,一步步改进工艺