王立鼎:科技报国的齿轮人生
在辽宁辽阳的土地上,诞生了一位对中国科技发展影响深远的人物——王立鼎。他是精密机械和微纳机械领域的璀璨之星,以卓越的科研成就,在中国科技史上留下了浓墨重彩的一笔。
寒门学子,坎坷求学路
1934年12月2日,王立鼎出生于辽宁辽阳的一个普通家庭。幼年时期,他便饱尝生活的艰辛,国民党统治下的东北地区时局动荡,家庭贫困,常常食不果腹。小学二年级时,王立鼎不幸患上重伤寒,不得不休学一年多。病愈复学后,家庭经济的困境愈发严峻,读到五年级时,因交不起学费,他被迫辍学。
然而,王立鼎对知识的渴望并未因此熄灭。辍学在家的日子里,他一边帮着父母维持生计,一边自学五年级的课程,满心期待着重返校园的那一天。1948年,辽阳解放,王立鼎终于迎来了转机,得以复学。凭借着坚韧不拔的毅力和对学习的热爱,他主动要求从六年级读起,并在当年期末考试中取得了全班第二名的优异成绩。
升入初中后,王立鼎的学习之路依旧艰难。为了减轻家庭负担,他三年都没有购买教科书,而是凭借着上课认真听讲、课后勤奋复习的学习方法,在没有教科书的情况下,成绩始终在班级中名列前茅,最终以全年级第一名的成绩顺利毕业。
初中毕业后,为了早点就业减轻家庭经济压力,王立鼎报考了位于沈阳的机械制造学校,选择了金属切削专业,从此与机械结下了不解之缘。中专毕业时,国家出台政策允许优秀中专学生报考大学,王立鼎凭借自身的努力,从众多考生中脱颖而出,成功考取吉林工业大学机械系机械制造工艺及设备专业。在大学期间,他如饥似渴地汲取知识,每天过着宿舍、教室、图书馆三点一线的生活,学习成绩始终名列前茅。
投身科研,齿轮结硕果
1960年,王立鼎大学毕业,怀着“服从国家需要,到祖国最需要的地方去”的坚定信念,他被分配到中国科学院长春光学精密机械研究所,开启了科研生涯的新篇章。他接到的第一项任务,便是研制一台小模数齿轮滚齿机,从此与齿轮研究紧密相连。
1961年,王立鼎迎来了一项重要任务——为光电经纬仪研制6级至5级精度齿轮。这是一项与导弹相关的军工项目,对国防建设意义重大。面对挑战,他毫不犹豫地接受,并全身心投入到研制工作中。他每天凌晨5点起床,跑步到单位给齿轮磨床预热,随后回家洗漱、做饭,7点半准时上班,全身心投入工作。中午和助手换班吃饭,机器不停运转,办公桌就设置在实验室,以便随时操作和记录。晚上吃过饭后,他继续工作到午夜才回家休息。凭借着这股子拼劲,王立鼎成功完成了任务。
在完成这项任务的过程中,王立鼎不满足于现状,萌生了研制更高精度标准齿轮的想法。标准齿轮作为齿轮参数量值传递的实体基准,其精度要求极高。当时,齿轮精度分为12个等级,数值越小精度越高,最高精度为1级。王立鼎潜心钻研,大胆创新,对国产机床进行改造,并创建了“正弦消减法”“易位法”等新方法,逐步将齿轮精度从4级提高到3级。而立之年的他,已然成为国内超精密齿轮领域的专家,赢得了“精密齿轮王”的美誉。
此后,王立鼎并未停下前进的脚步,经过数十年如一日的钻研,他先后研制出领先世界的2级、1级精度基准标准齿轮及相应的齿轮加工装备与测量仪器,为我国在该领域赢得了国际声誉,其相关技术推广到多个研究所和产业部门,先后获得国家奖和省部级奖励近10项。
临危受命,突破光盘技术
20世纪80年代初,激光光盘技术在西方发达国家兴起,其存储信息量高出磁盘约一百倍,且不受电磁场影响,寿命大大高于磁盘。我国也关注到这一前沿技术,试图引进,但遭到西方发达国家的技术封锁。个别西方公司甚至口出狂言,拒绝向中国出售相关技术。
面对如此困境,1984年原国家科委决定组织专家启动光盘研制项目,自力更生进行研发。生产激光光盘的核心设备——光盘伺服槽及预制格式刻划机,其制作涉及光学、机械学、电子学、计算机四门学科,研制难度极大。中国科学院长春光学精密机械研究所承担了这项艰巨任务,王立鼎临危受命,担任项目主持人。
首次担任总体设计的王立鼎,面对诸多困难,没有丝毫退缩。他一边补充专业知识,一边组织所内100多名科技人员开展研究。他科学分配力量,组建项目总体组,并下设5个专业组。在科研过程中,他既是“指挥员”,又是冲锋在前的“多面手”,制定研究计划、分配研究任务、攻克关键技术,常常废寝忘食,甚至凌晨两三点醒来,脑海中想的仍是工作。
经过4年不懈努力,中国第一台“光盘伺服槽及预制格式刻划机”成功面世。经中国科学院组织的验收鉴定,该设备有将近10项技术指标达到世界先进水平。这一成果打破了西方对中国的技术封锁,填补了国内空白,为我国光盘产业的发展奠定了坚实基础。1992年,此项研究成果荣获国家科技进步奖二等奖。
开拓新域,组建微机械研究室
20世纪90年代,国外微机械研究的动态传入国内,王立鼎凭借敏锐的科研洞察力,意识到微机械是一项关乎国家科技发展和国防安全的关键技术,中国必须在该领域积极布局。1992年,他第三次“创业”,在中国科学院长春光学精密机械研究所建立了中国第一个微型机械工程研究室。
在微机械领域,王立鼎带领团队承担了30项科研任务,取得了五项具有国际先进水平的成果,涵盖应力场压电微电机、微型机械运动参数测试仪、微小压电马达及LIGA工艺研究、非接触式微电机力矩测试仪、微操作系统等方面。1998年,王立鼎来到大连理工大学工作。2000年,他整合学校物理、材料、机械等多个专业的力量,成立了微纳米方向的研究中心,并确立了生命医学服务和信息服务两个研究方向。该研究中心积极汇聚国内优秀人才,注重后备力量培养,于2005年发展成为辽宁省微纳米技术及系统重点实验室,目前已与国内20多家研究机构和企业建立合作关系,研究工作取得显著进展。
培育桃李,传承科研精神
王立鼎不仅在科研上成果丰硕,在人才培养方面也成绩斐然。截至2015年3月,他为国家培养了博士后7名、博士生38名、硕士生12名。在教学过程中,他将科学实验形象地比喻为“不入虎穴,焉得虎子”,强调做科学研究要“战略上藐视敌人,战术上重视敌人”,并指出“在追求科学的道路上,没有平坦的大道,只有那些勇于攀登的人才能登上科学的顶峰”。他言传身教,既注重培养学生的科研能力,又注重培养学生的爱国主义精神,引导学生将祖国的需要融入自己的科研方向。
荣誉等身,诠释科研人生
王立鼎的科研成就得到了广泛认可,1985年,他荣获吉林省有突出贡献的中青年科技人才称号;1991年,被评为中国科学院先进工作者;1995年,当选为中国科学院院士;2003年,获得大连市特等劳动模范称号;2004年,荣获辽宁省五一劳动奖章 。此外,他还担任国家攀登计划B“微电子机械系统”项目组专家,国家S - 863微机电系统主题规划专家,国家自然科学基金委员会微电子芯片系统重大计划专家组专家,微流控芯片重大项目首席专家,以及制订2020年国家中长期科学与技术发展规划专家等重要职务。同时,他在多个学术组织担任要职,如中国微米纳米技术学会副理事长、中国仪器仪表学会常务理事、中国计量测试学会常务理事、中国机械工程学会特邀理事等,并在多所院校兼任教授。
如今,年过九旬的王立鼎院士,依然心系科研,关注着行业的发展动态。他用一生的时间,践行着科研报国的使命,从超精密齿轮到光盘技术,再到微机械领域,他的每一次突破都推动着中国科技的进步。他的故事激励着一代又一代科研工作者,为实现科技强国的梦想奋勇前行。