科研需要我們一代又一代人的傳承,不斷努力、不斷突破,生命不息,奮斗不止,我要把我的力量貢獻(xiàn)給國家,我愿意為祖國的科技事業(yè),奮斗一生。
最美科技工作者——趙淳生院士
1938年11月,深秋,天氣寒冷、秋風(fēng)蕭瑟,中國抗日戰(zhàn)爭逐漸由戰(zhàn)略防御轉(zhuǎn)入戰(zhàn)略相持。在那戰(zhàn)火紛飛的歲月,湖南衡山一個貧困農(nóng)家誕生了一名男嬰。男孩1歲時,父親就參加了革命,保家衛(wèi)國。母愛是短暫的,9歲時母親因病離世,而父親最終也在遼沈戰(zhàn)役中英勇就義!家中只剩他和祖母相依為命,靠砍柴、放牛糊口。
就這樣,在戰(zhàn)亂的年代他艱難地度過了童年,解放前,中共地下黨找到了他,供他讀完了小學(xué);解放后,又在政府幫助下讀完了中學(xué)、大學(xué)。從此,男孩的人生和中國綁在了一起。他畢生從事科研、報效祖國,創(chuàng)造出多項科研奇跡,他研制出了中國第一臺電動激振器,更研發(fā)出了我國第一臺穩(wěn)定運行的超聲電機,成為我國超聲電機的奠基人、開拓者、領(lǐng)航者。
無論什么都不能阻擋他砥礪前進(jìn)的腳步、無論什么都澆滅不了他熾熱的愛國之心,他就是中國科學(xué)院院士、機械工程專家、南京航空航天大學(xué)博士生導(dǎo)師、2021年度全國“最美科技工作者”趙淳生教授。
天道酬勤不止步 科研創(chuàng)新結(jié)碩果
“我一定要造出屬于中國人自己的超聲電機!”
1956年,趙淳生順利考上了南京航空學(xué)院飛機系,大學(xué)畢業(yè)后留校任教。此后,他一邊從事繁忙的教學(xué)工作,一邊又要做機械振動方面的研究。彼時,年輕的他看到國內(nèi)用的電動式激振器全依賴進(jìn)口,暗下定決心,要制造出屬于中國人自己的電動式激振器。這里所說的激振器是附加在某些大型機械和設(shè)備(如飛機、火箭、汽車等)上用以產(chǎn)生激勵力的裝置,是利用機械振動的一種重要部件。
20世紀(jì)70年代,趙淳生研制出中國人自己的“激振器”, 打破了該設(shè)備被國外壟斷的狀況,填補了國內(nèi)空白。1981年,趙淳生遠(yuǎn)赴法國留學(xué),在那里,他看到西方國家的先進(jìn)技術(shù),是國內(nèi)難以匹敵的。因此,他更加珍惜這次學(xué)習(xí)機會,經(jīng)過3年的刻苦努力,他順利獲得了法國工程力學(xué)專業(yè)博士學(xué)位。法國的普羅特拉公司想留他在法國工作,被他婉言謝絕了。博士論文答辯結(jié)束后,他就立即投身祖國的懷抱。
1992年,趙淳生應(yīng)邀前往美國麻省理工學(xué)院出使訪問學(xué)者,一個偶然的機會,他在該系聽了一場關(guān)于“超聲電機的發(fā)展和應(yīng)用”報告。他敏銳捕捉到了一個信息,報告人提到美國宇航局與麻省理工學(xué)院要聯(lián)合研制火星探測器上用的超聲電機,他隨即想到,超聲電機或許將來會對我國的航天器會起到重要的作用,于是,他下定決心開始認(rèn)真學(xué)習(xí)超聲電機。
趙院士有一個特點,做事情雷厲風(fēng)行,想到就要做到,做了就要出結(jié)果。1994年,他不顧家人的反對,放棄了美國給予的優(yōu)厚待遇,告別已在美國定居的妻女,獨自一人回到南京?;蛟S,家人不理解的是,當(dāng)時已經(jīng)56歲的他,為什么還要如此折騰呢?但是,這就是趙淳生,只要是對祖國發(fā)展有用的,他就顧不了那么多。
什么是超聲電機呢?首先,電機是用來帶動機械部件發(fā)生轉(zhuǎn)動的重要器件,就像是人體骨頭之間的關(guān)節(jié),用來帶動手腳。而超聲電機則是一種基于振動原理發(fā)展起來的新型微特電機,重量輕,體積小,小到只有“米?!贝笮?。它既可以用于火星探測車,又可以進(jìn)入人的血管中,它具有響應(yīng)快、控制精度高、無噪音、無電磁干擾等特點。作為機械工程領(lǐng)域用于控制的作動器具有革命性的改變,傳統(tǒng)的電磁電機在轎車電器、精密儀器儀表、航空航天等領(lǐng)域無法使用到高端裝備,而超聲電機卻有著廣泛的應(yīng)用前景。
其實趙淳生心里清楚,改變研究方向轉(zhuǎn)向超聲電機這一全新課題,相當(dāng)于從零開始,當(dāng)時中國的科研人員對此項研究的認(rèn)知處于一片空白,但是,為黨、為國家、為人民作貢獻(xiàn)是趙淳生科研最大的動力。
“我學(xué)習(xí)知識是要為祖國服務(wù)的,科學(xué)沒有國界,但科學(xué)家有祖國。當(dāng)時我只有一個念頭就是:我要回去!”
1994年10月,趙淳生回到南京航空航天大學(xué),沒有啟動經(jīng)費,他向系里借了1.5萬元,購置了一臺計算機和一臺簡易打印機,在一個簡陋的20平方米小屋里,趙淳生帶著一名博士后、一名博士生和一名碩士生,就這樣開始了超聲電機的研究……
天道酬勤、開拓創(chuàng)新,經(jīng)歷了一次次失敗的考驗之后,1995年12月17日,趙淳生團隊終于迎來了讓“行波型超聲電機”原型機成功運轉(zhuǎn)起來,成為我國第一臺能實際穩(wěn)定運行的超聲電機。從申報課題到研制成功,他們4個人僅用了不到10個月時間,就完成了相當(dāng)于國外多名工程師3年的工作量,這是一個不得不令人驚嘆的奇跡!
但,奇跡的背后,是不為人知的艱辛和困苦,是夜以繼日的高壓高強研究工作,通宵達(dá)旦地工作是家常便飯并不鮮見,這也給趙淳生的身體帶來了不可逆的損害,釀成了后來的病發(fā)……
不畏浮云遮望眼 生命不息勤奮斗
“你到底要命,還是要超聲電機?”
“我兩個都要!”
2001年春節(jié)過后,醫(yī)院住進(jìn)了一個奇怪的病人,這個老人滿頭白發(fā),坐在病床上,一只手在輸液,另一只手用來寫字翻書。一旁照顧他的妻子終于忍無可忍,說:“你現(xiàn)在都這個樣子了,還不好好休息,你到底是要命還是要超聲電機?”
白發(fā)老人笑了笑,說:“我兩個都要?!?/p>
這個病人就是趙淳生院士,當(dāng)時,他和團隊在超聲電機的研發(fā)上取得了飛速進(jìn)展,先后獲得了國家“863 ”計劃,國家自然科學(xué)基金等項目支持,并成立了“南航超聲電機研究中心”和“江蘇省超聲電機工程研究中心”,前景一片光明。
正當(dāng)趙淳生準(zhǔn)備在超聲電機領(lǐng)域開疆辟土、大展身手之際,2000年11月,他的身體卻亮起“紅燈”了。由于長期超負(fù)荷地工作,他的免疫力嚴(yán)重下降,在學(xué)校組織體檢中,他被查出了肺癌。得知體檢結(jié)果,趙淳生卻出乎意料的平靜,他要求醫(yī)生盡快制定治療方案,做完手術(shù),然后就可以繼續(xù)回實驗室工作。
這次手術(shù),趙淳生右肺一葉被切除,即使痛苦的化療,他也咬著牙堅持了下來,他成為病友眼中的鋼鐵硬漢。他只想著盡快養(yǎng)好病出院,但是禍不單行,肺癌手術(shù)三個月,復(fù)查時醫(yī)生又發(fā)現(xiàn)他胃上還有一個鴨蛋大的腫瘤,不管是惡性還是良性,醫(yī)生要求必須立即切除。于是,第二次手術(shù)又切除了他三分之二的胃。短短時間里,當(dāng)時已60多歲的他連做兩次大手術(shù),體重頓減26斤,讓家人無比心疼,他自己反倒不在意。
躺在病床上的趙淳生,依然惦記著正在進(jìn)行中的國家自然科學(xué)基金重點項目申請、超聲電機專利申請,還有自己無論如何都放不下的團隊。他將資料偷偷藏在枕頭底下,只要家人一離開視線,他就掏出資料開啟病床上的“科研模式”,連病房里其他病友都看不下去,勸他好好休息。但趙淳生怎么可能放心休息,他就在病床上,艱難的手一筆一畫的書寫著,最終完成了他的第一份國家自然科學(xué)基金重點項目申請書。
功不唐捐,玉汝于成。憑借頑強的毅力,忍受著化療的痛苦,最終,趙淳生不僅戰(zhàn)勝了病魔,他的研究成果“新型超聲電機技術(shù)”也于2003年獲國防科技一等獎,2004年獲國家技術(shù)發(fā)明二等獎,他本人于2005年被選為中國科學(xué)院院士?!吧幌?、奮斗不止。只要生命不停止,我就照樣工作。因為工作是一種樂趣,可以延長生命?!壁w淳生如是說道。
2006年,為了將超聲電機研究擴大到復(fù)雜的壓電驅(qū)動系統(tǒng)和其它新型作動器,在“南航超聲電機研究中心”和“江蘇省超聲電機工程研究中心”基礎(chǔ)上,趙淳生又創(chuàng)建了南航精密驅(qū)動研究所,2007年研究所獲批“精密驅(qū)動技術(shù)”國防重點學(xué)科實驗室。
為使研究成果及早實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化,趙淳生積極推廣專利和技術(shù),2008年與連云港鍛壓機床公司聯(lián)合創(chuàng)辦了江蘇春生超聲電機有限公司,成為我國超聲電機技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)第一個產(chǎn)學(xué)研三結(jié)合基地,將我國自制的超聲電機逐步推向國內(nèi)外市場。2011年,趙淳生自籌資金和南航三位老師創(chuàng)立了“南京萬瑪超聲電機有限公司”,帶領(lǐng)著團隊擴大超聲電機生產(chǎn)規(guī)模,為滿足航空航天、武器裝備等需求攻堅克難。
2013年,趙淳生團隊成功研發(fā)了僅46克、比雞蛋還小的超聲電機,被稱為“玉兔之眼”,應(yīng)用于“玉兔號”月球車,并隨嫦娥三號、嫦娥四號探測器成功登月。作為“玉兔號”月球車上紅外成像光譜儀的驅(qū)動與控制系統(tǒng),超聲電機在月面上一直運行穩(wěn)定。從此,我國成為繼美國之后的第二個將超聲電機應(yīng)用到地外星球的國家,同時也是第一個將超聲電機應(yīng)用到月球上的國家。此外,包括嫦娥五號/六號、“墨子號”科學(xué)實驗衛(wèi)星、行云二號01號/02號衛(wèi)星都應(yīng)用了趙淳生團隊研發(fā)的超聲電機。
作為我國超聲電機領(lǐng)域的先驅(qū)者,趙淳生對我國此領(lǐng)域科技進(jìn)步做出了不可磨滅貢獻(xiàn),2014年9月他榮獲國際“超聲電機終生成就獎”和“超聲電機技術(shù)突出貢獻(xiàn)獎”。此獎項設(shè)立至今,全世界僅有4人獲獎,2名美國人、1名德國人,趙淳生是唯一獲該獎項的中國人,他實至名歸。
長風(fēng)破浪會有時 直掛云帆濟滄海
“我今天的一切,都凝聚著黨的恩情!我希望永遠(yuǎn)年輕,多為黨和國家作貢獻(xiàn)!”
雖然已經(jīng)年逾八旬,但一直以來,為了尋求產(chǎn)業(yè)落地,趙淳生還在創(chuàng)業(yè)的路上也奔波不停。“比院士稱號更自豪、比一切榮譽更驕傲的,就是科研成果產(chǎn)業(yè)化!”這是趙淳生的心聲,也是他的創(chuàng)業(yè)目標(biāo)。
2017年已年近80歲的趙淳生,在國家重點實驗室和超聲電機國家地方聯(lián)合工程實驗室的支撐下,以研究所的老師為獨立股東投資,成立了南京航達(dá)超控科技有限公司(以下簡稱超控公司),南京航達(dá)超控科技有限公司負(fù)責(zé)工藝研發(fā)及產(chǎn)品生產(chǎn)的模式化運作,超聲電機產(chǎn)品制造和應(yīng)用終于走上正軌。
此后,經(jīng)過近三年技術(shù)攻關(guān),趙淳生帶領(lǐng)團隊又研發(fā)了一款超高性能超聲電機,于2020年5月在行云二號衛(wèi)星01、02號星低軌激光通信上成功得到了應(yīng)用,解決了我國激光通信一大關(guān)鍵技術(shù)難題。趙淳生將此次研制的高性能超聲電機稱之“四超一特”(即:超高分辨率、超低轉(zhuǎn)速、超低轉(zhuǎn)速穩(wěn)定性、超快響應(yīng)和特大中空)型超聲電機,他將“四超一特”超聲電機作為公司首個品牌產(chǎn)品,并針對“四超一特”超聲電機進(jìn)行了深入研究和推廣應(yīng)用。趙院士認(rèn)為“四超一特”超聲電機的突破與進(jìn)一步發(fā)展,將來可用于量子通信、激光通信以及精確打擊武器,這預(yù)示著他堅持30年的科研項目推廣應(yīng)用的時代即將到來。
為迎接超聲電機應(yīng)用的春天,緊跟數(shù)字化時代,2018年,趙淳生又引導(dǎo)團隊朱華副研究員成立了“南京思來機器人有限公司”(以下簡稱思來公司),主要從事研究和開發(fā)智能生產(chǎn)線制造。2019年,在趙院士的建議和指導(dǎo)下,“超控”和“思來”兩公司緊密合作,開始設(shè)計與制造國內(nèi)首套超聲電機智能裝配和檢測生產(chǎn)線,實現(xiàn)了節(jié)拍1ppm(每分鐘生產(chǎn)一臺套),可生產(chǎn)1萬臺套/月,開足馬力,年產(chǎn)量可達(dá)10萬臺(套)以上,以滿足國內(nèi)各個領(lǐng)域的需求。
就在研究所和兩家公司進(jìn)入高速發(fā)展之際,由于每天高強度地工作,趙淳生的身體又一次亮起了紅燈。2021年9月,他的右肺進(jìn)行了一次微創(chuàng)手術(shù),切除右肺下葉的2/5;2022年春節(jié),他又因腦中風(fēng)被緊急送往醫(yī)院。在學(xué)校及各級政府領(lǐng)導(dǎo)、師生、家人、親朋好友大力支持與關(guān)懷下,在各大醫(yī)院的醫(yī)師、護士的精心治療和護理下,他頑強地與病瘣作斗爭,經(jīng)過3個月住院治療,他再一次從死亡線上回來了。為徹底戰(zhàn)勝病魔,趙淳生還每周主動前往江寧醫(yī)院康復(fù)科進(jìn)行3次康復(fù)訓(xùn)練,他主動要求醫(yī)生對他從嚴(yán)訓(xùn)練,他期待早日康復(fù),再次投入到科研中。
20多年嘔心瀝血,趙淳生科研建樹豐碩、貢獻(xiàn)卓越,他現(xiàn)已帶領(lǐng)團隊成功研制出60多種新型超聲電機,申請國家發(fā)明專利701項,其中已授權(quán)國家發(fā)明專利366項。應(yīng)用于嫦娥系列探測器、多種衛(wèi)星、智能炮彈等高端裝備,打破了國外在超聲電機領(lǐng)域的技術(shù)壟斷,其中某些關(guān)鍵技術(shù)已處于國際領(lǐng)先水平。
在進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化過程中,趙院士帶領(lǐng)團隊攻克了一系列的困難,排除了外力的一切干擾。他感慨頗深,他深切希望,我國需要迅速建立一個公平、正義、誠信的社會環(huán)境,保護知識產(chǎn)權(quán),保護科學(xué)家靜心地搞自己的研究。才能實現(xiàn)成果產(chǎn)業(yè)化,才能為國家和社會創(chuàng)造價值。
有夢想的人,皆燦若星辰。趙淳生院士的一生可謂充滿了傳奇的色彩,鼓舞著無數(shù)后輩向著他的方向砥礪前行。老驥伏櫪,志在千里。趙淳生院士從不向年齡妥協(xié),現(xiàn)已86歲高齡的他依然奮戰(zhàn)科研一線,在新質(zhì)生產(chǎn)力的推動下,為進(jìn)一步加快超聲電機產(chǎn)業(yè)化,迎接我國應(yīng)用超聲電機的春天,他將帶領(lǐng)我國超聲電機團隊在世界舞臺上再創(chuàng)輝煌!