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雒建斌:他让人相信“天道酬勤”

来源:科学时报 2011-06-01 郝俊

  雒建斌 清华大学摩擦学国家重点实验室主任,精密仪器与机械学系“长江学者”特聘教授。现任国际摩擦学学会副主席、IFToMM摩擦学技术委员会主席、中国机械工程学会摩擦学分会主任委员。曾担任科技部“973”项目首席科学家、国家自然科学基金重大项目负责人、国家基金委优秀群体项目负责人。1994年毕业于清华大学精密仪器与机械学系,获工学博士学位。1999年获教育部跨世纪人才基金资助,2000年获国家杰出青年基金资助。

  主要研究方向为:薄膜润滑,纳米技术在计算机磁盘系统应用研究,表面与界面纳米技术与理论。曾获国家科技进步奖二等奖(2008),国家自然科学奖二等奖(2001),国家发明奖三等奖(1996),省部级奖7项。共发表论文230余篇,其中SCI收录120余篇,出版英文专著1部,在国际会议作特邀报告14次,其中大会主题报告8次。

  拜访清华大学著名摩擦学专家雒建斌之前,记者做了一番功课。

  “雒”是极少见到的姓氏,音同“洛”。据《汉书·古今人表》记载:“舜友有雒陶,为雒姓之始。”发源于陕西省境内华山南麓的洛河,为黄河支流之一,古时称为雒水。古籍中所称“雒神”,乃炎帝女儿,常出没于雒水之滨。居于雒水两岸的居民,以地名作为姓氏,称雒氏。

  一篇来自互联网介绍雒姓来历的文章中,雒建斌名列“雒姓当代杰出代表”。

  在位于清华大学9003大楼的摩擦学国家重点实验室,记者如约找到了雒建斌。依稀可辨的乡音,加之对雒氏来历的了解,记者猜出了他的家乡。30多年前,当他远离故土踏上求学之路时,还是个血气方刚的陕西娃。

  漫漫求学路

  1978年,也就是我国恢复高考制度的第二年,雒建斌以优异的成绩考取了东北大学材料系。四年的学习生活,对于渴求知识的雒建斌而言显得有些短暂,然而至为重要的是,他在那里萌发出对科学研究的强烈兴趣。

  作为本科毕业设计题目的“金属超缩性”,开启了雒建斌对科研真真切切的初体验。新中国第一任教育部长马叙伦之子马龙翔,是我国最早的铝加工业专家,雒建斌的毕业设计,就是在其当年主要负责的东北大学有色金属成形实验室完成的。

  在实验室马宏声老师的指导下,雒建斌和同学们尝试着“超塑性铝的单向拉伸”研究,使其变形长度增加了近10倍。这个在今天看似简单的任务,让彼时的雒建斌感受到了科研最为打动人的魅力——探索未知。

  “以前是学课本,现在要用知识。要想办法把未知的事情搞清楚,甚至有些问题老师也给不出答案。从那时候开始,我发现科研挺有意思。”于是雒建斌给自己确立了职业方向——从事科学研究。

  然而,世间万事总是不能尽如人意。

  学习有色金属专业的雒建斌,在本科毕业考研时,碰到的却是满篇黑色金属的考题。除此,还有一门未曾学过的考试科目。尽管临阵磨枪拼了一把,可惜最后还是与班里考研同学一起全军覆没。

  时值改革开放不久,各行业都有强烈的大学生需求。来自陕西的雒建斌,被分配到了西安电缆厂工作。在工厂,保证产品生产质量是雒建斌的主要职责。学以致用,极富钻研精神的他不曾停止思考,开始解决生产中遇到的现实问题。

  在生产电缆拉拔铜丝的过程中,必须要进行润滑处理,如果润滑不好,铜丝便会发热从而容易生锈。雒建斌带领几个技术工人便开始解决铜丝发热的问题,通过钻研,不但改进了润滑效果,还发表了一篇研究论文。雒建斌更加确信自己适合做科研,喜欢搞研究,于是决心一定要考上研究生。

  按当时国家规定,分配大学生须在工厂工作满两年才可报考研究生。1985年,雒建斌终于重新踏上深造之路,考取西安建筑科技大学冶金系的硕士研究生。

  入学之后,恰逢冶金系严崇年老师在做“金属高速拉拔润滑研究”课题,于是雒建斌随严老师继续从事润滑研究,并因此项研究成果而获得陕西省科技进步奖二等奖。1988年,雒建斌获工学硕士学位后,留校任教并继续从事摩擦学问题的研究。

  走进摩擦学领域,雒建斌越来越发觉已有的积淀不足以让他进行深入研究。继续深造,是他看准的路。

  “既然要做博士,就要在全国找一个最好的地方来做。”经过一番调查,雒建斌把目标锁定在清华大学摩擦学国家重点实验室。作为清华大学的第一个国家重点实验室,其实力自不必说。

  1991年,雒建斌考取了清华大学精密仪器与机械学系的博士研究生,师从著名机械工程专家温诗铸先生。温先生因在我国摩擦学领域作出了卓越贡献,于1999年被评为中国科学院院士。这个拥有悠久历史传统、用国际视野看问题的顶尖学府,让雒建斌多年来的科研梦想找到了最终的落脚之地。

  “跳起来能摘到的桃子”

  敏锐,是雒建斌对导师温诗铸的第一印象。“他始终能抓住国际上的前沿热点问题,找到新的方向。”雒建斌在回忆温先生为其确立的研究方向时说,他当时敏感地意识到,未来润滑研究的发展将走向薄膜润滑。

  薄膜润滑,也就是“润滑膜”到了纳米量级将呈现出的新特性。当时,纳米研究还没有在科学界迎来热潮,温先生选择的方向实际就是研究在纳米尺度上的新润滑现象和规律。

  来到清华,雒建斌就随导师一起站在了科学研究的国际前沿。“这个方向老师也不太熟悉,我们只能摸着石头过河。”温先生的这句话,给雒建斌留下了深刻的印象。

  彼时,正在英国做访问学者的温诗铸先生不断给他的博士生写信,询问、安排研究工作,并请学生们提出自己的建议。当时还没有便捷的电子邮件,师生用一张张“小纸条”密切联络、讨论。至今,雒建斌仍完好保存着当年温先生发自海外的“小纸条”。

  面对一个全新的国际前沿领域,温诗铸先生提出要做一个“跳起来能摘到的桃子”。雒建斌解释说,温先生的意思是要从一个有可能实现的事情做起,同时在充满未知的情况下,发挥大家的能力去想、去做。

  研究纳米薄膜润滑的机理,首先需要解决的问题是纳米级的测量手段和仪器。而这,正是那个“跳起来能摘到的桃子”。在温先生的带领下,研究团队中的师生与实验室融为一体,大家自由研讨,博士生也能参与到教授的各种活动中。很快,团队就研制出了纳米级润滑膜厚度测量仪。

  突破了薄膜润滑研究的第一道难关,为后续对其特性和规律的研究奠定了基础。

  仅用两年半的时间,雒建斌就完成了博士学位,并留校继续从事薄膜润滑研究。由于对我国摩擦学作出了突出贡献,纳米级润滑膜厚度测量仪于1996年获得国家发明奖三等奖;基于对薄膜润滑的理论研究,于2001年获得国家自然科学奖二等奖。薄膜润滑也成为摩擦学国家重点实验室的重要研究方向,其涉及领域也在进一步的研究中不断拓宽。

  “针尖”上起舞

  在薄膜润滑理论研究不断取得进展的同时,雒建斌及其团队开始思考:如何能够将薄膜润滑的研究投入实际应用?计算机硬盘,是他们首先想到的用武之地。

  计算机硬盘的存储量由其存储密度决定,而硬盘中磁头与磁盘的读写能力、表面保护膜的性能和表面光滑度都是影响存储密度的重要因素。

  另一方面,随着对硬盘存储密度要求的提高,需要不断降低磁头飞行的高度,这增加了磁头与磁盘的碰撞几率。由此,改进磁盘和磁头表面润滑膜的性能成为提升硬盘质量的技术挑战。

  瞄准了这个极具潜力的应用方向,2000年,雒建斌率领课题组开始集中力量研究硬盘制造中的表面改性、加工和测量问题。

  恰巧此时,全球领先的一家计算机硬盘磁头生产商的技术主管来实验室参观。他提出在硬盘制造工艺中,该企业正面临着提升磁头表面平整度,以降低碰撞几率,从而避免划伤磁盘的技术难题。如“针尖”一般的尖端技术——磁头制造,成为了他们施展绝活的舞台。

  面对难题,研究薄膜润滑过程中的一次意外收获启发了大家。在做实验时,雒建斌小组曾在润滑膜中加入纳米颗粒,此举原本是为了观察润滑将发生怎样的变化,没想到却意外发现了表面的微抛光作用。而这种微抛光,正好可用于对硬盘磁头表面的加工,让它变得更加平整。

  确定了技术路线,雒建斌便组织团队全力攻克难关。最终,他们创造性地提出将纳米金刚石颗粒引入磁头表面抛光液中,利用含有超精细金刚石颗粒的抛光液与磁头氧化铝表面相互作用,以大幅降低磁头表面的粗糙度。

  实验室团队与该企业展开合作,在一系列的技术突破之后,将该企业生产磁头的表面光滑度一下子提升了近50%。“站在巨人的肩上,你比它原有的技术有提高,那你就成为了世界上最好的。”雒建斌说,这次成功让他们站在了薄膜润滑与电子制造相结合的世界前沿。

  在“针尖”磁头上取得成功,给雒建斌团队全面进入先进电子制造业带来了信心。此后,他们逐渐将研究范围拓展到磁盘抛光、硅晶圆抛光、发光二极管蓝宝石基片抛光等众多领域。

  “这是个飞速发展的行业,所以会感觉特别的累。”携团队在先进电子制造业奋战的雒建斌向记者坦言,这个行业只认同最好的,稍有松懈就会被甩掉。在雒建斌看来,先进电子制造是整个信息技术产业的关键,可以说是国家国力的体现,而制造装备和工艺技术的发展,则是其核心所在。专注于薄膜润滑近20年的雒建斌,率领团队在国际电子制造研究领域占据了一席之地。

  2003年,以雒建斌为首席科学家的“973”项目“高性能电子产品设计制造精微化、数字化新原理和新方法”通过科技部立项,成为“973”计划综合交叉学科领域先进制造方向的首次批准项目。2008年,雒建斌领衔的“超精表面抛光、改性和测试技术及其应用研究”项目荣获国家科技进步奖二等奖。

  作为摩擦学国家重点实验室主任,雒建斌感到肩上的责任很重。“从论文的发表数量和被引用率来看,我们可以说已经处于世界前列。”在肯定已有成就的同时,雒建斌强调说,一流的实验室还要看有多少能够引领世界的原始创新。

  雒建斌把实验室的发展归功于前辈打下的基础,以及团队成员齐心协力专注于研究的良好氛围。这几年,实验室逐渐调整研究方向和思路,将自由探索与国家重大科研计划相结合,力图为国家经济社会发展作出积极贡献。

  目前,实验室团队成员在表面减阻、表面织构和纹理、超滑等研究方向提出了一系列新理念和新方法,都有可能在将来取得原始创新和重大突破。

  瞄准前沿,参与国际竞争并有所作为,在雒建斌看来是清华必须承载的使命。在清华百年之际,雒建斌相信清华终将进入国际一流大学之列。他说,支撑清华成为一流大学的,必将首先是国家重点实验室,因为它代表着整个领域的国家队。

  “要在摩擦学领域让中国人做到最好,我们还需要更加努力。”雒建斌始终秉持着天道酬勤的信念。

(http://news.tsinghua.edu.cn)
[更新:2011-06-02 08:52:31]
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