2005年3月28日上午,莊嚴的人民大會堂,華燈璀璨,百花簇擁。2004年度國家科技獎勵大會在這里隆重舉行。由中國工程院院士、中南大學校長、全國國防科技工業系統先進工作者黃伯云領銜發明的“高性能炭/炭航空制動材料的制備技術”一舉奪得國家技術發明獎一等獎,結束了該獎項連續6年空缺的歷史。當黃伯云從國家主席胡錦濤手中接過大紅的榮譽證書時,人民大會堂里掌聲如潮。這是課題組60多名成員近20年殫精竭慮的心血結晶,這是近2億元國家重大項目支持資金、9項發明專利等共同鑄就的燦爛輝煌。
這一成果的問世,解決了我國急需的高性能航空制動器用材難題,并為我國航天發動機提供了關鍵材料,使我國成為繼英、法、美之后第四個擁有該制造技術和生產該類高技術產品的國家,標志著我國在航空航天炭/炭復合材料領域邁入世界前沿。
彼岸求學奠定報國基礎
1945年11月24日,黃伯云出生在洞庭湖畔的湖南南縣。1964年以優異成績考入原中南礦冶學院。畢業后留校從事材料科學的教學與研究工作。1978年公費留學美國衣阿華州立大學。當時正值改革開放初期,國家是在經濟實力十分有限的情況下送學子出國學習的。黃伯云十分珍惜這次學習機會。他常常提醒自己:一定要努力學習,不辜負人民的期望,學好本領,報效祖國。
到美國衣阿華州立大學學習不久,導師就交給黃伯云一項幾位研究生做了多年而未解決的難題。第一批實驗做完了,結果很不理想,黃伯云趕緊做第二批實驗。為了迅速取得滿意的實驗結果,他幾乎每天工作到深夜。1980年的圣誕之夜,同事們都過節去了,黃伯云仍在實驗室忙碌。午夜過后,系主任威爾德教授忽然因急事來到實驗室。當他看到黃伯云一個人還在緊張工作時,內心深為中國人的勤奮精神所打動,他禁不住連聲稱贊,并表示:如果研究工作有什么問題,可以直接找他。
兩個月后,黃伯云終于找到了解決問題的關鍵。導師看到實驗結果后十分驚喜,稱“這是一個重大進展”。不久后他找黃伯云談話,提出要黃伯云讀他的博士研究生,并致函中國教育部:“黃先生有出色的研究才能,Iowa州立大學愿為他提供攻讀博士學位的全部獎學金?!蔽覈逃亢芸熳龀隽送獠⒅С值拇饛汀>瓦@樣,黃伯云開始了提前攻讀博士學位的學習。
攻博期間的學習競爭十分激烈。學業成績的好壞不僅是榮譽的標志,也是能否獲得獎學金的關鍵。第一學期黃伯云選修了一門“力學冶金”課程,第一次考試時得了61分后,他心里非常著急。因為按慣例,這樣的成績將被取消獎學金。黃伯云反復審查自己的考卷,發現有一處地方似乎是任課教授看錯了。于是他去找這位教授,教授經過仔細推敲,認為的確是自己有誤,便又為黃伯云加上了5分,并豎起大拇指高興地對黃伯云說:“You are number one (你是第一名) .”后來黃伯云才知道, 原來大部分人只得了40多分。
黃伯云一直認為:自己學業成績的好壞,不僅僅是個人的問題,自己的言行和成功與否不僅代表著個人,還代表著中國人,自己決不能給中國人丟臉。這種民族自尊心、自信心,一直是他不甘落后、奮發向上的動力,也正是這種動力驅動著他夜以繼日地努力工作。
1985年春天的一個漆黑雨夜,工作到凌晨的黃伯云離開實驗大樓去計算機中心取實驗結果時,由于沒有帶雨具,只好快速沖向計算機中心大樓。就在這快速沖跑的瞬間,眼前突然車燈大亮,幾輛警車出現在他面前,原來警察把他當成了偷計算機的小偷。事情弄清楚之后,警察們很受感動,并禮貌地用車把他送回了住地。
1986年6月,黃伯云通過博士學位論文答辯后,急急忙忙收拾行裝,帶著全家趕赴美國南部田納西州,先后在田納西大學和美國橡樹嶺國家實驗室從事博士后研究。經過近兩年的苦心鉆研,采用無坩鍋生長技術研制出了當時世界上最大的鈦鋁合金單晶。他在這期間撰寫的一些論文被國際著名雜志如《冶金學報》等發表。其專著《鈦鋁化合物的晶體生長》一書由美國政府出版社出版。同時,他還經常應邀到一些大學或研究機構進行學術講座。
完成博士后研究工作后,美國許多大公司向黃伯云發出了高薪聘請的邀請書。一些大學、科研機構也愿聘他去工作,并許諾幫他及全家拿到“綠卡”。這個時候,黃伯云在美國已生活了8年,對那里的一切都很適應了。如果繼續留下,美國一流的科研條件可以幫助他在學術上盡快獲得成功,美國的生活條件也可以為他帶來更優越、舒適的生活。特別是他那來美已4年的小女兒,早已是一口地道的美國英語,漢語已被淡忘,對她而言,回國以后的學習和生活都將面臨困難,她不僅習慣了美國的生活,而且也渴望進一步在美國接受教育。然而這些都沒有動搖黃伯云回國的決心,他認為:是祖國、人民培養了我,如今正是祖國最需要我的時候,我怎么有理由滯留不歸?當初我是為國家建設的需要來留學的,不是為了個人享受來“學留”的。我是炎黃子孫,我應該用自己的才智奉獻自己的國家。
聽到黃伯云決定回國的消息,朋友們紛紛勸阻,同行們誠心挽留,更多的人問他回國是“短期”還是“長期”。因為當時正值國內“出國潮”高峰,美國更是許多人向往的地方。因此,有人斷言他以后一定會后悔自己的決定。然而黃伯云深信自己的決定是正確的,只要堅定不移地向前走,生活必將翻開新的一頁,回國創業必有美好的前程。
回國創業打造高技術新材料民族品牌
1988年5月,黃伯云與家人回到了岳麓山下的母校原中南工業大學,到粉末冶金研究所工作。一時困難與問題也接踵而來,女兒漢語基礎差,只好請專人來輔導;糧食關系沒恢復,只好買議價糧;為了解決全家的交通問題,只好買了兩輛自行車以替代在美國時的兩輛小汽車……與困難和問題相比,黃伯云更多的是得到了領導和同志們的支持,學校專門為他配備了實驗室和科研助手。不久他晉升為教授、博士生導師。
回到國內工作,黃伯云心中有一種前所未有的歸屬感、事業感和責任感。在美國8年的學習,使他深深認識到發展新材料加工與制備技術對國民經濟建設的重要意義,因此,他立志在中國大地上創立具有世界先進水平的高技術新材料民族品牌。為了實現這一目標,他先后承擔了包括國家自然科學重點基金、博士點基金、國家科技攻關和重點工程項目在內的10多項重要課題,在高溫金屬間化合物、粉末注射成型以及先進航空制動材料等多個領域取得了創新成果。
TiAl基合金是一種非常有發展前途的航空航天用輕質高溫結構材料,但其室溫脆性和難加工性一直是世界科學家著力解決的難題?;貒簏S伯云主持了國家“863”高技術新材料TiAl基合金的研究工作,在充分利用他在美國從事該項工作所取得成果的基礎上,進一步創造性地提出了“TiAl基合金快速變形細化晶粒”新技術,使該材料的室溫拉伸延性提高到5%,達到當時國內外媒體所報道的最高水平。
粉末注射成型技術是當前世界新材料領域十分熱門的前沿性研究課題,它必將引起精密零部件制造領域一場新的革命。經過多年努力,黃伯云主持的該項研究獲得重大突破,現已建立起一條具有世界一流水平、年產值達5000萬元的高技術產品中試線,其制品應用已遍及電子、通訊、機械、國防等領域。該項成果榮獲國家科技進步二等獎。
作為項目的主要實施人員,1998年黃伯云完成了“高性能粉末冶金飛機制動材料”的研究與開發項目,實現了某型號飛機剎車材料國產化,其產品使用性能和壽命均優于國外同類產品水平,不僅滿足了國防建設的急需,也為國家節省了大量的外匯。該項目1997年獲國家發明二等獎。他致力于俄制某型號進口飛機制動材料的研究開發及推廣應用,不僅滿足了國產化的需求,而且打開了國際市場。1996年,學校取得了俄羅斯頒發的生產使用許可證,這是我國首次獲得該類產品的國外生產許可證。1997年該類金屬基剎車材料還成功通過了由俄羅斯圖波列夫航空聯合體與俄羅斯國家民用航空部門組織進行的加載飛行試驗。這一改進產生了重大經濟效益,俄羅斯飛機設計專家說:“這相當于創造了一種新型號的飛機。”該項目不僅在國際航空制動材料領域產生了重要影響,而且經濟效益逾數億元,獲得國家科技進步三等獎。
1994年,國家計委繼批準成立中南工業大學(后更名為中南大學)粉末冶金國家重點實驗室后,又批準建立中南工業大學粉末冶金國家工程研究中心,由黃伯云出任主任。在主持粉末冶金國家工程研究中心投資6000多萬元的重大項目論證時,他與同事們多次趕赴北京參加答辯,充分闡述項目的先進性,終于在強手如林的競爭中通過了項目論證。粉末冶金研究所從此步入一個飛速發展時期,年科技收入由過去的不到400萬元發展為現在的8000萬元,并被人稱之為擁有博士點、博士后科研流動站、國家重點學科、國家重點實驗室和國家工程研究中心的“五星級”教學科研單位。
奉獻報國干國家建設急需的大事
多年來,我國大量的飛機主要依靠進口。由于這些飛機所采用的碳—碳復合剎車裝置是消耗性器材,因此每年國家要花費數億元外匯用于進口。目前世界上只有美、英和法能夠生產該類剎車裝置用材料。當前世界政治風云瞬息萬變,一旦發生某種特殊情況,如國外對中國實行零部件禁運和封鎖,中國數百架大型進口飛機就有可能停飛,這將對我國航空戰略安全產生嚴重威脅。
碳/碳復合材料是最新一代航空制動材料,其性能優異,可在3000°C的高溫環境中使用,比重僅為鋼鐵的1/4,但它是一類高難度制備技術材料,且涉及國家安全,因此國外一直對其制造技術嚴格保密。有一年黃伯云到國外一個很有名的公司去訪問,接待他們的負責人不讓他們參觀生產車間,只讓他們看模型樣品。當時黃伯云心里真有一種說不清的滋味。
面對國際環境和國內現狀,黃伯云深深感到:真正的核心技術是買不來的,一定要研制出自己民族品牌的碳/碳航空制動材料來。他堅信,外國人能夠干出來的,我們也一定能夠干出來,而且要干得更好。
由于碳/碳航空制動材料的國產化不僅在經濟上有重大效益,而且在確保國家航空戰略安全和國防軍工建設上具有重要意義,1998年,黃伯云申請的“高性能炭/炭航空制動材料的制備技術”項目被國家計委正式立項,經費總投入為1.54億元。在主持這個重大項目的過程中,黃伯云帶領課題組的研究人員不分晝夜地奮斗。通過幾年的努力,他們在學校粉末冶金國家重點實驗室研制出了第一批1:1的新型航空制動材料的樣品。
萬萬沒有想到,這批樣品的性能沒有達到應用要求。緊接著他們又開始了第二批樣品的研制,事與愿違,第二批樣品的性能還是沒能達到應用要求。這時有人勸告黃伯云:你已經是院士了,已經功成名就了,何苦還要冒這個險?的確,幾千萬元的資金投下去沒有看到結果,黃伯云感到身上的擔子非常沉重,很長一段時間內都睡不好覺,甚至連續地吃安眠藥也不能解決問題。在一個又一個寒冷的深夜,黃伯云獨自走在從粉末冶金國家重點實驗室回家的路上,無不感到泰山一樣的壓力。他不禁自問:這條路究竟走得對不對?
“可是,一想到如果不盡快研究出成果,國家的航空戰略安全和國防安全就會受制于人,我的心情就格外沉重。國家的急需和肩頭的責任怎能允許自己打退堂鼓呢?”后來,黃伯云回憶自己當時的心情時這樣說。
終于,經過一次又一次挫折,2002年,黃伯云主持的這項研究取得了重大突破。經地面慣性臺全面對比考核和裝機試飛,他們研制的碳/碳剎車材料,與國外同類產品相比,其強度提高30%、耐磨性能提高10%、綜合成本降低21%,性能指標已總體達到并部分超過國外最新一代產品水平。同年12月,學校獲得中國民航總局頒發的第一個大型飛機炭/炭剎車副零部件制造人批準書。2003年2月,該材料正式裝上飛機,投入使用。
新一代高性能航空制動材料的研制成功,解決了我國急需的高性能航空制動器材長期依賴進口的問題,并為我國航天發動機提供了關鍵材料。不僅實現了大型民用飛機易耗件國產化,而且將對未來中國軍用飛機減重和戰斗性能的提高產生重大影響,標志著我國在航空航天炭/炭復合材料領域邁入世界前沿。
只爭朝夕活著就是拼命干
回顧自己走過的創業路,黃伯云心中感慨萬千。他深深地感到,只有把科研成果轉化為產品,急國家建設之所急,真正地為國民經濟建設服務,為人民生活造福,科學家才是完整意義上的科學家。
發展是硬道理。發展高技術、實現產業化已成為我國21世紀科技工作中的重中之重。高等學校尤其是正在邁向高水平的研究型大學,更應成為國家科技創新的重要基地。黃伯云認為自己應責無旁貸地肩負起“科教興國”的重任。作為國家級中試基地——粉末冶金國家工程研究中心主任,黃伯云認為自己應擔起將高科技成果轉化為現實生產力的責任。從1994年起,黃伯云創辦了4個學科性公司。
學科性公司即把科技成果轉化為產品的基地,在基地形成成熟的技術,然后把這些產品和成熟的技術轉移到大企業去批量生產。如果把在實驗室從事科學研究視為第一次創業,那么黃伯云稱這種成果轉化為二次創業。正是在這樣的學科性公司中,他們勇擔國家建設急需的重擔,義無反顧地走上了二次創業之路,不斷打造我國材料工業領域的“拳頭”品牌。
生活中常常有這樣的現象,當一個人肩上挑著擔子走路時,其速度反而要比他沒挑擔子時快得多。多年來,肩上壓著校長、院士、董事長重任的黃伯云,如果一段時間不干出點新東西,就覺得心里難受?,F在,他感到自己最缺乏的就是時間,除了繁雜的學校公務需要處理外,還有大量的科研、學術交流等工作等著他去完成,他幾乎每天都工作12個小時以上,就連春節都是在緊張的工作中度過的?!盎钪褪瞧疵伞币殉蔀樗牧晳T。
有一次他抽空去醫院看病,醫生讓他作腸內小瘤切片檢查。檢查手術完后,他匆匆趕回學校與一批外國專家商談合作事宜。談了一個下午,快下班時,突然肛門大量出血,鮮血染紅了雙腿。他的女兒去年考上了國外一所大學的研究生,離家時他卻沒時間去送一送……
黃伯云回國已17年。10多年來,他共完成國家攻關項目、國家軍工配套項目、國家863高技術項目等10余項,獲得國家級一等獎1項,二等獎2項,三等獎1項;省部級一等獎3項、二等獎7項;國家專利3項;國家級教學成果二等獎1項。出版專著3部,在國內外知名刊物上發表學術論文100余篇,其中被國際檢索機構EI、SCI收錄80余篇。培養博士后14人,博士20多人,碩士10人。先后獲得“國家軍工協作配套先進工作者”、“全國國防科技工業系統先進工作者”、 “全國百名人民好公仆”、“國家優秀中青年專家”等稱號。1999年獲得湖南省科研成果最高獎勵——“光召科技獎”。2002年代表湖南知識界出席了黨的十六大。
“誰言寸草心,報得三春暉。”黃伯云始終認為,當初如果沒有組織的委派,自己就沒有出國深造的機會;同樣,如果沒有黨和政府的支持,回國后自己也不可能充分發揮自己的作用,更無法實現創業的理想。他深有感觸地說:“祖國需要我,我更需要祖國。盡管當時回國后的工作、生活條件差一些,但精神上倍感充實和舒暢。回首回國創業的歷程和結果,我深感一個人的價值只有與祖國、與人民的事業連在一起才真正具有意義。我深深體會到,為國家、為人民多做奉獻,比什么都重要,比什么都快樂,比什么都好?!?/p>