文/高妍 張彥玲
“薛群基院士是40年來世界上最杰出和有影響力的摩擦學家之一。他創建并領導了中國固體潤滑國家重點實驗室,這個實驗室現已成長為中國最大和最出色的摩擦學研究團隊之一,為中國的經濟建設,特別是在降低成本、能源消耗、摩擦和磨損、提高工業設備的可靠性以及在空間領域應用的出色研究等方面作出了突出貢獻。”
2012年2月,英國機械工程協會將“2011年度國際摩擦學金獎”授予中國工程院院士、中科院蘭州化學物理研究所學術委員會主任薛群基,并給出了以上評價。
該獎項是國際摩擦學領域的最高獎,這是其自1972年設立以來第一次授予中國科學家。“這個獎是我國摩擦學研究得到世界認可的客觀表現。能夠獲獎是大家共同努力的結果,凝結了幾代專家的智慧和力量,我只是有幸作為代表接受了這個肯定。”薛群基院士在接受本刊電話采訪時表示。
薛群基是我國材料化學和摩擦化學領域的主要學術帶頭人之一,長期從事特種潤滑材料和摩擦化學的研究工作,帶領團隊以多項具有國際領先或先進水平的成果為解決國家重點應用領域關鍵潤滑技術打下了堅實基礎,甚至引領了世界摩擦化學的研究。
人類對摩擦現象早有認識,比如鉆木取火便是將摩擦為我所用的典型案例。但摩擦真正發展為學科則是在上世紀60年代,從一開始,它的發展就與工業的每一次進步、產業的每一次升級密切相關。
作為一門應用性很強的交叉學科,摩擦學覆蓋了人類生產生活的每個角落。中國工程院2006年至2007年開展的“摩擦學科學及工程應用現狀與發展戰略研究”顯示,摩擦消耗掉全世界1/3的一次性能源。我國摩擦磨損造成的損失約占GDP的3%,而在美、英、德等工業國家,每年因摩擦、磨損造成的損失約占其國民生產總值的2%~7%。
薛群基指出,“通過摩擦學相關新技術的使用,這個損失的比例可以大幅度下降。”這個古老而又現代的新興學科,在節約能源資源、改善生態環境、消除安全隱患、提高生命質量等過程中,發揮著不可小覷的力量。
薛群基1965年從山東大學化學系畢業,考入中科院蘭州化學物理研究所攻讀研究生,師從我國著名潤滑材料專家陳紹灃先生。上世紀80年代初,他曾作為訪問學者赴美國密執安大學進修。經過兩年半的學習和歷練后回國,挑起了蘭州化物所特種潤滑材料和材料化學學術帶頭人的擔子,和同事們一起開始了新時期的研究和攻關工作。
1987年,經申報批準,中科院固體潤滑開放研究實驗室在蘭州化物所摩擦、磨損與潤滑實驗室的基礎上成立,薛群基任主任。1999年10月,經科技部批準建設固體潤滑國家重點實驗室,2001年4月實驗室建成并通過驗收。
實驗室初建時期,是真正的從零開始,白手起家。十來個人,30萬經費,沒設備沒資源,有的只有一顆顆發奮圖強的心。
但今天,在幾代人的共同努力下,實驗室已經實現了從0到1的完美跨越。固定工作人員達70人,研究生上百,每年的研究經費達幾千萬。而這一切的獲得都來自于不懈的堅持和拼搏。
多年來,在薛群基的領導下,實驗室開辟了聚合物摩擦學、陶瓷摩擦與潤滑、納米材料和摩擦學、添加劑摩擦化學和新型潤滑材料的設計與制備等方面的研究工作,并達到了較高的水平。同時,緊緊圍繞國家需求,他們在空間潤滑材料、超低溫齒輪潤滑材料、海洋環境用特種潤滑與防污降噪涂層,以及節能型潤滑添加劑和含稀土潤滑材料等方面刻苦攻關,為航天、航空等高技術國家重點工程領域研制、提供了20余種關鍵的潤滑材料及潤滑技術,在我國摩擦學領域發揮了骨干和引領作用,更使我國在該領域的研究和應用躋身國際先進行列。

薛群基院士(中)與年輕人探討科研工作
2008年9月27日,神七航天員翟志剛成功實現了我國首次空間艙外活動,使我國成為繼美蘇外第三個實現太空漫步的國家。
相信不少人仍對那激動人心的一刻記憶猶新:翟志剛高舉五星紅旗向世界人民致以問候,然后在軌道艙外壁取下了一件實驗裝置,返回艙內。
翟志剛取回的物品就是固體潤滑材料外太空暴露實驗裝置,里面裝的是由蘭州化物所固體潤滑國家重點實驗室研制的高可靠性、長壽命的“固體潤滑材料樣品”。
薛群基介紹,這是我國第一次開展的真實太空環境下的潤滑材料暴露試驗,裝置里是四大類11個品種的80多個材料樣品,目的就是為了檢驗在太空軌道上原子氧對材料的侵蝕作用。“我們要獲得低地球軌道環境對固體潤滑與防護材料性能、結構、失效破壞機制的影響規律,進而開展高可靠、抗侵蝕、長壽命固體潤滑與防護材料及其相關技術的研究,最終為發展具有良好耐空間環境特性的新型潤滑防護材料技術,滿足中國航天發展對先進潤滑材料的需求以及為飛行器長期穩定運行提供技術支撐。”
這次實驗最終獲得了成功,成為了中國空間材料研究,特別是潤滑材料研究領域一個新的里程碑。
值得一提的是,2011年神八和天宮一號兩次成功對接過程中所采用的對接掛鉤的潤滑,也是由蘭州化物所固體潤滑國家重點實驗室完成的。
固體潤滑材料的主要作用是節約材料、節約能源,提高設備的可靠性和延長壽命,除了在航天航空等國家高技術領域應用外,在汽車、機械制造、海洋等領域也有廣泛應用。
隨著國民經濟的發展和產業的轉型,科學技術的研究也在緊密結合國家需求轉變方向。除繼續緊抓航天航空所需特種潤滑材料外,薛群基還帶領團隊在十幾年研究積累部署的基礎上,逐步開展了不少軍民結合的項目,將研究觸角延伸到了先進制造、海洋等領域。“先進薄膜和涂層材料”和“海洋材料與防護技術”研究,就是他們正在重點攻關的項目。
現在相關項目已經取得了顯著進展,不管是基礎還是應用方面。薛群基介紹:“我們和汽車制造廠合作,在重型柴油機車發動機上采用了新研制的材料和工藝,臺架實驗已經達到或超過了國外汽車某些關鍵部件的水平。另外,在汽車的汽缸活塞環表面加了一層特種材料,現在相關技術已經成熟,試驗效果也很好,不僅能夠節約燃油,更可以減少排放。”
無論是已進行多年的航空航天領域,還是新開展的汽車、海洋領域,緊密結合國家需求,始終是薛群基和實驗室開展研究工作的最高原則。尤其在國家產業升級,對技術力量需求更加迫切的今天,緊密結合國家需求,應該是所有應用型學科必須努力和堅守的方向。
面對整個摩擦學科的今后發展,薛群基認為應該更加緊密結合產業發展的需求,緊盯國際前沿發展方向,加大研究力度,重點攻關重要領域,比如需要更為先進的材料和技術來滿足長距離深太空環境的深空探索領域,急需以摩擦學的進步帶動每一個環節進步的先進制造領域,以及能夠大大提升人類健康的生物摩擦學等等,盡快取得成果,推動其產業化。此外,應該非常注重摩擦學在節能環保方面的巨大的潛力和優勢。
多年來,薛群基主持完成了多項國家重大科研項目,取得了多項具有國際領先或先進水平的研究成果,獲得了多項國內外重要獎勵。
1997年,薛群基當選中國工程院院士。
“從基礎上的發現,到技術上的創新,一直到工程化,這是一個整體。缺了哪一塊,只能說實現了部分創新,并沒有實現真正創新的目標。”薛群基指出,這一過程中最重要、也是最難的,就是科研單位與產業界的密切合作。這方面的欠缺也是我國科研成果產業化水平低的主要原因。
薛群基認為,要做到科研單位與產業界的緊密結合,一方面,科研人員應進一步轉變觀念,提升基礎研究水平,加強應用研究力度,切實滿足國家的產業化需求,摒棄片面追求SCI論文等的思想觀念;另一方面,隨著市場經濟的發展和競爭的加劇,企業應該有“人無我有、人有我優”的意識,居安思危,積極開發新技術和新產品,有做大做強的追求。“總體來看,還是需要雙方都更加積極。”多年的研究過程中,薛群基和實驗室的同仁們一直非常重視與產業界的積極合作,他們的研究不僅為解決國家重點應用領域關鍵潤滑技術打下了基礎,其研究成果更是廣泛應用于航空航天、先進制造等各個領域。
另一方面,20多年的錘煉和發展中,實驗室不僅形成了一支結構合理、學科互補、老中青結合的精干人才隊伍,而且自1992年起連續三次在國家組織的實驗室評估中被評為優秀實驗室。實驗室團隊也被英國機械工程協會評價為“中國最大和最出色的摩擦學研究團隊”。當被問到一個優秀團隊是怎樣煉成的時,電話那頭的薛院士笑笑說:“一是人才的培養和繼承,一是學術帶頭人的敏銳和戰略眼光。”
薛群基做人豁達,喜歡熱鬧,跟同事和學生打成一片,融洽的氛圍也帶到了工作當中,做到了全員一股勁兒。同時,薛群基非常注重對青年學者在學術上的指導,非常注意引導學生從不同的學科背景出發,以不同于傳統學科領域的角度審視所從事的研究工作,進而找到新的切入點。另一方面,作為團隊的學術帶頭人,他非常注重對國際前沿問題的把握,時刻關注國外優秀團隊的最新研究進展,既做到既有研究方向的堅持不懈、深挖到底,又能夠根據國家需求、科技發展,及時轉變思路,做到與時俱進。
多年來,薛群基為我國的特種潤滑和摩擦化學領域培養了眾多的優秀人才,僅博士就有60多位。他們大多已成為這一領域的中堅力量,指點幫助新一代科研后輩的成長,也將唯真求是的科研態度和百折不回的鉆研精神代代傳承。
滿腔熱情成就半世執著,古稀之歲不移求索之心,薛群基仍然時刻關注研究進步和行業發展。“不管是生物摩擦學、空間摩擦學還是先進制造領域應用技術,都還有很多重要的工作等著我們去做,節能環保方面可做的文章也很多,我們需要更加努力!”