党鸿辛院士:我国固体润滑学科开拓者之一

  • 科学大院 (兰州分院)
  • 创建于 2018-12-21
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  摩擦学是什么?简单来说,就是研究相对运动的相互作用表面间的摩擦、磨损和润滑,以及三者间相互关系的理论与应用的一门边缘学科。世界上使用的能源大约有1/3~1/2消耗于摩擦。如果能够尽力减少无用的摩擦消耗,即可大量节省能源,又能减少机械产品零部件的磨损和设备维修次数,节省制造零部件及其所需材料的费用。现代工业和高科技都离不开摩擦学。

  提起中国摩擦学的发展,离不开一个人——中国科学院兰州化学物理研究所党鸿辛。

  他领导的团队破解了我国制造原子弹、导弹和人造地球卫星运动机构特殊工况运行的技术难关;他参与了人造卫星的研制,为我国“两弹一星”作出了不可磨灭的贡献……他成功研制了数十种性能各异的特殊润滑材料和民用润滑材料,产生了显著的社会效益和经济效益。

  党鸿辛曾写文回顾自己一生,文章多次提到创新,在他看来“科学研究重在创新”,对他而言“每一次创新都是一个快乐的过程”,先生一生追求创新,享受着科研的乐趣。

贫困磨砺少年郎

  1929年(民国十八年)6月15日,党鸿辛出生在广西省北流市隆盛镇的一个乡村医生家庭,父亲是一位在乡间颇有名气的中医,党鸿辛从小在父亲“子曰诗云”的文化熏陶下习字读书,读《三字经》《唐诗三百首》……但即便父亲辛劳奔走于乡间小路上看病问诊,却一点儿没能改变家庭的贫困,社会的贫穷使这位乡村医生收入微薄。

  党鸿辛6岁就被送进学堂,成为当时村里上学年龄最小的孩子,每天在父亲期待的目光中走向学堂。在医生父亲的眼中,那幼小的身影承载着他所有的希望,即使生活窘迫,也阻拦不住他供孩子学习成才的决心。在听闻离家十几里的小学——三江村小学的老师更好时,党鸿辛又被送去多读了一年。

  从高小开始,党鸿辛的学习兴趣就被数学吸引。在他看来“(数学)逻辑性很强,学起来很容易”,“鸡兔同笼”“隔墙分银”之类的题,党鸿辛解起来得心应手。到了初中,数学优异的党鸿辛成为同学们答疑解惑的“小老师”,为此还闹过笑话。党鸿辛提到,高中毕业后,一位同村女同学经常来找他帮忙解数学难题,还被村里人误以为两人在谈恋爱。

  在求解过程中,力求运用几种算法,从中选出最简单的算法,极大锻炼了多方面解决问题的能力。通过小学到初中的学习锻炼,党鸿辛的自学能力、逻辑推理能力和思维能力得到了极大提升。“养成思考问题的习惯,对一生都会起到良好作用。”党鸿辛这样总结。

  1949年,党鸿辛春季高中毕业,面临秋季高考。他报考了广西大学化学工程系,为什么呢?“因为看到父亲整天忙忙碌碌,东奔西跑,却收入微薄。学化工能懂些技术,可以糊口。”

  不久,党鸿辛被广西大学录取,成为全班考上大学的三个人之一,在当时,考上大学是件天大的事,很快,这个消息传遍了整个村子,全村沉浸在喜悦中。然而,家中一贫如洗,甚至连党鸿辛上学的路费也拿不出。那一纸通知书让人欢喜让人忧。

  时任广西大学校长盘斗寅得知此事后,破格批准党鸿辛休学一年。那一年,党鸿辛从一名天真的少年学生变为一名小摊贩,尝尽人间冷暖。他到处奔波赚取路费和学费,一点儿不敢松懈,他依然记得自己靠做一种“吃起来香得很”的黑豆豆豉拿出去卖,挣够了路费。

  “到底我还算上上大学了。”一年以后,党鸿辛带着打零工挣来的学费如愿走进了广西大学的校门。在家里不能给予任何经济帮助的情况下,党鸿辛先是在一家生产酒精的工厂打零工,后来靠助学金勉强维持学业。两年后,由于院系调整,党鸿辛所在的班被调入广州的华南工学院(今华南理工大学)。

  1953年9月,由于国家急需人才,党鸿辛提前一年毕业,被分配到在大连的中国科学院工业化学研究所(今中科院大连化学物理研究所)润滑油室工作,一干就是5年。从此,这个在贫困磨砺下的少年郎与中国的“两弹一星”事业、摩擦学学科开拓、润滑材料研究工作紧密相连。

争分夺秒“扑身”科研 

  “他一生都是时间抓得特别紧,出差从来不上街玩。我曾经埋怨他一辈子不会享受,人家也说他‘太傻了’。可是他说,不争分夺秒,对科研就做不出什么贡献。”党鸿辛的妻子黄萱荣习惯了他以实验室为家,始终默默支持着他。

  党鸿辛一生以科研为重,难免顾及不到家庭,最让他愧疚的事莫过于延误了儿子的病情。那一段时间,他经常在实验室工作到深夜,未能及时送身患小儿麻痹症的大儿子就诊,最终延误了最佳治疗时机导致孩子落下残疾。当他终于抽出时间坐在孩子的病床前,却只能看着孩子的病腿,心如刀绞,泪流满面……“听我的母亲说,当时父亲回家后,很自责自己没有早点回来给大哥看病,可是实验室担负着国家的重要科研任务,这是任何一个中国人都无法回避和逃脱的问题,母亲选择了支持父亲的事业,并没有去实验室叫父亲回来。”党鸿辛的小儿子党智亮回忆,“父亲对我影响最深的就是他的科学精神。他实事求是,从不人云亦云,凡事都要亲自去探究。他做得比说得多。他最大的心愿就是把工作做好,把实验室搞好,争取成为全国重点实验室,跻身一流,能在世界上占有一席之地。”

  1957年,党鸿辛参与了国家重点研究项目——过热汽油缸的研制工作。当时,由于中苏关系紧张,苏联不再为我国提供火车机车上使用的润滑剂,国家下达了自主研制过热汽油缸的任务。由当时的润滑研究室主任于永忠挂帅,付六乔、尹万章、范煜、裘宗涛等参与,通过丙烷脱沥青的方法进行炼制,1959年通过行车试验,并推广到兰州炼油厂投入生产。党鸿辛参与了行车试验的全过程,并撰写研究报告发表在《燃料学报》上。也是从这时开始,他学会了如何进行研究工作,为以后独立开展科研工作奠定了基础。

  1958年9月,中国科学院石油研究所(现中科院大连化学物理研究所)催化、润滑和分析三个研究室整体迁到甘肃兰州,成立了中国科学院石油研究所兰州分所(现中科院兰州化学物理研究所)。党鸿辛再次服从国家需要,随着润滑研究室来到了西北。按党鸿辛的话说,“我是共青团员,组织吩咐我干什么我就干什么”。

  固体润滑学是一门应用广泛的学科,主要解决机械中运动机构特殊工况条件下的润滑问题,在经济建设和国防建设中有着举足轻重的作用。上世纪60年代,我国对这门学科的研究还只是初级阶段。从1960年开始,党鸿辛就致力于固体润滑的研究工作。并从1962年就参与解决国防军工重点高新技术领域的润滑课题,先后参与攻克我国“两弹一星”发射装置的润滑难题。

“东方红”响彻云霄

  无数个日日夜夜,他是在实验室和书籍中度过的,从“金属表面处理对固体润滑剂的润滑作用影响”开始,从未间断过在科学技术上的探索。从液氢液氧的超低温到红热1000℃的高温;从失重的空间润滑到极压润滑;从陆地到深海海洋,党鸿辛在固体润滑领域里总结出了一系列重要的规律。

  上世纪60年代初,在国家经济最困难的时候,我国科研环境简陋,没有设备,就用旧机床进行改造;没有材料,就用废品改制,大批科研人员冒着生命危险,经过无数次试验,制造了中国的原子弹、导弹和人造卫星。

  然而,天线的导电润滑问题成为人造卫星天线系统的难题,如果不能解决,卫星的天线伸缩机构在真空条件下就会粘连在一起,将直接影响卫星的正常工作。1967年,为解决100℃至-100℃真空超短波天线的导电干膜难题,党鸿辛带领团队到北京科学仪器厂边研究边改进。历经艰辛,他和队友们成功研制出一种新型固体润滑膜,解决了卫星发射信号传递的关键问题。

  1970年4月24日晚,我国自行研制的第一颗卫星“东方红一号”胜利升空,“东方红”乐曲响彻云霄,党鸿辛和同伴们激动地欢呼,“高兴得不得了”。中国第一颗人造地球卫星的成功发射,开创了中国航天史的新纪元,使中国成为继前苏联、美国、法国、日本之后世界上第五个独立研制并发射人造地球卫星的国家。那一年,党鸿辛只有41岁。

  1975年,历经动荡后中科院兰州化学物理研究所恢复固体润滑研究室,党鸿辛任主任。从此,党鸿辛在科研这个他热爱的战场上攻克一道道难题,在固体润滑学科建设和润滑材料应用研究方面取得了一系列成绩,尤其为解决我国国防军工高科技领域重点型号建设中的特殊润滑难题做出了杰出贡献。

  同年3月31日,我国决定研制主力火箭“长征三号”。党鸿辛参与超低温高速齿轮固体润滑膜的研制,解决了我国自行研制的氢氧火箭发动机的一个关键问题,获得中国科学院特别奖。在随后的科学研究中,他又参与了科学实验卫星和返回式照相侦察人造卫星的有关润滑膜的研究,确保了这些卫星成功上天和可靠运行。

  之后,党鸿辛抓住“在固体润滑过程中,表面物理和化学作用对润滑效果有着决定性影响”这一方向深入研究工作,提出了一系列对固体润滑材料的研制具有重要指导作用的结果,在国内外获得了很高的评价。国际摩擦学学会主席 Jost H.P.教授认为他的研究是摩擦学研究二十五年来所取得的重大成就之一  

  1987年,中科院正式批准兰州化物所筹建“固体润滑开放研究实验室”(今“固体润滑国家重点实验室”),党鸿辛担任该实验室学术委员会主任。与实验室主任薛群基一起,把握摩擦学已从传统的力学、机械学的研究转向摩擦化学与物理的趋势,选定摩擦表面的化学与物理为研究方向,开展了材料表面状态、结构、组成与摩擦学性能关系规律以及环境介质的影响、纳米摩擦学等国际前沿并符合国家需要的研究工作,取得了一批学术水平高、应用价值大的科研成果,并在国内外重要刊物上发表了一系列高水平的学术论文。

  如今,固体润滑国家重点实验室已成为国内国际固体润滑研究领域最有影响力的团队。实验室建成了材料显微结构分析平台、表面性能检测平台、摩擦磨损测试平台、润滑油脂理化性能测试平台、真空镀膜平台、高性能润滑添加剂及其润滑油脂合成实验室等各类实验研究平台。建设了一支包括1位中科院院士、1位中国工程院院士、1位首届中国优秀青年科技人才奖获得者、4位国家杰出青年基金获得者等在内的结构合理、充满活力的科技队伍。面向国家重大战略需求、面向国民经主战场,建成了我国独立自主的空间润滑材料体系;揭示了高温、重载、高速环境下材料的润滑抗磨损行为规律;研制了多个系列酯类润滑油,并实现了年2000吨规模的中试工业生产;解决了材料同时具有高强度和优异高温润滑性能的科学技术问题,我国先进发动机高压共轨喷油系统的摩擦磨损与可靠性的关键瓶颈问题。

  党鸿辛所从事的研究,有9项获得国家级奖励。

  1997年,凭借在科学研究和国家建设方面的贡献和卓越成绩,党鸿辛当选为中国科学院院士。在评审中,国防科工委的专家们一致表示,没有党鸿辛先生的贡献,我们的卫星就上不了天!2003年,党鸿辛当选为第十届全国人民代表大会代表。

  1997年,甘肃省共新增两名院士:兰州化物所研究员党鸿辛当选为中国科学院院士,兰州化物所研究员薛群基当选为中国工程院院士。师泽流芳、德育英才。毕业和工作在兰州化物所,并于2013年当选中科院院士的刘维民研究员,正是师从党鸿辛、薛群基。

“每一次创新都是一次快乐的过程”

  在润滑的世界里,党鸿辛有无数个让他兴奋的时刻,他说“搞科研最大的乐趣就是不断有所创新,每一次创新都是一个快乐的过程。”这也是搞科研最吸引他的地方。

  “搞理论研究,(要)理论指导实践,搞成国防任务之后,再用所有理论解决民用问题,才能显示出科学的力量。”从上世纪80年代开始,党鸿辛又把眼光放在了民用研究,他说“一直以来,我想的最多的就是把科技成果转化为现实生产力,转化为实际产品。这也是许许多多科学家努力的方向。”

  “科研工作本来是一种创造性劳动,因此,在科研工作中应将创新放在首位,力求每项科研成果都体现出自己的创新思想。”针对科学发展的前沿领域和应用研究中的难点问题,党鸿辛开展了系统的研究工作,先后总结了一系列固体润滑的重要规律。这一系列研究结果奠定了固体润滑学科的基础,并对指导新型固体润滑材料的研制、解决工程技术中的润滑难题均起到了重要作用。

  1998年,党鸿辛在做好兰州化物所科研工作的同时,作为兼职教授,对河南大学纳米材料相关平台建设及发展上给予了极大的指导和帮助。他曾动情地说:“多年来,我想得最多的就是把科研成果转化为现实生产力。河南大学的领导很热情,重视人才,特别在润滑学科,好多都是我的学生,他们很有前途,除了想帮他们一下外,我也想在古稀之年再干一番事业。”

  为把科学技术转化为现实生产力,转变为实际产品,他主张承建工程中心。在他的思想感召下,河南大学于2003年在激烈的竞争中获批承建河南省纳米材料工程技术研究中心,先生亲任主任。对工程中心的建设,他除了听取汇报外,还数次到济源中试基地检查工作。2004年2月27日上午,先生就是在听取工程中心工作汇报时突发心前区疼痛、胸闷,急诊入住医院。住院期间,他还时刻关心着工程中心的建设工作,8月份病情刚稳定,他就坚持到济源察看工地建设情况;在他病危期间,他想得最多、谈得最多的仍是工程中心问题,技术产业化问题。工程中心经过十余年的建设,目前已拥有纳米材料制备化学、纳米润滑材料、能源与环境催化以及有机功能材料等四个研究室和一个产业化中试基地,有5个系列10余种具有自主知识产权的工业化产品。形成了集产、学、研于一体的综合性科研机构和实验室研究成果工程化、工程化技术产业化的研发平台。并于2015年12月获批纳米杂化材料应用技术国家地方联合工程研究中心。

生命不息,奋斗不止

  “学高为师,德高为范。”党鸿辛不仅重视学科的研究和发展,还特别注重后继人才的培养,对年轻教师及学生,他都是尽力扶持提携。同时他不但传授给学生专业知识,更不忘教导学生树立科学的世界观、人生观,做到言传身教,为人师表。学生们从他身上感受并学到了敬业乐业、刻苦耐劳、不断进取的精神和高尚的品格。

  党鸿辛一贯主张简朴节约的生活。他给大家的帮助是慷慨无私的,可是,他自己却从来不麻烦身边的人。熟悉党鸿辛的人都知道,他从不在意物质生活。党鸿辛的生活标准出乎意料地低,他每天都提着那个使用多年的暗红色布书包到实验室工作,当年的同事、学生至今记忆犹新。党鸿辛始终以一名共产党员的标准严格要求自己。他淡泊名利,在他看来,院士是荣誉,更是责任。如果把它当成光环,那就成了自己的紧箍咒了,但对自己几十年的党龄,他却十分珍重,引以为荣。他常说:“我是老党员了,更要发挥模范作用,党龄越长,越要讲党性。”他认为:“我党鸿辛首先是共产党员,然后才是院士,不论干什么事,都要像个党员样儿。”作为一名共产党员,不论在任何时候、在任何岗位上都应该身先士卒,争做先锋和表率,努力把党组织的先进性和战斗力表现出来,在这一点上,党鸿辛院士堪称是楷模。而时刻不忘自己是一名老共产党员,正是党鸿辛几十年来的精神支柱。

  2000年8月,党鸿辛在一本出版书籍初编稿中写下这样的新世纪寄语:“我毕生坎坷,无所建树,夕阳恨晚,仅寄厚望于青年。一是要有探究的勇气和毅力,坚持不懈,持之以恒,把毕生的精力聚焦到生长点上去,总会在科学技术上有所作为的;二是要依靠集体的力量,要相信每一个人都有长处,不要拿自己所长去衡量别人之短,这样才能做到相互尊重。”

  2004年2月27日上午,党鸿辛突然昏倒被送进医院。住院期间,他也没有“闲着”,坚持将实验室一批急需整理的申报材料整理完。在医院他仍时刻惦念着实验室的工作,做完心脏手术仅仅两个月,就坚决转回学校医院。有一天竟躲过了医护人员的监督,溜出了病房,颤颤巍巍地爬上三楼实验室。当见到惊呆了的师生时,他却不好意思地笑了……

  2004年7月10日,党鸿辛躺在医院病床上,在标识有“中国科学院兰州化学物理研究所”字样的一张稿纸上写下遗训:

淡泊名利,乐于助人。

严以律己,坦诚待人。

科技创新,求真务实。

勤学好问,好长学问。

  他将这32个字写完,或许觉得笔迹太单薄不足以引起重视,他又提起颤颤巍巍的手缓慢而又用力地描了一遍,不忽略一个标点,最后,郑重地签上了自己的名字。

  2005年6月10日23时,中国共产党党员、中科院院士、“两弹一星”有功人员、我国摩擦学学科的主要开拓者和学术带头人之一,党鸿辛先生因病辞世,享年76岁。

  党鸿辛家属将他生前所有资料捐赠予兰州化物所,包括工作笔记、研究资料、申请汇报文件、聘书奖牌……一位院士为科学研究勤勤恳恳兢兢业业的一生沉甸甸地封存在那十余份档案盒里,他的精神将深深烙刻在每一位摩擦学研究者的身上,推动我国摩擦学学科发展及与之相关的各个领域走向国际前列。

  斯人已去,像党鸿辛一样的老一辈科学家还有很多,请历史记住他,记住他们。

 

责任编辑:黄巧