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雒建斌:在摩擦学领域孜孜前行
编辑:何凯      发表时间:[2017-09-05]       阅读:897

雒建斌,男,1961年8月出生于陕西户县,1988年6月加入中国共产党。1982年7月,获东北大学金属压力加工专业学士学位。1982年-1985年,在西安电缆厂工作,任技术员、助理工程师。1988年,获西安建筑科技大学硕士学位。1988年至1991年,在西安建筑科技大学工作,任讲师。1994年,获清华大学机械设计及理论专业博士学位,并留校工作。1999年,获国家杰出青年基金资助,2002年被聘为长江学者特聘教授,2011年当选中国科学院院士。

现任清华大学机械工程学院院长,机械工程系主任;兼任国际摩擦学理学会副主席、国际机构学与机器科学联合会摩擦学技术委员会主席;曾担任两届973项目首席科学家,国际自然科学基金创新群体负责人,摩擦学分会主任委员。先后担任7个国内外学术刊物的主编、副主编或编委。长期从事纳米摩擦学和纳米制造研究。曾获国家发明三等奖、国家自然科学二等奖、国际科技进步二等奖和省部级科技奖7项;2013年获美国摩擦学者和润滑工程师学会国际奖;在国际学术会议上做特邀报告20余次。出版英文专著1部、参编英文专著1部,翻译英文专著1部;发表和合作发表论文250余篇,《科学引文索引》(SCI)收录150余篇,他引2000余次;授权国家发明专利20余件。2016年,被评为清华大学第15届“良师益友”。

执着不悔求学路

1978年,在恢复高考的第二年,17岁的雒建斌以优异成绩考入东北大学材料系。怀揣着对知识的渴望和对大学的憧憬,他背起行囊只身离开西北老家,不远千里来到东北求学。这是雒建斌一生在科学道路上孜孜以求、上下求索的起点。

在大学殿堂里,雒建斌第一次感受到科学研究的迷人魅力。他一头扎进知识的海洋,在图书馆、在自习室,在书墨溢香处流连忘返。大学毕业时,雒建斌的毕业设计题目是 “金属超缩性研究”,导师为马宏声教授。科研上的初次尝试,燃起了他投身科学事业这一理想的火花。

1982年雒建斌大学毕业,被分配到西安电缆厂担任裸线车间的技术员。在基层工作期间,善于学以致用、极富钻研精神的他开始思考如何利用科学知识解决生产中遇到的现实问题。拉拔铜线是电缆厂制作电缆的核心工艺之一,雒建斌很快发现在夏天拉成的铜线很容易氧化变色,造成大量废品。为此,他与同事分析原因,经过多次演算和反复实验,终于建立了铜线拉拔过程的温度计算公式,为控制铜线氧化提出了工艺和润滑指导意见,并在此基础上发表了自己的第一篇学术论文。从此,雒建斌与摩擦学结下了不解之缘,并坚定了今后从事科研工作的决心。1985年,雒建斌考取西安建筑科技大学冶金系硕士研究生,在导师严崇年教授的指导下,从事高速钢丝拉拔过程的固体润滑研究。

研究生毕业后留校任教的雒建斌认为自己在摩擦学研究方面根基尚浅,需要进一步深造。1991年,他顺利考取我校精密仪器与机械学系博士研究生,师从我国著名摩擦学专家温诗铸先生。清华的摩擦学国家重点实验室是全国摩擦学研究最领先的基地之一,也是清华第一个国家重点实验室。在这里,雒建斌的科研素质得到了全面、系统的培养,对于摩擦学有了更深入的理解,也更加热爱这个研究领域。1994年,雒建斌凭借一篇清华大学优秀博士论文(当时还没有全国优秀博士论文评审)取得了博士学位。

下一步该如何走呢?雒建斌再次站在了人生的十字路口。“我觉得自己最适合搞科研,我非常喜欢清华的学术氛围,留在这儿,更能为祖国作些贡献。”

“我们那时受到的教育是‘向陈景润学习’,我自己也很敬佩这种科研精神。”在雒建斌心中,做科研是为国家作贡献的最好方式,是“无上的光荣”。现如今,身为一名父亲和教师,他也这样要求自己的孩子和学生们———“出国留学可以,但学成一定要回国,为祖国作贡献”。

潜心科研著成果

在清华攻读博士学位期间,雒建斌在导师温诗铸的指导下取得了丰硕的研究成果。当时温诗铸对研究生提出的要求是 “跳起来摘桃子”,课题组创新精神很足,雒建斌对此感触很深。

1992年,温诗铸赴英国进行学术交流。他注意到国外大学已经在纳米级润滑膜测量方面先行一步,但是关于润滑机理尚不清楚。国内在这方面的研究则还是空白。温诗铸带领清华摩擦学实验室率先启动了这方面的研究工作。作为温诗铸的学生,雒建斌幸运地从一开始就与黄平等人参与到这个研究领域的开创工作中来。

开创一个全新的研究领域,遇到的困难可想而知。课题组首先要解决的是纳米级的测量手段和仪器问题,这是进一步研究的基础。为此,课题组经过多次实验、反复讨论,采用与国外完全不同的测量方法,研制出了分辨率更高、摩擦副与实际工况更为接近的新型纳米级润滑膜厚度测量仪,进而通过大胆假设和大量的实验求证,揭示出许多薄膜润滑新现象,获得了更加符合实际的薄膜润滑规律,建立了薄膜润滑物理模型和润滑失效准则。在雒建斌等人的努力下,1996年,课题组研制的纳米级润滑膜厚度测量仪获得国家发明三等奖,2001年薄膜润滑理论研究工作获得国家自然科学二等奖。目前,薄膜润滑仍是清华摩擦学国家重点实验室的重要研究方向之一。

在薄膜润滑取得突破性进展的同时,雒建斌敏锐地将目光投向新的研究分支———计算机硬盘润滑和表面抛光技术。这源于一次偶然的机会:雒建斌在和东莞SAE公司技术高管交流时得知,SAE公司在硬盘制造过程中面临的最大问题是磁头的表面质量提高不快,致使磁头飞行高度降不下去,从而严重影响硬盘存储密度的迅速提高。这个问题其实也是国际计算机硬盘制造业面临的主要问题之一。计算机硬盘的存储量由其存储密度决定,磁头飞行的高度是决定储存密度的关键因素之一,但一旦降低磁头飞行的高度,就会增加磁头与磁盘的碰撞几率。因此,如何提高磁盘和磁头的表面质量,降低表面粗糙度以及改进其表面润滑膜的性能,成为提升硬盘存储密度的关键技术挑战。能否将薄膜润滑技术应用到硬盘制造过程中?雒建斌将该问题纳入到实验室的研究视野中。

在薄膜润滑研究过程中的一次意外发现,给这个应用问题的解决带来了转机。实验过程中,为了观察固体颗粒对薄膜润滑效果的影响,课题组在润滑膜中加入纳米金刚石颗粒,没想到这一尝试却有了意外发现———纳米颗粒对摩擦副表面具有良好的微抛光作用。“这种微抛光作用很有可能适合于硬盘磁头表面的加工!”但是,当时很多业内同行都对此提出质疑,认为此项技术难度太大,而且偏离传统摩擦学领域。雒建斌不为所动,沿着微抛光这条路子,带领团队全力攻关,将实验室研究和企业现场实验相结合,开展了一系列合作研究。最终,他们成功地将纳米金刚石颗粒引入磁头表面抛光液中,将磁头表面的粗糙度降低了50%。这项研究为课题组开辟了一个新的研究领域———摩擦学与电子制造结合研究领域,实验室在该研究领域进入了世界前列。

此后,雒建斌率领团队逐渐将研究范围拓展到磁盘化学机械抛光、硅晶圆化学机械平坦化研究、发光二极管蓝宝石基片抛光等众多领域。2008年,雒建斌主持的 “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二等奖。

春风化雨育新树

在科研上,雒建斌是个有心人,他总能将工业生产的实际问题与科研相结合,即使生活中的点滴小事也能成为他研究的灵感。在一次宴会上,他喝到一种莼菜做的汤,入口顺滑,突然脑中灵光一闪:说不定莼菜中的某些成分具有超滑效应!超滑即摩擦系数接近于零的润滑状态。从1996年起雒建斌就在该方面开展了研究,但一直没有取得重要进展。回到学校后,他便迫不及待与学生们一起开展莼菜的超滑性能研究。目前,雒建斌课题组在超滑方面已经取得了重要进展:即使在高压下,也能实现摩擦系数为0.003~0.004的超滑状态,并开发出一种超滑实验测试方法,目前该研究正处在进一步深入的阶段。

雒建斌在工作中的拼命与忘我广为称道。在他的课题组里,常常出现这样的情况———大家聚餐时的闲聊在不知不觉中变成了学术讨论会。学生们不但不觉得有压力,反而更钦佩他这种科学家的真性情。

雒建斌极为重视人才培养工作。他视教学为使命,视育人为己任,在教学实践中不断摸索出自己的一套方法。雒建斌治学以严谨著称,在学生培养上,他也同样从严要求。“板凳要坐十年冷,文章不写半句空。”他时刻告诫学生要以严肃认真的态度对待科学研究。按照他的规定,学生每年发表论文不能超过3篇,目的是保证论文的质量,培养学生严谨的科研精神。雒建斌尊重自己的学生,在许多问题上都会首先征求学生的意见。在他看来,每个学生都是独一无二的个体,让他们做最喜欢、最适合的工作,这才是因材施教。

雒建斌的学生一致评价道,虽然他在学术上要求极为严格,但在生活中却像是一位慈父。虽然科研工作极为繁重,但雒建斌仍然频繁地抽出时间和学生讨论问题,与学生一起搭实验台、测数据、讨论分析,有时一忙就到了深夜。学生马丽然是雒建斌的博士研究生,“和他相处这么多年,我从没见过他对任何人发脾气”。“没关系,下次注意就好”似乎是他的一句口头禅,但背后其实饱含着他对学生的理解与包容。

在雒建斌办公室的墙上贴着一句友人赠言:“激流更掀千重浪,策马横跨万丈渊”。雒建斌以此自勉。如今,在摩擦学领域孜孜不倦努力探索二十余载的雒建斌,正以一如既往的勇气和胆识“策马前行”,准备迎接一个又一个新的挑战。

稿件来源:清华大学藤影荷声