“中國3D打印之父”盧秉恒的擎天夢(mèng)

于于

作為一種顛覆性技術(shù)，3D打印正在悄然改變著人類生活。近到與我們息息相關(guān)的生活用品、人體器官，遠(yuǎn)到高精尖的載人飛船、宇宙衛(wèi)星，這一新技術(shù)正在將人類的諸多幻想一一變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。而我國3D打印技術(shù)的發(fā)展，離不開一個(gè)人的貢獻(xiàn)，這個(gè)人就是盧秉恒。他是中國工程院院士、西安交通大學(xué)教授，也曾是在基層工廠工作多年的熟練工人，被譽(yù)為“我國增材制造技術(shù)的奠基人”“中國3D打印之父”。

追夢(mèng)路上

3D打印是快速成型技術(shù)的一種，又稱為增材制造。它雖然是一項(xiàng)舶來技術(shù)，但其概念卻最早源自中國。連外國的專家都說過，長城就是典型的“增材制造”，是一層一層疊加起來的，這正是3D打印的工作原理：以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ)，運(yùn)用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料，通過逐層堆疊累積的方式來構(gòu)造物體，從點(diǎn)到線，從線到面，從面到體，將打印材料一層層疊加起來。

“就像燕子壘窩，銜泥巴一點(diǎn)一點(diǎn)壘起來一樣?！北R秉恒院士很喜歡用這個(gè)比喻來跟人解釋3D打印，仿佛在介紹自己的孩子，自豪而寵溺。

從兒時(shí)起，盧秉恒就有一個(gè)航天夢(mèng)，這一方面是受了錢學(xué)森等老一輩科學(xué)家事跡的影響，另一方面，他看到美國、蘇聯(lián)航空航天的發(fā)展，一直心向往之。作為一名當(dāng)時(shí)的“學(xué)霸”，盧秉恒很想考取北京大學(xué)學(xué)習(xí)固體力學(xué)，為我國航空航天事業(yè)貢獻(xiàn)自己的力量。然而在那個(gè)特殊時(shí)代，家庭出身這一決定性因素令他最終與航天夢(mèng)失之交臂，他最后只能去其他大學(xué)學(xué)習(xí)機(jī)械制造專業(yè)。

人生常是這樣，山重水復(fù)疑無路，柳暗花明又一村。多少年后，回想起自己去大學(xué)報(bào)到時(shí)的失意，盧秉恒不免輕笑出聲，坦言道：“幸虧當(dāng)時(shí)學(xué)了機(jī)械制造專業(yè)，因?yàn)槲覐氖碌难芯烤褪且豁?xiàng)制造技術(shù)，可以幫助我國在航空航天領(lǐng)域走向國際前沿。我們開發(fā)的3D打印技術(shù)，為航空航天做了很多重要零件?！?/p>

誰能想到，如今聊起專業(yè)如數(shù)家珍的盧秉恒，大學(xué)畢業(yè)后卻被分配到了一個(gè)工廠做車床工人，一干就是5年，手上長了厚厚的老繭。不過，骨子里的“學(xué)霸”氣質(zhì)是藏不住的，沒過多久，他就迎來了人生的第一次晉升。領(lǐng)導(dǎo)找到他說：“廠子要提拔你，先當(dāng)技術(shù)員吧，到家屬工廠主管那里的技術(shù)。”

本來，對(duì)于讀了那么多年書卻要當(dāng)操作工人這件事，盧秉恒是有些不服氣的。接到這個(gè)“任命”，他既開心又擔(dān)心，家屬工廠那邊100多個(gè)家屬工，有三分之一都不識(shí)字，工作好開展嗎？不過，考驗(yàn)從來都是化了妝的良機(jī)，走馬上任后，盧秉恒發(fā)現(xiàn)，自己學(xué)的東西在那里逐漸得到了應(yīng)用。“我學(xué)習(xí)制造工藝，設(shè)計(jì)了卡具，包括開動(dòng)機(jī)床都可以教他們，最后形成了很好的效益?！边€有比學(xué)以致用更讓人振奮的事嗎？

“我這一生都受益于在工廠工作的11年，沒有白過?！比缃瘢赀^七旬的盧秉恒每每回憶起當(dāng)年在工廠的經(jīng)歷，心中總是涌起無限的感慨和感恩。

人生轉(zhuǎn)機(jī)

改革開放后，盧秉恒已成為兩個(gè)孩子的父親，生活壓力很大，但從未忘記內(nèi)心深處的夢(mèng)想。1979年，他考取了西安交通大學(xué)機(jī)械制造與自動(dòng)化專業(yè)的研究生，師從顧崇銜教授，并連讀博士，畢業(yè)后留校任教，人生也就此拉開新的序幕。

在深造的過程里，他當(dāng)工人時(shí)所積累下的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，竟帶來了極大的助力。比如在寫碩士論文時(shí)，需要制作200多個(gè)零件，起初聯(lián)系好的工廠沒了消息，他便卷起袖子親自上陣，熬了兩個(gè)通宵就精準(zhǔn)地做出了全部零件，按時(shí)完成了論文。

象牙塔里的生活再精彩，也需要走出去看看世界。取得博士學(xué)位后，盧秉恒以訪問學(xué)者的身份到美國交流學(xué)習(xí)，也正是那段時(shí)間，他見到了當(dāng)時(shí)世界上最先進(jìn)的3D打印技術(shù)。

“我當(dāng)時(shí)看到他們的一臺(tái)機(jī)器在運(yùn)轉(zhuǎn)，做的不是我們傳統(tǒng)的制造技術(shù)，而且不需要模具去做，就覺得很好奇。”在參觀一家汽車企業(yè)的時(shí)候，一臺(tái)設(shè)備引起了盧秉恒的注意。后來才知道，那是一臺(tái)3D打印設(shè)備，只需要將CAD（計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)）模型輸進(jìn)去就可以把原型做出來，在中國是沒見過的。盧秉恒判斷，這是發(fā)展我國制造業(yè)的一項(xiàng)先進(jìn)技術(shù)，于是當(dāng)即決定，要將自己的研究方向轉(zhuǎn)向3D打印這個(gè)新興領(lǐng)域。

回國后，已年近半百的他一頭扎進(jìn)了3D打印技術(shù)的自主研發(fā)中。這時(shí)，他遇到了第一個(gè)難題，那就是缺少科研經(jīng)費(fèi)。很多同事都勸他：“你研究那玩意干嗎？沒有二三百萬根本干不成的，你是不是瘋了？”但是，盧秉恒深深相信，3D打印技術(shù)在工業(yè)中確實(shí)有用，應(yīng)該研究。

“我覺得錢是人找來的，只要社會(huì)有這種需求，就肯定能找到錢做這項(xiàng)技術(shù)的開發(fā)?！北R秉恒算了一下，至少得有100萬元。他拿出之前剩余的十幾萬元科研經(jīng)費(fèi)，帶著博士生們咬緊牙關(guān)自己開發(fā)軟件，研發(fā)設(shè)備。除了買到的一些機(jī)械零配件，其他如動(dòng)態(tài)聚焦鏡、聚光鏡等，幾乎都是他們自己做出來的。而那些買不起又暫時(shí)做不出來的，他們就聯(lián)合兄弟院校一起研發(fā)。至于開機(jī)床自己做試件，更是常有的事。曾有位工人在看到盧秉恒做的試件后，驚嘆道：“這絕對(duì)達(dá)到了五級(jí)工的水平！”

在沒日沒夜的頑強(qiáng)鉆研之后，屬于他們的機(jī)會(huì)終于來了！在北京參加一個(gè)重要科技會(huì)議時(shí)，本沒有發(fā)言機(jī)會(huì)的盧秉恒，趁著自由發(fā)言環(huán)節(jié)跑上臺(tái)侃侃而談，把這項(xiàng)技術(shù)給與會(huì)者作了詳細(xì)介紹。沒想到，臺(tái)下科技部的一位領(lǐng)導(dǎo)聽了很感興趣，就讓他寫一份建議書。喜出望外的盧秉恒連夜寫了四五頁紙，第二天就交到了那位領(lǐng)導(dǎo)手中。

孜孜以求，必有回響。半個(gè)月后，一份通知到了盧秉恒的手中，上面寫著：部里準(zhǔn)備派人來考察。

他很激動(dòng)，加班做了一臺(tái)樣機(jī)，試機(jī)很簡陋，但把原理都一一展現(xiàn)了，甚至包括軟件硬件模型。不久，工藝司的副司長崔賢杰親自來考察，看后十分滿意，當(dāng)即跟西安交大簽了一份250萬元的支持協(xié)議。

若干年之后，崔賢杰再次見到盧秉恒時(shí)告訴他：“當(dāng)初和你一握手，發(fā)現(xiàn)你手上有老繭，就覺得把項(xiàng)目交給這個(gè)人比較靠譜，能干下來?！北R秉恒嘿嘿一笑，他手上這老繭可是之前在工廠多年的車工實(shí)踐留下的，光榮啊！

經(jīng)費(fèi)問題終于解決了，然而未來依然任重道遠(yuǎn)，盧秉恒的愿景是：讓3D打印技術(shù)在中國的土地上“生根發(fā)芽”，并實(shí)現(xiàn)追趕超越，達(dá)到國際領(lǐng)先水平。

西遷精神

“‘西遷精神一直在鼓勵(lì)著我！”多年來，盧秉恒一直深受導(dǎo)師顧崇銜的影響，以“西遷精神”來鞭策自我?！拔鬟w精神”是1956年交通大學(xué)為響應(yīng)支援大西北，由上海遷往西安的過程中，生發(fā)出來的一種寶貴的精神財(cái)富，其實(shí)質(zhì)是“胸懷大局，無私奉獻(xiàn)，弘揚(yáng)傳統(tǒng)，艱苦創(chuàng)業(yè)”。

從默默無聞到享譽(yù)全國，3D打印技術(shù)在國內(nèi)的飛速發(fā)展，令無數(shù)同行和受益者對(duì)盧秉恒投以欽佩的目光，并稱贊道：“有遠(yuǎn)見！”

然而誰又知道，終年奮戰(zhàn)在科研第一線的盧秉恒，心臟里放了5個(gè)支架，工作行程總是安排得滿滿的。他每天不是在實(shí)驗(yàn)室里，就是輾轉(zhuǎn)在各個(gè)城市出差，工作強(qiáng)度之大，連他帶的博士生們都心疼不已。對(duì)此，他自己卻不以為意，笑著說：“這可能是一種責(zé)任在肩的激發(fā)態(tài)吧。”

他上大學(xué)時(shí)讀《馬克思的青年時(shí)代》，里面引用了但丁的一句詩：“走自己的路，讓別人去說吧?！北R秉恒把這句詩當(dāng)作自己一生的座右銘，時(shí)時(shí)激勵(lì)自己做新的事，做大家沒做過的事。

在一次演講結(jié)束后，曾有一位來自中國航天的一線工人向盧秉恒訴說自己身為“小人物”的困惑，盧秉恒語重心長地說：“在平凡的崗位上做平凡的事情，要耐得住寂寞，有執(zhí)著和韌勁，就能成為平凡崗位上的不平凡者?！边@不是一句空話，而是他自己的人生感悟。如果沒有在工廠做工人那些年的鉆研和進(jìn)取，就不會(huì)有他后來在科研領(lǐng)域取得的成功。夢(mèng)想的橄欖枝出現(xiàn)時(shí)，有準(zhǔn)備的人才能牢牢抓住。

“如今，我的兩個(gè)夢(mèng)都實(shí)現(xiàn)了，我研究的3D打印技術(shù)為我國航空航天事業(yè)做出了貢獻(xiàn)，而我本人也被北京大學(xué)聘為了兼職教授?！闭驹诟吖庵幍谋R秉恒不無自豪地說。他時(shí)常勉勵(lì)莘莘學(xué)子牢記“西遷精神”，腳踏實(shí)地解決國家亟需解決的工程問題，在工作中發(fā)光發(fā)熱，實(shí)現(xiàn)自己的價(jià)值，要“勇于擔(dān)當(dāng)，敢于作為”，用汗水和激情譜寫奮斗的青春，還要“時(shí)刻保持對(duì)新事物的興趣”，更要“把個(gè)人理想緊緊融入到國家和民族事業(yè)中去”。

我國3D打印技術(shù)雖然起步較晚，但針對(duì)國際上的主流技術(shù)都已開展研究，并在航空航天和醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用上走在了世界的前列，“比如我們C919國產(chǎn)大飛機(jī)的那個(gè)將翅膀和機(jī)身連接起來的‘大梁就是3D打印出來的”。

未來，3D打印還有更廣闊的前景，甚至4D打印、5D打印都會(huì)成為我們生活的一部分?！八^的5D打印就是隨著時(shí)間的改變，它的功能還會(huì)發(fā)生改變。比如打印人體器官，打印好一個(gè)框架后在里邊復(fù)合上我們?nèi)梭w的細(xì)胞，在適當(dāng)?shù)沫h(huán)境下就會(huì)向不同的組織進(jìn)行轉(zhuǎn)化，最后轉(zhuǎn)化成人體自身的器官?！绷钠疬@些，盧秉恒總是兩眼放光，心中充滿熱望。

機(jī)械工程學(xué)家、中國科學(xué)院院士楊叔子曾說過，世界是“傻子”創(chuàng)造的。盧秉恒深以為然，他覺得人就是要有一股傻勁，認(rèn)準(zhǔn)了目標(biāo)，堅(jiān)持下去就會(huì)成功。

在研究3D打印技術(shù)的過程中，他曾寫下幾句詩：“聚一束神光，熔女媧晶石，繪天下神奇，鼎中華輝煌?！边@也是他用來形象描述3D打印的一段話，意思是把激光或是電子束聚在一點(diǎn)上，把難熔的金屬、陶瓷都熔化了，然后就會(huì)出現(xiàn)神奇的景象。

方寸之地，卻可以生發(fā)出擎天之夢(mèng)。盧秉恒也一直希望，把大家的智力合在一起，協(xié)同創(chuàng)新，為我們國家創(chuàng)造更大的輝煌。