“钻石人”的不平凡人生
---民盟郑州市委会原副主委、郑州磨料磨具磨削研究所教授王光祖
何谓人生?有人说,人生如戏,也有人说,人生如梦,至今仍没有一个统一的说法。仁者见仁,智者见智,顺其自然随他去吧!
人生在世最重要的是做一些有意义的事,无愧于自己的美好生活。为了让自己的生命多姿多彩,为了让自己不为“懦夫”而屈服,为了让自己成为天空的那颗明星,向自己挑战吧!
一、 知难而进一往直前
1969年我们的团队,根据合成棒直径扩大不仅有利于单产的增加,而且更重要的是产品品质也随之提升的实验结果,在给第一机械工业部申报的人造金刚石大晶体的研究装置报告中,率先明确提出试制6x25MN铰链式六面顶压机的设想。报告送到部后,沈鸿副部长问我们现在在国际上六面顶压机都有多大的吨位,我们说,有2700/16,200吨的立方铰链构成的压机。
可是,在当时赶超世界先进水平思潮的影响下,沈鸿副部长讲,既然国际都有了2700/16,200吨,那我们的6x25MN的压机就不要搞了。于是沈鸿副部长大笔一挥,将6x25MN改为6x50 MN。该装置由郑州磨料磨具磨削研究所和济南铸造锻压机械研究所联合设计,北京二通机械厂制造。于1974年安装在郑州磨料磨具磨削研究所,标志着我国超高温高压装置大型化迈出的大胆步伐。由于大直径硬质合金顶锤质量问题,致使以上设想未能实现。虽然这次尝试失败,但吹响了向大型化进军的号角,拉开了压机大型化的序幕,指明了粗颗粒,高强度金刚石工业化的方向,并成为我国超硬材料行业几十年来为之奋斗的主要任务。我们在这次失败中,悟出了一个非常有价值的道理,那就是压机大型化,顶锤的大型化必须先行,过去是这样,现在是这样,未来也应该是这样。
二、 两大战役两座丰碑
我国人造金刚石研发的众多会战中,“121”战役和“中试”战役,是值得回味的两大战役。“121”战役(主战场在北京)的告捷,开创了中国人工合成金刚石的新纪元,“中试”(主战场在济南和郑州) 在几十年后,被国资委宣布是工业文化遗产。
这两大战役为我国人造金刚石工业的建立、发展与壮大立下了赫赫战功,堪称两座丰碑,是我国人造金刚石工业发展的牢固基石。
郑州磨料磨具磨削研究所参与攻关的有:王光祖、余征民、余志超、李进保、邵德厚、闫聚武、孔令春。济南铸造锻压机械研究所有:闵学熊、陆乃琨、王留德、温效康等。
三、三大文物永不忘却
1.功勋压机
为测量关键部件如工作缸寿命及应力集中部位等,压机本体没有打腻子也没有涂漆,保持着原汁原味的钢铁本色。所以我国第一台6x6MN铰链式六面顶压机被大家送了个美丽的愛称“大老黑”。
当初金刚石中试基地设在郑州,“大老黑”落户三磨所。“大老黑”从1965年开始服役,1987年退役,它在三磨所默默地奉献了20多年,生产出数百万克拉金刚石,按当时的价格计算产值达到了上千万元,因此“大老黑”在三磨人的心目中是当之无愧的功勋压机。
说起功勋压机还有一个小小的插曲,三磨所在发展生产过程中,拟将即将退役设备进行更新换代,“大老黑”也在其中。王光祖教授闻声非常气愤,放下手中的活计,立即跑到所领导的办公室,情绪激动,毫不客气地说,如果所里缺少资金的话,那就回去把老婆卖了吧!明智的领导虽然觉得话不中听,但理解其对这台压机的特殊感情,决定作为文物保留下来。摆放在所办公大楼后的显眼位置。三磨所乔迁郑州高新技术开发区,“大老黑”也随之迁到了新址。
2.永记“121”不忘“三磨所”
1963年12月6日,合成出了中国第一颗人造金刚石,代号121课题也因此永远载入我国科技发展史册。郑州磨料磨具磨削研究所原址是郑州市中原区华山路121号,121成为我们永生难忘的一个数字。
王光祖教授曾是郑州市人大常委会委员,郑州市高新技术开发区专家的技术顾问,王教授提议保留121号,郑州市高新区觉得很有意义,也很有创意,便接受了提议,从此121也作为无形资产永远载入郑州三磨所史册,同时在郑州市历史文物史册上也留下了墨迹。
3.稀有文献
在三磨所档案室里边一个档案盒里,有一本页面泛黄的历史文献资料,名称为《人造金刚石合成工艺基础》。它是一本用蜡版刻制手工印制的封面上带有121字样并盖有绝密印章的稀有文献。记得当初想借阅这份资料必须由第六研究室技术主任同意,总工程师签字,当时确实被视为稀世珍宝。
这本资料从天然金刚石成因入手,不仅从热力学,动力学角度对人造金刚石合成机理做了具体阐述,而且对试验研究工艺,诸如主要原料的选择,试块的组装形式,压力,温度等做了详细说明。历史的实践证明,它不愧是第一颗人造金刚石诞生的催产素。
4.四个梦想成真
我这一辈子有许多梦,但影响我人生的重大之“梦”,归纳起来有四个:第一个“梦”是华夏大地上实现中国人造金刚石从无到有之梦。第一个“梦想成真”,开创了中国人工合成金刚石的新纪元,完成了中国人造金刚石从无到有的奠基工作,堪称中国超硬材料发展史的第一个里程碑。
第二个“梦”是在具有自主知识产权的铰链式六面顶压机上,实现人造金刚石产业化之梦。第二个“梦想成真”,为我国人造金刚石工业的建立,发展和壮大立下了汗马功劳。
第三个“梦”是实现合成技术的全方位发展。超硬材料园地中各种璀璨金刚石之花,争奇斗艳,竞相绽放,花好月圆,蒸蒸日上,一派生机勃勃,欣欣向荣的光辉景象,美哉呀,美哉!
第四个“梦”是将金刚石的功能性应用拓展再拓展,以造福人类物质文明和精神文明之梦。这第四个“梦”任重道远。要敢于有梦,敢于追梦,敢于圆梦,让我们齐心协力,共同奋斗吧!
五、山沟崛起 贵阳六砂
由于人造金刚石是战略性产品,其生产基地必须是靠山隐藏的,所以我国第一座金刚石生产厂,即第六砂轮厂就选择了贵阳的山沟沟里。这里的特点是天无三日晴,地无三尺平,生活条件非常艰苦。人造金刚石合成工艺技术的整套资料是由郑州三磨所提供的,于是所派我去帮助培训技术人员和指导生产。
与他们同吃同住同劳,原汁原味的传经送宝,培训工程技术骨干,现场手把着手,毫无保留地指导如何具体操作,用通俗易懂的语言给他们讲课,让他们很快就能掌握并感觉到欣慰,他们说能得到中国第一颗人造金刚石创始人的授课,感到非常荣幸之至。工作时间每天都要十多个小时,与他们一起共同用辛劳构建人造金刚石发展历程中的第三座丰碑
第六砂轮厂是“四五”期间国家计划中的新建项目第一机械工业部第二砂轮厂负责包建包迁包投产。1966年开工建设,1970年建成投产。
工厂位于贵阳市西郊十六公里处的一个山沟里。三面环山,海拔1259米,地表崎岖,地形复杂,地下是煤层。为了靠山隐蔽,三个生产车间分布于三个荒山沟里。
1976年部批准六砂就地扩建,投资500万中自筹100万,货款400万。1983年一个新的六砂在原厂址旁建成投产。现代化的厂房宽敞明亮,几十台六面顶压机分列四行,日夜运转。
1978年六砂的生产规模、产品产量和规格、工艺技术、产品质量都达到了行业领先水平,当年上交的利税达到900多万元,一年赚回了一个半六砂。
按照贵阳市十二五发展规划要求,建设贵阳市新型研磨材料产业园区,将六砂整体迁入园区。
七、鲜为人知 轶事七则
1.欢欣之夜,永世难忘
经过通用机械研究所,磨料磨具磨削研究所和地质部地质科学研究院两年的通力合作,1963年在国产300吨61型两面砧超高压装置上,以高纯石墨粉为碳源,以镍铬合金为触媒,在7.8GPa和1375---1550C的条件下,于1963年12月6日首次成功合成第一颗人造金刚石。
记得,这天晚上在一组方案编号为第32次的试验中发现,合成棒中有闪闪发亮的晶体神秘地出现了,用这种晶体刻画玻璃时,耳闻到清脆的吱吱声,这种声音是金刚石降临华夏大地的一种信号。参加试验的人员有:通用机械研究所的胡恩良、许锦枫、张永华和杜褔昌,郑州磨料磨具磨削研究所的王光祖、卢飞雄和李进保。经过酸处理和重液分离后,获得粒径为20--30um的黄绿色晶体。X射线分析证明,合成出的样品,其谱线与天然金刚石及美国日本的人造金刚石样品的谱线完全相同,说明该黄绿色晶体是金刚石。
因为课题研究的金刚石是保密的,如果所合成的样品中有金刚石的话,其联合暗号为D,即Diamond的第一个字母,1963年12月10日晚我们接到于鸿昌发来的电报,电文未译出来,已经晚9点,胡恩良和唐梓敬一同到天桥邮局,找到译员,当看到译出的电文,“发现有D谱线”时,这下我们可高兴了,三年的辛苦劳动看到了曙光。实验室再次响起欢呼声,我们成功了!我们成功了呀!是毛泽东思想的伟大胜利,是毛主席革命路线的伟大胜利,是社会主义大协作的成果。
我们这些参与者欢呼、跳跃,高喊我们成功了!我们胜利了!这是一个兴奋之夜,不眠之夜,是世界东方贫穷落后的中国成为第六个掌握合成金刚石技术之夜,是中国人造金刚石工业发展永载史册之夜!旗开得胜,马到成功,不亦乐乎!
2.完璧归赵 虚惊一场
就在我国第一颗人造金刚石合成成功的一个早上,于鸿昌背着一个好重的一大块石头(叶蜡石),气喘吁吁地走进了夏瑶峰主任的办公室,边放下包袱边说,老夏,出来啦!老于(于鸿昌)顾不上坐下,就对他背回来的大包小包翻腾了起来,断断续续地说:样…样品不见啦!夏(夏瑶峰)赶快跑到所长陆根仁办公室汇报了这一情况。老陆同志立即召开了一个紧急会议。
当陆所长问清楚了老于在上火车前曾去过他姑妈家的情况后,陆所长问,咱听谁认识你姑妈家?老于说,那只有夏主任了。陆所长果断地说,夏你马上准备去北京,赶上那趟车,就坐那趟车去北京。老夏晚上搭上了北京的火车,第二天天刚刚亮,下了火车,就直奔老于姑妈家。一敲门,老人看到有点惊讶,这么早,从郑州来的?夏说是呀,寒暄几句,夏马上问大妈,于鸿昌是不是有什么东西忘你这里啦!老人指着柜子上说,那个小布袋好像是鸿昌忘这几的。夏拉起小袋一摸,心里说就是它。夏说,大妈,我得马上返回郑州。拿起包儿匆匆赶回车站,给所里打了个长途,买了返程车票,回到郑州一下车,夏径直赶到所里,这个“宝贝”终于完璧归赵。真想不到我国第一颗人造金刚石一诞生,就跟我们开了这么一个鲜为人知的大玩笑,好在这只是一场虚惊罢了,欣哉呀,欣哉!
3.“谁说鸡毛不能上天”
在人造金刚石向工业化生产过渡中,作为我国磨料磨具行业的骨干企业,上海砂轮厂一直是走在前面的单位之一。在我所人造金刚石转入中间试验阶段,他们就边筹备生产条件,边派工人和技术人员来我所培训。回厂后很快就开始了试生产,到1970年金刚石产量猛增13倍,消息通过内参传到了中央,李先念副总理专门作了批示,一机部也非常重视,要求三磨所马上派人帮助总结经验,以便在行业推广。所安排夏瑶峰专门去了上海,朱庆生厂长亲自挂帅,还特请了一位《文汇报》的记者,我们经过一周的紧张活动,走访工人、技术人员和有关领导,召开了几个座谈会,总结出一个典型材料,上海《文汇报》以〈谁说鸡毛不能上天〉为题,用了近半版篇幅,作了专门报道。
4铿锵誓言:我跟你们一块去跳黄河
1971年9月,根据李先念副总理(必须把这项重要战略物资---人造金刚石)立足国内的指示精神,由一机部组织,由三磨所承办的全国人造金刚石会议在郑州召开。全国有关省市及中央有关部门和系统的代表齐聚郑州,周子健同志在最后的讲话中发出铿锵誓言,他说:同志们!我们要不辱使命,团结协作,全力以赴,落实中央领导指示,贯彻会议精神,坚决把金刚石工业搞上去,“不达目的,我跟你们一块去跳黄河”。
通过这次会议,吹响了全国总动员,大力发展人造金刚石工业的进军号,使1971年产量由1970年的24.5万克拉跃升到139万克拉。
5.回去把老婆给卖了!
“大老黑”1965年开始服役,1987年退役,它在三磨所实验室里默默地奉献了20多年。实现高温高压合成130多万次,获得数百万克拉金刚石,按当时价格产值达上千万元,于是“大老黑”成为三磨人心目中当之无愧的“功勋压机”。
说起“功勋压机”,还有一个小插曲:三磨所在发展过程中,拟将即将退役的设备进行更新换代。中国第一台大“大老黑”也在其中。王光祖教授闻声非常气愤,放下手中活计,立即跑到某所领导办公室,情绪激动,毫不客气地说,如果磨料所缺少资金的话,那就回去把老婆卖了吧!明智的领导虽然觉得话不中听,但理解其对这台压机的特殊感情。决定把它作为“文物”保留下来,摆放在办公大楼后院显眼位置。还为它专门建立了一个花岗石基台,基台斜面是按金刚石典型六-八面体晶面的角度设计。正面刻有机械工业部科技司范宏才司长题写的“中国第一台六面顶压机”字样,机台的背面刻着“功勋压机”四个大字。两边侧面分别有压机服役期限和运转次数。三磨所乔迁郑州高新区技术开发区,它也随之迁到新址!当有来宾参观或新人进所,接待者总是带到“功勋压机”前,进行详细介绍其来历。
令没有我想到的是,时隔几十年后的2020年9月28日,国务院国资委在中国中车集团举办的中央企业工业文化遗产名录发布仪式上宣布,中国第一台人造金刚石六面顶压机成为我国机械制造业工业文化遗产。
着实让我这个耄耋之年的第一台六面顶压机诞生、发展与壮大全过程的参与者和见证人心潮澎湃,热血沸腾,告诉大家祖国没有忘记我们三磨铸锻一代人,人民没有忘记我们三磨铸锻一代人,为中国制造业大发展所做的奉献。
6.最高奖尝烩面一碗
在中试战役中,一开始就遭到了压机的同步、对中、放炮、高压油管的密封与拉断、电磁阀失灵,有按下葫芦起了瓢之感,让操作者手忙脚乱,硬质合金顶砧频繁坏与更换等等,许多始料未及的艰难险阻,真是每前进一步,都会有险阻,那种艰难局面不是身临其境无法体会到的。其中令我们挠头的且难忘的是,高压密封技术壁垒,也就是我们经常叨唠的“放炮”难题。这是一个世界高压技术中最难攻克的难点,若这一难关过不去的话,那战斗严重受阻,而陷入无法向预定目标前进,直至这个战役的失败。形势十分严峻,面对残酷的现实我们没有退却,作为这一战斗的指挥员和战斗员,深感责任重大,精神压力很大,很重,但深信,只要心往一处想、劲往一处使,发扬敢于碰硬,善于碰硬的“钻石”精神,再大的艰难险阻终被我们所战胜。
三磨所党委书记,专程从郑州到济南第一台铰链式六面顶压机攻关现场来看望几个远离单位的“全体官兵”。当他知道我们用智慧,用辛劳在攻战“放炮”技术难关取得初步成效时,他非常高兴给我们颁发一个大奖。你们知道这个大奖是什么吗?哈哈哈哈,你们肯定猜不到,奖品是一碗烩面。在那个物质很不宽裕的年代里,就是这么一碗烩面,让我们几个受宠若惊,心潮澎湃,感慨万千,时至今日,记忆犹新呀!多么美好的往事呀!
7.王先生就是郑刚先生啊
1971年应中国科学编辑部的约定,由王光祖和徐见闻共同执笔撰写,以郑刚署名发表了《人造金刚石晶体生长与压力、温度关系的研究》一文。论文中我们根据实验中所得到的结果将rk移了位置,引起中国科学院物理所的年轻科技人员的质疑,称是概念上的错误,因为这个结果是我们经过反复观测所取得的,这个标新立异的做法当然是不会给改动的。于是中国科学编辑部将此文送到钱学森和吴大猷两位我国知名科学家审查。两位老先生的意见是看看文中的数学推导是否正确。为此,我和徐见闻将文章送给了郑州大学知名数学教授吴亲仁审核,经旲亲仁教授审核后认定,文中数学推导完全正确。中国科学编辑部将此结论反馈给了钱先生。钱先生肯定地说,只要是数学地推导无误,那么rk怎样定义作者可以定。特别值得注意的是,作者提出的结论是在超高压和高温条件下,石墨向金刚石结构的固相转变。
1973年此文在中国科学和Nature上发表。时隔多年后,日本筑波大学若规雅男教授来郑州与我们合作搞宝石级金刚石大单晶的实验研究,由我(时任第六研究室技术主任)和副总工程师于鸿昌负责技术接待,杨宗庆硕士工程师负责具体实验工作,若规来六室几天后,他问杨工程师,我见到了王先生,也见到了于先生,怎么还没有见到郑刚先生呀!他出差啦!不在郑州?这时杨硕士哈哈笑着对若规教授说,王先生就是郑刚先生,他听后向我鞠了一个九十度的大躬对我说,他大学读博士的时候就拜读过这篇颇有建树的论文。此举被视为是人造金刚石晶体生长热力学的理论创新。展示了新中国年轻科技工作者不仅在实用性的研究方面硕果累累,而且在理论探索方面也大有建树。
人活着,要让自己活得有滋有味,让自己活得丰富多彩,要使自己活得有价值,有意义,随时随地不忘让自己充实些,这是对人生最好的诠释。
著名数学家华罗庚说:“天才在于积累,聪明在于勤奋”。生物学童第周告诉我们:“天才是用劳动换来的”。中国古代天文学家张衡早就说过:“人生在于勤,不索何获?”。伟大的发明家爱迪生又是怎么样说的呢?他是这样说的:“天才,就是有2%的灵感加98%的汗水”。
最后期待有志从事超硬材料事业的年轻朋友们要铭记这些伟大科学家的肺腑之言,为你们的茁壮成长奠定坚实的人生信念根基。科学工作者是该活到老学到老的。由于必须使自己跟上知识的发展,研究人员的准备工作是永无止境的。