【材料人故事会】中国首个空间材料科学实验室奠基人—魏炳波


28岁直接被聘为教授,30岁博士生导师,耀眼的两个年岁数折射出的是中国首个空间材料科学实验室创始人,中国科学院院士—魏炳波。

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国外访学  心系祖国

1964年4月12日,魏炳波出生于山东省惠民县,县城不大,也不算富裕,但因处于平原地带,所以交通还算得上方便。山东是人口大省,不但每年高考人数属全国之最,高考分数之高也在全国数一数二,所以竞争压力非常大。山东的考生为了能够金榜题名,所以都是拿命在学,这一点并不为过。1979年,魏炳波考入了山东工学院材料系(今山东大学材料学院),学习铸造专业,1983进入东南大学材料系攻读硕士学位,师从当时知名教授舒光冀老师,1986年进入西北工业大学材料系读博士,仅仅三年时间,魏炳波就顺利通过答辩,获得博士学位。

为了能够接触到世界最前沿的科研条件,魏炳波在攻读博士期间申请了德国的洪堡基金,且顺利通过申请。作为获得洪堡基金资助的中国博士 , 1991年2月来到德国宇航院(DIR)太空模拟研究所(RS)进行客座研究,当时他还不到27岁。 DIR是欧洲航空航天局的骨干力量,拥有与美国航空航天局 (NASA)水平相当的国际一流研究条件。在这里,以及后来在斯图加特的德国“马克斯—普朗克科学院”的金属研究所、瑞士联邦理工学院 ( EPFL) ,魏炳波开展了金属的深过冷和快速凝固方面的尖端研究。

洪堡学者在德国有很高的声誉,德国总统有一个惯例,就是每年都要接见来自世界各地的洪堡学者,这对于魏炳波而言有着更加不同寻常的意义,他自知自己的国家依然处于贫困时期,所以这次接见对于他而言有着更深层次的责任感和使命感,那就是:他要用自己的科研水平和学术成果,改变外国对中国的某些错误看法,为祖国和民族争光,为中国人争气,这是他内心真实的想法。

1991年2月至1992年12月,魏炳波在国外总共工作一年10个月,665天,在国外的每一天,魏炳波都如履薄冰,珍惜这在国外的做科研的条件。每一天的他就像是百米冲刺的运动员,奔跑在冲刺的赛道上,牟足了劲儿往前冲。

在欧洲的太空模拟研究所,魏炳波同时行着5个项目的研究,光实验就做了几百个,平均下来每天要做2-3个,很多情况下是这个实验在进行着就要准备下一个实验,每天晚上还要处理当天的实验数据,准备第二天的实验。魏炳波在欧洲留学期间一心扎入科研之中,没有周末时光的休闲,没有节日的娱乐,在别人喝咖啡的时候总能看到魏炳波依然忙碌于科研实验的进度。太空模拟研究所实行的是弹性工作时间,可是魏炳波总是第一个到,最后一个走。魏炳波深知国内条件有限,他想利用太空模拟研究所的优越科研设备尽可能的将自己的构想变成实验,以证实思想的可行性。他一年的工作的实验数据等于当时研究所两个博士毕业时候用的所有数据了。

勤劳的付出获取的是丰厚的科研成果,魏炳波在当前空间材料科学和快速凝固领域的 前沿课题研究成果达到了国际领先水平,就连当时TMK模型的创始人,国际凝固界的权威,瑞士联邦理工学院材料系的主任库尔兹教授都对其赞赏有嘉,特邀请魏炳波到瑞士联邦理工学院访问,讨论建立新的理论模型。

创建地面“太空“,实验室是美丽的“家”

1992年9月18日,魏炳波在德国收到了当时西北工业大学戴冠中校长发来的教授特聘证书,当收到证书的那一刻魏炳波的眼睛湿润了。这封证书对于心系祖国,盼望归来的魏炳波而言无疑是最大的褒奖,这封证书代表的不仅仅是一个寒窗十年夜伴油灯苦读书的农家子弟向全国重点大学教授的跨越,而这里面包裹着的是祖国对海外莘莘学子学成回国寄予的深厚情谊,魏炳波被深深打动了,他知道国内在空间材料科学领域还是一片空白,要想实现自己继续在该领域研究的愿望,他必须依靠西工大这个平台,更令他眷恋的是他的恩师和众师门好友都在西工大,他们是支持自己走下去的最大动力,给与了自己很大的帮助。

1992年12月25日,当欧洲人欢度圣诞节时,魏炳波便搭乘国际航班由德国抵达西安机场,重新走进了母校西北工业大学的校园,此时的他不再是以学生的身份,而是西工大最年轻的教授,此时的他仅有28岁。

魏炳波回到祖国,就是想创建一个地面“太空”,使空间材料在地面可以模拟出太空的效果。他说:“我们就得站在巨人的肩上,不能跟在别人后边学步。”当他把想法告诉校领导时,领导说:“学校会全力支持你,大胆地干吧。”

1993年元旦一过,魏炳波便开始忙活起来。要知道国内创业条件不比国外,要在国内白手起家花费的心血要比国外高出许多倍。可是追赶世界先进水平,创建空间材料与技术实验室的雄心壮志令他无所畏惧。魏炳波就是利用这个实验室模拟太空中的微重力、无容器、超高真空的条件,在地面开展液态金属的快速凝固科学研究。

那一年,隆冬的西安,显得意外寒冷,可是魏炳波却处处感到了温暖。学校的关怀,领导的鼓励,然而,对他这样一个刚从国外先进实验条件下回国的青年学者来说,一切都得从零开始。

在办公室非常紧张的情况下,学校和系里为他在两座楼里提供了一个面积为80平方米的实验室,但是里边除了几个实验用的瓶子外,什么也没有。为了20万元的贷款,他不知跑了多少个地方,求了多少人。多亏陕西省人事厅和人事部流动调配司领导的支持,系里担保15万元,学校担保5万元,贷款得到落实,他,总算可以开展工作了。

说魏炳波是一个工作狂一点都不为过,1993年至1995年,每年他在家中呆的时间不到一周。如果有人找他,只要到实验室里,准能看到他的身影。所以,我们总是称实验室就是魏炳波另一个美丽的家。

搞空间材料研究,西方国家往往凭着经济实力,大量发射到太空去进行研究。而我国作为一个发展中国家,哪有那么多钱?他设想一种思路:“在地面画龙,在空间点睛”。如果在地面上创造一个环境,来模拟在微重力失重状态、无容器、超高真空下材料性能,可以不受飞行次数的限制,达到同样的效果。

为此,3年的日日夜夜,他几乎都在实验中度过。大年三十晚上,当别人合家团圆时,他却一人在实验室里伏案工作。合作者们也跟他一样不分昼夜地努力着,大家只有一个想法,就是把实验室早点建成。

他们夜以继日的工作付出终于等到了应有的回报,1993-1996年他们绘制的超高真空无容器处理实验装置、超高真空落管快速凝固装置、超高真空液态金属净化实验装置等6套实验装置组装完成,进入实验室,这意味着他们可以开始做实验了。在此期间,他们申请了5项专利成果均获审批通过。

1997年10月9日,中国科学院院长路甬祥率原国防科工委、公安部、电子工业部、航天总公司的领导和专家对他的实验室进行了考察。路甬祥动情地说:“魏炳波教授主持创建的空间材料科学实验室,是对我国空间材料科学事业的很大贡献。”有关部门组织专家鉴定后认为:“魏炳波及其合作者所取得的成果属国内外首创,在液态金属深过冷的获得技术和快速晶体生长速度测定方法等方面处于国际领先地位。”

7年后,美国航空航天局Lewis研究中心专家发表评论,认为他从事的工作“为空间材料科学的国际前沿做出了贡献”时,他流下了兴奋的泪水。

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有骄傲也有遗憾

魏炳波的科研成果得到了世界关注,先后与合作者在空间材料领域获得8项国际领先水平和国际先进水平的成果。各种荣誉也是接踵而至:第四届中国青年科技奖、全国优秀教师、国家级有突出贡献专家、首批国家杰出青年基金、首批进入国家“百千万人才工程”、国家高科技航天领域“863-2”专家组成员、第四届中国青年科学家奖、首批长江计划特聘教授、全国五一劳动奖章。

面对众多荣誉,魏炳波依然保持着谦卑的态度,脚踏实地,执着追求者自己的空间材料研究。

2011年魏炳波被提名为中国科学院院士,是当年材料领域最年的院士。

傲人的成绩背后也会留有遗憾的事儿:

1993年初,为了筹建实验室,他把自己在国外节约下来的1万多元钱补贴进去搞科研。可是,当学校进行住房制度改革时,他却陷入困境中。系党总支书记管玉峰借了4多元替他交了房款,才使他度过了“难关”。

1994年1月13日,眼看着妻子的预产期已超过了8天,去北京参加申请60万元首批国家杰出青年基金的火车票也已买好。为了不影响青年基金的答辩,他决定让妻子剖腹生产。儿子出生后,他只看了一眼,就匆匆忙忙连夜乘火车去了北京。60万元的基金顺利落实了,科研经费有了,但他却没有尽到作丈夫的责任。

魏炳波从小受到爷爷的疼爱,对爷爷有着特殊的感情。1999年10月,当他正在准备项目验收时,却听到了爷爷去世的噩耗,家里盼望着他早点回去帮着办理爷爷的丧事。然而,为了研究项目能早日通过验收,他没有回去。

但是,令他感到骄傲和自豪的是,他实现了自己的梦想,建立了我国第一个空间材料科学实验室。每年,当美国、德国、俄罗斯、日本、法国、瑞士等10个国家的专家学者前来参观访问和短期合作,至此,中国在世界空间材料和快速凝固领域的前沿课题中有了一席之地。

参考资料:人民网和其他网络资源。

编辑:窗前听雨

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