王立鼎院士：拼搏三跨越 倾情在齿轮

隆冬的飘雪装扮了那条幽静的校园小路。在这条小路上，无论冬夏，每天上下班时间都会有一位精神矍铄的老先生走过。他满头华发却步态沉稳坚定，饱经历练神采依旧，展现着比实际年龄更年轻的活力和风采。他就是我校机械工程与材料能源学部中国科学院院士、我国著名的精密机械和微纳机械专家王立鼎先生。

   王院士是中国的齿轮专家，被誉为“精密齿轮王”，同时也是中国光盘伺服槽及预制格式刻划机项目第一负责人，中国微机电系统（微系统）领域的开拓者之一。能在三个科学领域都成为知名大师的人不多，王院士为此付出的努力是常人所不及也不能想象的。

2013教师节王院士与大工学生们合影

   凝聚汗水和心血的“齿轮岁月”

   在王院士涉及的三个科研领域中，齿轮和渐开线样板精密加工与测试研究是他倾注心血最多，收获也最丰的一个领域。自大学毕业后一直延续到后来的半个世纪，王院士都一直在从事他所熟悉和最喜欢的精密、超精密齿轮工艺与测试技术研究工作。

   在半个世纪的齿轮研究生涯中，王院士在实际工作中付出的劳动和强度，现在看来很是少见。一直到四十多岁，为了工作，他每天都只有5个小时的睡眠。因为当时没有老师指导，所以全凭自己的努力拼搏。他每天夜里12点下班，早晨5点起床，起床后的第一件事就是跑步去单位，把机床打开预热，然后回家做饭，因为三个孩子需要妻子照顾。7点半按时上班，上班后就围着机床不停地忙。中饭吃饭时，机床砂轮不停，吃完饭继续干。那时物质生活条件差，长期营养不足让他患上了贫血症。

   王院士十年如一日，潜心研究磨齿工艺，超越了一个个困难，获得了一个个技术突破。每逢遇到技术难题时，他会利用很多哲学思想创造性地解决问题。王院士常说，世上无难事，只怕有心人。60年代，在磨削高精度齿轮时，科研条件差，为了解决机床的稳定性问题，他选择凌晨时间开机床，利用相邻几天对应时间温度大致相同的事实，灵活运用哲学中“变中有不变”的道理，来达到降噪和恒温的目的。60年代初，王院士创立“正弦消减法”提高齿轮磨床的分度精度，建立图表法分析磨齿工艺误差，研制出了四级精度标准齿轮；1965年采用“易位法”磨齿工艺等研制成国际一流的超精密齿轮；70-80年代，他组织研制的高精度小模数标准齿轮和中模数基准标准齿轮达到DIN3963标准中的2级精度，居国际前列，其实体样件已作为我国校对齿轮量仪的基准；90年代，研制的高精度渐开线样板，其精度与世界上最高水平的德国PTB样板相同，并作为我国齿轮渐开线的传递基准，至今仍完好地工作在国家多个计量部门，没有退役。

   他常说，只要用心，就没有解决不了的困难。他的办公桌就设在实验室里，坐在机床边操作，思考，做研究，进行精度检测，每一项科研成果的实物加工，都要亲自动手，花在操作上的时间占去了他科研生涯的一半还多。王院士称自己是“知识分子加高级大工匠”。理论和实践的统一是他毕生不懈的追求。

   王立鼎院士在齿轮方面研究的不懈努力为他嬴得了诸多荣誉。由于潜心钻研，他在毕业后仅四年的时间里就做出了四级精度标准齿轮，达到当时国内先进水平，1965年获得了由当时的中国科学院院长郭沫若亲自签发的中科院优秀科研成果奖；研制的“高精度小模数标准齿轮”荣获中科院重大科技成果奖、全国科学大会奖；“中模数基准标准齿轮”荣获中科院科技进步一等奖；“超精密齿轮工艺技术”则于1985年荣获首届国家科技进步二等奖；1987年至1989年末，组织完成的“渐开线的误差形成规律和最佳成型方案的研究”荣获中科院1991年自然科学三等奖，该项成果根据渐开线误差形成规律科学论证了渐开线齿形的最佳成型方案和最佳测量原理；“高精度渐开线样板”获得国家科技进步二等奖；参与完成的“XX轴角数据传递齿轮箱和钢带箱”和“精密谐波传动”两项课题荣获中科院重大科技成果奖和吉林省科学大会奖；在荣获1985年国家科技进步特等奖的“现代国防试验中的动态光学观测及测量系统”和“导弹、卫星无线电测控系统”两项课题中承担了大量精密、超精密齿轮的研制工作。

   谈到这些成就时，王院士只是淡淡地说：“荣誉代表着更多的责任。当你知道这一切荣誉和鲜花都是用自己的汗水和心血换来时，也许就是这样平静的心情吧。”

   “刻划机” 刻出探索者的勇气

   王院士用了几十年的时间将中国的基准标准齿轮精度提高到国际领先地位后，并没有止步。

   上世纪80年代，激光光盘刚刚问世。当时，光盘的存储量大约是磁盘的100倍，且没有退磁现象，因此，发展势头很快，人们期盼它能够取代磁盘技术。当时国家科技部组织了一个有关激光光盘的重大研究项目，其中一个重点攻关课题是“光盘伺服槽及预制格式刻划机”，而王立鼎是这个课题的第一个负责人。

   启动研制时，王立鼎并没有出过国，而对这套光盘母版设备，当时国外对中国采取了禁运政策，因此，中国人不可能拿到相关的资料和图纸。面对重重困难，他没有退缩，心中只有一个信念：中国科技人员是有志气的，外国人能做到的，我们照样能做到，而且还要比他们做得更好。

   王立鼎当时是副教授，他组织了一个包括很多教授在内的百名科技人员攻关队伍，经过四年的努力，终于研制出了中国第一台光盘伺服槽及预制格式刻划机，这是一项集精密机械、光学、电子学和计算机等多种学科于一身的尖端综合性科研项目。该套设备有近十项技术指标达到了世界先进水平，在单元技术上有不少突破和创新，机械传动的分辩力已达到5个纳米，已经是一台纳米量机的机械了，而且总精度也达到了国际先进水平。

   微机电系统铸就新辉煌

   1990年，王院士又将目光投向微机电系统领域。

   那是1987年，一位美藉华人在美国用半导体工艺，也就是微电子技术，制作出一个非常小巧的静电式电机，这对微电子或半导体技术而言是一个很大的变化，既有电子流在导体内流动，又是一个机械式的结构，应该叫微电子机械，亦即现在MEMS技术的诞生。王立鼎敏锐地意识到这是一个新兴的科学领域，这种节材节能又能批量制造的技术应该是一个很好的研究方向。作为一名具有爱国情怀和使命感、责任感的科研工作者，王立鼎向所在单位建议开始此项研究工作。因此，在肩负齿轮和激光光盘研制工作的同时，他开始介入MEMS领域，并于1992年在长春光机所建立了中国第一个微机械工程研究室，编译了《微机械》，散发给一些感兴趣的人。二十年后的今天，中国的微纳米技术研究已取得了很大进展。

   1999年，王立鼎调到大连理工大学机械工程学院。应当时学校的要求和希望，组建了一个跨学科的微纳米技术（微系统）研究中心。短短的几年，便建起了微纳米技术及系统辽宁省重点实验室，带出了一支能打硬仗的科研队伍，完成了一系列重大课题。1999年起至今，在微流控芯片、偏振光定位、微操作机器人等方面开展了卓有成效的研究；2002年起，在无线传感网研究方面取得多项创造性的应用成果。而早在2002年制定国家科学与技术2020年中长期规划时，也是王院士建议把物联网这一研究方向写入了微米纳米技术规划中。

   至今，他带领研究团队在MEMS领域的获奖成果有：“应力场微型压电电机”和“微型机械运动参数测试仪”，均获得中科院长春分院科技进步一等奖；“精密微小型器件自动装调”获得了中国机械工业科学技术二等奖。

    为钟爱的科研事业耕耘不辍

王院士现任大连理工大学学位评定委员会副主席，微纳米技术及微系统辽宁省重点实验室主任，微系统研究中心主任。今年已79岁高龄的王院士身体健康，精神饱满，仍保持着一贯的全天工作状态。他指导所带团队的科研工作，包括部署团队项目申请和实施等工作，仍在为团队的具体建设和管理提出建议，费心费力。他思维清晰，思想活跃。每每单位里的老师有什么难题，王院士的办公室都是他们“取经”的地方。一席话，一微笑，给人以力量，去除浮躁，为大家输送正能量，让人倍感信任和关怀的温暖。

   问他如何能保持这样充满活力的精神状态和健康的身体，王院士笑说，第一保持心态平和，其次一直保持高强度的劳动，还有饮食清淡。说到心态平和，并不是说做事不急。他举例，比如机械制图，不要求特别快，但必须画一笔是一笔，不能没考虑好就下笔。说到爱劳动，王先生家现在的楼前楼后都有院子，每到春天，种菜，种花，载果树，他都要精心侍弄呵护。单位同事们也能经常有幸吃到他家自产的水果和蔬菜。他说自己是每天早晨和晚上当农民，中间是科研与做工，亦工亦农，乐在其中。王先生平时喜欢素食和水果，烟酒免谈。他说保持健康是为了有更好的精力继续做事业。