“国家技术发明”二等奖获得者、我校材料学院副院长史玉升教授   图片由网络提供

    ■记者团 李秋荣
 
    2月14日上午，在北京人民大会堂举行的国家科技奖励大会上，史玉升怀着激动的心情与颁奖人温家宝总理握了手。其快速制造科研团队的成果“选择性激光烧结成形装备与工艺”获国家技术发明二等奖。不久前，他的科研团队研发世界最大激光快速制造装备入选两院院士评选的“2011年中国十大科技进展新闻”，他本人也被评为“2011中国科学年度杰出创新人物”。

    一时间，史玉升的名字被众人所知晓，在百度中搜索“史玉升 快速制造”的结果有三万多条，大部分是关于其科研成果的介绍和报道。然而，当记者走进史玉升本人，却发现看似高调的他其实是一个低调内敛、谦虚谨慎的学者，他简单的穿着、朴实的作风，一下子让人放松下来。

    他，出身农民家庭，没有国外留学经历，不是长江学者，一个表面上看起来普普通通的人，却带领着跨学科科研团队跟踪全球先进制造技术，经过10多年潜心研究，以国家重大需求为导向，不断攻坚克难，研发出世界上最大工作面的基于粉末床的快速制造装备，使我国快速制造技术处于国际领先地位。他是我校材料学院的副院长、快速制造中心主任、材料成形与模具技术国家重点实验室副主任史玉升教授。

   十年磨一剑 关山从头越

    1991年，时任华中理工大学校长、已故著名机制制造专家黄树槐敏感地捕捉到先进制造领域的最新动向，在华中理工大学成立快速制造中心，并带领团队开始进行快速制造技术的创新性研发，于是，我国与美、德等国几乎同步研究这一新技术。1994年，快速制造中心研制出我国第一台基于薄材纸的激光快速制造装备。但由于其局限性无法直接做出功能零件，仅在教学、木模等领域有应用。

    为克服基于薄材纸的激光快速制造技术的局限性，1998年，在黄树槐教授的领导下，由史玉升开始具体负责开展基于粉末材料的快速制造技术与装备研发的起步工作。

    如何在原材料上突破，成为当时最大的“拦路虎”。不过，史玉升在中国石油大学期间担任过博士后联谊会会长，他的这一经历给团队在材料的突破上帮了大忙。联谊会的同学来自机械、地质、勘探、石油等各种不同的学科，其中不乏石油化工领域的佼佼者。“那这些人会不会知道哪种材料比较容易制成粉末并有可能用于激光成形呢？”想到这里，史玉升迫不及待地给他们逐一打电话进行咨询和讨论，终于找到了第一种可能的高分子材料——聚苯乙烯粒料。经过反复研讨后，又找到了将这种粒料制成50微米左右粉末的方法。经过近一年的连续攻关，在1999年他们用自己亲自研制的技术与装备制造出第一个产品（计算机鼠标外壳）。

    “当时我们整个中心的成员都高兴得几乎跳了起来，总算迈出了成功的第一步啊！”史玉升回忆笑着说。

    在初尝成功喜悦的同时，史玉升团队也加快了研发更高水平的技术和装备的脚步。2000年，他们研发出0.4米×0.4米工作面的基于粉末床的快速制造装备；2003年，该类装备的工作面扩大到0.5米×0.5米，超过了当时代表国际先进水平的美国3D系统公司；2005年研制出了工作面达1米×1米的装备，远远超过国外同类装备水平。

    近年来，史玉升研究团队在“大工作面粉床预热温度场均匀控制装置及方法”、“高效高精激光扫描方法”和“高强度大型激光烧结制件的粉末材料制备及成形工艺”等影响大型复杂制件整体成形的关键技术方面取得了突破，研制成功工业级的1.2米×1.2米快速制造装备，这是世界上最大工作面的此类装备，超过德国EOS公司最大工作面0.73米×0.38米和美国3D系统公司0.55米×0.55米的同类产品。

    史玉升团队研发的快速制造技术和装备从最初可快速制造拳头大的鼠标外壳，到现在可快速制造出半人多高的大器件。

    史玉升介绍说：“我国一些铸造企业应用基于粉末床的激光快速制造技术后，将复杂铸件的交货期由传统的3个月左右缩短到10天左右，我国发动机制造商将大型六缸柴油发动机的缸盖砂芯研制周期由传统方法的5个月左右缩短至一周左右。”

    据了解，此项技术最大的优势在于能拓展设计人员的想象空间，只要能在计算机上设计成三维图形的东西，不管多么复杂，应用此项技术无需模具便可以做出。史玉升说：“开发大工作面的激光快速制造技术与装备是国际先进制造领域的一个发展方向，我们还会不断努力，估计在今年便可以研制出1.4米×1.4米工作面的快速制造装备，以满足重要行业对大型复杂制件整体快速制造的要求。”

    有关专家指出，我国并不是制造强国，很多制造产品的核心技术没有自主知识产权，只能充当“代工”的角色，快速制造技术突破制造难题，有望增强设计人员自主创新的信心和热情，推动我国由“中国制造”向“中国创造”的重大转变。

“国家技术发明”二等奖获得者、我校材料学院副院长史玉升教授   图片由被采访者提供

    打造“交叉学科研究”和“产学研一体化”新高地

    快速制造中心成立之初，中心成员多为材料学院的老师和学生，学科和人员构成单一，不能满足快速制造技术对多学科交叉的要求，史玉升对此有些担忧。因为他明白，对于工科来说，要开辟和发展新的学科方向，并做大做强，必须要由不同学科和层次的人员来组成科研创新团队。于是，他在黄树槐教授的支持下，开始引进机械、信息、光学、计算机、自动控制、力学、新型材料等领域的老师和博士生、硕士生进入到团队中来，围绕快速制造的装备、工艺、材料及其应用等方面，开展交叉学科研究。

    由于基于粉末材料的快速制造技术慢慢成熟，所用的成形材料也从最初的塑料扩展到金属、陶瓷、砂等粉末材料，特别是可以直接做出塑料和金属功能零件，从而将这种技术由“快速成形”推向了“快速制造”，如今他们做出来的零部件已有上万种，涉及航空航天、军工、汽车等多个领域。

    经过二十余年的发展，快速制造中心从成立之初的七八名成员，扩展到有一百多名成员，研究方向也在原有的塑性成形制造技术与装备和快速成形制造技术与装备两个研究方向的基础上增加了快速三维测量技术与装备、等静压近净成形技术、农业节水产品快速开发与成形制造技术三个研究方向。

    快速制造中心不但在原有的两个方向上取得了瞩目的成就，而且在后来拓展的其它三个方向上也获得了可喜的成绩。比如，在农业节水产品开发与成形制造技术方面，史玉升团队的研究成果在我国西部、华中和南方等地区得到推广应用。

    然而这些年来，他们的科研工作并非一帆风顺，也遭遇过如科研经费不足、成果推广困难等问题。但史玉升领导该团队通过产学研的合作模式，最终实现了良性发展。

    史玉升说：“偏重于研发新型工艺与装备的团队，需要比较大的经费投入和相当长时期的研发，光靠政府的启动经费支持是远远不够的，这也导致很多团队不能在一个方向上长期坚持。”他表示，如果以论文和经费做为考核标准，他最初的几年还是一个不合格的教师，因为工程技术需要反复的实验与工程化过程，这是论文无法表达的，第一代学术带头人黄树槐及学校给他的宽松环境及容忍他多年不出成果的态度让他至今感激不尽。

    史玉升团队研发的快速制造技术诞生不久，国内无相关的生产企业，该团队走产业化经营之路推广研发成果。他刚开始推广新技术时，许多国内企业家不相信不用模具与刀具可以生产零部件，曾骂他是“骗子”。后来，他的团队主动寻求与相关企业合作，派教师、博士后和研究生到生产现场，与企业的技术人员和工人一起攻关。“在企业技术水平提高的同时，也促进了我们团队的良性发展”，史玉升说。

    史玉升认为，产学研合作是目前高校工科科研团队稳定长期发展和提升我国企业技术水平的重要途径。“我们要走自己的创业之路，将全新技术转化为生产力；走与企业合作之路，将提升技术转化为生产力；走国际合作之路，将高端技术转化为生产力。三种模式都要以有利于尽快将科研成果转化为生产力为目的，我们要坚定地走生产一代、研发一代、预研一代、探索一代的产学研合作路线。”

    基于上述三种产学研合作模式，史玉升团队取得的成果是显著的：与武汉华夏精冲技术有限公司、湖北鄂重重型机械有限公司、兰州兰石重工新技术公司、北京普泉科技有限公司等国内企业建立了联合研发中心，与英国伯明翰大学联合成立了中英先进材料及其成形技术联合实验室；先后承担国家科技重大专项、国家863、国家支撑计划、国家973、国家自然基金、国防预研等项目30多项。

    责任感让他“潜心做对社会有意义的事”

    史玉升几乎把所有的精力都放在了研发工作中，每天总是早早地来到实验室，经常工作到晚上12点才“恋恋不舍”地离开。所有的节假日，甚至大年初一都是在实验室里度过的。了解史玉升的人都知道，以前他的爱好很多，喜欢打球、跳舞、滑冰、下棋等，但自从他来到快速制造中心后，工作就是他唯一的爱好了。

    材料学院党总支书记郑恩焰非常了解史玉升平时是如何乐此不疲地工作的，因为他不管是清早还是夜晚打电话给史玉升，十有八九都会听见对方回答说自己正在实验室工作。“他对工作的热爱到了一种‘忘我’的程度，性情很随和，但工作丝毫不马虎，是一个真正做科研的学者！自他担任分管科研工作的副院长以来,学院的科研工作也取得了很大的成绩。”

    对自己的“疯狂工作”行为，史玉升认真地说：“做科研时，我们的想法或理论研究成果要变成现实，首先要在实验室里做出样机或样品，再通过大量的研究和实验，最后才能够变成满足市场要求的产品。从产品走向市场得到用户的认可更是一个艰辛的过程，这需要花费大量的时间和精力，我作为团队带头人有责任把这个担子挑好呀！不过，我能一直坚持下来也是跟我过去的经历是分不开的……”

    原来，1984年史玉升从武汉地质学院（现中国地质大学）探矿工程系本科毕业后，曾在宁夏地矿局第二地质大队工作了近两年，很多条件非常艰苦的煤炭矿井、石油钻井平台都有他的身影，为了探矿，他还独自在大沙漠里呆过十几天时间，“那时的条件是非常艰苦的，需要忍受过度的劳累和孤独，不过这也培养了我的毅力，让我学会了‘坚持’。现在我们做科研虽然也有很多困难，但至少是在室内做啊，而且还有那么多人一起努力，所以我觉得现在的工作其实挺幸福。” 史玉升乐观地笑着说到。

    史玉升不仅自己有工作责任心和社会责任感，而且还以此感染快速制造中心的其他成员。2004年，史玉升的第一位博士生蔡道生毕业，拿到了某公司一份录用函，很不错的待遇打动了蔡道生。史玉升知道此事并了解该公司后，便马上找到了蔡道生，他语重心长地对蔡道生说：“你现在去了他们公司，待遇是不错，但发展空间不大。现在国家对快速制造技术有很大的需求，如果你留在中心继续研发新技术和装备，既可以充分发挥你的知识和才能，又可以为国家做出大的贡献，岂不是更好？”在史玉升的多次劝说下，蔡道生选择留下来，全身心地投入到科研中，现在已成为团队的骨干成员之一，负责团队科研成果产业化方面的工作。他告诉记者：“史老师是一位非常有责任感又务实的科研者，他以身作则来感染我们，我也很感谢他当初让我做了明智的选择。”

    新学期伊始，莘莘学子告别了安逸的寒假，迎来了充实的学习生活。但对于史玉升而言，完全没有“放假”和“开学”的概念，甚至在除夕之夜，当大家与家人围坐在一起看2012年春晚时，他却早已伏在电脑桌前，继续工作了……

    人物简介：

    史玉升，男，1962年生。现任材料科学与工程学院副院长、材料成形与模具技术国家重点实验室副主任、华中科技大学快速制造中心主任、中国特种加工学会常务理事、中国快速成形委员会副主任委员等。

    长期从事快速成形制造、近净成形制造、节水产品开发、光机电一体化等方面的研究。主持国际合作、国家科技重大专项、863、国家支撑计划、国防等国家和省部级项目20多项。获国家二等奖2项，教育部二等奖2项、一等奖1项；省部级一等奖2项、二等奖三项；获中国发明创业奖特等奖暨“当代发明家”称号；获“2011中国科学年度杰出创新人物”称号；团队科研成果入选“2011年中国十大科技进展新闻”。获发明专利30多项，软件著作权6项，项目鉴定4项；出版教材专著6部（其中，中科院资助出版专著1部）；发表论文200多篇，国内外特邀报告10多次，三大索引收录100多篇。

    领导的研究团队入选湖北省自然科学基金创新群体和湖北省“双百计划”自主创新团队；负责研发成功了系列快速成形制造技术、装备及其成形材料，系列三维测量技术与装备，并实现了产业化；在我国开辟了等静压近净成形技术研究方向；科研成果在国内外得到推广应用，取得了显著的经济社会效益。