科学之美,人生之美的追求者——访张海鸥教授
发布时间:2004.03.23

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    张海鸥教授,男,1955年10月出生。现为华中科技大学材料学院材料工程系主任,模具技术国家重点实验室教授,博士生导师。
    张海鸥教授于1994—1997年就读于日本东京大学,师从国际著名的精密成形专家中川威雄先生,攻读工学博士学位。他的博士论文选题是“等离子溶射制造不锈钢模具技术研究与开发”。他首创的“等离子熔射制造不锈钢模具制造技术”通过自己的研究获得成功,他顺利通过博士论文答辩而获得要求极严的东京大学工学博士学位,并获日本模具技术协会特别优秀论文奖和日本粉体粉末协会“研究功绩奖”。
    为报效祖国,1998年元月,张海鸥毅然回国,受聘于华中科技大学材料学院。继续从事研究开发具有国际先进水平的各种制造技术。5年来获得了引人注目的科研成果,在关系国民经济国防建设和国家可持续发展的汽车、航空航天、新型能源、环保等关键领域,从理论和实验相结合的高度,研究开发具有国际先进水平的克服新车型快速开发瓶颈——车身外形覆盖件和装饰件模具的熔射快速制造技术,等离子熔射直接快速制造金属模具技术,航空航天发动机商遇零件等离子激光复合直接快速制造技术,固体氧化物燃料电池三合一电极低成本批量制造技术,等离子熔射/熔积成形虚拟技术系统,金属缆线与光纤/光缆成形虚拟系统。作为材料学院材料工程系的领导,他创建了创形创质并行工程研究基地,培养由近40名博士、硕士研究生组成的科研梯队,张教授率领和指导这支科研梯队,刻苦攻关,敢于创新。短短几年,就取得了国内外同行关注的研究成果。发表论文约80篇,其中SCI,EI,ISTP收录20余篇,多次应邀在国际会议上发表论文。争取获得国家自然科学基金,国家863,国防及省部级重点项目10余项,申请国家发明专利三项,其中两项已获批准。
    为了对他的研究成果的基本内容和意义有一个认识,下面介绍他的获准发明专利—金属模具熔射制作方法(专利ZL9911649.O)以及新近获授权的发明专利—等离子激光直接快速制造技术(公开号CN.1298780A)及其应用前景。
    获准发明专利,金属模具熔射制作方法,是在国际上率先开发的可由表面带天然饰纹(皮革纹、术纹等)原型、快速原型、产品原型,经熔射(热喷涂)快速低成本地复制不锈钢或高表面硬度模具技术(图1、2、3、4)。其尺寸规格限制小,无需数控加工;精度明显优于铸造法,制模时间和成本大大少于和低于电铸法,因此在低成本快速制造车身大中型模具方面优势显著。日本ィケツクス公司已决定将其用于丰田轿车仪表板模具制造。目前正在开发的原型、熔射、研磨机器人集成制造系统,将在在制模全过程取代数控加工,极大地减少大型数控机床的投资。与英美最新开发的SPRAYFORM技术相比,进一步减少制模周期、降低成本,是具有自主知识产权、国际领先的低成本快速制造成套技术与装备,在多品种、变批量汽车及摩托车、家电、电子/通讯等行业的金属或塑料覆盖件和装饰件模具制造方面具有广阔的应有前景。
新近获授权的发明专利,等离子激光复合直接快速制造,是在世界上率先将等离子与激光复合熔积成形-精加工-表面处理过程集成的无模直接快速制造技术,可大大减少新产品如新型航空航天发动机高温零件的研制周期和成本。比国际著名的激光形成LENS方法成形效率高而设备投资小,成形的同时可精确光整成形表面;成形件组织致密且均匀,可按设计控制制作材料成分分布,实现材料制备与成形一体化、材料的复合/合成与改质改性,因此在航空航天、能源、生物工程、环保等领域难加工的结构或梯度功能材料零件(如发动机高温零件、燃料电池、生体部件、环保材料零件......),以及复杂形状、耐久模具直接快速制造方面极具应用价值。。


    追踪张教授成长和奋斗的足迹,成功者的形象跃然纸上。
        成长在革命家庭,孕育健全向上人格
    张海鸥出生在一个革命家庭,革命传统主义精神熏染着他幼小的心灵,培育着他健康成长。
    张海鸥的父亲张旭,1923 年出生于江苏省靖江县一个书香门第家庭。1940年参加新四军,并进入抗日军政大学学习,后当教员。抗大是锻炼革命者的大熔炉,这个大熔炉用延安精神的圣火把他这样的热血青年锻炼成钢铁般的革命战士,使他们具有崇高的理想一定会实现的必胜信念,为了大我牺牲小我不怕苦不怕死的英雄主义情怀和坚忍不拔奋斗到底的顽强斗志。。张海鸥的父亲是中国革命赢得最后胜利的参与者和见证者,他深刻体验到延安革命精神的无坚不摧的雄伟力量。在建国后的岁月里,他把这种延安精神贯彻发扬到革命工作中,并用这种精神教育他的后代。
    张海鸥的叔父张启先,是北京航天航空大学的院士,在机器人领域的研究卓有建树,张启先、张旭弟兄俩一道参加新四军。哥哥张旭高瞻远瞩,认识到新中国建立后会急需建设人才,他鼓励弟弟张启先读大学深造。1944年,张启先冒着生命危险,穿过敌人重重的封锁线,不远千里来到厦门大学求学,   就读航空专业,1948年学成毕业。建国后,张启先到前苏联留学,并以优异的成绩获得只有极少人能获得的博士学位。回国后长期耕耘在机器人研究开发领域,为我国科技事业的发展作出了重要贡献。张启先为了求学求知,不顾生命危险,不怕苦不怕死的精神深深地打动着海鸥幼小的心灵,前辈的榜样形塑着他积极向上的人格。
    随着全国的解放,张海鸥的父母南下来到武汉参加建设新中国的工作。19  年,在陈毅率领下中原大学筹建工作开始,张海鸥的父母是中原大学筹建者,由于忙于工作,他的父母无暇对孩子们日常生活、学习照顾太多,但在大的原则上,在如何做人上十分关心。他父母教他们要做正直的人、高尚的人,跟他们讲什么是正确的人生观幸福观。教他们要有高尚的追求和崇高的理想,在物质生活上要低标准,在学习和如何做人上要严要求。张海鸥的父母是高干,无论是在政治地位上还是在物质生活条件上他们家比一般家庭都要优越,但他的父母教育他们不要因父母的地位而有任何优越感而放松对自己的严格要求。高标准严要求意味着要吃苦,张海鸥的父母十分注重培养他们吃苦的精神。
    身教重于言教,父母亲对新中国前途充满信心的乐观主义,为了大我牺牲小我的高尚情操,对工作全身心投入的满腔热忱本身就如一股股清泉滋润着孩子们的心灵,使得他们的人格得以健全发展。张海鸥立志长大后要干一番有益于社会的大事业。试想一个斤斤计较,心胸狭窄,人格残缺的人怎会立这样的大志?
        知青生活磨砥坚韧意志
    如果在少年儿童阶段,吃苦精神培养有一定的外在性,不自觉性,那么,进入青年阶段,张海鸥开始自觉通过吃苦来砥砺自己的意志品质,20世纪七十年代,毛泽东同志发出号召:城市知识青年到农村去,接受贫下中农再教育。张海鸥在兄弟姐妹四人排行中老幺,按照政策,多兄弟姊妹可留一个在父母身边,按理应他留下,但海鸥的父母认为这是难得锻炼机会,要他们姊妹四人全部下乡,张海鸥也没有什么怨言,他们兄弟姊妹四人全部下了乡。1973年张海鸥到湖北省荆州地区洪湖县丰口区插队。农村生活要比城市艰苦的多,刚开始,他同其他的知青一样有些不习惯,但他知道到农村是来接受锻炼的,他把在农村的锻炼看成是磨砺自己意志的难得机会。农村水利建设一般都在冬天农闲时进行的,荆州地区洪湖县是防洪地区,加固拦洪水的大堤是极重要的工程,张海鸥加入加固大堤的劳动大军。寒冷的冬天,他光着脚,从河底把装满泥土的筐子挑上大堤,一干就是十多小时。给他印象最深的是一件事是:
    一次,他同生产队社员一行几人到位于集镇的供销社为生产队购买物品。去的时候,他们架着木船顺水而下。回来的时候,他们光着脚在岸上背着纤拉运木船,逆水而上。天色愈来愈晚,能见度逐渐降低,他们喊着号子,一步一步艰难前行,张海鸥一不小心,踩在刚砍过的芝麻桩上,顿时鲜血直流,疼痛难忍。简单处理伤口后,张海鸥忍着疼痛,继续拉纤,终于圆满完成了任务。经历此事时 ,张海鸥心想,这样的苦我都吃了,今后什么样的苦不能吃!
    张海鸥积极要求进步,在下乡不久就写了入党申请书,他以实际行动向党组织靠拢。因为他的出色表现,他1974年在农村入党。同年,他作为全公社唯一的知识青年代表被推选到公社解决知识青年生活困难的办公室工作。
    张海鸥在农村磨砺的意志品质使他在今后的学习和科学事业中受用,他说,一个人要达到目标,做有价值的事情一定要吃苦,要成为竞争者,要在竞争中获胜就要吃苦。
        日本求学,铸就成功
    1971年,中美关系开始解冻,中美之间开展乒乓外交,敬爱的周总理邀请美国乒乓球队访华。当时中国新闻片也介绍日美发达国家的状况,张海鸥看了这样的新闻片,一个全新的世界突然展现他面前,他的眼睛为之一亮,他为国外发达的物质文明和发达的科技所震憾。他于是萌生要走出国门走向世界的念头。
    在农村插队两年零八个月,使他了解农村的贫穷落后的状况,贫穷落后不是社会主义应有之义,他深深感到改变中国贫穷落后状况的责任重大和任务的艰巨。
    1975年下半年,张海鸥招工到武钢三大主力厂之一的硅钢片厂工作,不久厂领导把他派到在北京的冶金部冶金研究所学习轧钢机操作技术。在北京学习一年,1976年是不平凡的一年,新中国的缔造者,中国人民最敬爱的三位领袖先后去世,中国人民沉浸在巨大的悲痛之中。张海鸥在北京参加了毛主席的追悼会。经历了首都人民哀悼毛主席的场面,随着伟人的逝世,国家未来该怎么办的疑问自然出现在中国人民心中。张海鸥匹夫有责的意识并没有减弱。
    从北京回武钢不久,他进入原武汉钢铁学院继续读书学习,学习轧钢专业,1980年初毕业,到武钢技术处工作半年,1980年又考取北京钢铁学院压力加工专业的硕士研究生。 读大学期间,张海鸥把留学日本的愿望付出诸实施,日本是科技发达的国家,在读大学研究生期间,他学习的外语就是日语。他刻苦学习日语,参加全国留学日语考试,在冶金部门考生中获得第一名的好成绩。他1987年10月到1989年底,在日本东京工业大学学习精密成型技术和陶瓷材料技术,因为学习成绩优秀,在他学习期满后,他的指导老师提供经费挽留他当客座研究员半年。张海鸥学习研究期间,对陶瓷成型技术在理论分析上做了一些有突出成绩的工作。而在此以前他的同行更多地是进行实验分析,理论分析做得少。1990年张海鸥回国,在国内呆得不久,又于1991年第二次到东京工业大学继续学习研究搞陶瓷成型技术。
    艺无止境,科学技术亦无止境。只有在前人的基础上不停的攀登,科技才能向前发展。
    1994 年,张海鸥选择在东京大学攻读博士学位。选择了作为精密加工技术重要工具的模具制造技术作为研究的方向。模具制作的快速度低成本高精度一直是一个高难度的目标。张海鸥的导师,中川威雄先生的一个课题就是快速低成本高精度模具制造技术研究与开发,但中川威雄研究室在这个课题研究上开始并不顺利,采用的电弧喷射制造模具法失败了。张海鸥总结其失败的教训,大胆提出用等离子喷射技术法,得到了导师的支持。反复实验证明了该技术的成功,等离子喷射法能成功地解决了传统方法不能解决的快速低成本高精度制作模具所遇到的诸多难点。张海鸥的方法在国际上是首创,因而赢得了世人的关注。
        追求至善,再创辉煌
    不断创新,追求至善是张海鸥科学人生信条。
    回国后到华中科技大学材料学院五年来,张海鸥在日本所取得的成果基础上,继续进行深化研究,不断突破创新,他已成功研制出用新的等离子方法创造不同种类的产品的技术,以及用新方法直接制造模具、最终产品的技术,其成果如前文所述。
无论是在科学研究本身,还是在实验室硬件建设和人才的培养上,张海鸥都取得了骄人的成绩。他的研究可以说在国际上受到关注,但这与他要追求的目标尚有较大的距离。由于起步较晚,硬件设施落后等因素的影响,他所从事的领域,我国与先进国家相比,有较大差距。但张海鸥表示他一定要在他从事研究的领域,使我国站在与先进国家同等的地位,在国际上有一席之地,一改一直以来要求别人来进行指导,唱配角的被动落后的状况。当然,张海鸥也深知要不断做出具有世界先进水平的创新成果是非常困难的,但他有信心。他认为中国不能一味跟在他人后面亦步亦趋,一定要自主大胆创新。
    我们坚信,张海鸥一定会在不久的将来实现他的愿望。

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