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黄伯云,在研制飞机刹车片中起飞人生

 

来源:中央电视台《大家》栏目
整理:倪咏娟


  黄伯云,粉末冶金专家,中南大学校长,中国工程院院士。1945年11月生于湖南益阳南县,1969年毕业于中南矿冶学院特种冶金系,1980年至1986年在美国依阿华州立大学获硕士、博士学位,随后进入美国田纳西大学和橡树岭国家实验室从事博士后研究工作。1988年回国,1997年任中南工业大学校长,2001年任中南大学校长,1999年当选为中国工程院院士。
  黄伯云是我国材料科学领域的战略科学家,他率领团队历时20年研制出的“高性能碳/碳航空制动材料的制备技术”,打破了国外的技术垄断,使我国成为世界上有能力生产碳/碳复合材料飞机刹车片的四个国家之一。也正是这项技术,在2005年荣获了已连续空缺6年的国家技术发明一等奖。

 

出国热潮中“逆流归来”

 

  1969年,黄伯云从当时被称为亚洲最好的矿冶学府——中南矿冶学院毕业,留校从事材料科学教学和科研工作。虽然正值“文化大革命”时期,他却心无旁骛,一心扑到教学和科研工作上。
  1978年,黄伯云经历了人生第一个重要转折。他作为中南矿冶学院粉末冶金研究所教师,参加了全国首批公派留学人员统一考试,并最终以全校第一名的成绩考取了留学资格。

 

  记 者:当时出国很难吧?
  黄伯云:那个时候出国是了不得的事,去稍远一点儿的地方都很不容易。当时有很多人快出国了,到机场后却被拉回来。所以当时我们说飞机不离开地面,就不叫做“出国”。
  记 者:还记得当时的心情吗?
  黄伯云:有这样的学习机会,很激动。当时吃饭的问题还没解决呢,何况是出国了解外面的世界了。
  记 者:那种机遇与期望,以及让你们走出去的高度信任,可能是最打动您的。
  黄伯云:对。因为在这之前,没有这样的机会的。


  1980年,黄伯云作为冶金部访问学者,怀着极度的兴奋和好奇前往美国依阿华州立大学。在留美的日子里,他一直跟自己说:“我是一个来自中国的学者,我的言行和成功与否不仅代表着我个人,更代表着中国人。”这种民族的自尊心、自信心驱使他夜以继日地努力工作。圣诞夜,周围的同事们都度假去了,黄伯云仍忙碌在实验室里。午夜过后,系主任威尔德教授忽然因急事来到实验室。当他看到整栋大楼只有黄伯云还在紧张工作时,为他的钻研精神深深打动。
  不久,黄伯云就以勤奋踏实的研究态度和出色卓著的研究成果让导师刮目相看,导师当即决定给他全额奖学金攻读博士学位。黄伯云用5年时间顺利拿到了学位,之后又转到田纳西大学做了两年博士后研究。国外严格的学术训练和优越的实验条件使黄伯云在学识和眼界上都得到质的飞跃。当时一家美国公司向他抛出橄榄枝,开出年薪10万美元和全家“绿卡”的优厚待遇。而与此同时,他已经离开8年的祖国更迫切需要他。1988年,在日益升温的“出国热潮”中,黄伯云毅然决定回到祖国。

 

  记 者:1988年您回来的时候,其实是“逆流归来”。
  黄伯云:回来的时候,我经过香港。在一家宾馆里,有人一看我是从美国回来的,就说:“你怎么还往回跑?”那时正处“出国热潮”,回来的人很少,特别是得到学位的人,因为有学位后就好找工作了。
  记 者:您那时其实完全有条件留在美国。
  黄伯云:有,留下来的可能性还是很大的。所以,回来以后别人很不理解。他们说,你都得到学位了,怎么还要回来?而且回来确实还有很多困难。两国的研究条件、生活水准都不同。比如,我那时的工资是100多元人民币,而同样的工作在美国是几万美元,相差很大。那时国内经济条件还不是很好,吃饭还要粮票。并且回国时我全家没了户口,不能到粮店里买粮食,要到农民那里去买。
  记 者:在美国生活了近10年,突然回国,有点儿不太适应吧?
  黄伯云:差距的确很大。但是我有个基本思想,就是国家把我送出去,要我去留学,不是去“学留”的。
  记 者:您有一种明确的使命感。
  黄伯云:对。国家在经济还很困难的情况下把我们送出去,是希望我们能够学成回来,说明国家迫切需要人才。

 

  对黄伯云来说,当时最大的现实问题是在美国已快念中学的女儿。回来之后女儿必须从学中文语法开始,重新适应国内的教育环境,因此女儿并不愿意回国。但在黄伯云的坚持下,1988年,他们全家一起回到中南工业大学。
  回国后,国内的科研条件和人才储备自然与国外不可同日而语,黄伯云也遇到很多意想不到的尴尬。

 

  黄伯云:当时我到有色总公司一个三级部门申请一个科研课题。我说我是在美国读完博士后回来的,希望得到资助。他们当时也不知道“博士后”是什么,就说好多博士都没有得到资助,你是“博士后”,那就等在博士后面吧。
  记 者:他们根本不知道“博士后”是什么?
  黄伯云:那时候博士后很少。

 

自力更生打破技术封锁

 

  尽管国内落后的科研基础让黄伯云有些始料不及,但当时我国材料科学的发展已是刻不容缓。无论是国防尖端高科技还是民用工业,其每一步发展都是以新材料的发展和应用为基础。
  在飞机刹车片领域,那时我国只能生产金属基刹车片,但随着飞机的更新换代,金属基刹车片早已不能满足新的需求。在国外,20世纪70年代就已经开始使用碳/碳复合材料飞机刹车片。这种材料耐高温、摩擦性能好,而且质量很轻。与它相比,金属基刹车片在技术和性能上落后了整整一代。如果没有好的刹车片,飞机的起飞和降落都无法实现。因此如果不及时研发这种新材料,那么未来我国在这一高技术领域的发展就无从谈起。

 

  记 者:您喜欢用打“仗”来比喻一个个科研挑战,对于您来讲,可能最大的一场“战役”就是攻克碳/碳复合材料,为什么要选择这根难啃的骨头?
  黄伯云:因为前面我们打过一些“仗”,有一些积累。在做飞机制动材料的时候,我们做过金属基的。随着科技的进步,材料在更新换代,新一代材料就是刚才讲的碳/碳复合材料,因为这种材料质量好,轻且寿命长。我们感到这是未来发展的方向,但技术难度很大,风险也很大,国家已经投入很多资金进行改善,却没有成果。我们要研究,就得投入大量的人力、物力、财力,很多人劝我们放弃,但我们从国家的需要和民族的发展大局出发,毅然决定进行研究。1994年,我到俄罗斯一个航天城参观。俄罗斯航天以前是超过美国的。那时,他们的研究保密,我们下车要经过检查,才能进入他们的车间。进车间一看,我感到非常震撼:他们展示了一幅巨画——俄罗斯卫星上天和登陆月球。这个单位就是搞碳/碳复合材料的。我们参观后觉得这项研究意义重大,对我们的未来有极大影响。


  所谓“新型碳/碳复合材料”,第一个“碳”是指碳纤维,第二个“碳”是指沉积碳。这种沉积碳是将无数看不见摸不着的碳原子灌进被编织成一定形状的碳纤维中,并且让所有的碳原子按一定顺序排列。当时世界上只有英、法、美等国家掌握这项技术,而且由于这种材料对航空航天事业发展极其重要,国外一直高度保密,所以其研究难度可想而知。
  黄伯云回国后不久,中南工业大学粉末冶金研究所就成立了国家重点实验室,开始进行“新型碳/碳复合材料”的实验室基础研究。
  为了加快研究进度,黄伯云于1995年带着研究人员出国访问,但是外国公司的研究人员对他们说:“很抱歉,你们不能参观我们的生产车间。”无奈之下,他们只好买回一个样品。没想到在对这个样品进行研究时发现,外国公司卖的竟然是一个废品。外国人的轻视和侮辱让黄伯云的自尊心受到很大伤害。他意识到,高技术的发展不可能依靠别人,只能靠自己。
  从国外回来后,黄伯云凭着一股倔劲,带着自己的团队,开始了艰苦的研究工作。无数试验之后,1996年完成了碳/碳材料的实验室基础研究。
  当大家都觉得可以松一口气时,黄伯云却有了新目标。留美8年对他最重要的影响之一,就是让他明白了实验室里的基础研究必须和应用结合起来,走产业化道路。
  李益民(中南大学粉末冶金研究院新技术研究所所长):黄校长作为一位卓越的科学家,从一开始考虑的就不只是研究,还考虑了应用问题:怎样实现产业化,为整个国家的战略需求和国民经济作贡献。我们很多关键制造业的关键零部件都缺少一些关键材料。黄校长就是希望在这方面做一些工作,边研究边往产业化方向推进。

 

飞机新型材料刹车片生产成功

 

  碳/碳材料实验室基础研究成功后,黄伯云马上意识到,用在大型商用飞机上的刹车片是国家真正急需的。一架大型客机平均一年半就要换一次刹车片,而每换一次需要数百万元。如果不能自行生产,那么不仅必须依靠进口,更重要的是,国家在这一领域的发展也要受到影响,受制于人。
  黄伯云心里非常清楚,生产碳/碳复合材料的刹车片所面临的技术困难和资金压力都相当大。为此他必须作出艰难的抉择——止步于基础研究,还是继续冒险将飞机刹车片生产出来?


  黄伯云:当时也有很多争论,有人认为这需要大量的资金,而要获得成功又很艰难,风险太大,提出要放弃。
  记 者:当时您为什么决定要承担这个风险呢?
  黄伯云:是有风险,但是我们已经在基础研究方面做了很多工作,并且新一代材料对未来的影响很大,如果我们不做,就没有办法完成更新换代,就不可能参加下一轮竞争。
  记 者:那实际上是存亡的抉择。
  黄伯云:做与不做都存在着存亡的问题。不做,将受制于人;做,有更大的风险,投入大量资金又完不成任务就会把单位拖垮。当然,我也可以不冒这个风险,去做其他的东西。


  一边是国家的重大需求,一边是成败间的巨大风险。作为带头人,黄伯云承受着难以想象的压力。1997年,国家计委和中国民航总局准备正式为碳/碳复合刹车材料的工业化项目立项。在召开专家论证会的前一天,黄伯云正因病住院。为了及时赶到会场,他不顾医生的劝阻,自己拔掉输液管赶往机场。


  记 者:有人说您有点“蛮”,您觉得呢?
  黄伯云:你说的“蛮”,就是必须要这么做!有了这种精神才能做出事业,才能克服困难。


  1997年碳/碳复合材料工业化项目正式立项,立项资金高达1.5亿元,其中5000万元必须自己筹集。


  黄伯云:几千万元对于我们这样一个单位来说是极大的负担。这里不仅有国家的钱,还有我们自己的投入,各方面投入的人力、财力加起来非常大。所以,这场“仗”我们非打不可,而且一定要打胜,否则就会一败涂地。


  碳/碳工业化项目正式立项后,黄伯云和他的研究团队开始了最为辛苦和忙碌的日子。无数次推倒重来,不断地添加新材料,一步步改进工艺,终于在2000年做出了样品。他们马上将样品拿到试验基地进行刹车试验,可是迎接他们的却是失败。7个月后,他们将改进后的产品再次拿去做试验。没想到,迎接他们的依然是失败——刹车片在飞机正常的情况下,各项指标没有问题,但在紧急刹车时,却没能达到要求。
  此时1.5亿的项目经费已经快用完了,但产品依然不合格。黄伯云似乎走到了人生的悬崖边上,他甚至开始怀疑自己当初立项做刹车片产品的决定是否正确。


  黄伯云:当时不仅吃不下饭,还睡不着觉,安眠药好几片连着吃都不能解决问题。那是精神上的压力。
  记 者:您后悔过吗?
  黄伯云:当觉得做不下来的时候,心想,当初何必走这条路,其实我可以像别人一样,就做一个一般的学者,也挺好,用不着顶这么大的压力。我们当时有“第一次创业”和“第二次创业”的说法。“第一次创业”指的是基础研究,不一定要拿出产品来。“第二次创业”就要拿出产品来,必须考虑国家、社会的需要。所以,“第二次创业”要艰难得多,做得不好就要崩溃。具体就这个项目而言,因为这是一个很大的项目,涉及1亿多资金,失败的后果是无法想象的。从小处讲,我们无法向一个单位交代,从大处说,无法向国家交代。
  记 者:所以当时对你们来说,没有退路,只能往前走。
  黄伯云:结论就是这样,前面只有一条路,只有杀过去,没有任何退回来的余地。

  在课题组最困难的时候,黄伯云再次显出了大将之风。他在帮助大家稳定情绪、坚定信心的同时,冷静地将所有研究人员召集在一起,分析失败原因,寻找解决办法。
  天道酬勤。在经历了无数个不眠之夜后,2001年,他们将改进后的刹车片再做试飞试验。在试验基地,当飞机紧急刹车时,所有的人都紧紧地盯着眼前的计算机,屏幕上均匀的曲线告诉他们,刹车片所有的指标全部达标——他们终于成功了!
  凭借这个项目,黄伯云和他的课题组获得了11项国家发明专利。他们生产的碳/碳复合材料飞机刹车片与国外同类产品相比,使用强度提高30%,综合成本降低了21%。黄伯云终于让无数个看不见、摸不着的碳原子听从指挥,有序排列,形成了完整的“高性能碳/碳航空制动材料的制备技术”。从此,中国飞机结束了依赖进口刹车片才能“落地”的历史。
  2005年3月28日,国家技术发明一等奖在空缺6年之后颁给了黄伯云和他的团队。

  于擎兰(黄伯云的妻子):他决定回国时,就说要回去做点儿事。那时很朴素,也不唱高调说要报效国家什么的,就说是做点儿事。我说,行,我们回去。后来他得了这个奖,我回来第一句话就说,你做到了。
  记 者:肯定感觉很欣慰。
  于擎兰:可以说付出很多。他年轻的时候没有这么瘦,从美国回来时很壮实,回来20年,真是瘦了一圈。所以,他平时很少穿短袖衣服。

 

以为国家做点儿事为永恒追求

 

  作为改革开放后第一批留学回国的科学家,黄伯云很早就意识到市场对科学研究的重要性。因此,从20世纪90年代中期开始,在黄伯云的带领下,中南大学粉末冶金国家工程研究中心陆续成立了博云东方、英捷、博云新材等5家股份有限公司,致力于将科研成果产业化,推向市场,满足国家和社会的需求。

  记 者:您做的这些,同20世纪五六十年代从国外回来的科学家从事的类似“两弹一星”的重大国家项目还不一样,因为你们还要承担另一个使命——将科技转化为生产力,并跟市场对接。所以,有一个模式创新的任务。
  黄伯云:必须要有一个模式上的创新。我们现在感到基础研究非常重要,没有基础研究就不可能有高技术,但是基础研究并不意味着不管应用,这是我们目前存在的问题。解决国家的重大需求是我们科技工作者的一个永恒追求。
  记 者:您认为这个需求也是通过市场来体现的?
  黄伯云:需求也是市场。这个市场不要理解为就是钱的市场,社会效益等任何一种效益都叫市场。
  为了使科研成果尽快转化为国家发展需要的各种产品,喜欢打大“仗”的黄伯云带领自己的科研团队在并不熟悉的市场上进行了10多年的摸索。
  记 者:当时您对市场陌生吗?
  黄伯云:我们对市场确实很陌生。打这样的“仗”,需要逐步积累经验才能走到这一步。这个“仗”是越打越大的,越打越大就越想打更大的“仗”。
  记 者:打“仗”是有瘾的。
  黄伯云:是有瘾的。在转化过程中,我们又学到了很多东西,比如,作为一个科学家,怎样把研究成果、样品变成产品推向市场,怎样为国家创造价值。
  记 者:资本都是逐利的,可是科研有自己的规律。作为一个科技工作者,您在面对企业家、社会投资者时,有没有过一些困扰?
  黄伯云:我们遇到过一些矛盾,特别是做成果转化时,那是需要大量资金的。可是只有一部分企业家有眼光能看到这一点来投资,还有很多是不敢投资的。
  记 者:跟您合作的企业家一般都是什么样的?
  黄伯云:一般谈十个能成一个。我举个最简单的例子,我们做汽车制动材料,这是个有自主知识产权的研究成果,最开始来的投资者是做房地产的,他的目标是做概念,就是拿高科技做概念,实际上是做别的事,最后我们分道扬镳了。
  经过多年摸索,黄伯云带领的中南大学粉末冶金国家工程研究中心在科研成果产业化方面成果显著。前不久,由黄伯云担任名誉董事长的博云新材公司被中国证监会批准上市,公司正准备择机发行股票。这家企业正是依托获得国家技术发明一等奖的“高性能碳/碳航空制动材料的制备技术”来生产飞机刹车片等各种产品,目前年产值已达2亿元。直到今天,这种制备技术世界上仍只有极少数国家拥有。
  记 者:您领导的这个工程研究中心已经创办了5家企业,现在“博云新材”也上市了,您觉得自己的身份是一个科学家还是企业家?
  黄伯云:我是科学家,主要做科学研究。我不领导企业,成果转化交给企业去做,企业有一摊子人,有董事长、总经理。
  记 者:“博云”很容易让人跟您名字中的“伯云”联系到一起,这个名字是谁起的呢?
  黄伯云:我们有一个很大的团队,这是他们起的名字。“博云”在汉语拼音里和我名字是一个音,然后再把“伯”字改成博士的“博”,意思是“博士云集”。
  记 者:在这个公司里您有股份吗?
  黄伯云:现在我不占股。
  记 者:您带着团队做出成果,然后形成产业,在这些产业中,您是怎么看待自己的位置的?特别是在今天非常讲究知识产权的环境里,您有没有想过应该在里面占一些股份?
  黄伯云:我认为世界是多样的,不只有一个模式,不是说尊重知识、尊重劳动就一定要用钱来衡量,一定要占股份。作为我来说,就是要把科学技术转化为生产力,解决国家的重大需求,要为国家做点儿事,这才是我们永恒的追求。

  在采访结束时,黄伯云告诉我们,接下来还要打更大的“仗”,不仅要继续把碳/碳复合材料的性能做到世界领先水平,而且还要让它在我国民用航空、汽车工业等领域中发挥更多更大的作用。虽然未来依然困难重重,但是喜欢打硬“仗”的黄伯云认为,在代表一个国家科技实力的航空航天以及汽车工业中,只有有了自主知识产权的产品,国家才能真正强大起来。