微电机专家的“中国梦”———— 专访上海温州人才联谊会顾问张琛

2015-04-03   来源:上海温州商会

                 

微电机专家的“中国梦”
                 ———— 专访上海温州人才联谊会顾问张琛

    张琛, 1937年生,温州鹿城人。微电机专家,1961年毕业于西安交通大学,并由国家统一分配到上海交通大学执教,直至2002年退休。2001年2月19日,荣获2000年度国家技术发明奖二等奖。退休前,为上海交通大学教授、博士生导师,享受国务院特殊津贴专家。

  张琛

    1946年,世界上第一台计算机诞生,占地160平方米,随后,在信息技术的高速发展下,计算机越来越微型化,从一栋房子般大小逐步变得如书本薄。在这股风潮下,1984年,有专家提出,为何不能像制造计算机那样制造微型机械产品,让硕大的工业设备小型化,智能化。这个想法的提出,让当时正致力于计算机硬盘研制的张琛,更加明确了未来的研究方向,1985年他前往美国做访问学者,开始实现心中的微电机梦。
    在他和他的团队的不懈努力下,微型直升机、微型汽车都相继研制成功,均打破当年的机电产品最小最轻的世界纪录,备受世界瞩目。2001年,在张琛的主持下,“实用电磁型微马达关键技术的研究”获国家技术发明二等奖,这是张琛科研生涯中的一座丰碑,也让温州的科研人才在国内外舞台上闪闪发光。
   美国访问感受中美高新技术的落差
   1956年,张琛从温州中学毕业后,考取了上海交通大学,在当时全民支援西部的背景下,学校迁至西安,为交通大学的西安部分(即现在的西安交通大学)。在西交大,张琛就读的专业深刻地打着时代的烙印——工业企业电气化,这个专业解放前是没有的,它是在列宁的倡导下,为推行苏联全国电气化应运而生的。刚西迁成立的交大在苏联专家的帮助下,设备和教学人员均初步到位,这个专业为当时中国工业化建设输送了大量的人才。
    毕业后,张琛听从学校的安排,分配到上海交通大学任教,在学校,张琛的研究方向一直紧跟着时代潮流,但他也感受到同时期中国与欧美国家在高科技领域的巨大落差。当时,张琛从事计算机硬盘的研制,作为存储信息数据的硬盘相当于房子那么大,属于尖端技术的核心设备都是进口的,只有部分小机电是国家自主研发的。
1985年,张琛第一次前往美国做访问学者,经过一个知名的华裔教授的介绍,张琛前往梦寐以求的高科技圣地——硅谷,在一家计算机硬盘制造企业实习。在高科技公司如林的硅谷,张琛深刻地感受到了美国的高科技产业的发达。80年代的美国,IBM公司推出了世界上第一台个人电脑;英特尔公司研发的x86系列CPU正成为世界信息技术创新的先导;微软公司的MS-DOS操作系统也向市场发布……每一次信息技术领域的革新都引领者世界潮流。
这一次美国之行激起了张琛内心强烈的民族自尊心,他感到中国高科技产业和国外的落差实在是太大,决定回国后潜心科研,让中国也有为世界所折服的顶尖产品。

    研制出世界上最轻的微型机系列
    回到中国后,张琛立刻将美国学习到的先进经验应用到中国硬盘的研制。在当时高科技技术的大发展下,有专家提出,应该像计算机技术的潮流一样,研制出微型化,集成化的机械产品。
    1986年3月,王大珩、王淦昌、杨嘉墀和陈芳允四位科学家提出“关于跟踪研究外国战略性高技术发展的建议”以及朱光亚极力倡导下,国家启动实施了“高技术研究发展计划(863计划)”。由于在美国,张琛没有赶上863的一期项目。 1991年,863二期项目正式开始申报,考虑到自己的专业背景和积累,以及当时学校科研设备的充足,他立刻申报微马达的研究,并得到了“863”专家组的支持。
张琛在美国考察学习的基础上,自行研制了直径2毫米的微马达,由于它处于世界首创,这让他的研究难免会遇到不少阻力。例如马达无法转动,张琛为此花费了3个月的时间,在一次次的尝试下,终于找到了答案,在显微镜的观察下,张琛发现,重量仅几克的微马达,摩擦力来源于电磁引力,重力虽然小,但是摩擦力非常大,于是张琛在微马达最上面增加了一个定磁,使得电磁力平衡,最终,直径2毫米的微马达转动起来,这也标志着他成功研制出世界上最小最轻的电磁型微马达。
 1995年张琛完成了自己的863课题,——“直径2毫米电磁型马达的研制”,获1997年国家教委进步二等奖。1998年主持完成“直径1毫米的电磁型微马达的研制”,其重量仅12.5毫克,为当时世界上最轻的电磁型微马达,它有望投入到医学领域内窥镜系统的应用中。与此同时他和他的团队还研制出机身长仅为18毫米,机重100毫克的世界最小最轻的直升机。在1997年香港回归,1998年澳门回归以及1999年建国50周年庆典上,张琛研制的微型系列每次参展都吸引了全世界的目光,并受到了国家领导人高度好评。

左一:记者王莹莹;中:张琛;右一:张琛侄儿、著名书法篆刻家张索

    “科研应该允许失败”
    2001年2月19日,是张琛一生中最难忘的时刻。他的“实用电磁型微马达关键技术的研究”获得了当2000年度国家技术发明二等奖。并在人民大会堂接受颁奖, 此次获奖是他学术生涯里一个重要的里程碑,在这之后,他也没有停下步伐,他的微型机系列作品还送往德国参展,同时还获得了瑞士发明家协会颁发的发明一等奖。
   在张琛看来,许多微型机系列的研制成功,一方面让他感受到作为科研人员的职业自豪感和个人价值的实现。但是另一方面,他也深刻地认识到了中国和欧美甚至是日本等发达国家在科研环境上的巨大差异。也许正是这种差别导致了中国的中小学生往往在国际大赛上获得数理化奖项,但是诺贝尔奖却难以企及的现象。
“科研工作应该允许失败”,张琛意味深长的表示,应该给科研工作者一个宽松的空间,不要让他们背着“只能成功不能失败”的包袱,不能因为一次失败就否定了他们的科研成绩,拒绝他们的立项申请。培养青年人才也是一样,让每一个研究室能够自主地确定一些课题,让每一位青年人、青年科学家能够自主地承担课题,允许他们在不断的尝试,甚至是不断的失败中寻找真理,开拓创新,也许在这样宽松的环境下,才能研发更多的具有中国自主知识产权的产品,培养未来的诺贝尔奖获得者。

    建言温州:可以尝试潮汐发电
    2002年,年满65岁的他从学校退休,开始充分享受安静恬淡的老年时光。闲暇时,他会打篮球,游泳,饭后坚持散散步。回想过往的人生,虽然在上海工作生活四十余年,但他仍然怀恋青少年时期生活的故乡——温州。他会想起温州的青山绿水,雁荡山、楠溪江、瓯江。谈及温州的未来发展,张琛依然专业范儿十足,他认为温州应该利用现有的资源,走一条低污染的生态产业发展模式,他表示,温州临海,境内有清江、飞云江、瓯江和鳌江等丰富的水资源,应当像杭州湾那样,利用潮汐能发电,因为潮汐具有规律性,而且不会消耗自然资源,是一种可持续发展的清洁能源。
    张琛表示,希望温州当地能够邀请相关专家学者探讨潮汐能发电的可行性,进行项目论证,一旦潮汐能发电有所突破的话,未来温州的发展将大有可为。


 



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