挑战创新发明之路

张俊杰

24年前在共和国第一部《专利法》实施的日子里,航天部207研究所的一位年轻的工程师胡国华获得了我国第一号发明专利,如今他还在继续发明专利吗?这里将告诉人们他一段鲜为人知的故事。

他正在制作国内最大的反光镜

我国一项最大的球面反光镜,历经2年多的时间,近日由共和国第一号专利发明人胡国华即将制作完成,成为了北京海淀科技园区的新亮点。

记者闻讯赶到了中关村高新技术园区通过有关部门,找到了这位光学专家。胡国华虽然已经退休,但他发明专利的脚步却从未停止。见到胡国华时他精神焕发,说话声音洪亮,思维敏捷,在他的办公室里,陈列着许多光学产品,办公桌上放着新型光学机械部件的设计图纸,这表明他充满活力,在不断的探索和研发新的专利项目。

胡国华热情向记者介绍了这项国内最大反光镜的制造过程,说起来这真是一个奇迹。据胡国华介绍,这个反光镜直径为2.4米,是为航天部门一个研究所研制的一套光学设备中的一个部件,做为反射模拟太阳光的反光镜。胡国华在退休以后认为时间更加自由,成为从头开始的新起点。在他的内心深处燃烧着继续发明专利产品的火焰。于是,他来到中关村高新技术园区一家高科技产品研发制作公司工作,他把自己的光和热继续奉献给国家。他近两年内先后申请发明专利10余项,并又准备申请数项新的专利。

2007年4月,一项科技项目要制作一件全国最大的反光镜。在有光学院士参加的光学专家评审会上,专家们对于制作国内这么大的反光镜有不同见解,有的专家认为过去国内曾经在一所最具权威的单位制作过一个直径2.16米的反光镜,但使用不到一年即破裂了。而不得不重新购买国外设备。后来这个单位又承接这一制作任务,因为制造过程中需光学研磨、镀膜、安装运输,但由于玻璃应力问题而极可能在中途破碎,一年后终于放弃。此外,国内无法取得所需巨型光学玻璃,如向国外购买光学玻璃材料需600万元。有的专家建议,用几块小的反光镜拼成一个大的反光镜……这时,胡国华提出一个新的方法,可以解决这一问题。做一个金属的底盘在上面附着一个薄片的玻璃,同样是按照光学的方法加工出来,它具有稳定的光学表面,人们去搬动它操作它时,力量都放在金属底盘上。胡国华的方案在专家们看来是一个奇怪的办法,但又是可行的,到会的一位中国著名的光学院士发现胡国华提出的设想可行而本行的专家又是不会这样想的。他马上赞同地对胡国华说:“你的设想很好,今后有什么难题我来找你!”

会后胡国华继续寻找能够制作这种巨型反光镜的企业,一直找不到,只好准备研制一套大型磨床来做加工。正在这时,胡国华的合作人接到了一个电话,对方说他们能接收有关加工。这个公司的总经理叫常步信,曾是航天部的劳动模范,退休以后办了一个光学加工厂,专做国内大厂家都做不了或不愿意做的大型特殊光学镜片。胡国华把自己的设想告诉了常步信,胡国华结合老常多年从事光学加工的经验共同讨论了制作反光镜的方法,老常先后找到几家制作木模和翻砂铸铝工厂。首先制作了金属底盘的木模,接着做出沙模,再将熔化的铝合金浇铸成型,经过长时间的时效处理,消除应力。然后在大型数控机床上加工成为金属底盘。另一方面,对玻璃也先制作出钢模,然后进行热成型,消除应力,和金属盘胶合在一起,成为具有玻璃表面金属底盘的复合件,进行光学研磨加工,经过几个月时间粗磨、细磨、抛光、在高温真空下光学镀膜,最终成为成品。记者在采访时,一位航天研究所的博士这样评价胡国华:“在老胡那里没有难题,再难的事到了那里就会有一个简单的解决方法。”谁能够想到,这一全国最大的反光镜竟然是两位老科技工作者在退休后制作的,他们一位是航天部一等功臣获得者胡国华,一位是航天部劳模常步信。

他在马来西亚做了第一个最大的太阳能热水工程

2008年8月的一天,胡国华去马来西亚考察项目,由于马来西亚曾有一人花一亿元搭乘俄罗斯飞船进入太空而举国上下出现了太空热。当时,胡国华正在马来西亚一所工厂访问,有一位负责人问他,能不能搞一个太空游戏项目。胡国华当即想出一个太空飘浮方法。回国后,立即申请了“磁浮型仿太空舱及磁性太空服专利”并且也在马来西亚申请了专利,专利公开后许多单位纷纷来信表示支持。有意思的是在这次考察中,他却得到了另一个惊喜的收获。

他住在马来西亚首都吉隆坡的一个宾馆里,这是一个拥有257间客房的大型宾馆。在和总经理交谈时,谈到这家宾馆的热水供应系统,这位宾馆总经理说到每个月要耗掉油燃料的费用是4万多元,一年就要40多万元。他寻问胡国华先生,有没有更好的环保的办法降低成本,实现节能。胡国华听后,马上告诉他可以建立一个太阳能供热水系统,充分利用马来西亚热带地区的光资源。胡国华的提议立即引起来这位总经理的兴趣,他高兴地邀请胡国华来帮助他完成这一工程。胡国华本来是一位光学专家,但他精通物理学,为了这份真诚的友谊胡国华答应下来,开始投身于太阳能能源利用开发的行列中来。

回国之后,胡国华多次去国内太阳能开发公司考察,并且很快掌握了太阳能利用的技术。他立即设计了一套先进的利用太阳能的方案,寄给了马来西亚宾馆的这位总经理,其方案是采用国内已经成熟的真空玻璃集热管收集阳光热能产生热水技术。很快这位总经理便与胡国华签定了在吉隆坡制造安装马来西亚第一个最大的太阳能热水供水系统工程的合同。

2009年3月,胡国华邀请了一位国内太阳能热水工程方面的专家,参与这一工程,他们花了一个多月时间采购了近300种工程需用的各种部件,并制作了部分承重架,装满一个65个立方米的货柜,运往马来西亚。4月底,他们来到马来西亚,迅速组织人员安装,仅用了一个多月的时间便安装调试完成,在20层楼的顶,安装了近4000支玻璃集热管。占用了480平方米面积。这个系统解决了这家宾馆一天50立方米的热水供应问题。由于马来西亚阳光充足,没有冬季,利用太阳能来产生热水的利用率可达到85%以上,大大降低了经营成本,而且净化了环境,成为一个绿色工程。宾馆总经理高兴地称赞胡国华是一位了不起的中国专家。

随后胡国华为新加坡、印度尼西亚和泰国的多所酒店设计了太阳能供热水方案。胡国华又在东马来西亚发现其水力资源丰富,可以建设小水电,接着他考察了不同类型的中国小水电站,初步掌握了小水电的有关设计方法和设备的配置。胡国华说:这些技术在中国已经得到很好的应用,而在国外有些国家仍应用不够,因而他们缺少有关技术和设备,中国企业正可以大展伸手。

他梦想中国出现“爱迪生”

胡国华从24年前获得共和国实施《专利法》以来第一项专利之后,至2009年已经发明专利20多项,他对发明专利持久的热情让人感动不已。他是如何热爱专利发明的呢?

1966年胡国华从上海复旦大学物理系毕业,他被分配到中国科学院北京物理所工作。1970年,他带着原研究课题,转入航天207研究所,从事光学研究。当时他所在的激光组需花大量外汇从国外进口科研设备,对此,胡国华利用业余时间,自行设计了一套价廉、通用、系统的现代化光学实验装置。

1980年,邓小平在一份内参资料上看到了胡国华自费设计的“全息照相和光学信息处理实验系统”获得成功,迫切需要解决实验室和研究经费的消息后;马上批示,给予关照。胡国华得到了所、院、部和中央负责同志的支持,更加坚定了他科研攻关的信心,连续获得了8项较大的科研成果,其中4项分别获得国家或部级科研成果奖。这4项获奖产品技术是:“现代光学实验系统”获国防科委二等奖;“陆地卫星图像处理设备”获航天科技进步一等奖;“光栅假彩色编码”获航天科技进步三等奖;“电子密度分割彩色医学应用”获航天科技进步四等奖。

胡国华永远也不会忘记他获得共和国第一号专利的那个日子。1985年3月29日,胡国华因查资料来到国家专利局,得知中国《专利法》即将开始施实,并从4月1日起开始受理专利申请。他走到那一排灰色的平房,这里正在装门窗、铺地砖。听说这里可能是受理专利申请的地方,当即萌生了争取申请获得新中国第一号发明专利的念头。当时胡国华在从事的科研工作中已经有许多发明,他想到要将一个先进的世界上没有的,能确保申请以后获得授权的发明申请第一个专利。因为中国第一个专利会被世界所报导。他希望这个专利是成立的,不要“瞎掉”。 回来之后,他仔细考虑过去的许多研究成果,其中一项是将卫星图片用光学空间滤波的方法,对彩色相纸多次曝光,产生假彩色图像,可以看到更多的信息。当即,他想到改用另一种方法,即:以红、蓝、绿彩色滤光片作为“空间滤波器”,而实时产生假彩色光学图像。这一发明肯定在这一专业领域世界上还没有人做过,有高技术含量,又有应用效果,而符合发明专利必须具备的“新颖性、先进性、实用性”条件。同时,还有另外三项也可以申请专利。于是他满怀信心拿起笔在一张硬纸板上,刷刷写下一行大字:“申请专利在此排队第一名航天207所”,然后,胡国华又回到国家专利局,他一边走一边想,如果在那排平房前还没有人排队申请他就是第一位申请专利人。当他来到国家专利局那排平房前时,他看到还没有人在此排队,于是他把纸板挂在了门框上,这时呼拉一大群人就排在了后边,原来他们也是来申请专利的,有的人甚至已经在这里徘徊观望了七八天。

1985年12月,胡国华顺利地拿到了中国专利局颁发的发明专利证书,专利号为“85100001.0”名称为“可变光学滤波实时假彩色显示装置”,是一种用于分析卫星图片的光学装置。胡国华和航天207所因新中国“第一号发明专利”而载入历史,其所获专利证书也被国家革命历史博物馆收藏。

历史进入21世纪之后,他虽然已经退休,但胡国华发明创造的热情更加高涨。2006年前曾有10项专利发明,从2007年至2008年又有11项专利发明问世。其中具有影响力的发明为:模拟太阳照射光源的变焦装置、磁浮型仿太空舱及磁性太空服、高效持续太阳能热水供给系统……

胡国华有一个梦想,他想在中国成立一个专利发明中心。他告诉记者,当年爱迪生发明专利近1200多项,但时代在进步,日本当代一位发明人发明了近4000项专利,这说明人们对科技创新以及对未知世界的探索十分重视,而现在中国经济飞速发展,新应用技术层出不穷,产品行销全世界,中国有更多的课题需要有更多的发明人来解决。但这些问题并不一定是复杂的问题,可能通过一个创新点产生,就能发明一个专利。胡国华设想成立一个发明中心:一是能够联系到各行各业的专家。二是搜集到各行各业需要解决的课题。让这些专家参与解决所遇到的问题,为企业创新服务。胡国华梦想中国也会出现“爱迪生”,在一生当中产生大量的发明。