王泽山 生活被科研幸福地包裹着
2021-09-15聂容止
聂容止
“这是一个社会需要、个人前途更加灿烂、有能力胜任的最佳选择。”
众所周知,造纸术、指南针、火药、印刷术四大发明,是中国古代创新的智慧成果和科学技术。这4项技术经过了无数次的改版及重塑,对世界文明的发展进程起到了巨大的推动作用。
尤其是火药的发明,将人类从冷兵器时代一下子推向了热武器时代,成为人类文明重要的发明之一。不过遗憾的是,中国虽然发明了火药,也是最早将火药运用于军事的国家,但在近代很长一段时间,现代火炸药技术曾远远落后于西方发达国家。
2018年1月8日,在2017年度国家科学技术奖励大会上,有一位82岁高龄的学者,凭借着在火炸药领域的杰出贡献,荣获2017年度国家最高科学技术奖。
他开创了我国火炸药资源化利用的新途径,解决了战略轮储难题,消除公害;他发明了“低温度感度发射装药”,使武器装备性能跨越式提升;他发明了我国独有的“远程等模块装药”,使身管武器性能居于世界前列;他创立了“发射装药学”,成为武器能源装药应用的理论基础;他规划并引领了火炸药学科发展,培养了大批高层次人才。
他就是火炸药专家、含能材料专家、国家最高科学技术奖获得者、中国工程院院士、南京理工大学化工学院教授、博士生导师王泽山。
国家需要就去做
1935年9月10日,王泽山出生在吉林省吉林市远郊的桦皮厂镇,父亲和母亲都是中医,家里还有两个哥哥。
这是一个硝烟弥漫的年代,虽然家庭处境贫困,但父亲坚持“不买房子、不买地,只供孩子上学”的原则,并终日为了生计而忙碌着。
王泽山很小的时候,东北正处于日本侵略者的统治之下,父亲经常悄悄教育他:“你是中国人,你的国家是中国。”父亲的话深深地镌刻在他幼小的心里,家园的沦陷让小小年纪的王泽山第一次懂得了“有国才能有家”的道理。
“他对问题有一种一针见血的认识方法。”王泽山至今仍不忘父母的教导,特别是父亲总能把一个复杂的事物,用几句话道出它的本质或要害。父亲敏锐活跃的思想和深邃的洞察力,给了他思维方法的启蒙教育。
不做亡国奴,就必须有强大的国防。“我深深感受到,没有国防力量的国家是弱小的、没有话语权的。”从此,王泽山就暗下决心,立志为繁荣祖国、壮大国防而努力。
1954年8月,19岁的王泽山从吉林市第二中学高中毕业,以优异的成绩考入哈尔滨军事工程学院。而此前,他的两个哥哥也已考入军校学医。在父母的教导下,家中3个孩子全部考入军校,这在当时是一件非常光荣的事情。
这时,抗美援朝的硝烟才刚刚散尽,每一個中国人都明白,强国方能御辱、强国先强军,血气方刚的王泽山也不例外。“我们任何人都不希望有战争,愿世界充满和平,但中国的近代史告诉我们,落后就要挨打,没有自己强大的国防,就相当于没有自己的国门。”
正因为有了这样的认识,当大家纷纷选择空军和海军这两个热门专业时,王泽山义无反顾地选择了最冷门的陆军火炸药专业,他是唯一一名自愿学习火炸药的学生。当时19岁的青年,对于火炸药专业并没有多少了解。“我当时就一个想法,既然是设立的重要专业,国家就需要有人去做,别人不愿意干,我愿意!”
怀揣着强国梦,王泽山开始了紧张而忙碌的学习。哈尔滨军事工程学院注重宽广而深厚的基础教学,课程设置多、覆盖面广、学时数多,仅数学课就有400多学时,战术课要学到师一级指挥的水准,实验课、课程实习、毕业实习、毕业设计等实践内容也相当丰富。
面对紧张的学业,王泽山仍常抽出时间去图书馆看数学、物理、化学等学报和各类杂志,扩充知识。这对他提高知识储备起到了很重要的作用。有一次物理化学考试,著名的曾石虞教授看了他的试卷后说:“我应该给你高分,因为你对绝对零度下的物质状态与性能有着教学内容外的理解。”
1960年,王泽山从哈尔滨军事工程学院本科毕业后,留校进入炮兵工程学院(原哈尔滨军事工程学院炮兵工程系,1960年迁到武汉组建炮兵工程学院,1984年更名华东工学院,1993年更名南京理工大学)工作,并担任火药实验室主任(1960年9月至1962年9月)。
这一头扎进去,就是一辈子。
让中国火炸药技术傲视全球
直到现在,大多数人更认可导弹、火箭、计算机在军工领域的地位,认为火炸药只是参与武器发射和完成毁伤的必要“配件”。
虽然火炸药不是热门专业,而且研究领域狭窄、危险性高,但却意义重大。火炸药是国防重要的战略物资。一个国家的火炸药水平,在一定程度上影响着这个国家武器的水平。离开火炸药,一些武器就会失去它的作用。“离开它,常规武器和尖端武器都难以发挥作用。”王泽山如是说。
当时,新中国刚成立不久,国内火炸药领域的各方面都比较落后,主要依靠苏联的技术支持,当苏联撤走了所有在中国的专家后,我国的火炸药技术研究一度陷入举步维艰的境地。
此时,王泽山刚参加工作不久,没有技术外援、没有先进的研究平台,但他并没有气馁,反而充满了斗志。“跟踪仿制,永远被人制约,我们必须走在国际前列。”于是,王泽山从基础理论体系构建开始做起,潜心搭建我国火炸药专业领域的“四梁八柱”。
几年后,他争取到一个参加当时一项特殊而又紧迫的研究任务的机会。借此,他接触到当时较为先进的计算机技术和国外科技资料。整整3年时间,他专心致志地搞学问,并将计算机技术、诺模图设计原理引入我国火炸药教学、科研和火炸药装药学体系中,发展了火炸药及其装药“解析设计”“表解设计”和“诺模图设计”的理论和设计方法。
1978年,王泽山的第一篇学术著作《发射药能量示性数算表》问世。他提出一种新的装药技术和新的设计计算方法,使原本复杂的问题变得清晰简单。
而这只不过是王泽山“科学生涯大爆发”的第一步。改革开放后,科学技术的发展给王泽山带来了机遇。
和平年代,硝烟渐远,储备超期的火炸药对环境和社会构成了重大危害。它们跟其他东西一样有寿命期,不用的火炸药储存到一定时间就会成为垃圾。但它们又不同于一般的垃圾,它们会燃烧、会爆炸、还有毒,长时间放置不知什么时候就会发作。如何处理掉这些过期火炸药,就成为各军事大国常年例行的公务。露天焚烧、海洋倾泻、深井注入等国外常用的销毁方法,不仅浪费,还造成环境污染和爆炸事故,因而受到国际法的禁止。当时,国际上尚缺少系统的、行之有效的再利用技术。
1985年,王泽山就開始对这个课题进行深入研究。为了解决废弃火炸药的安全再利用问题,一年中,王泽山有大半时间辗转于辽宁、内蒙古、青海等地的兵工企事业单位和科研院所试验场,常常一边蹲在路边吃饭一边思考实验情况,“风沙拌饭”是常有的事。
通过近10年无数次的反复试验,王泽山带领团队解决了废弃火炸药再利用中的一个又一个关键难题,发明了化学改性、物理分离、物理改型等系列技术方法,制成20余种畅销国内外的军用产品和工业炸药、起爆具、震源弹、压裂弹等民用产品,在全国数十家企业实现了工业化生产,成为军民技术融合的一个成功范例。
王泽山的这项研究成果,在攻克了环境污染和安全隐患难题的同时,也让过期火炸药变废为宝,变成有重要经济价值的“宝贝疙瘩”,引领了我国废弃火炸药无公害处理、再利用的研究方向,使我国摆脱了火炸药轮储的困扰局面。1993年,王泽山凭借这项技术获得国家科学技术进步一等奖。
此后不久,王泽山又将目光投向了另一项世界性难题——低温度感应技术。他试图通过火药燃烧方式,解决温度对于火炸药的特殊影响。
火药燃烧是一种化学反应,环境温度自然会影响火药燃速,进而致使身管武器的膛压、初速等弹道性能在较大范围内变化。火药燃烧自然会受到环境温度变化的影响,这是制约身管武器发射威力和环境适应性的技术瓶颈,也是国际军械领域的共性技术难题。
要想打破这样的自然规律,谈何容易!然而王泽山认准了这个方向。他认为如果在这个问题上取得进展,就能够将含能材料的技术向前推进一步。
在随后的10多年里,他和团队不断尝试,构建了火药燃速与燃面的等效关系,并发现了能够弥补温度影响的新材料,解决了长贮稳定性问题,显著提高了发射药的能量利用率,使武器的发射威力提高15%以上。
这一技术使我国武器装备摆脱了环境温度影响,打得更准,效率更高,至今仍全面领先于国外。该成果广泛应用于我国身管武器型号的研制与装备,发射药与装药产品在企业实现了工业化生产,新增产品十余种(类)。该技术获1996年唯一一项国家技术发明奖一等奖。此时,王泽山61岁,已年逾花甲。
1999年,王泽山被选为中国工程院院士。
他说:“老一辈科学家对事业依旧有追求,在科学面前态度依旧严谨,我才60多岁,怎能停滞不前?”于是,退休之后的王泽山并没有停下他前进的脚步,又开始向另一个世界性的难题进发。他用退休后的20多年时间,发明了我国独有的“远程等模块装药”技术,使身管武器性能居于世界前列。
“远射程”“等模块”“低过载”是身管武器发展的前沿与目标,至今国外仍有诸多技术难题未能突破。在王泽山之前,多个国家曾耗费巨资联合研究,最终却以失败告终。
攻克这个课题对王泽山来说,也同样是个艰巨的考验。他在这项技术上耗费了近20年的时间和心力,终于又一次解决了国际军械领域难以突破的巨大难题。他的系列技术发明实现了身管武器远射程、等模块和高初速低过载发射,超过世界上弹道性能最先进的同类火炮。这一成果具有普遍适用性,可推广于各类身管武器,特别适用于精确制导弹药。
凭借这项技术,81岁的王泽山再次荣获2016年国家技术发明一等奖,成为国内科技界罕见的“三冠王”。而这背后是上百次实验的累积,每一次都凝聚着他对完美的坚持,和对自我的超越。
令人自豪的是,这一项项看似不可能解决的难题被中国人逐个攻克了。当王泽山站在2017年度国家最高科学技术奖的领奖台上时,很多人感慨:真是实至名归。这位老人“将自己的一生奉献给火炮领域研究”,将本落后于世界的中国火炮技术一步步推向了前列。
执灯的人
王泽山始终强调自己是一名“教育科研工作者”,教育摆在第一位。他常说:“只要能给别人光明,我愿做那执灯的人。”
在60多年的执教生涯中,作为国家重点学科带头人,王泽山为学科建设、人才培养倾注了大量心血。
他创立了“发射装药学”,成为武器能源装药应用的理论基础。他对发射药、火炮、弹药、弹道等进行多学科融合,构建“发射装药理论与技术”学科分支架构。“发射装药学”涵盖装药热力学、装药弹道与结构设计、远程发射装药、装药检测评估及发射装药新原理、新技术等,成为身管武器发射能源的理论基础和军械领域首发的装药系列著作。
王泽山的“开山弟子”肖忠良(2008年国家技术发明奖二等奖获得者、2018年国家科学技术进步奖二等奖获得者),每次谈及恩师总会敬佩不已:“很长一段时间,现代火药的发展中心都在欧洲。但到我研究火炸药时,读的第一本书就是王老师的著作,这是我国原创的理论著作。”
多年来,王泽山注重将科研成果反哺人才培养,及时把最新研究成果引入课堂、融入教材、形成专著。他已累计出版专著14部,均是我国火炸药领域的重要著作。他规划并引领了火炸药学科发展,培养了大批高层次人才,先后培养了100余名博士研究生,多数在国防领域工作,成为火炸药学科、技术、生产等领域的领军人才、学术带头人。
在南理工教师队伍中,王泽山一向以严格出名。王泽山的“铁面”背后,是对年轻人不遗余力的提携和帮助。他时常鼓励年轻人做学问要有自己的方向和研究领域,手下的年轻人一旦成长到一定程度,他就让他们考虑自己今后发展的方向,从来不强求他们留在自己身边。
如今,已86岁的王泽山每年仍有一半时间守在条件艰苦的试验场,每天工作时间仍在12个小时以上,但用他的话说,“生活被科研幸福地包裹着”。
王泽山认为自己能力有限,“是个一辈子只能做好一件事情的人”。他说:“我除了能做火炸药研究这一件事,别的都不擅长。我的生活已经跟科研分不开了。一旦离开,就会感觉自己好像失去了生活的重心。”
回顾与火炸药相伴的60多年,王泽山说:“这是一个社会需要、个人前途更加灿烂、有能力胜任的最佳选择。”