“中国3D打印之父”卢秉恒的擎天梦

于于

作为一种颠覆性技术，3D打印正在悄然改变着人类生活。近到与我们息息相关的生活用品、人体器官，远到高精尖的载人飞船、宇宙卫星，这一新技术正在将人类的诸多幻想一一变为现实。而我国3D打印技术的发展，离不开一个人的贡献，这个人就是卢秉恒。他是中国工程院院士、西安交通大学教授，也曾是在基层工厂工作多年的熟练工人，被誉为“我国增材制造技术的奠基人”“中国3D打印之父”。

追梦路上

3D打印是快速成型技术的一种，又称为增材制造。它虽然是一项舶来技术，但其概念却最早源自中国。连外国的专家都说过，长城就是典型的“增材制造”，是一层一层叠加起来的，这正是3D打印的工作原理：以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层堆叠累积的方式来构造物体，从点到线，从线到面，从面到体，将打印材料一层层叠加起来。

“就像燕子垒窝，衔泥巴一点一点垒起来一样。”卢秉恒院士很喜欢用这个比喻来跟人解释3D打印，仿佛在介绍自己的孩子，自豪而宠溺。

从儿时起，卢秉恒就有一个航天梦，这一方面是受了钱学森等老一辈科学家事迹的影响，另一方面，他看到美国、苏联航空航天的发展，一直心向往之。作为一名当时的“学霸”，卢秉恒很想考取北京大学学习固体力学，为我国航空航天事业贡献自己的力量。然而在那个特殊时代，家庭出身这一决定性因素令他最终与航天梦失之交臂，他最后只能去其他大学学习机械制造专业。

人生常是这样，山重水复疑无路，柳暗花明又一村。多少年后，回想起自己去大学报到时的失意，卢秉恒不免轻笑出声，坦言道：“幸亏当时学了机械制造專业，因为我从事的研究就是一项制造技术，可以帮助我国在航空航天领域走向国际前沿。我们开发的3D打印技术，为航空航天做了很多重要零件。”

谁能想到，如今聊起专业如数家珍的卢秉恒，大学毕业后却被分配到了一个工厂做车床工人，一干就是5年，手上长了厚厚的老茧。不过，骨子里的“学霸”气质是藏不住的，没过多久，他就迎来了人生的第一次晋升。领导找到他说：“厂子要提拔你，先当技术员吧，到家属工厂主管那里的技术。”

本来，对于读了那么多年书却要当操作工人这件事，卢秉恒是有些不服气的。接到这个“任命”，他既开心又担心，家属工厂那边100多个家属工，有三分之一都不识字，工作好开展吗？不过，考验从来都是化了妆的良机，走马上任后，卢秉恒发现，自己学的东西在那里逐渐得到了应用。“我学习制造工艺，设计了卡具，包括开动机床都可以教他们，最后形成了很好的效益。”还有比学以致用更让人振奋的事吗？

“我这一生都受益于在工厂工作的11年，没有白过。”如今，年过七旬的卢秉恒每每回忆起当年在工厂的经历，心中总是涌起无限的感慨和感恩。

人生转机

改革开放后，卢秉恒已成为两个孩子的父亲，生活压力很大，但从未忘记内心深处的梦想。1979年，他考取了西安交通大学机械制造与自动化专业的研究生，师从顾崇衔教授，并连读博士，毕业后留校任教，人生也就此拉开新的序幕。

在深造的过程里，他当工人时所积累下的实践经验，竟带来了极大的助力。比如在写硕士论文时，需要制作200多个零件，起初联系好的工厂没了消息，他便卷起袖子亲自上阵，熬了两个通宵就精准地做出了全部零件，按时完成了论文。

象牙塔里的生活再精彩，也需要走出去看看世界。取得博士学位后，卢秉恒以访问学者的身份到美国交流学习，也正是那段时间，他见到了当时世界上最先进的3D打印技术。

“我当时看到他们的一台机器在运转，做的不是我们传统的制造技术，而且不需要模具去做，就觉得很好奇。”在参观一家汽车企业的时候，一台设备引起了卢秉恒的注意。后来才知道，那是一台3D打印设备，只需要将CAD（计算机辅助设计）模型输进去就可以把原型做出来，在中国是没见过的。卢秉恒判断，这是发展我国制造业的一项先进技术，于是当即决定，要将自己的研究方向转向3D打印这个新兴领域。

回国后，已年近半百的他一头扎进了3D打印技术的自主研发中。这时，他遇到了第一个难题，那就是缺少科研经费。很多同事都劝他：“你研究那玩意干吗？没有二三百万根本干不成的，你是不是疯了？”但是，卢秉恒深深相信，3D打印技术在工业中确实有用，应该研究。

“我觉得钱是人找来的，只要社会有这种需求，就肯定能找到钱做这项技术的开发。”卢秉恒算了一下，至少得有100万元。他拿出之前剩余的十几万元科研经费，带着博士生们咬紧牙关自己开发软件，研发设备。除了买到的一些机械零配件，其他如动态聚焦镜、聚光镜等，几乎都是他们自己做出来的。而那些买不起又暂时做不出来的，他们就联合兄弟院校一起研发。至于开机床自己做试件，更是常有的事。曾有位工人在看到卢秉恒做的试件后，惊叹道：“这绝对达到了五级工的水平！”

在没日没夜的顽强钻研之后，属于他们的机会终于来了！在北京参加一个重要科技会议时，本没有发言机会的卢秉恒，趁着自由发言环节跑上台侃侃而谈，把这项技术给与会者作了详细介绍。没想到，台下科技部的一位领导听了很感兴趣，就让他写一份建议书。喜出望外的卢秉恒连夜写了四五页纸，第二天就交到了那位领导手中。

孜孜以求，必有回响。半个月后，一份通知到了卢秉恒的手中，上面写着：部里准备派人来考察。

他很激动，加班做了一台样机，试机很简陋，但把原理都一一展现了，甚至包括软件硬件模型。不久，工艺司的副司长崔贤杰亲自来考察，看后十分满意，当即跟西安交大签了一份250万元的支持协议。

若干年之后，崔贤杰再次见到卢秉恒时告诉他：“当初和你一握手，发现你手上有老茧，就觉得把项目交给这个人比较靠谱，能干下来。”卢秉恒嘿嘿一笑，他手上这老茧可是之前在工厂多年的车工实践留下的，光荣啊！

经费问题终于解决了，然而未来依然任重道远，卢秉恒的愿景是：让3D打印技术在中国的土地上“生根发芽”，并实现追赶超越，达到国际领先水平。

西迁精神

“‘西迁精神一直在鼓励着我！”多年来，卢秉恒一直深受导师顾崇衔的影响，以“西迁精神”来鞭策自我。“西迁精神”是1956年交通大学为响应支援大西北，由上海迁往西安的过程中，生发出来的一种宝贵的精神财富，其实质是“胸怀大局，无私奉献，弘扬传统，艰苦创业”。

从默默无闻到享誉全国，3D打印技术在国内的飞速发展，令无数同行和受益者对卢秉恒投以钦佩的目光，并称赞道：“有远见！”

然而谁又知道，终年奋战在科研第一线的卢秉恒，心脏里放了5个支架，工作行程总是安排得满满的。他每天不是在实验室里，就是辗转在各个城市出差，工作强度之大，连他带的博士生们都心疼不已。对此，他自己却不以为意，笑着说：“这可能是一种责任在肩的激发态吧。”

他上大学时读《马克思的青年时代》，里面引用了但丁的一句詩：“走自己的路，让别人去说吧。”卢秉恒把这句诗当作自己一生的座右铭，时时激励自己做新的事，做大家没做过的事。

在一次演讲结束后，曾有一位来自中国航天的一线工人向卢秉恒诉说自己身为“小人物”的困惑，卢秉恒语重心长地说：“在平凡的岗位上做平凡的事情，要耐得住寂寞，有执着和韧劲，就能成为平凡岗位上的不平凡者。”这不是一句空话，而是他自己的人生感悟。如果没有在工厂做工人那些年的钻研和进取，就不会有他后来在科研领域取得的成功。梦想的橄榄枝出现时，有准备的人才能牢牢抓住。

“如今，我的两个梦都实现了，我研究的3D打印技术为我国航空航天事业做出了贡献，而我本人也被北京大学聘为了兼职教授。”站在高光之处的卢秉恒不无自豪地说。他时常勉励莘莘学子牢记“西迁精神”，脚踏实地解决国家亟需解决的工程问题，在工作中发光发热，实现自己的价值，要“勇于担当，敢于作为”，用汗水和激情谱写奋斗的青春，还要“时刻保持对新事物的兴趣”，更要“把个人理想紧紧融入到国家和民族事业中去”。

我国3D打印技术虽然起步较晚，但针对国际上的主流技术都已开展研究，并在航空航天和医疗领域的应用上走在了世界的前列，“比如我们C919国产大飞机的那个将翅膀和机身连接起来的‘大梁就是3D打印出来的”。

未来，3D打印还有更广阔的前景，甚至4D打印、5D打印都会成为我们生活的一部分。“所谓的5D打印就是随着时间的改变，它的功能还会发生改变。比如打印人体器官，打印好一个框架后在里边复合上我们人体的细胞，在适当的环境下就会向不同的组织进行转化，最后转化成人体自身的器官。”聊起这些，卢秉恒总是两眼放光，心中充满热望。

机械工程学家、中国科学院院士杨叔子曾说过，世界是“傻子”创造的。卢秉恒深以为然，他觉得人就是要有一股傻劲，认准了目标，坚持下去就会成功。

在研究3D打印技术的过程中，他曾写下几句诗：“聚一束神光，熔女娲晶石，绘天下神奇，鼎中华辉煌。”这也是他用来形象描述3D打印的一段话，意思是把激光或是电子束聚在一点上，把难熔的金属、陶瓷都熔化了，然后就会出现神奇的景象。

方寸之地，却可以生发出擎天之梦。卢秉恒也一直希望，把大家的智力合在一起，协同创新，为我们国家创造更大的辉煌。