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李德才:一生成一事心有莲花开

2016-11-24 08:57:48 来源:光明日报 我有话说
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  李德才(右)与学生在实验室。

  “凡是伟大的,必定简单。”列夫·托尔斯泰如是说。对于李德才而言,爱上磁性液体,理由很简单,但是把磁性液体研究明白,并且站到这一研究领域的世界前沿,使其应用到国家最需要的地方,这应该是伟大的。

  ——题记

  1965年,美国宇航局在实施登月计划时遇到一个难题:在失重条件下,宇航服如何才能像人的关节那样,密封且活动自如?对此,有科学家大胆设想:可以发明一种既有液体的流动性又有永磁体特性的材料。自此引发了各国对这种新型材料的研究开发和应用。

  20世纪80年代的一天,一位美籍华人学者来京讲学,随身带着一小瓶被列为高度机密的磁性液体。在这名学者演示磁性液体时,当时还是研究生的李德才被眼前的景象深深吸引:静止时平凡无奇的液体,在磁铁的作用下,竟变成一朵朵形状各异的莲花,似柔实刚,能伸能屈。

  这种充满神秘力量的材料让李德才着迷:“从那时起,我就知道我永远不会放弃它,我必须研究它。”

  2013年,李德才站在人民大会堂国家科技奖励大会的领奖台上,以第一获奖人身份荣获国家技术发明二等奖。他花费20年时间,成功打破了国外技术封锁,研制出了具有我国自主知识产权的磁性液体。

  李德才创立的磁性液体研究中心,为我国国防事业的发展作出了突出贡献,成功地将磁性液体应用到国防科工的诸多领域,节约经费和创造产值达数百亿元。如今,他也已从当初那个惊诧的学生成长为一名北京交通大学教授,并被聘为长江学者。

  突起

  从1992年入校攻读博士学位起,李德才一直在北京交通大学深居简出、潜心研究,直到获得2012年度国际技术发明二等奖的消息在校内传开,他才仿佛孙悟空一般横空出世,石破天惊。

  要知道,在以交通信息为优势学科的北交大,磁性液体的研究基础薄弱,在学校可谓是冷门领域。然而,对于李德才来说,这冷板凳一坐就是十年。导师袁祖贻教授说:“德才憨厚朴实,待得住,很刻苦,很好学,能干成大事!”

  袁祖贻很看好李德才,最初给他定了一个方向,研究青岛铁路局的火车轴承密封件。内行都明白,导师推荐的研究方向,意味着有前途,好毕业,多少学生求之不得。

  可是,李德才去了一趟青岛,看完项目后,面对亲自前来接站的所长,却摇头拒绝了。

  “如果接下课题,研究几年应该很快就能得到数据,毕业没问题。但火车轴承的密封件研究对我没有吸引力,我还是想搞我的磁性液体,更有挑战,更有意义!”

  磁性液体当时在国内的研究尚属前沿,所以一切实验条件和实验方法都需自己去摸索,更谈不上团队传承、团队合作。最初,李德才的实验开展得异常艰难,他把省下的钱买原料和书籍,常常到了月底还要向同事甚至学生借饭票。

  北交大有着相对宽松的治学环境,也鼓励新兴学科异军突起,允许部分设备相互借用。只是主人白天用,李德才只能晚上用,那几年,他成为夜猫子,昼伏夜出,甚至熬至深夜,静静地等候着实验结果出炉。

  开创性的成果,很难“梅花一夜扑鼻香”,李德才做的实验,很多时候都要经历“冰火两重天”。

  “做实验时正值夏天,李老师在那儿做试验,外面三十六七摄氏度,把烘箱从零上三十六七摄氏度降到零下四十摄氏度,需要七八个小时,测试器件还需要在箱内待四个小时,基本上,一次实验就是一个通宵。”曾经与李德才并肩作战的学生王长有说,“而且为了我们第二天学习,李老师总是照顾我们,让大家先回去休息,他自己一人等待实验结果。”

  关于如何制备磁性液体,当时美、日等国都进行了技术封锁,能拿到手里的资料非常有限。李德才至今仍保存着当年从导师那里复印的原始材料,当年,他就是从这些珍贵却有限的资料中“沙里淘金”的。

  1993年的一个雨夜,在无数遍探究中,李德才发现文献中有一个被命名为A1的试剂,“这是制备磁性液体的关键!”他高兴极了,不顾大雨,兴冲冲地坐上公共汽车,来到灯市东口北京最大的化学试剂药店。

  李德才请店员拿A1试剂,可店员拿出所有产品目录给他看,没有什么药剂叫A1。他这才恍然大悟,其实这个A1是关键试剂的保密代号,而不是具体试剂的名称,就像可口可乐那样,有水有糖,但有一个关键配方从不公布。

  “凡有问题,就有答案。”李德才并没放弃。他坚信科研就像解数学题一样,只要方向对,总是有解的。美国人、日本人能做到的,中国人一样可以。为了寻找答案,机械学科背景的他跨学科自学化学、热力学、流体力学、电工……夜以继日地研究并力争破解这个A1添加剂。

  1993年12月6日,李德才永远记得这一天。早晨起来后,他照常整理相关资料和实验数据,突然灵光一闪,脑海中闪现出A1试剂的配方。

  李德才迅速拿出笔纸记录下来,连早饭都没来得及吃就赶到实验室,配置A1试剂,并用它制备磁性液体。

  当李德才看到磁性纳米粒子包覆表面活性剂后均匀地分散在A1试剂中,各项性能均满足要求时,那份快乐溢于言表。如今,他创立的磁性液体研究中心已研制出水基、煤油基、机油基、双酯基和氟醚油基等性能优良,可与国际同类产品相媲美的磁性液体。

  寒香

  20年间,常人所说的“耐得住寂寞”这五个字,在李德才身上,绝非看起来那么轻松。

  1999年,隆冬时节,四川成都某军工雷达基地。凌晨4点半,室外温度零下四十摄氏度,被水土不服和感冒双重夹击的李德才坚持着从驻地走到了试验场。

  耸立在李德才面前的,是比一间房还要大的试验雷达,它由上千个元器件链接构成,错综复杂。其中,核心器件中波导管腔体中的氦气要尽量少泄漏,甚至不泄漏,只有这样才能让雷达“看”得更远。

  如何解决氦气密封这一难题,是关系到一家军工企业的生死大事,研制一旦成功将为国家挽回几十亿元的损失。面对肩上的重担,李德才在彻骨的寒风中沉思良久,暗下决心,自己也要像磁性液体那样,刚柔并济,一定要闯过这一难关!

  自1994年至2003年底,为破解这一难题,李德才去成都不下50次,甚至有两个元旦假期都是在试验现场度过,连北京至成都的列车乘务员都熟悉了这位乘客。

  最终,难关攻克,仅军工雷达这个项目,就为该企业创造产值不下100亿元。最为关键的是,我们的雷达终于用上了中国人自己的技术,氦气确保零泄漏,雷达的使用寿命延长至十年以上。

  板凳坐得十年冷。为了搞研究,李德才毕业晚、成家晚、成名晚,然而,寂寞的背后是一份执着与坚守——

  1998年,第八届国际磁性液体(磁性流体)会议在罗马尼亚召开,他作为首位被邀请的中国大陆学者参加会议并宣读论文,随后作为高级访问学者在Timosona与罗马尼亚学者进行合作研究;

  2001年,他参加在德国举行的第九届国际磁性液体(磁性流体)会议并接受德国布莱梅大学邀请,在德国从事磁性液体(磁性流体)制备、磁性液体(磁性流体)传感器研究等工作;

  2003年,他出版了国内第一部全面介绍磁性液体的专著——《磁性液体理论及应用》;

  2007年,他作为中国大陆唯一学者,参加了在捷克、斯洛伐克召开的第十一次国际磁性液体会议并宣读论文;

  2010年,他出版了国内第一部关于磁性液体密封的专著——《磁性液体密封理论及应用》;

  在磁性液体实验方面,李德才设计了国内唯一的往复轴磁性液体密封试验台,对往复轴磁性液体密封的耐压与行程、速度的关系进行了大量的实验及理论研究——

  设计了磁性液体旋转轴密封试验台,并对磁性液体的静止密封、旋转密封进行了大量的实验和理论研究;

  设计了国内唯一的磁性液体阻尼减振实验台,对磁性液体阻尼减振的理论和应用进行了深入研究;

  设计了几种磁性液体传感器实验台,对磁性液体传感器理论及应用进行了深入研究;

  在国内首次解决了罗茨真空泵及单晶硅炉的磁性液体密封问题;

  在国内首次解决了美国860D型单晶硅炉的磁性液体密封问题,多次解决了美、德等国生产的设备上的磁性液体密封问题;

  为总装备部和国防科工委设计了上百种具有特殊要求的磁性液体密封结构;

  设计了磁性液体加速度传感器、微压差传感器等多种传感器,填补了国内磁性液体传感器领域的空白。

  近三十年来,李德才把自己的光与热全部奉献给了磁性液体这一研究领域,为国家节约外汇几十亿美元。

  标杆

  2016年,大暑刚过,窗外虫鸣不止。

  北京交通大学即将迎来120周年校庆,学校东门工程训练中心楼的一间办公室里,李德才稳坐于此,清净安然,桌前一摞数学书,身旁则是一间近十万册的“藏书馆”。

  “书是我的药。”李德才说,“包治百病,心情不好时,遇到难题时,最好的办法就是躲在书屋里,安安静静地看书,或是算上几道数学题,哪怕是在书屋里待着,整理整理,心情都会明朗起来。”

  这是学校给李德才的实验室,他在其中辟出了一间藏书室,落地的书架上分类明晰地摆放着自己多年的积累。

  书,是陪伴李德才度过漫漫旅程的朋友,也是他攀登科学高峰的阶梯。

  自研究磁性液体以来,李德才的许多时间都是在往返于北京至淄博、北京至成都等地的火车上度过的,那时候还没有高铁,单程就要二十几个小时。

  爱书的李德才平时少言寡语,不善交际,可一旦投入教学或谈及磁性液体,思路会迅速变得敏捷起来,滔滔不绝。虽然来京时间已超过三十年,但他的沧州口音始终浓重,且语速很快。

  这看似劣势,但到了课堂上,李德才往往是把讲义往桌上一搁,脱稿授课且一气呵成,颇得学生们青睐,赞其是“课堂的掌控者”,是活书本。

  “有深度,有水平,有方法。”这是同事对李德才的一致评价。

  “当老师讲课是最基本的能力,表达清楚,提高逻辑思维能力,跟科研都是相关的,搞科研一定要先说清楚。”李德才说。

  这些功力,早在李德才求学期间,就开始有意识地训练了。

  当年,李德才不满足于老师课堂上的单纯授课,就跑去旁听中科院数学所的数学课,在北师大看电大教学片,通过广播电台选择课程来听。可以想象,当时这位寒门学子用了怎样的“洪荒之力”来拓展自己的生活,去丰富自己的学养和精神世界。

  20世纪80年代初,在中央电大教学的老师都是国内知名教授,许多在“文革”中错失学习机会的有志青年渴望通过自学追回逝去的时光。

  “他们讲得特别好,特别有学者风范,把课录下来之后就是一本书,一句废话也没有,逻辑性强,问题阐述清晰,听完他们的课,心里就像喝了蜜一样舒服。那时我在想,自己要有这种能力该多好啊。”李德才说。

  北京航空航天大学颜庆津教授讲数学,概念讲得特别清楚;

  吉林大学教无机化学的宋天佑教授,化学参数小数点后几位都烂熟于胸;

  清华大学的张世民、吴宗泽教授,讲课既严密,又有趣。这种趣味性不是故意开玩笑,而是让听众在不知不觉中就感到有意思,有兴趣;

  …………

  这些体会,只有真心投入其中才能感受到。以名师为标杆的李德才为了提高自己的讲课效果,花足了时间和功夫。那时,哪怕是出差,他都会把闹钟定好,在清晨五点半准时起来收听中央电台的电大课程。

  为了进行口才训练,李德才想尽了办法:他要求自己每天放声朗读文本,不仅训练口齿,而且还收获了许多知识和信息;在训练朗读的过程中,他对镜训练,这样能清晰地了解自己的体态语言,确认哪些方面需要改进;每隔一段时间,他还会将自己的宣讲或者声音录下来播放,反复比照,查找缺点。

  北师大梁灿彬老师讲课,全英文教学,上课之前,李德才就先把一些重要中文词汇对应的英文单词抄写下来,并把它们都标上音标,“现在我教全英文课程时,也会把难读的英文单词标上音标,这样对学生非常有好处。”

  有标杆,有方法,有劲头。功夫不负有心人,2013年,李德才获得北京市教学名师称号,并于2015年荣获宝钢优秀教师特等奖。

  大爱

  2013年的一天,阿拉伯留学生萨勒叩响了李德才办公室的大门,而他进来后却面带难色,迟迟不开口。老师看出了学生的心思,让他放宽心,有什么困难尽管说。

  作为留学生,萨勒现在面对两难抉择:毕业后如果拿不到本国教育部的奖学金,就只能放弃读研,直接回去工作了。但是,好学的他一心想获得继续深造的机会。

  李德才当即说:“你很有潜力,不要灰心,如果你们国家不给你奖学金,我给你!如果你没有生活费,我帮你出!”

  短短两句,掷地有声,萨勒吃了“定心丸”。

  “若不是李老师,我就不能留在北交大继续学习了。生活上照顾我,学业上鼓励我,这几年来,李老师对我的帮助与关心无以言表。”萨勒提及此事仍感动万分。

  “学生就是我的孩子,爱他们是我的天职!”作为导师,在教学和科研上,李德才的要求十分严苛,但在生活中,他却像一位慈父,无私真诚,尽心尽力为每一位学生解决最实际的困难。

  程艳红是一名刚从其他实验室转过来的硕士研究生,面对陌生环境,实验室里小到器材设备的摆放,大到实验进程的安排,都不熟悉。学业能不能跟上?老师会不会重视?她的内心充满紧张和不安。

  然而,李德才的关怀打消了程艳红的一切顾虑——课上提问,课下“开小灶”补习,还叮嘱师兄师姐平时对她多多照顾。

  一点一滴,程艳红全部铭记在心,如今,她已在这个“大家庭”里开心地学习和生活。

  谈起李德才,他的学生似乎有讲不完的故事和感动。

  “百折不挠,与人为善,说到做到。”2010级博士生谢君说,“李老师对这三句话拳拳服膺,并希望我们也能做到。实验室不需要打卡签到,但每次都是满勤。如今,看到李老师已是二级教授,却还坚持步行去北师大听课,风雨无阻,从不间断。作为学生,我们若还想着偷懒,岂不汗颜。”

  “榜样的力量是无穷的,不管学生的岁数多大,在接触新事物时,他都会像一个孩子。如果师者不认真,学生便难以分清好坏对错。我们要用自己的行动为学生们树立榜样,这比多少句空话、套话都要有意义。”

  李德才每年都会给机电学院国际班讲授全英文教学的“机械设计”课程。“讲好全英文专业课在教材的选取上很关键,盲目照搬国外教学体系是不切实际的。很多国外教材使用的单位符号以及教学重点都和国内有所不同,这就要求老师要结合国内教学体系特点和国外教学经验对双语课程进行重新设定。”

  在李德才的课堂上,学生不仅学到了地道的英语表达,也提升了对专业领域问题的分析能力。

  而编撰一本适用于我国高校教学的《机械设计》英文教材,一直是李德才多年的心愿。经过三年多的编撰整理,这本集合了他十多年一线教学经验和科研成果的《机械设计》英文教材即将出版发行。

  李德才认为,要做一名好老师,一定要在因材施教上下功夫,不仅了解自己,更要了解学生。

  从1992年至今,李德才指导过10名博士生,其中有学物理的,有学数学的,还有学工程的。为了让学生更好地完成学业,他会运用多种教学方式进行分层教学,分类指导。

  首先,为他们补习专业知识,学机械出身的补流体力学、电磁学等,学数学、物理出身的补机械学;其次,选题方面尤其重要,既要有创新,又要保证能在3年之内做出来,李德才为每位学生“量身定制”了不同类型的课题,鼓励他们在边缘交叉学科中谋求发展,充分调动大家的主动性和积极性,为国家和社会培养了一批又一批出色人才。

  “做好一个大学教授是不容易的,虽然每年讲的是同一门课,但是年年调整基本理论的应用范围,使一门基础课跟上时代的步伐;年年阅读大量的国际期刊,消化吸收进教材中去,才算尽到了教授的讲课职责。这才是作为一个教授一辈子讲课的指导原则。”

  李德才非常喜欢教育家钱伟长的这段论述,他在教学过程中也是这样做的。

  在讲完《机械设计》每一章后,李德才不仅会写明这一年所涉及领域里需要读什么样的书,还会告诉学生该方向目前最新的发展趋势和研究热点,以及在此研究领域哪本论著或文章是最好的,力求使上课内容跟上科技发展的步伐,与时俱进。

  为此,李德才付出了大量精力和心血,而实践证明,这些方法激发了学生的自学兴趣,扩大了学生的知识视野,也得到了学生和同行的赞赏与欢迎。

  有一年教师节,李德才收到一位学生的祝福短信:“您认真做事的态度让我一辈子受益。”这条短信让他十分感慨。

  北京交通大学校长宁滨这样评价李德才——

  “李教授常说,我做某件事的时候,总是觉得这就是我可以做一辈子的事,只有做完做好这一件,我才会去做下一件。他的执着看起来有些迂腐,有些落后,但正是他无视困难,拒绝外界诱惑和不必要的消耗,把欲望和算计抛在脑后,才能保持头脑的清醒和活跃,才有静得下来,愿意付出十年成一事的努力和耐心,才能享受梦想成真的大快乐。”(袁芳)

[责任编辑:潘兴彪]
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