艾興(1924—2018)
教育家、機械工程專家,我國切削加工研究領域開拓者之一,中國工程院院士。
他憑藉一腔熱血投身科學,先後研製出6種陶瓷刀具,其中3種為國際首創。如晶須與顆粒協同增韌補強的JX-2陶瓷刀具加工電鑄純鎳件,可使刀具壽命提高几十倍,被譽為「神刀」。然大師遠去,「刀魂」閃耀——他更像一顆啟明星,在前方為大家引領道路……
2004年,80歲的艾興爬華山
■作者 周宜勤 張希華
來源 中國科學報
1924年8月24日出生於江西省東鄉市艾村,1947年12月畢業於廈門大學機電系機械工程專業。1948年8月至1953年8月任教於廈門大學機械系,1953年9月至2000年7月曆任山東工學院(後更名為山東工業大學)機械系講師、副教授、教授,2000年7月至2018年4月任山東大學機械工程學院教授。2018年4月7日逝世。
艾興1953年攝於廈門大學
先後研製6個品種、12個牌號的新型氧化鋁基陶瓷刀具,填補了國內空白。發表論文400餘篇、專著7部,1966年主編的中國第一部《切削用量手冊》在全國廣泛應用,產生了重大影響。獲國家發明獎和省部級科技進步獎11項、國家級優秀教學成果獎1項、國家和部級優秀教材獎各1項,獲全國教育系統勞動模範、全國先進工作者、全國百篇優秀博士論文指導教師獎等多項榮譽稱號。
童年坎坷,發憤圖強
1924年8月24日,艾興出生於江西省東鄉市艾村。父親艾虎生曾擔任過政府錢財徵收員,但不幸在艾興14歲那年早早去世,從此留下孤兒寡母。母親黃珍珠不識字,未曾有工作。
艾興童年經歷坎坷,出生後便被寄養在叔叔家,5歲時被送往鄰村讀私塾。所謂「讀私塾」,實則放牛種田、幹些雜活累活。後因私塾改革浪潮,艾興輾轉多次,先後在東鄉縣城橋下私塾、東鄉縣立汝東小學、鄉縣崗上墟第二區中心小學就讀。1937年9月至1943年6月,艾興於江西省立臨川中學、東鄉一中度過初中、高中生活。
生活的艱辛使得艾興更加發憤圖強。因為成績優異,艾興曾獲得保送浙江大學的機會,但因路途遙遠、家裡無法負擔路費而放棄。1942年12月,艾興考入廈門大學機電工程系,他選擇徒步至廈門。東鄉距廈門約660千米,艾興翻山越嶺,渴了就在溪流旁喝點水,餓了就吃點包裡的乾糧。路途中遇到過好心載他的卡車司機,也遭遇小偷扒竊。歷經千辛萬苦,艾興終于于1943年8月按時到達了廈門大學。
艾興所考入的機電工程系創辦於1940年秋,是當時廈門大學師資水準最高、對新生最具吸引力的學系。在此,艾興開啟了自己的學術生涯。
滿腔熱血,終身不悔
1947年12月,艾興於廈門大學畢業。不久,時任廈門大學機械系主任的朱家忻介紹艾興回學校做助教。1952年,艾興晉升為廈門大學機械系講師,兼任金屬工學教研室主任,逐步承擔起廈門大學機電工程系的教學任務。次年,全國性院系調整開始,需要從廈門大學調出部分老師去北方城市支持教育工作。
廈門大學1948級機電系機械組同學留影(後排左三為艾興)廈門大學校友總會供圖
新中國成立初期,高校人才培養難以滿足國家經濟建設需要。尤其是1953年,國民經濟第一個5年計劃實施在即,蘇聯支持的156個重點項目使人才成為我國最緊缺的「資源」。在高校調整的大背景下,不僅僅是學生跟隨專業被分配到新的高校,高校教師也需要大規模調任,以滿足新高校的師資力量需求。作為「南方之強」的廈門大學,自然而然成為了向全國新校輸送人才教師的源泉。艾興等年輕教師服從國家統一安排,被分配至浙江大學。
就在艾興整裝待發之際,廈門大學校長王亞南先生突然問他:「你是否願意去山東工學院授課、幫助山東振興機械專業?」原來,山東更急缺人才,而山東當時的經濟、重工業條件比浙江差很多,沒人願意去。對於生於南方長於南方的艾興來說,山東工學院(以下簡稱山工)確實不是一個好去處。更何況,山東的社會、政治、經濟包括教育形勢都很嚴峻,可以說「百廢待興」。艾興清楚這一切,但他想到了千千萬萬為了新中國建設作出犧牲的人,覺得這點困難不算什麼。
1983年,艾興於山東工學院辦公室
當時艾興的幾個同事、同學選擇了上海交通大學和浙江大學等條件較好的高校,王亞南很尊重艾興的想法:「你也可以按照分配去浙江大學。」可艾興卻態度堅決地表示,山東在工科機械方面是空白的,比起其他地方高校,山東高校更需要他;況且他本來就是從一無所有的地方而來,所以也無懼於到一無所有的地方去。
但當時,艾興還是有所顧慮的。他擔心新婚妻子黃淑德不一定願意和自己一同去遙遠的山東。黃淑德是廈門福建泉州人,解放前是商人家庭,廈門解放後參加工作,此時在廈門市立醫院工作。他們二人於1950年由朋友介紹相識,一見傾心,並於1952年8月22日結婚。這位大戶人家的姑娘可是從小生長在廈門這個沿海發達的城市,她願意跟著自己去山東濟南受苦嗎?
誰曾想,待他回家告知妻子這個消息的時候,黃淑德沒有絲毫猶豫:「去!我們一起去山東工學院!」艾興激動得緊緊擁抱妻子。他知道黃淑德並不是唯夫是從的人,她也是新一代的知識女性,有自己的思想和主見,而二人的信念確是非常契合——那就是為了新中國的發展,他們願意甚至渴望到更需要知識的山東去。
於是,艾興帶著新婚妻子,從此走上了一條服務山東高等教育和中國裝備製造業之路。在這個淳樸古老的大省,艾興和黃淑德度過了近半個世紀的時光。
兩個南方人初到北方,適應生活非常不易,最難熬的是初到濟南的第一個冬天。從廈門出發時,小兩口雖然聽說了北方冬天比較冷,但從未到過北方的他們哪見識過真正的寒冷?他們按照自己對於「冷」的認知收拾了行李,在南方最厚的衣物也不過是毛衣,於是他們也只帶了毛衣。真正領略到濟南的透骨寒冷後,已經來不及趕製棉衣,於是那個冬天,兩個人都是將棉被裹在身上才敢出門……
就這樣,艾興和黃淑德度過了他們的激情歲月——把知識、熱血都毫無保留地奉獻給了這座陌生的北方城市,奉獻給了這所當時名不見經傳的大學。
後來,他們的女兒艾量問他:「你後悔過嗎?你雖然是在江西最窮的山村長大,但畢竟你已經走過了那個階段,在廈大當助教可以使家裡生活得較為優越,為什麼要跑到當時落後的山東過一無所有的生活呢?」艾興沒有回答這個問題,反倒是黃淑德笑著說:「一丁點兒都沒有後悔過。」
艾興這一輩科學家,為了中國的科研事業和教育事業,可以付出自己所擁有的一切智慧和力量,可以放棄所有的休閒娛樂和享受,遠離家鄉也在所不辭。促使他們作出如此決定的,不僅是對科研的摯愛,更是對祖國的熱愛——他們將自己的滿腔熱血都貢獻給了這片土地,然後能笑著說:我們一丁點兒都沒有後悔過。
紮根基層,研以致用
艾興到達山工後被任命為切削教研室主任,正式加入了機械工程系。在這裡,他認識了很多當時實力出眾的老教師,包括對他影響深遠的力學專家劉先志教授、內燃機專家丁履德教授,以及陳翼文、張洪錫、王先禮等老教師。在濃厚的學術氛圍裡,艾興不甘落後、認真鑽研、不斷進步。
非標刀具與立銑刀
作為切削教研室主任,他帶領機械系金屬切削研究組制訂了研究國產陶瓷刀具的計劃,計劃得到了中國科學院長春機械電機研究所(中國科學院電工研究所前身)的同意。艾興對於國產陶瓷刀具的研究緊追國際步伐,無論是軍用還是民用,都為我國陶瓷切削起到了巨大的推動作用。
艾興深知做科研不能只待在實驗室裡,更應理論聯繫實際,將所研究的項目和當時大背景的科學發展聯繫起來。因此,他十分注重實際操作,也很願意為當時的紡織廠、機械廠等解決難題。當國營青島紡織機械廠就技術問題向山工求助時,艾興欣然接受。
當時,國營青島紡織機械廠按照國家要求接手了一筆國外訂單。為提高生產效率,保證產品及時出口,他們製造了電錠,在轉子軸深錐孔中配有錠杆。然而,為了保證生產的正常進行,需要電錠在7800轉/分的轉速下與錠杆不產生振動。而當時國外製造電錠基本使用的都是磨削技術,要達到這個要求,需要在電錠的製造過程中將誤差控制在0.01毫米到0.02毫米之間,這在當時對按照正常思路使用磨削技術的紡織廠而言是無法達到的標準。幾經轉折,這個難題到了艾興手裡。艾興知道按照磨削技術確實達不到標準,於是他提出了用「鉸削」技術的解決方法。後來艾興針對國營青島紡織機械廠的問題又成功研製了專用鉸刀和切削液,解決了重大關鍵技術難題,保證了產品及時出口,受到原紡織部嘉獎。
多年來,艾興的教學不局限在三尺講臺,也不局限於實驗室,他更傾向於讓學生們到工廠去實踐,在真正的機械操作中掌握大學所學的知識,並進行創新和探索。他認為一個學生只有為國家的生產力作出貢獻,才算是成才。因此他很注重每個學生的實踐能力,哪怕這個學生碩博畢業後不是去廠裡當工程師,而是留校任教,他也要找機會讓學生去工廠鍛鍊一番。
2006年,艾興的博士生萬熠留校任教,艾興找他談話:「你雖然是從學校到學校,但實踐能力需要提高。我從南到北、從東到西走遍了大半個中國,走過很多企業。我們搞機械的不能老待在實驗室裡,我們做的東西也不能躺在實驗室裡,還是要來源於世界用於世界。」艾興因此把萬熠推薦到瀋陽黎明航空發動機企業去做博士後,萬熠後來表示:「這個過程確實提高了我對企業的了解、對具體問題的分析能力,也為我此後做一些企業課題打下了基礎。」
在漫長的科學研究中,艾興特別重視理論聯繫實際,他幾乎跑遍了整個中國的機械製造企業,一方面帶領學生實習,另一方面調查研究機械加工的切削用量問題,並幫助企業解決實際問題;同時作專題學術報告,破解各種加工難題,推廣先進位造技術和自己的研究成果。他通過產學研結合使其科研成果得到廣泛應用,取得了顯著的經濟效益和社會效益,極大地促進了我國機械製造業切削加工技術的進步和發展。
嘔心瀝血,桃李芬芳
艾興一生共成功研製6個品種、12個牌號的新型氧化鋁基陶瓷刀具,填補了國內空白,其中3種為國際首創。但他對機械領域所作出的貢獻,遠遠不止這些,他在教育事業中的投入,對於我國機械的發展有著深遠的影響。
2006年,艾興於威海某機械廠指導工作
他培養的學生已有不少成為學術界的頂梁柱,如山東大學機械工程學院院長黃傳真、山東省「泰山學者」特聘教授劉戰強等;他的精神更是潛移默化地影響著無數未曾謀面的機械人奮勇向前、不斷鑽研;不僅如此,他還憑藉著博愛與平易近人,讓更多的人受到鼓勵與啟發,在各自的人生軌道上更加努力地前行。
在90歲前,艾興從來都不坐著上課,他說:「老師怎麼能坐著給學生講課呢?」在他看來,這個是為人師表的基本禮儀、嚴謹治學的基本態度。他的教案全是手寫的,每年都不一樣,每次都融進了新的知識和觀點。他從不用PPT,課本時常更新,每次備課他都非常認真,認真修改上一年的教案。
長期以來,不管是盛夏還是嚴冬,即便進入耄耋之年,只要他能走得動路、講得了課,他就會提前來教室,認真對待每一堂課。寶刀未老,他甘願將自己每一滴熱血都奉獻在學術和教育事業上,哪怕到了晚年也毫不吝惜自己的精力。
艾興對自己要求嚴格,對學術要求嚴格,對自己的學生要求也非常嚴格,這導致做他的研究生非常難。有學生開玩笑地說:「跟著別的導師做博士是『苦』,跟著艾興院士做博士是『痛苦』。」當學生做的工作達不到艾興的要求時,艾興最常說的一句話就是「真糟糕」。這帶著濃厚江西口音的三個字,幾乎伴隨著他每個碩士研究生和博士研究生的讀研生活。如今已成為學術棟梁的劉戰強便是聽過無數次「真糟糕」的學生。
關於艾興的嚴謹治學,劉戰強至今記憶猶新。他在研究生第二個學期上艾興的課,其中一門課只有4個學生。即便人少,艾興也是嚴格按照教學大綱備課,嚴謹而規範。在簡陋的小辦公室裡,艾興聲音洪亮,就和在大教室一樣,講得非常認真,學生們也聽得投入。但是,即使學生們認真聽講了,期末考試時也只有一半的通過率。劉戰強回憶起來頗為自豪:「我就是通過考試的那兩個人之一。」
艾興經常帶領學生做實驗,對每個實驗數據都仔細核對,儘可能給每個學生提供學習提高的機會。在與青年教師、研究生合寫論文、著書時,他總會把自己的名字放在後面。年紀大的時候,即使身體不適,他也堅持參加生產實踐。
對於本科生,艾興無法像對待自己團隊內碩博生那樣關注,但他一直心系學生的發展。年紀大了之後,學院不再安排艾興的本科教學任務,可他每年都會以「教師代表」的身份為山東大學全體本科生講課。由於學科不同,大多數本科生無法和他有太多交集,因此他非常重視每一次新生開學典禮的演講。他說:「大學開學典禮是孩子們人生中的一個重要節點。原來高中是沒有專業之分的,他們進入大學才是真正進入了新的環境:一個能夠研究的環境,一個成年人的環境。」
每一年他的演講稿都是新的,都是結合了時代發展而精心準備的。他說:「這是他們聽到的第一課,我如果不告訴他們現在最新的理念是什麼,那麼在他們起步時就已經落後於別的學校了。」因此,每次演講前艾興都會寫上好久、改上好久。一直到後來,身體不允許艾興再為新生們上開學第一課時,他才遺憾地停止了這頗具山東大學特色的演講。
艾興的博愛,不僅僅是對山東大學的同學,更是對生命中的每一個人。每到過年,艾興就會給每一個他認識的人寫賀卡——無論對方是學術同行還是學子後輩,或者是機緣巧合認識的人。每年艾興要寫的賀卡都有上百份,他喜歡用翻頁賀卡,一張張認認真真地寫上滿滿的話。
有一年,一位剛剛讀研的學生也收到了艾興的親筆賀卡,上面是滿滿期望之語。他收到以後激動了好多天,他不是艾興的學生,也不是山東大學的學生,只是因為在某次學術會議上做志願者,為艾興引路,艾興就記住了他。這個學生說:「先不說艾老師是不是院士,單單一個90歲的老爺爺親手寫了賀卡給我,並表達了他對我的期望,我就感到受寵若驚了。」
這一封封賀卡,是艾興對學術同行的敬佩與尊重,是對莘莘學子的希望與期盼,更是對生命中所有人的感謝和關懷。
大師從未遠去——他更像一顆啟明星,在前方為大家引領道路……
(作者周宜勤系山東大學研究生,張希華系山東大學材料科學與工程學院研究員)