【专家访谈】温诗铸——严谨创新 求真务实

2023-11-10 科技资讯

温诗铸


温诗铸院士,男,1932年生,1955年毕业于清华大学机械制造专业。留校任教后担任机械制造系机械原理与机械零件教研组第一科学秘书兼实验室主任。1973年调电力工程系燃气轮机教研组,担任机械组组长。1976年任精密仪器与机械学系机械设计教研组副主任、主任。1981年后,先后担任摩擦学研究室主任、摩擦学研究所副所长、摩擦学国家重点实验室主任。历任中国机械工程学会理事,摩擦学分会副理事长、名誉理事长,中国微米纳米技术学会理事;《润滑与密封》、《机械强度》编委会主任、副主任;《机械工程学报》、《摩擦学学报》以及《Tribology International》、《Tribotest》等期刊编委等职务。现任机械工程系教授、摩擦学国家重点实验室名誉主任。

 温诗铸教授从事的科学研究涉及润滑理论、摩擦磨损机理与控制、纳米摩擦学以及界面科学与技术等领域。出版学术著作《摩擦学原理》(共四版)、《弹性流体动力润滑》、《抗磨损设计》、《纳米摩擦学》(共两版)、《界面科学与技术》、《界面力学》和《Principles of Tribology》(共两版)等7部共12版,共计400多万字。发表研究论文750余篇。所主持的研究项目共获奖26项,包括:国家自然科学二等奖、国家技术发明三等奖、国家科技进步二等奖、全国优秀科技图书一、二等奖各1项,省部级科技进步奖一等奖6项、二等奖12项、三等奖3项。1999年被选为中国科学院院士。2002年获何梁何利基金科学与技术进步奖,2009年获中国机械工程学会摩擦学分会最高成就奖,2012年获机械工程学会科学技术奖。2015年获World Tribology Council颁发的The 2015Tribology Gold Medal。

口 述 历 史

冯立昇:温院士,您好!请您跟我们谈谈清华大学摩擦学学科发展以及学科情况。最初这个学科怎么样?

温院士:清华大学摩擦学学科是致力于推动摩擦学学科在国内发展和促进学科走向国际前沿。

冯立昇:特别是建立了国家实验室,能介绍下国家实验室发展的情况吗?

温院士:清华从事摩擦学研究我不是第一人,清华最早搞摩擦学研究的是当时机械工程系教授钱伟长先生,他发表了第一篇关于流体润滑方面的论文,大概1950年前后在中国出版的英文《物理学报》上发表。第二位是孟少农老师在《清华学报》上发表关于表面形态对机械寿命影响的摩擦学研究论文。

冯立昇:孟少农老师后来去到了长春一汽参加建设?

温院士:他是从MIT学习回来的,在机械系当教授,我一年级进来的时候还见到他,长春第一汽车厂在建的时候他就去了,在十堰新建第二汽车厂时又到二汽去了。他那篇文章提出“关于摩擦磨损发生在表面,表面质量和表面性能对于机器寿命重要性”,是从力学的角度分析润滑膜粘压效应的影响。当时我并不知道摩擦学,但是我毕业的时候,我们机械工程系图书馆有一栏都是摩擦、磨损与润滑的书。而且1937年在伦敦开的第一届摩檫学国际会议的那个论文集我们系图书馆都有。所以清华老教师们对这个学科(摩擦磨损对机械的影响)是比较重视的。我留校任教后经常到系图书馆看这些图书,大抵都看过。这就要提到1955年,当时毕业分配,分到零件教研组就我一个党员,全面负责零件教研组的行政工作。

冯立昇:您当时是秘书?

温院士:当时清华的党员很少,我们机械工程系也就十几个党员,一个教研组还分不到一个党员。我被分配到零件教研组(三十多个人)做行政负责人,职务叫“第一科学秘书”。学校当时的体制是工作实行党委领导,各项工作都是通过党员贯彻。1956年,党中央提出向科学进军,当时制定科学规划,各教研组和各学科都要制定科学规划。当时兄弟学校制订发展规划,他们都是以零件为纲,也就是这个学校研究齿轮,那个学校研究轴承,另外的学校研究链条。这时我就有一个非常重要的决策,当时看了很多书之后,提出以学科为中心,并提出清华机械零件课程研究摩擦磨损润滑,以此为学科方向。我这个决策是特别重要的,我当时提出的这个观点解释为像穿糖葫芦,学科是这个棍,我可以去接各种各样的任务,可以搞齿轮的摩擦磨损,也可以搞轴承的摩擦磨损,只要学科中心是统一的。那时我提这个观点的时候,得到清华党委副书记何东昌(当时兼任机械工程系主任)的支持。别的兄弟学校大都是以零件为纲,多数学校都提出搞齿轮研究,我是少数派。全国支持我的是太原工学院朱景梓先生,他碰见我还说“温诗铸,你这个观点很正确。”当时我在教研组和机械工程系做报告,我就全面地谈这个观点,高等学校要以学科为中心。我们教研组机械零件学科以摩擦磨损为中心,机械原理学科则以机构学和机械动力学为中心,我详细论证了这两个观点的内容,收集了许多资料。1956年国家组织制订全国十二年科学规划期间,如果没记错应该是雷天觉先生建议把我叫去参加制订摩擦磨损规划。

 冯立昇:是他推荐您去参与工作?

 温院士:让我写摩擦磨损的规划。我是第一个把“中国摩擦磨损与润滑学科”写到我们国家规划的。规划制订后,中央领导张劲夫(可能是)在总结大会上讲:“中国人说话是算数的,你们写了就得干出来。”所以我就觉得,我对国家提出了这么一个学科,那我就有责任把它干出来。很简单,就那么一个想法。我回到学校,机械系的党支部书记马上把我叫去,说党委决定在零件教研组成立机械零件实验室,由我兼任实验室主任,任务是开展科研。而这,可能是何东昌决定的。随后,又通知我到党委一科(保密科)接收科研任务。从那里,我接了好几个军工项目。这是我第一次从零开始创业,从事高端机械零件试制研究。

冯立昇:这是怎样的一个军工项目?

温院士:一个军工项目是试制所谓的含油轴承、又称粉末冶金轴承。是空军提出的,可能当时中国已经在搞无人机。就说有这种含油轴承,把指标告诉我,多少载荷、多少转速,其他什么条件也没有给,研究经费也没有,得自己想办法干。这是保密项目,要找能符合保密条件的,当时人事审的很严格。我就找了一个中农出身的教师卢颂峰。

冯立昇:为什么会选择他呢?

温院士:卢颂峰也是江西人,工作积极肯干。

冯立昇:当时没给点其他的经费吗?

温院士:没有经费。当时机械零件教研组没有实验室,就是几张桌子,需要到校内各单位找条件。那个时候常常说布尔什维克是特殊材料做成的,自己去克服困难。我就到车间去找材料、看书。什么叫含油轴承?就是找铁粉、石墨粉,混在一块,加热,加压、压成多孔块状,然后浸润滑油,那就叫含油轴承。我到车间去加工,找材料,找完料就上车床加工成模子,然后通过加热加压制成试件,试件做完后就用自制的实验台进行实验。现在的学生干不了这事啦。

 冯立昇:都是自己动手做的?

 温院士:全自己干。制造模子,模子制成后就找铁粉和石墨粉,再到压力加工实验室用压力机压成试块。按照不同的材料比例压成试块,然后做实验。做实验要实验机,哪有?全北京市没有磨损机。后来我们找到一台报废的立式台钻床,把它改装成磨损机,配上自行设计的测量装置。那个摩擦磨损实验就这样完成了。

 冯立昇:去他们单位做的,还是把机器借过来的?

 温院士:那个时候全校一盘棋,你有设备我给你开个介绍信我就可以用。不像现在还要交钱什么的,没那个问题。况且我根本也没钱。当时就跟他开个介绍信联系就用他那个设备,就在那做实验室。通过我们系统的实验研究,再经过几次改进工艺,达到了空军的指标以后交给他们了。后来我一想,我做那么多实验,得到很多数据,可能别的地方也可以用啊。所以我就撰写了一篇论文,这是我的第一篇论文,1959年发表。

 冯立昇:您是在《清华学报》上发表的?

 温院士:嗯,那个论文集里面第一篇就是。论文发表前我请示党委,党委同意,但告知不要讲应用背景。再接下来承担海军的任务,中国当时还不会造船,都是接收外国的旧船,旧船喷油嘴在修理时要磨一下,需要有高速的磨头,我就搞空气轴承支撑的高速磨头。当时我思想很清楚,国产的滚动轴承达不到要求,那就搞空气轴承,那是最新的技术,便带头和几个青年教师(吴崑、黄亭亭、于德潜等)一起做,全部是我们自己加工。那个轴颈表面和空气轴承表面非常精确,配合也很严格,我们自己动手,一面研磨,一面测量,完全手工。然而空气轴承要加工直径很小的节流孔,那个时候只有台钻,小不了。后来想了个办法,钻一个大的孔,然后到校医院找打针的针头,塞个大的针头,然后里面再套一个小直径的针头,这样孔径就越来越小。当时没有小孔加工,就是用这个办法解决的,不像现在激光加工,多小的孔都行。当时要求每分钟三万转,我们达到了,于是,我又写了一篇论文发表。这个空气轴承的论文是我发表的第二篇论文,当然我把研究目的抽掉了。接下去还承担了几个项目。那个阶段,我最重要的项目就是研制高速离心机。1965年组织上安排我带了十个人(五个是学生,五个是青年老师)研制高速离心机。要搞这个机器,技术上遇到许多挑战。第一台模拟样机是我们研究团队十个月转起来的。筒形转子在真空套里高速旋转,那个速度非常高,而且摩擦阻力极低。此外,在文化大革命中我还干了一件重大的工程项目,与西气东输相关,西气东输中电站燃气轮机的轮盘超速预应力装置和技术,是叶轮轮盘,那时候带工农兵学员四个班接力做的。

 冯立昇:文化大革命以后,您的研究工作如何开展?

温院士:“四人帮”打到以后,邓小平提出来向国外派留学生。我那时在清华农场劳动两年多,后来又带领工农兵学员在工厂开门办学。回来后通过选拔考试选上了出国进修生,到英国进修两年,是1978年选出来,1979年去的。英文当时也没正规学,大学四年没有学外文课。那时英文无处用,俄文又还不行,我就靠中学那点英文通过出国考试的。后来到北京语言学院集训英文三个月就出国了。国家给我们的任务是很明确的:发展学科,要跟国际接轨。当时我的任务是发展摩擦学,这跟我原来的工作完全不一样了,原来的研究是技术性的,工程研制性的,现在要做基础理论研究。这是学科性的基础研究。所以那两年我在英国伦敦帝国理工学院进修时,找图书馆、实验室、机房,要么到海德公园那条路(我上下班步行的道路)上去找。

当时计算机应用我不懂,现代的那些测量技术也不懂。那两年早出晚归,哪也没去。当时我们被选派出来一百多人,大都是科学院的各个研究所或大学的学术骨干,年龄都跟我差不多。我们这帮人使命感特别重,下决心学成回国发展学科。当时学习和生活哪有像现在这么好的条件,我们出国从北京机场出发,那时很落后,候机楼就一栋两层楼。我们穿相似的西服,领带也不会打,北京也买不着领带。临走时,科学院领导和教育部领导来送行,英国使馆也来送我们,我们的家属都在那个大楼的窗子旁看着我们起飞。我们根本不知道到英国将是个什么局面。当然也是做好准备迎接挑战的!我们每人都拎个相似的行李袋登上707。飞机上吃的东西也是很普通的蛋糕、江米条。大家上飞机后一点声音都没有,脑袋里都在想,我这未来两年怎么办?使命感特别重,所以旅途上没有好好休息。一到伦敦就感到差距,中国物质生活条件离国际差别太大,特别是文化大革命的破坏作用,中国的产品就是老虎钳、板子等工具,工业十分落后。我们当时语言也不行,计算机编程序根本不懂。我就参加帝国理工为大一新生开设的5天学习班。经过苦学,我编那个计算机程序,一千多条语句,我就这样掌握了。上机要交机时费,我哪有钱啊?所以我把程序检查得特别仔细,就怕返工。

到实验室工作我感觉到我们的差距在这几方面:一是实验技术,二是数值计算能力,三是视野太窄。所以我针对性补自己的不足,毕竟是国家派我们来的。我在英国一篇论文也没发表,但是我搞了好多半成品,学习了好多东西,收集资料,制定研究方案,作预研,准备回国正式出结果。我带回来的许多半成品要在中国开花结果,我下决心回来要把中国摩擦学搞起来。我按期回国,一天也没多,一天也没少,回来之后我在9003系馆打扫了一个房子,在那里热火朝天地干起来。那段时间,效果很好,我把在英国搞的那些材料交给新招收的研究生,开始实施研究。

冯立昇:当时正好有在读博士研究生朱东,可以用上你在英国编制的程序。

温院士:朱东是清华大学招收的第一批博士研究生。我就跟朱东讲课,我们一下子就发表了好几篇论文。当时,我的导师Cameron到中国来访问,看我们干活的那个劲,十分感动。

冯立昇:他是1982年过来的吗?

温院士:嗯,我1981年回国,他1982年来的。他对我说:“Mr.Wen(我那时就Mr.没有Doctor也没有教授),你搞得不错,我推荐你当那个《Tribology International》编委”。这是中国人第一次担任国际期刊编委。后来美国的摩擦学专家、美国工程院院士郑绪云来访问,看到我们的工作面貌和成果,在他回去后,给我发手写传真,内容大概是:英国、美国在弹流方面的研究现在进展不大,现在弹流研究的中心在清华。在我回来初期,确实很少人,我带领研究生和青年教师一共5、6个人开展基础研究。这是我第二次创业,也是从零开始。

冯立昇:您当时组织了个论文专辑是吗?在那个杂志上。

温院士:应《TribologyIntertional》编辑部要求,我组织中国专辑,全都是中国人的论文,封面是万里长城。

冯立昇:一开始机械原理和机械零件是一个教研室,机械零件教研室后分出来的?

温院士:机械零件教研组当时是一个筹备组,等我回来当主任。我们系也让我当副系主任,管科研。我就求他们,五年以内别让我干,让我把这个学科搞起来。所以我一直不干,带着那几个人在搞学科发展。后来,清华原来的副校长李寿慈调到科委一局当局长,要发展摩擦学,拿出300万立项目,并点名要我来主持(因为我是出国学摩擦学回来的,其他的人还没回来),我提出由郑林庆教授担任项目负责人,他是教研组唯一的教授(我当时是副教授),我不接这个任务,认为时机不成熟,怕影响学科发展和研究生培养。

冯立昇:郑先生当时是教研室主任?

温院士:他是文化大革命前的主任。系和学校都觉得郑林庆教授一直搞教学,所以要等到我来当主任,我又不干,所以机械零件教研组一直是筹备组。当时,郑林庆先生和教研组的群众以及科研处处长朱志武都来找我,动员我去承担这项任务。接这个三百万的课题,要组织全国力量承担研究。这是科委合同项目,科委定的名称是“摩擦学机理研究”。我在当时有一种看法,科学研究是创造性的学术思维活动。我觉得中国的科学研究经常是大兵团作战,组织好多人承担,并不适合科研规律。当时的三百万是很多的,我那会工资才八九十块钱,国家拿出三百万来是很不容易的,项目太大,责任太重,如何交待?又找了我好几次,后来我想,又是老先生、又是学校领导,李寿慈还给我打电话,于是我就接了这个三百万,组织全国几个单位共同承担,包括中科院兰州化学物理所、西安交通大学、中科院沈阳金属所、石油化工研究所,清华分担110万。根据各单位的汇报和条件,基本上由我归纳分类起草项目研究计划和经费分配,上报科委批准,代表项目组到各单位签字签章。清华除了我们精仪系机械零件教研组之外、还包括材料系和机械系有关的教研组。光机械零件教研室不行,我便组织了清华几个系在二教学楼开清华大学的摩擦学交流会。机械系、材料系、化学系、化工系跟摩擦学有关的都来谈。在这个基础上,我打了报告,提出清华成立摩擦学研究中心,并请李恒德、陈南平、郑林庆等教授签字,我们副教授也在上面签字,交给张孝文。

冯立昇:他是副校长吗?

温院士:张孝文那时是副校长,他很重视就批了。这是清华大学跨系的一个研究机构。张孝文指定郑林庆任中心主任,刘家浚和我为副主任,并由我主持常务(张孝文在干部会议上宣布的)。那个时候没办法,就同意担任机械零件教研组主任,同时成立摩擦学研究室,我兼任主任,实际就是科研组,大概5、6个人。

冯立昇:就是以这个为基础成立国家实验室?

温院士:这个还在后头。成立后就组织开展科委项目。当时我指导研究生的科研还在搞,而且那个时候是弹流搞得好。不久教育部把我调到教育部科技司长远规划办公室工作。因为当时教育部的科技司很弱,要调一批人去加强。国家实验室是我到教育部之后的事。因为文化大革命以前学苏联,高等学校是教育中心,高等学校没有科研任务,历史上高等学校没有在科研上投入经费,高校就是搞教学,科研不是高校的任务。但清华不同意这个观点。后来“四人帮”打倒以后,清华党委跟邓小平汇报,提出高等学校应是教育、科研两个中心,两个担子。邓小平作了批示。为了贯彻这个批示,决定在高校建立国家重点实验室。为了在高等学校贯彻教学、科研两个中心而建立的。所以第一批实验室是在教育部系统和卫生部系统(医学学校都在卫生部)。我那个时候就负责筹划机械方面建实验室。

冯立昇:当时借调到教育部了。

温院士:我代表教育部打的报告,写了40多页,提出在机械方面建四个实验室,强度和振动实验室放在西安交通大学,传动实验室放在重庆大学,摩擦学实验室放在清华大学,后来又增加天津大学内燃机实验室,共四个实验室。当时计委主管严谷良批准了我代表教育部的报告,并列入计划实施。每个实验室投资500万,110万外汇额度,这也是很大一笔经费。当时经过计委、科委、教育部相关人员反复讨论,确定实验室定位是基础研究,或基础性研究,加个性字,就是有生产背景的基础研究。方针是联合、开放、流动,后来加了个竞争。管理体制是实行学术委员会领导下的主任负责制,实验室主任和学术委员会主任是国家主管部门任命,由学校提名。为了筹建国家重点实验室,我调回学校,向张孝文作全面汇报。张孝文对这个问题比较重视。这项任务显然是好事,是第一个国家建立的研究机构,但是肯定矛盾很多。你一下拿那么多钱,几个系,怎么建,如何组织跨系。所以叫我拟定一个管理方案,如何管理这个实验室。我和张孝文共同拟定“管理八条”,体制上设立中心实验室和分室。其中一个重要的原则“集中建设、统一管理。”

冯立昇:这个是清华第一个国家重点实验室。

温院士:这是清华第一个跨系的研究机构。集中建设、统一管理,这条非常重要,集中建设的钱都在一块,不分散,不分到各个系,然后统一管理。学校马上采取组织措施,我从机械零件教研组出来,成立一个实体的摩擦学研究室,我担任主任作为筹建团队。原来机械零件教研组的人一个都不能动,新起炉灶,重新组织人员。这是我第三次创业,又一次从零开始。我带五位教师,金元生、陈大融、孔宪梅、王慧、胡元中再加上研究生成立一个研究室,成立一个党支部,然后把我定的那管理八条经校务委员会通过,使我有法可依。而且学校决定,我是筹建负责人。开论证会的时候,张孝文代表清华大学说话,他说“清华大学委托温诗铸同志代表学校作报告。”所以我代表学校做了论证报告。验收的时候,他也说我代表清华大学,这就是对我的信任。所以,建设过程当中遇到许多矛盾,有校领导的支持也顶住了。

国家重点实验室在什么地方建设?没有大楼,学校把9003后面那个工房(料库)收拾出来,我们五个人就在那起家。别的学校可不一样,有的学校一下子搞个大楼,吸收好多人。我们就是那么五个人,一个小团队,摸爬滚打,从开始订货安装、调试各个方面。我连办公室都没有,五个人天天在一起干。我们还比较齐心,慢慢起家,还带了几个研究生,又搞科研又起家建设这个实验室。实验室是1988年建成的,通过验收,正式开放。机械学科第一批建立的四个国家重点实验室,国家投入的经费相同,前后通过验收。然而,其他三个实验室在后来评估中相继遇到波折,责令整改。经过一年的整改,有的实验室恢复了运行,有的实验室都还没恢复。清华大学摩擦学国家重点实验室1988年建立的,在自然科学基金会主持的五次评估中,前三次评为B类良好实验室。2008年、2013年,两次被评为A类优秀实验室,在工程学科中名列前茅。2018年建成30周年,又要参加第六次评估,希望得到好的结果(2019年3月,清华大学摩擦学国家重点实验室在2018年工程领域和材料领域国家重点实验室评估结果为工程领域优秀类实验室)。我受了多大的压力。实验室建立和发展我是花了学费的、作出过牺牲的。

冯立昇:可以理解。1996年您办过退休,当时是把您返聘回来了是吗?

温院士:我当时不叫返聘,我就是办退休后继续工作,每月补助给三百块钱。因为实验室当时的科研项目负责人大多都是我,研究生也是我担任导师。1999年我当选科学院院士后,学校人事处与我谈话,说明1996年办理我的退休是精仪系主任办的,学校不知情。

冯立昇:然后又把您的工作恢复了?

温院士:对!我有退休证,还留着。学校后面又把工作证发给我。所以我现在是清华大学唯一有院士证、工作证、退休证的。

冯立昇:温先生,九十年代您出版了三本书,它们是《摩擦学原理》《弹性流体动力润滑》《纳米摩擦学》。

温院士:著作反映我的学术发展,这也是历史发展。有人认为我对我们国家的摩擦学发展作出重大贡献。我从英国回来以后,许多都是零的突破。当时教育部的机械学科的战略研究和规划,历年都是由我写的。从基金委成立以后,摩擦学历届的重点项目也都是我提出的,而且都是我承担的。我是第一个在国际著名杂志上发表文章,我是第一个在国际学术会议宣读论文,我是第一个走过罗湖桥到香港、飞过台湾海峡讲学的人。我以大陆杰出人士一个人去的台湾,由台湾国科会出钱。在国际上主持国际会议,担任国际杂志编委,我都是第一个。而且是推动我们的学科走向世界,第一次在我国召开的国际会议是我们组织的。

冯立昇:1992年在清华召开的是吗?

温院士:第二次也是我们,连续组织召开了三次。第一次组织国际会议,在清华主楼召开,美国派了20个人的代表团来,那次国际会议,开幕式的主题报告是我作的,提出薄膜润滑。

冯立昇:对您的著作谈一谈。

温院士:《摩擦学原理》,我先讲讲这个。摩擦学这个学科以前不是一个完整的学科。过去有关摩擦学的书,搞润滑的是两种人:一是搞力学的、流体力学的;还有就是搞润滑油的,搞物理化学的。磨损也有一些书,都是研究材料。他们分别从不同角度写书。搞机械的学者,多是从力学和材料两方面阐述摩擦磨损,所以相关知识很分散,没有形成一个统一的学科。俄罗斯科学院有个机械研究所,他们就把摩擦、磨损、润滑三块结合出了一本杂志,但作者仍然分门别类阐述相关内容,还是三部分人。研究润滑机理的院士是物理化学专业的,而研究摩擦磨损的都是机械或者材料方面的专家,没形成一个统一学科。我从事机械零件教学,这门课是机械设计基础,而摩擦磨损润滑都是影响机械性能的重要因素,所以应该从设计角度综合地处理这些问题。这是我的学术思想。我当时看了很多苏联的杂志和一些英美日本的书。1959年,我就在机械零件教研组做了一个系统的讲座,讲了30个小时,就讲摩擦、磨损、润滑。我就把我看的东西归总、分类,讲了十个专题。1960年前后,北京市机械工程学会请我去讲座,面向北京市工矿企业技术人员,每周在科学会堂讲。后来把我的讲稿编成油印讲义。

在专业翻新时期,我开了一个选修课摩擦、磨损、润滑。当时大量的材料是前苏联的、俄罗斯的材料。后来我到英国去以后,又看到英美的材料,我又重新组织。当时我就感觉到摩擦学原理的内容应该是机械设计的技术基础知识。1966年发表的Jost调查报告提出Tribology一词。给我很大的启发。我觉得摩擦学是摩擦、磨损、润滑这三块内容的总称,应该是独立的学科,应该是机械设计的一个基础学科。目标很清楚,涉及到机器的能耗和磨损寿命问题。手段有两个,一是表面强化,二是润滑。而且是跨学科的,物理、化学、力学、材料是综合学科的基础。在这种认识上写成《摩擦学原理》第一版,获得优秀科技图书二等奖。同行对我特别赞赏就是这本书,我把摩擦、磨损、润滑跟机械设计和机械的性能扭在一块了,而且对这个学科的特征也很清楚,是多学科的、跨学科的,而且是以实验为主,在那个绪论里边我特别提出四大发展方向。就摩擦学要发展,就是要从宏观与微观结合。因为摩擦磨损虽然是个宏观的性能,但是它发生的问题是在微观的表面上,要从动态和静态结合。摩擦磨损相当多的研究是静态的,就是根据磨损前和磨损后的对比,没有揭示过程。然后从定性到定量,摩擦磨损大量的是实验曲线,没有定量的规律。从单一学科研究到多学科综合研究,我提出这四个观点,也是影响我后来把摩擦磨损润滑这个学科发展到纳米摩擦学,发展到界面科技一个非常重要的指导思想。我觉得我四点看法很重要,有指导意义。

冯立昇:您是个战略科学家。《摩擦学原理》获得了优秀图书奖,是1990年出的第一版?

温院士:1988年出的第一版吧,差不多30年了。这本书也是经过长期试用不断完善的,先是给本科生开课,然后我又跟研究生讲课,讲了三遍后,先编油印讲义,油印讲义用了三次,后来才修改铅印出版,不断地改进,写本书不是看点资料就能写的,而是我这几十年的积累。《摩擦学原理》那里边的好多图都是我创新构思的,把摩擦学与机械设计相结合是非常正确的。最近我获得了国际摩擦学金牌,金牌上的英文字下面是摩擦、磨损、润滑,然后上头刻有DESIGN(设计)。

冯立昇:这是英国的国际摩擦学会那个奖牌吗?

温院士:对,英国颁发的,设计在上,摩擦、磨损、润滑在下。我把摩擦学原理这个书作为机械设计基础的这个观点是很正确的。现在这本书在华人世界里边广泛地流传,已经出到第四版了。

冯立昇:黄平是合作作者?

温院士:黄平也是具有从事机械零件教学经历的。第一版我一个人写的,第二版以后邀请黄平参与写作。这本书出版后,外国出版社主动找我们提出出英文版。英文第一版很快销完,于是他们提出扩版,要我们出第二版。第一版三百页,第二版有五百页。

冯立昇:上次您说的第二版在修订,这个修订完了吗?这个计划出第二版?

温院士:已经出来了。这个第二版在国外卖,但是我们提出中国也要发行。现在中国的版本还没印出来,这里面涉及版权问题,封面要重新设计,不能完全跟它一样,但内容是完全一样的。外国版这个纸张特别好,特别贵。在中国,我说你便宜点,120块一本,把纸张质量降低点。

冯立昇:这个第二版是去年出版的吗?

温院士:今年,第二版国外版已经在卖了。中国版正在印,我还没给你,不给外国版,外国版太贵。另外,中文版《摩擦学原理》第四版也卖完了,我们要出中文版第五版。我与黄平年纪都大了,又找了两个年轻教师田煜和马丽然,他们都是机械工程学科背景,让他们主写第五版,补充近来发展的新内容。我一直认为摩擦学一个重要方向是向微观发展,我出版过《纳米摩擦学》,提出构性关系的观点,就是宏观性能跟微观结构是密切相关的,它取决于微观结构,微观结构是影响宏观性能的基础。

冯立昇:您非常有前瞻性。您第二次去英国访问,是否调查到和纳米摩擦学有关系,要开拓这领域?

温院士:我们认识纳米摩擦学是由纳米薄膜润滑开始的。通过我们的研究感受到纳米量级的润滑膜存在,我就敢提出薄膜润滑(Thin Film Lubrication)研究,在1993年清华召开的首次国际会议上,我作的报告就是提这个方向。我那篇文章Spikes(当时《润滑科学》英文杂志主编)全文转载。我到英国去是因为当时没有测量方法,而英国帝国理工有测量方法,能测到纳米的膜厚,但是这个机械的办法太粗糙。后来,黄平、雒建斌和光学测量教研组王东升改进光干涉方法实现了纳米膜厚测量。

冯立昇:因此又给立了项目?

温院士:这个项目,很多人不同意我研究纳米润滑膜,甚至反对。我举几个例子。当时我们申请自然科学基金研制纳米厚度润滑膜测量,五个评委中有四个评委反对立项,认为不可能。实际上我们在实验室已经实现了,后来还获得了国家技术发明三等奖。利用这个实验方法进行的纳米膜厚薄膜润滑研究还获得国家自然科学二等奖。

冯立昇:后来申请到自然科学基金了吗?

温院士:是的。我们实验室组织了一个纳米摩擦学报告会,学术委员会及一些同行也参加了。但他们不愿意听,认为纳米尺度脱离实际。有位好友反对我研究纳米摩擦学,他说纳米看不见,他也是好心,怕我犯错误下不了台。但实际上,随着科学技术的发展,纳米科技被广泛接受。后来在我们组织的亚洲地区的摩擦学会上,纳米摩擦学研究成为重点研究领域。

冯立昇:是亚洲摩擦学国际会议吗?

温院士:那时我出版了《纳米摩擦学》,这本书写得特别粗糙,内容不充实。是我临时急急忙忙写的,把我看过的一些资料进行汇总。我没想到能产生这么大的影响。当时出版社要去申请奖,我说这个太差劲了,别申请。可见,时机非常重要。

冯立昇:再谈一下开创性工作。

温院士:我认为:学科特别是技术学科是与时俱进不断发展的。传统的宏观摩擦学必将向微观的纳米摩擦学发展,使摩擦学向深度方向发展,促进理论研究的深度。这还不够,2000年,我又提出界面科学与技术研究。摩擦学限于研究固体和固体的界面滑动产生的问题。那界面就比这宽得多了。你可以研究固体和液体,也可以是液体和液体形成的界面。而且另一个方向,你也可以研究固体和固体,而不产生滑动的接触。这样,促使研究领域向广度方向发展。我组织出版了《界面科学与技术》《界面力学》著作。机械里面有很多界面,各个零件之间都是靠界面连接。传递运动、传递能量都是通过界面,损伤也是在界面。所以我觉得界面比过去我们搞摩擦学宽多了。

冯立昇:一个是宽度,另一个是深化。

温院士:我现在提出“三阶段两点论”。八十年代我们搞宏观摩擦学,九十年代我们搞纳米摩擦学,2000年就是界面科技。三阶段各有成效,又各有不足。自然科学基金会成立以后,摩擦学的重点基金项目研究都由我提出和承担。八五题目是“典型机械摩擦学设计”,九五题目是“纳米摩擦学理论与应用”,十五题目是“微机械系统若干关键机械学问题”,十一五题目是“微纳器件界面行为和控制”。我申请的基金和我出版的图书以及我们研究方向是同步发展的。

此外,我还提出交叉摩擦学研究。例如分子摩擦学、生物摩擦学等等。我还准备提一个能量摩擦学,即从能量的角度研究摩擦磨损润滑问题的观点,但现在还想得不成熟。

冯立昇:您指导过及带过多少研究生?

温院士:这么跟你说吧,别单看数量,要看质量,看效果。可以说,我在人才培养方面做出了突出的贡献,率先开创多种方式培养人才,效果显著。我国第一位机械学科的工学博士朱东是我指导的,第一位论文博士罗继伟也是我指导的,机械学第一位博士后金占明是我担任合作导师,第一位企业博士后樊建春也是我担任合作导师。我指导的博士研究生当中,包括博士后,有五位杰出青年基金获得者,其中四个被评为长江学者,雒建斌当选院士。而且我指导的博士后中有一位女学生曹献坤,她是党的十九大代表,她现在是海南省教育厅厅长,是我推荐她作为一线干部到海南岛工作。她每次来北京,都来看望我,我都鼓励她努力工作,深入基层。

冯立昇:她是从清华调走的吗?

温院士:她当时是博士后,海南省来清华招人,她愿意从政,找我组织调查。最后海南的组织部找我,说你能不能推荐她作为第一线干部。我说作为她的导师我推荐她、相信她。

冯立昇:请您谈一下学生的选题,比如博士生的论文选题您是怎么考虑的?

温院士:这个你最好看我那本小册子:渔樵夜话,给研究生做的系列报告。我对研究生论文有些要求,就是要有针对性、创新性、科学性、系统性。而且都要有回答,研究对象是怎样的?为什么是这样的?可以改造成怎样的?我这套对研究论文的要求是从英国学来的。我到英国去进修,我主要注意这三方面:一是数字计算技术,二是实验测试技术(英国帝工实验创新好),三是他们如何培养人才。我看过他们的博士论文十几本,他们非常强调前头那个文献综述,文献综述不能只是张三做过什么、李四做过什么,而是要对你这个领域过去的研究评述,谁做了什么,解决了什么问题,还存在什么问题,最后你准备解决什么问题,都要有明确的分析。另外是理论联系实际,论文以实验为主的,都需要有理论分析,而理论分析为主的研究要有实验验证。我总结了一套看法,关于如何培养研究生,有人建议我申报教学奖,我没有整理。

冯立昇:我觉得您应该申请,带了这么多杰出的学生。

温院士:培养学生的办法我也是从老师那学来的,我的老师总是对我们说要实践。例如刘仙洲先生要求我们做习题,他不说你懂那个理论就行,他要你做习题。上课上得好的是钱伟长,他根本不带书,带几张纸、卡片。就在黑板上推导,对理论的应用反复讲解。他的课我上过弹塑性力学,成立力学班的时候他要我到力学班(力学系的前身),我们系因工作需要不同意我离开机械零件教研组,因为我一过去,我们系没干部了。

冯立昇:还有一个问题我想问一下,好多科学家做了院士以后做前沿性的工作就少了,我看您在当了院士之后科研成果还很多。您有哪些比较新的工作?

温院士:我做出来的业绩可能比较多。这里一是客观需要,二是团队人员多。我当选院士的时候,就两三本书,再加三个或四个奖,而且论文也没多少。而我当选院士以后,基本上每年都有成果,我现在十四、五本书,获得26个奖,恐怕有20个奖是我当院士之后获得的。

冯立昇:我看后来的成果非常多,和其他的院士不太一样。

温院士:就应该分析人的价值都在哪里,可以总结总结。有的人当选了院士以后可能知足了,就不出活了,也可能是社会活动多了。

冯立昇:所以我就感觉您退休之后对您科研好像没太大影响。

温院士:我退休以后根本没有科研经费。我原来还有好多钱,退休之后我把我的图章交给一位同志保管,他给我用得所剩无几。但我也不需要钱,我就帮年轻人定个方向,给他鼓吹鼓吹,我帮他指导研究生,用他们的钱,由他们带。我就说以后论文不要署我的名,我就是帮他们去开辟新方向,帮助年轻人。

冯立昇:温院士,我还想问一下,2015年您得了那个国际摩擦学会的摩擦学金奖。您能做点介绍吗?这个是这个领域里头最权威的一个奖项。

温院士:这个金奖是这样的。世界摩擦学理事会它不是一个非常正规的学术组织。但是在各个国家相关学会都承认它。主席P.Jost也不是从事摩擦学研究的著名学者。他受英国政府委托搞了个调查报告,提出摩擦学研究作为独立学科的重要性,并提出Tribology这个词,这个人是有功的,他的调查报告得到各国赞同。他本人虽不搞研究,但热心推动摩擦学发展,在世界各国很有影响,很热心来搞世界摩擦学理事会,每年奖励一个学者。由国际上几个国家、几个专家推荐,然后他委托英国机械工程学会、材料学会、皇家学会工程部、矿业学会等英国官方具有有权威性的学术组织,由他们选出一个专家组来评审金奖候选人的业绩。我的奖状是由英国机械工程学会主席签字,而不是Jost,所以这个奖是有权威性的。

冯立昇:不是国际摩擦学理事会?

温院士:金牌是Jost为主席的国际摩擦学理事会颁发的,每年奖励世界各国一位学者。Jost已去世,但他与中国摩擦学界关系很好,来过多次。中国的摩擦学在国际上还是有威望的,我觉得在国际上也坐得住。中国机械工业部以前几个老部长很重视这个学科,过去中国的机械设备确实在摩擦学上很差劲,他们搞了好多次工业调查报告,同时办各类培训班,普及摩擦学知识推动技术革命。

冯立昇:就现在国际上来看,哪几个国家摩擦学水平比较高?

温院士:要讲国际上的摩擦学,那中国可能还不错。其他国家的研究突破也很少。中国的摩擦学人很多,实力很强,无论理论还是实践都是先进的。俄罗斯和日本一贯重视摩擦学研究,学术水平很高,美国和欧洲研究近来成果不多。总的来说,国外不太景气,还是中国比较热闹。

冯立昇:这么说来,我们中国摩擦学水平现在是处于国际领先地位的?

温院士:取得这样的地位也许是因为有两个国家重点实验室起到推动作用。一个是我们清华大学摩擦学国家重点实验室,另一个是中国科学院兰州化学物理研究所摩擦、磨损与润滑实验室(固体润滑国家重点实验室)。兰化所实验室现在研究的方向不是太明确,我认为需要开辟新的领域,我们清华实验室也存在同样的问题,两个国家重点实验室都需要明确学术上的制高点。“热闹”不完全代表学术水平和业绩。