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30多岁,就荣获国家科技进步一等奖
马伟明1960年出生于江苏扬中市,爸妈都是普通人。他从小就体弱多病、骨瘦如柴,在邻居孩子眼中就是一个“病秧子”。但他天资聪慧,学习成绩优异。然而刚考上高中,父亲却要求他退学去学手艺,以分担家庭重担。
马伟明拗不过固执的老爸,只好放弃读书,拜师学起了无线电修理。这下急坏了他的数学老师,亲自登门做工作,她告诉马爸爸:这孩子悟性极高,培养得好很可能成大器。正是这位女教师的执着和坚持,中国少了一个会修无线电的师傅,多了一个为国家打造最尖端武器的军事科学家。
1978年,马伟明参加高考,被海军工程大学录取。师从我国电机界著名专家、海军首批教授张盖凡,学习船舶电气工程专业。可是进入军校后他却受不了纪律约束,认为一个做科技创新的人,需要有足够的自由。最后硬着头皮在这里学习4年后,他就不再想深造了。张盖凡教授早就发现了他这个善于动脑、总有奇思妙想的奇才,于是就不断写信鼓励马伟明考研。
最后一封信是一纸命令:“你必须马上回校考取研究生!”张盖凡对马伟明的培养,可谓倾尽心血:逼他考上研究生,又将他逼上讲台,挑最难的研究生课程让他主讲,从如何思考到怎样定方案。一步步带领马伟明走上科研之路,在实验初期,更是拖着病弱的身体,陪马伟明在实验室工作,直到深夜……
马伟明心里清楚,核心技术是买不来的。由于长期受到西方的技术封锁和制约,上世纪90年代初,中国因为技术落后,船舰发电机这样的核心部件,只能依赖进口,海防发展处处受制于人。当时,我国研制新型常规潜艇,需要进口高效能的十二相整流发电机系统。而这种发电机,只在少数几个发达国家投入军事应用,我们就必须花巨资购买。
一次,在与外商的技术谈判中,马伟明敏锐地发现,电机输出电流存在“固有振荡”问题,一旦超过临界点,就会造成整个动力系统的瘫痪,自负的西方专家根本不屑一顾,还傲慢地声称:他们的产品根本不存在问题!
这件事深深刺痛了马伟明:“核心技术必须中国制造,否则,我们永远只能拴在别人的裤腰带上过日子。”但电机“固有振荡”是行业内的一大难题,连国外专家们都束手无策,更何况中国在这一领域还完全是空白。要想解决这个难题简直难于登天,马伟明却憋着一股劲:没有科技的强大,中国就谈不上真正强大,唯有发愤图强真正掌握核心技术,才能在世界高技术领域占有一席之地。
在恩师张盖凡的支持下,他用仅有的35000元,制造出两台小型十二相电机,展开了国产十二相发电机的研制工作。没有实验室,他就砸掉水槽,将一间仅20平方米的洗脸间改造为实验室;为了做模拟防水环境下的试验,他们买来食盐研制“人工海水”;没有经费,把旧电机壳买回来,自己动手装配;没有起重设备,肩扛棒撬,把笨重的铁家伙弄进实验室。图纸设计完成了,马伟明就穿上工作服下车间,与工人一起干……
1800多个日夜,马伟明他们反复试验,拆了装,装了拆,测量、记录、分析,仅实验记录和报告就堆了半间屋子。在对数十万组数据综合分析的基础上,终于查明原因,成功研制出带整流负载的多相同步电机稳定装置,发明了带稳定绕组的多相整流发电机。就这样,只有30多岁的马伟明,从根本上解决了困扰世界电机界多年的“固有振荡”难题,此项发明荣获国家科技进步一等奖。34岁,他就破格晋升为教授。
怒斥外国权威专家被誉为“中国电磁弹射之父”
有趣的是,后来当马伟明再次赴那家公司验收设备,指出该类电机系统存在的设计缺陷时,外方首席专家还不屑一顾地说:“你的理论太离奇,我们听不懂。”因为对方压根就没有把这名中国年轻人放在眼里,说完转身要走。这下马伟明被彻底激怒了:“先生,我们是在讨论科学,你不懂,我可以教你!”翻译被他的怒吼惊呆了!望着马伟明久久不敢张口。“照直译!”马伟明厉声道:“再加一句,我分文不收,免费教!”外国专家一下子就懵了。
当对方从世界专利索引上证实,“带整流负载的多相同步电机稳定装置”,发明专利条目下赫然标注着:中华人民共和国海军工程大学马伟明等,马上就换了一副笑脸,又提出拿出百万美元“私下交易”,要马伟明透露给他们解决“固有振荡”的专利技术。事实上,当时就连科技非常先进的美国,也没有很好地解决这个问题。马伟明自然严词拒绝。他说:“专利技术不仅属于我个人,更属于我的祖国!”
此后,这家在全球都非常“牛”的发动机公司,不得不将原来视为核心机密的整套设计图纸取出来,交给马伟明审查,向他请教设计缺陷。这是一个富有戏剧性的变局:8年前,中国与之谈判,引进其专利技术和生产线,但遭到该公司的断然拒绝:“只卖产品,不卖专利。”时过境迁,现在这家公司反过来要购买中国人的专利技术。
事后马伟明说:“从对中国进行技术封锁到向我们购买专利,从傲慢无礼到请求我们解决技术难题,这件事说明,中国人完全有能力赶超世界先进水平!”
听到此事后,恩师张盖凡激情难抑。他说:“当年我们和外国专家打交道,不知看了人家多少白眼,受了多少窝囊气。那时,我们技不如人,受制于人,为了学点东西只能忍气吞声。现在我的学生敢对外国权威专家说,你不懂,我教你!真是扬了国威!”
此后,马伟明又凭借一系列科研成果,在38岁时就成为博士生导师,这在整个中国乃至全世界都非常罕见!
2001年,41岁的马伟明当选最年轻的中国工程院院士,而这年恰逢张盖凡老先生去世。从此马伟明接过恩师肩上的科研重担,不仅正式走上了中国船舶电机科研之路,更开启了中国船舶技术独立自主的新时代!
2018年5月13日,中国第一艘国产航母威武下海。海外媒体称,中国航母动力技术获重大突破,下一艘航母即可电磁弹射。众所周知,电磁弹射系统相比滑跃起飞,不仅能够降低对飞机的损耗,还能在短时间内起飞更多的艦载战斗机,而早在十几年前,目光超前的马伟明就瞄准了电磁弹射技术。 这是美国历时20多年、耗资32亿美元的科研项目。当时蒸汽弹射器是国家立项,但马伟明竟然绕开蒸汽弹射,直接去研究更先进更难的电磁弹射。很多人都出来阻止:中国连蒸汽弹射都没研制出来,又怎能一步登天研制电磁弹射呢?马伟明当然知道风险很大,但他说:“搞科研就得担风险,国防建设急需,天大的风险也要干!否则,国家要我们这些院士干什么?”5年里,马伟明遇到的困难不计其数,承受的压力难以想象,经历了无数次的失败,他跟同事们一起,不分昼夜地连续攻关,就连大年初一也在实验室过。
2008年,他们终于研制成功小型样机,接着又做出了1:1单元设备样机,突破了全部关键技术,使中国成为世界上第二个掌握电磁弹射的国家。马伟明说,电磁弹射技术非常复杂,它是近年来世界海军强国争相发展的重点领域,也是代表未来新型主战舰船标志性的核心技术。在科技成果鉴定会上,一位白发苍苍的老专家抚摸着样机,激动得流下热泪,他对马伟明说:“有你在,中国更有希望了。”
2016年,在央视科技盛典颁奖晚会上,罕见首曝我国自行研制的电磁拦阻装置与电磁弹射器。更公开宣布,马伟明团队在电磁发射这一领域的研究取得集群式突破,不仅实现与世界最强国家的同步发展,更推动中国武器发展从化学能到电磁能的发射革命!马伟明被西方媒体誉为“中国电磁弹射之父”!要知道,这项技术美国人花了20多年都没完全弄懂,一时间我国再次成为世界的焦点。
美国人称他“一人抵得上十个师”
其间,马伟明也将目光瞄准了大国重器核潜艇,因为深知这种“海底暗器”的巨大威力,所以各国海军一直致力于高性能潜艇的研制。我国早期的核潜艇因为噪音太大,曾被西方嘲讽为“海底拖拉机”。所以,拥有更好静音水平的潜艇,就像战机拥有了隐身能力,对掌握进攻主动权具有重要意义。
但由于潜艇空间狭小,承载重量受限,为其提供体积小、重量轻、容量大、效率高的交直流电源,一直没有解决方法。当马伟明率先提出用一台电机同时发出交流、直流两种电的设想时,电机界普遍认为,这是天方夜谭。
面对质疑,马伟明没有任何动摇,他说:“搞技术创新就是要人无我有、人有我优。我们研究的东西,就没有一个是跟着人后面跑的。”经过十几年的艰苦攻关,2001年,马伟明终于研制出世界上首台交直流双绕组发电机系统,彻底摒弃了传统机械推进轴,一下将噪音大幅降低,完成了一次“潜艇静音”的创举。该产品2002年通过鉴定,正式生产装备部队。就连美国海军部门得知后,都羡慕不已。
之后,受此鼓舞的马伟明团队,又马不停蹄地集中力量,向第三代集成化发电系统的研制发起全面冲击,并先于美国研制成功,在与西方的科研竞争中,马伟明带领他的团队,一次次实现了从“跟跑者”到“领跑者”的转变。
在央视的采访中马伟明说:“领先国外10年以上的综合电力系统,不仅仅就是解决一个噪声、操纵性和经济性问题,本质是为了解决高能武器上舰的问题。”
30多年来,马伟明几乎每天一睁开眼就争分夺秒投入科研,每天在实验室要工作十几个小时,一天只能睡三四个小时的觉,超负荷工作导致了他病痛缠身。2005年,他到北京出差,领导强行留下他到医院检查,检查结果中显示10项生命健康指标中有7项不合格……
让马伟明深感内疚的是,多年来他对家人确实亏欠太多。2007年,父亲被检出患上了早期胃癌。老人从江蘇老家,奔着当院士的儿子到武汉住院手术,当时马伟明特别忙,天天泡在实验室,结果给父亲约好了手术却忘记告诉老爷子。
直到父亲在医院等了几天后,终于忍不住气呼呼地闯进实验室,他这才想起来,赶紧安排送老爷子去医院。
几个月后的一天,马伟明从生产设备地回家时出了车祸,颈部骨裂需要住院观察,但他却带着颈套天天到实验地工作。祖国利益高于一切,虽然已经取得一项又一项巨大成果,但马伟明研发创新的脚步却始终不敢停下。
2010年,他研发出“中压直流输电网”,中国也因此成为世界上第一个在舰船上,实现中压直流综合电力系统的国家,这一技术水平反超领先美国十年!
2017年,已经两鬓斑白的马伟明,又提出一个足以改变海军装备发展的思路,在世界独创性地提出“全能舰”的概念。全能舰,就是指将电磁轨道炮、激光武器、电磁火箭炮、电磁线圈炮等舰载高能武器,与全电舰船技术集成,使一艘战舰具备系统的防空、反潜反导和对海、对岸的精确打击能力。对于马伟明和他的团队来说,他们的不懈努力,就是要让中国先对手一步,实现作战样式的创新与变革,主导和引领未来海上作战样式!
中国海军核心武器装备能日益强盛,马伟明绝对是背后的大功臣。这位“国宝级专家”,多次受到国家领导人的接见和鼓励。
美国人甚至称他“一人抵得上十个师”,但马伟明从不居功自傲,而是时时提醒自己生命有尽头,事业无止境。唯有把培养后人、提携后学作为神圣职责,事业才能得到延续,作为团队带头人,他给学生打工,给年轻人出思想、出课题、出经费,让他们在重大课题中施展才华。
截至2021年,马伟明院士先后为祖国培养了海防领域的7名博士后、70名博士和116名硕士。在他的带领下,这些年轻人不少已在国际上崭露头角,曾被习近平主席亲自签令嘉奖的肖飞就是其中的一员。为此,马伟明十分欣慰地说:“为了国防事业,我心甘情愿做一匹驾辕拉套的马。”