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少年段正澄

1964年段正澄與夫人合影。

段正澄所在籃球隊獲得1964年大專院校教工籃球錦標(biāo)賽男子組冠軍。

2013年段正澄在新西蘭奧克蘭大學(xué)和學(xué)生們在一起。

2019年7月，段正澄接受采集小組訪談。

■郝日虹

60多年來，段正澄用畢生所學(xué)致力于科研創(chuàng)新，用師者風(fēng)范悉心教書育人，用敬業(yè)奉獻(xiàn)帶領(lǐng)學(xué)術(shù)團隊。他曾寫下樸實無華的“自律自勉”之言：“緊密結(jié)合實際，求真務(wù)實，為我國機械制造加工技術(shù)與裝備的創(chuàng)新發(fā)展盡微薄之力?！倍@也正是段正澄學(xué)術(shù)人生的真實寫照……

段正澄（1934—2020）

機械制造與自動化專家，中國工程院院士。江蘇省鎮(zhèn)江人。1957年畢業(yè)于華中工學(xué)院（現(xiàn)華中科技大學(xué)）機械系，畢業(yè)后留校任教，1979年起擔(dān)任該校機械自動化教研室主任，1985年晉升為教授。

在60多年科教生涯中，段正澄始終堅持深入一線與企業(yè)合作，以機械制造與自動化學(xué)科為基礎(chǔ)，面向國家重大需求，注重與新領(lǐng)域技術(shù)結(jié)合，進(jìn)行多學(xué)科交叉融合，開展高端裝備的創(chuàng)新研究和工程化開發(fā)，在我國自動化加工技術(shù)與裝備領(lǐng)域發(fā)展的不同階段取得了一批重要的創(chuàng)新性成果——主持研發(fā)我國首條“連桿稱重去重生產(chǎn)線”，參與設(shè)計國內(nèi)首條“曲軸動平衡自動生產(chǎn)線”，解決了第二汽車制造廠建廠急需；在國內(nèi)率先突破曲軸數(shù)控高速磨削加工的核心技術(shù)和工程化瓶頸，成功研發(fā)我國首臺擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的數(shù)控曲軸磨床，并經(jīng)過30多年的努力，進(jìn)行了一系列工藝創(chuàng)新、機械系統(tǒng)結(jié)構(gòu)創(chuàng)新和磨削過程控制創(chuàng)新，主持研發(fā)了三代6種型號的數(shù)控曲軸磨床，填補國內(nèi)空白；組建了國內(nèi)最早的機械科學(xué)與激光技術(shù)相結(jié)合的科研團隊，研發(fā)了采用激光切割預(yù)加工待焊板邊的新工藝，解決了切割頭和焊接頭自動更換的光路復(fù)用難題，創(chuàng)造了在同一臺機床上進(jìn)行激光切割—焊接組合加工的新方法；將機械科學(xué)與放療醫(yī)學(xué)相結(jié)合，開展了對焦點大小實時調(diào)整、病灶三維精確定位、有效輻照防護(hù)及單源活度測量等核心技術(shù)及機械結(jié)構(gòu)的攻關(guān)，研發(fā)了世界首臺全身伽馬刀。

其科研成果獲1978年全國科學(xué)大會獎2項，國家科技進(jìn)步獎一等獎1項、二等獎3項等，2011年獲湖北省科學(xué)技術(shù)突出貢獻(xiàn)獎；授權(quán)專利24項（發(fā)明專利12項），發(fā)表論文217篇；主編《光機電一體化》、參編《機械工程手冊》，主、參編教材5本；先后被評為全國優(yōu)秀教師、湖北省勞動模范等。

求學(xué)路

終圓兒時“機械夢”

1934年6月15日，段正澄出生在江蘇省鎮(zhèn)江市。雖然并非書香門第，但其父母都讀過私塾，兩人深知讀書的重要性，對于孩子的教育非常重視。

1938年，4歲的段正澄進(jìn)入私塾開始讀書。彼時的私塾，學(xué)的是“四書五經(jīng)”。因此，段正澄的啟蒙教育是從學(xué)習(xí)中國傳統(tǒng)經(jīng)典開始的。中國傳統(tǒng)優(yōu)秀文化在段正澄成長過程中，對他的品格修養(yǎng)、治學(xué)態(tài)度、為人處世等有潛移默化的滋養(yǎng)。

1941年，段正澄進(jìn)入江漢里初小，成為了一名小學(xué)生。因為考試成績優(yōu)異，他直接跳過一年級，從二年級開始讀。在這里讀了3年后，1944年，段正澄升入鎮(zhèn)江縣小碼頭小學(xué)就讀，正是在這一年，段正澄的“機械夢”在一個不經(jīng)意的瞬間被“點燃”。

那一年，段正澄對一家德國人開的面粉廠產(chǎn)生了濃厚興趣。這家面粉廠與段正澄家只隔著一條20多米寬的小河，廠房建得非常氣派，是一棟6層樓房。他的一個同學(xué)是這家面粉廠職工的孩子，時常帶著段正澄和其他同學(xué)到面粉廠里面玩。

因此段正澄見到了面粉的整個生產(chǎn)過程：小麥被電機拉到六樓，逐層向下運送，每一層都有加工設(shè)備，經(jīng)過各種機器的一系列加工，到了一樓，小麥就變成了面粉和麩皮。這種神奇“變身”令10歲的段正澄非常著迷，他一下子感覺到機械很有意思，希望自己長大后能夠研究這個。

從此，段正澄更加勤奮努力，成績一直保持在班級前三名。1947年，他考上了當(dāng)?shù)刈詈玫某踔小?zhèn)江縣初級中學(xué)。中學(xué)時期，段正澄的學(xué)習(xí)成績始終名列前茅。1950年，他考入江蘇省四大名校之一 ——鎮(zhèn)江中學(xué)。兩年后，因父親的公司搬遷到武漢漢口，全家也隨之搬去，正值高三的段正澄轉(zhuǎn)學(xué)到湖北省漢陽高級中學(xué)（現(xiàn)漢陽三中）就讀。

轉(zhuǎn)學(xué)后的段正澄依然成績優(yōu)異，特別是物理，更是出類拔萃。當(dāng)時教他的物理老師非常希望他能夠報考物理專業(yè)。只不過，段正澄心中早有打算——他始終惦念著兒時的“機械夢”。填報高考志愿時，他的第一志愿很篤定，選擇了華中工學(xué)院（現(xiàn)華中科技大學(xué)）的機械工程系。

1953年，19歲的段正澄成為華中工學(xué)院成立后招收的第一屆大學(xué)生，就讀于機械工程系金屬切削機床與工具專業(yè)，向著兒時的“機械夢”邁出了堅實的一步。1955年，隨著院系調(diào)整，該專業(yè)合并到機械制造專業(yè)，而后，機械制造專業(yè)又與自動化技術(shù)專業(yè)整合，成為機械制造與自動化專業(yè)。自此，這個領(lǐng)域成了段正澄深耕一輩子的科研沃土。

挑大梁

兩條生產(chǎn)線解燃眉之急

1957年，成績優(yōu)異的段正澄畢業(yè)留校，成為華中工學(xué)院機械系的一名教師，從此扎根喻園，一干就是60多年。

留校之后，初入科研之門的段正澄早已醞釀出自己的研究思路——把機械和電氣合起來，在制造及自動化領(lǐng)域開展相關(guān)研究。因此，在留校后的一兩年內(nèi)，他惡補了7門電氣工程方面的功課。事實證明，這種“自我充電”對他之后的研究頗有助益。

1958年，段正澄開始做課題，正式踏上了科研之路。他先后到湖南省株洲市國營第331廠、河南省洛陽市第一拖拉機制造廠、黑龍江省哈爾濱市東北機械第十四廠等多個工廠，參與生產(chǎn)設(shè)備技術(shù)改造。

盡管改造生產(chǎn)設(shè)備并非易事，但能夠?qū)W(xué)到的知識付諸實踐，解決實際問題，這一切都是段正澄樂見其成的。他邊做邊學(xué)、邊學(xué)邊做，深入工廠一線將理論結(jié)合實踐，不斷積累經(jīng)驗，一步一個腳印地成長。

在他看來，對于機械制造及自動化而言，書本上的知識學(xué)得再多，如果不能付諸實踐，轉(zhuǎn)化成生產(chǎn)力，面向現(xiàn)實需求，研究價值便會大打折扣。

“堅持把科研寫在工廠里”——在科研起步階段，段正澄的治學(xué)理念正在逐漸形成。

1968年，為了解決第二汽車制造廠（現(xiàn)東風(fēng)汽車集團有限公司，以下簡稱二汽）創(chuàng)建初期關(guān)鍵生產(chǎn)設(shè)備的研發(fā)需求，段正澄和同事帶領(lǐng)學(xué)生在上海第五機床廠，一待就是7年，其間通過不懈努力攻克了不計其數(shù)的難題。

當(dāng)時，由于所需資料難以查找，可供參考的生產(chǎn)線也無處可尋，研發(fā)難度可想而知。第一次挑大梁的段正澄明知難度很高，卻沒有退縮，而是披荊斬棘，堅定地向著既定目標(biāo)挺進(jìn)。

最終，段正澄主持研發(fā)出國內(nèi)首條用以提高加工精度和產(chǎn)量、采用復(fù)雜多工序自動加工的“LXQA型連桿稱重去重生產(chǎn)線”，參與研發(fā)出國內(nèi)首條“QDX—1型曲軸動平衡自動線”，填補了國內(nèi)空白，解了國家的燃眉之急。

這兩條生產(chǎn)線于1978年分別獲得全國科學(xué)大會獎，在二汽使用20多年效果良好，并被我國首部“機械工程手冊”和多本教材編錄。

經(jīng)過這兩條高難度生產(chǎn)線的歷練，段正澄更堅定了“注重科研創(chuàng)新”的理念和決心。他希望自己的研究是一個“從無到有”的過程，而不是簡單地低水平重復(fù)，盡管其間需要付出的心血和精力是常人難以想象的，他依然愿意傾其一生，一次又一次向未知領(lǐng)域發(fā)起挑戰(zhàn)。

零起步

“數(shù)控曲軸磨床”填國內(nèi)空白

曲軸，作為汽車發(fā)動機中最重要的零件之一，直接影響著發(fā)動機的性能。評價一部汽車品質(zhì)的優(yōu)劣，很大程度上取決于曲軸等關(guān)鍵零件。然而直至上世紀(jì)70年代末，由于我國缺乏生產(chǎn)曲軸的先進(jìn)加工設(shè)備，生產(chǎn)不出高品質(zhì)的曲軸，曲軸生產(chǎn)依然是制約我國汽車發(fā)動機行業(yè)發(fā)展的一大難題。

段正澄了解到，當(dāng)時國內(nèi)的高速曲軸磨床全部依賴于國外進(jìn)口，屬于“卡脖子”的高科技產(chǎn)品，且價格十分昂貴……面對國家需要和產(chǎn)業(yè)需求，段正澄決定帶領(lǐng)團隊朝這個方向邁進(jìn)——研發(fā)數(shù)控曲軸磨床。

然而，當(dāng)時國內(nèi)還沒有一臺數(shù)控機床，也沒人知道什么叫“數(shù)控”，更沒人了解數(shù)控曲軸磨床是干什么用的。

科研就像一口不知深淺的井，只青睞那些執(zhí)著追求、挖掘不止的人。迎難而上的段正澄梳理了當(dāng)時世界曲軸生產(chǎn)的先進(jìn)工藝，分析了團隊能夠從哪些方面趕超，率先提出了研發(fā)“高速數(shù)控曲軸連桿頸磨床”的想法，并完成了項目可行性報告。

從1977年起，段正澄帶領(lǐng)團隊開始做調(diào)研，先后細(xì)致地做了14種重要實驗，設(shè)計出的圖紙不下千份。從設(shè)計方案到制造樣機，段正澄從頭跟到尾，跟孝感機床廠的工人同吃同住。研究過程中每每遇到問題他都親力親為，想盡各種辦法去解決。

經(jīng)過近4年的攻關(guān)，1981年，段正澄團隊在國內(nèi)率先突破了曲軸數(shù)控高速磨削加工的核心技術(shù)和工程化瓶頸，成功研發(fā)出我國首臺具有自主知識產(chǎn)權(quán)的數(shù)控曲軸磨床，填補了國內(nèi)空白。

1983年，由段正澄作為第一完成人參與研發(fā)的“MBK8240型高速半自動數(shù)控曲軸磨床”項目成果獲得湖北省科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎一等獎。也是從這一年開始，他和團隊成員根據(jù)市場需求，不斷進(jìn)行設(shè)備升級改造工作。

段正澄曾經(jīng)表示，從事科學(xué)研究絕不能急功近利，選準(zhǔn)了目標(biāo)就要長期堅持，才能出成果、出大成果?！白鲅芯恳偷米〖拍?，不能外面來一個脈沖，自己就要震蕩?！?/p>

經(jīng)過近30年的探索和創(chuàng)新，段正澄帶領(lǐng)團隊先后攻克了“成形切入高速磨削工藝及端面燒傷緩解”“砂輪在線高精度成形修整”“磨削過程的優(yōu)化控制”等曲軸加工的主要難點，并開展了卓有成效的工程技術(shù)研究與創(chuàng)新，共研發(fā)X、XG、XJ3個系列，6個品種不同規(guī)格的數(shù)控曲軸磨床，達(dá)到國外同類產(chǎn)品先進(jìn)水平。

2008年12月，“高性能發(fā)動機曲軸高精度高效磨削加工技術(shù)與系列成套設(shè)備”獲得國家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎二等獎，是當(dāng)時曲軸磨床領(lǐng)域獲得的國家最高榮譽。

吃螃蟹

率先研發(fā)多種激光加工裝備

1979年，段正澄擔(dān)任華中工學(xué)院機械自動化教研室主任。身為教研室主任、學(xué)術(shù)帶頭人，段正澄深知，如果想讓教研室的每一位成員在學(xué)術(shù)道路上得到良好發(fā)展，選準(zhǔn)科研方向非常重要。1985年，段正澄發(fā)現(xiàn)了一個值得探索的新研究方向。

那年段正澄到日本交流，看到大阪大學(xué)開始研究激光工藝時，心頭一震，敏銳地意識到這是一個很重要的學(xué)科交叉的方向。當(dāng)時我國高檔激光加工裝備基本依賴進(jìn)口，這對于長年從事機械研究的段正澄來說，一直是塊“心病”。

盡管已經(jīng)到了知天命年齡，他依然希望自己能夠再為我國機械設(shè)備制造領(lǐng)域做點事情，打破激光加工領(lǐng)域的技術(shù)壟斷，為提高我國機械制造整體水平助力。

在得到時任校領(lǐng)導(dǎo)朱九思的大力支持后，段正澄開始向激光加工技術(shù)和設(shè)備研發(fā)領(lǐng)域發(fā)起進(jìn)攻，成為國內(nèi)該領(lǐng)域“第一個吃螃蟹的人”。

1986年，段正澄率領(lǐng)自動化教研室的科研團隊，與北京機床研究所、沙市機床工業(yè)公司共同承擔(dān)“七五”國家重點科技攻關(guān)項目“數(shù)控五軸聯(lián)動激光劃線切割機”。經(jīng)過5年的艱苦奮戰(zhàn)，1991年，國內(nèi)首臺數(shù)控五軸聯(lián)動激光劃線切割機研制成功，成為“激光加工國家工程研究中心”落戶華中科技大學(xué)的重要籌碼。

經(jīng)過這個項目，段正澄更加堅定了讓機械制造與激光加工“聯(lián)姻”的信心；同時，得益于該項目的鍛煉，他組建了國內(nèi)最早的機械科學(xué)與激光技術(shù)相結(jié)合的科研團隊。

此后，段正澄和團隊成員把激光加工作為一個非常重要的研究方向，并且根據(jù)市場需求不斷進(jìn)行設(shè)備升級改造。

團隊探索運用“學(xué)研產(chǎn)用”模式，先后研發(fā)了白車身激光焊接、不等厚板拼焊、激光非穿透緊密切割等一系列生產(chǎn)線，一舉突破了國外公司的技術(shù)壟斷，在汽車制造激光加工高端裝備生產(chǎn)中實現(xiàn)了國產(chǎn)自主化。

2003年，“高功率激光切割焊接及切焊組合加工技術(shù)與裝備”榮獲國家科技進(jìn)步獎二等獎。12年后，段正澄的學(xué)術(shù)團隊以華中科技大學(xué)名義申報的“汽車制造中的高質(zhì)高效激光焊接、切割關(guān)鍵工藝及成套裝備”項目獲得2015年國家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎一等獎。

段正澄團隊在激光加工方向取得的一系列項目成果，不僅改變了我國汽車制造中激光焊接、切割高端裝備被國外壟斷的局面，還帶動了國產(chǎn)裝備的跨越式發(fā)展，推廣應(yīng)用到航空、航天、航海、能源等領(lǐng)域。

攻堡壘

全球首臺全身伽馬刀造福百姓

1996年9月，深圳奧沃國際科技發(fā)展有限公司的負(fù)責(zé)人呂鳳華找到段正澄，邀請他加盟主持立體定向伽馬射線全身治療系統(tǒng)的研發(fā)工作。出于對醫(yī)學(xué)放療領(lǐng)域不甚了解、其成敗涉及患者生命安全等因素的考慮，段正澄對此項課題的承接非常慎重。

“我們國家每年新增的腫瘤患者在200萬人以上，但是放療的效果并不是很好。我覺得如果能夠完成這個項目，提高我們國家的放療水平，確實能夠造福老百姓，是件很有意義的事情?！睉阎@份仁心，段正澄決定接手主持這個項目。

他先是著手參與總體方案的設(shè)計，接著將匯集了放射醫(yī)學(xué)、精密機械、計算機軟件、計算機數(shù)控、圖像處理多個學(xué)科領(lǐng)域的100多名國內(nèi)外科學(xué)家和工程技術(shù)人員組織起來，根據(jù)總方案的要求分解項目任務(wù)，井井有條地推動項目進(jìn)展。

從改進(jìn)旋轉(zhuǎn)式頭部伽馬刀，到體部伽馬刀設(shè)計、制作及實驗，段正澄帶領(lǐng)團隊用了一年時間反復(fù)研討，耗時3個月繪制設(shè)備圖紙，又用一年半時間攻克一個又一個機械難題，最終研發(fā)出采用雙PLC和運動控制器構(gòu)成的開放式體系結(jié)構(gòu)的控制系統(tǒng)等。

1999年，經(jīng)過團隊3年的合力攻堅，具有我國完全自主知識產(chǎn)權(quán)的大型放療設(shè)備——OUR—QGD型全身伽馬刀問世。該設(shè)備在臨床試驗后獲得了國家有關(guān)部門批準(zhǔn)的生產(chǎn)制造認(rèn)可證和市場準(zhǔn)入證，標(biāo)志著我國無創(chuàng)傷醫(yī)療設(shè)備的制造已躍居世界領(lǐng)先水平。

全身伽馬刀可以進(jìn)行旋轉(zhuǎn)動態(tài)聚焦，使伽馬射線焦點對準(zhǔn)經(jīng)過精密定位后的腫瘤，進(jìn)行高劑量的伽馬射線輻照，從而殺死腫瘤細(xì)胞，大大降低了對人體正常組織和器官的損傷。

在投入市場應(yīng)用幾年后，全身伽馬刀使用效果得到了進(jìn)一步檢驗——2000年，全身伽馬刀通過了美國FDA（美國食品藥品監(jiān)督管理局）認(rèn)證并首次在美國進(jìn)行安裝。2005年11月，該成果獲國家科技進(jìn)步獎二等獎。

從機械和激光的交叉到機械與放療的結(jié)合，面對國家和人民需求，段正澄以敏銳的眼光快速捕捉科研空白點，憑借扎實的專業(yè)知識、勤懇的鉆研態(tài)度、堅韌的科研毅力，站到了科技創(chuàng)新的前沿。

師者心

提攜后學(xué)，孵育精良科研團隊

長期的科研實踐，讓段正澄不僅收獲了諸多創(chuàng)新成果，還培育了一支精良的科研團隊。

作為機械自動化教研室主任，段正澄帶領(lǐng)著全校最大的教研室團隊。該教研室是華中科技大學(xué)唯一的“全國先進(jìn)集體”，獲過“全國五一勞動獎?wù)隆?，并先后獲得10多個國家級獎項。李培根、邵新宇這些在機械工程學(xué)科領(lǐng)域作出過突出貢獻(xiàn)的院士都是從這個教研室走出來的。

“好的科研成果往往需要幾代人的共同努力。我所要做的工作就是為他們創(chuàng)造一個和諧、團結(jié)的氛圍，最大限度地挖掘他們的潛力?！碧峒斑@些團隊榮譽和優(yōu)秀人員，一向謙虛低調(diào)的段正澄驕傲之情溢于言表。

不論是學(xué)校同事還是學(xué)界同行，或是合作企業(yè)負(fù)責(zé)人，大家都一致認(rèn)為段正澄是一位非常稱職的學(xué)術(shù)帶頭人，其專業(yè)素養(yǎng)、學(xué)術(shù)品格、處事格局等總會讓人產(chǎn)生信任感和信服感，愿意與他合作，攜手攻堅克難。

段正澄不爭名不爭利，一心一意穩(wěn)扎穩(wěn)打地做科研。在談到科研創(chuàng)新和學(xué)術(shù)成果時他總是謙虛地說，這些突破并非他一個人的功勞，而是整個團隊集體協(xié)作的結(jié)果。

段正澄不但兢兢業(yè)業(yè)在科研領(lǐng)域深耕，作為一名高校教師，亦認(rèn)真履行教書育人職責(zé)，嘔心瀝血，先后培養(yǎng)了32名博士生、6名博士后等，不少人已成為學(xué)界的中堅力量；他關(guān)愛學(xué)生、用心良苦，將2011年度所獲湖北省科學(xué)技術(shù)突出貢獻(xiàn)獎100萬獎金全部捐出，用于資助貧困學(xué)子，希望培養(yǎng)出更多裝備制造業(yè)高端研發(fā)人才……

從1957年大學(xué)畢業(yè)留校到2020年因病辭世，段正澄一生扎根喻家山，用畢生所學(xué)致力于科研創(chuàng)新，用師者風(fēng)范悉心教書育人，用敬業(yè)奉獻(xiàn)帶領(lǐng)學(xué)術(shù)團隊。

他曾寫下樸實無華的“自律自勉”之言：“緊密結(jié)合實際，求真務(wù)實，為我國機械制造加工技術(shù)與裝備的創(chuàng)新發(fā)展盡微薄之力?！倍@也正是段正澄學(xué)術(shù)人生的真實寫照……

（郝日虹 作者單位：華中師范大學(xué)）