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追记精度理论的开拓者费业泰

2016-4-25 11:24:59  来源:中国计量测控网 
字号: 13号字 16号字

  神舟浴火腾飞升空,蛟龙耐寒深潜入海,高度精密的仪器在热胀冷缩时会产生什么变化?如何才能保证它们正常运转?我国高新技术领域的每一项重大突破,都离不开精密仪器学科的支撑。

  在我国精密仪器领域,很多知名专家自称“费家军”,因为他们有着共同的导师——我国现代精度理论及工程应用的奠基人、合肥工业大学教授费业泰。在把60年人生奉献给精密仪器事业后,今年2月26日,费业泰教授在合肥逝世,享年82岁。

2007年,费业泰被授予国际测量与仪器委员会“终身贡献奖”

60年努力,奠基我国现代精度理论及工程应用

  “精度”与“误差”这对反义词,是人类科学研究中不可回避的问题。而费业泰一辈子的工作,正是不断消除误差,追求越来越高的精度。

  1955年,费业泰在合肥工业大学留校任教,同年6月加入中国共产党,1959年来到新开办的精密仪器专业。那时,新中国工业建设刚刚起步,我国对精度与误差的研究几近空白,机械工业总是难逃噪音大、震动大、能耗大的“傻大粗”模式。

  现在精度测量以微米为标准,而当时的标准是毫米甚至厘米,相差千倍、万倍,为了改变这一切,费业泰养成了没日没夜工作的习惯。由于精密仪器特别敏感,为了确保实验质量,多年来,费业泰在忙碌一天后,晚上仍会趁夜深人静继续待在实验室。

  经过长期的研究,费业泰提出了精度误差理论,半个多世纪来,这一理论在我国社会主义现代化建设的各个领域中得到了广泛应用,并成为我国精度评定的基本方法以及精密仪器学科的理论基础。

  航天器在太空中飞行,向阳与背阳的两面温度相差数百摄氏度,由于膨胀系数标准有误,用什么材料才能确保卫星正常使用,一直长期困扰我国航空业的发展。九十年代末,时任我国某型卫星研制部门负责同志找到了费业泰。

  在大量实验的基础上,费业泰发现原有的检测方法和计算标准存在较大误区,于是创新膨胀系数的检测和制定方法,不仅成功解决了精密仪器的稳定问题,还依此提出了全新的热误差理论体系。

  在我国精密机械领域,曾一度陷入加工设备每个部件都要高精度的误区。这不仅大大提高了成本,而效果也并不稳定。针对这一情况,费业泰在我国率先提出“最好的部件在一起不一定能有最好的性能”这一理念,找到了误差传递的规律,并利用这一规律提出了新的方法,不再要求每个部件均为高精度,而是通过不同部件之间的最优组合,保证机械设备的高精度。这一方法成为我国最新精度理论的重要内容。

  60年来,费业泰承担并完成了40余项高水平科研项目,发表过320余篇论文,获得9项省部级奖励,是安徽省五一劳动奖章获得者,为我国重点科研项目解决了大量实践难题,被称为我国精度理论的开拓者。2007年,费业泰被国际测量与仪器委员会(ICMI)授予终身贡献奖。

潜心钻研,淡泊名利拒绝美国抛出的“橄榄枝”


费业泰教授主编的有关精密理论的著作

  《误差理论与数据处理》是费业泰的9本专著之一,他的学生、合肥工业大学仪器科学与光电工程学院院长于连栋教授介绍,该书1981年被列为国家重点教材,成为我国精密仪器学科理论的开拓之作。30多年来,该书再版7次,被全国200余所高校采用,很多年轻一代的杰出青年、长江学者,都是读着它迈进了精密仪器科学的殿堂。

  “做科研不能带有一点功利心。”合肥工业大学仪器科学与光电工程学院苗恩铭教授至今牢记着费业泰的教导。

  其实热误差理论,费业泰早在1980年代就已经发现并进行总结,但很长一段时间内,热误差的研究一直是领域内的“冷门”,甚至其理论的科学性也受到质疑。

  如今苗恩铭率领的热误差研究团队,在全国已处于领头羊的位置,但最初这个研究之“冷”,曾让他想到放弃。

  “科研不能追名逐利,什么方向热门做什么,你在科学的路上走不远。”费业泰的一再告诫,让苗恩铭坚持了下来。如今,热误差理论,已经成为精密仪器学科典型的三个学科方向之一。而热误差理论研究团队,也不断在我国重大项目中建功立业。

  费业泰的老伴郭子顺还记得,1989年费业泰在美国西雅图华盛顿大学做客座教授时,他所负责的波音公司一项科研项目原计划要做9个月,但在他的努力下仅用时6个月。费业泰的出色表现引起了美国方面的兴趣,向他抛出橄榄枝,表示如果他愿意留下,就可以拿到绿卡。但费业泰毫不犹豫地拒绝了,甚至放弃了应得的3个月优厚报酬,毅然提前回国。

虽然淡薄名利,但费业泰对国内相关产业的发展一直十分关注。

  “中国数控机床的落后,让老先生一直耿耿于怀。”苗恩铭说,费业泰在1980年代发现热误差后,研究了国际上近30年来数控机床精度的发展,预测未来机床如果要提高精度,必须利用其材料结构的热特性来设计。

  当时费业泰找了很多国内大型企业,建议企业进行相关研发提高产品精度,但当时普通数控机床很好卖,他的建议被一一拒绝。1990年代中期,费业泰受邀到日本作学术报告,他的理论引起现场日本、德国专家的注意,并特意向他请教。2005年,日本企业生产了第一台热亲和数控机床,现在这种机床已经成为全世界最著名的数控机床之一。

  “现在很多国内企业产品卖不出去,又去模仿,但只能模仿个外形,其实它的核心思想是我们这边出来的,但是当年国内却没有人相信。”苗恩铭说。

教书育人,言传身教关注每个学生前行

  为了保证人才培养质量,费业泰不但对学生因材施教,还始终坚持在科研一线,用自己的言行给学生们做好榜样。


2013年,费业泰与学生们在桃李园合影

  “费老师知道每个学生的特点,哪怕我们毕业了,他还会一直关注着。” 于连栋说,费老师去世后,有同学在微信群里晒出老师以前寄来的信,老人家对这位学生从专业方向到人生道路,都给出了言辞真切的建议,让人十分感动。

  费业泰一生严谨,今年48岁、早已是博士生导师的胡鹏浩教授回忆起恩师的严谨时说:“怕挨训、被训怕了,但总是被训得心服口服。”

  2003年的暑假期间,时任学院副院长的胡鹏浩去找费业泰汇报工作,因穿着随意让老师很不高兴。

  最初胡鹏浩不以为然,他觉得不是工作日,也不在正式场合,穿着随便一些无所谓,但老师的反问让他意识到自己的不足:“老师说,如果现在学院有急事,需要你立即送一份材料到教育主管部门,你觉得你现在的穿着合适吗?这就是费老师的做事风格。”

  “我参加工作后,学校安排我授课,但费老师坚持让我再等一年,用一年的时间备课。” 费业泰的学生、合肥工业大学仪器科学与光电工程学院副院长夏豪杰副教授说,费老师认为“照本宣科是没有质量的授课”,只有精心准备,才能真正传授给学生知识。

  除了专业知识和严谨的科研态度,费业泰带给学生的,还有做人的道理。

  2004年,胡鹏浩评上了教授,但费业泰却说其实不希望他这么早获评,随后老先生的一席话让胡鹏浩非常感动。

  “他说虽然我评上教授,但知识的宽度和广度沉淀不够,可能会碍于面子,到哪都端着架子,不懂的也不好意思问,时间一长,就会越来越空。”胡鹏浩说,从那时起,他不管到哪,遇到不懂的就会直接问,

  2011年夏天,77岁高龄的费业泰在北京进行完一项国家专项答辩后,急着赶回合肥,由于北京暴雨,等到23点仍然不能起飞,临时也买不到火车票。

  “下着大雨,他跑到火车站,没有票又回到机场,这么大年纪,我看着很心疼,就劝他住一晚明天再走,他却坚持要当天回去。”当时随行的夏豪杰说,当天老人家等到凌晨4点,才得到登机的通知。

  早上7点,费业泰带着一身疲惫抵达合肥,随后立即赶到办公室时,这时夏豪杰才发现,费业泰坚持赶回来的原因,只是答应给一位研究生修改论文。


2013年,80岁的费业泰仍坚持工作

  “费教授辛勤工作60年,精于专业,一心教书育人,忠诚于人民的教育事业,是一位有理想信念、有道德情操、有扎实知识、有仁爱之心的好老师。”合肥工业大学党委副书记周军说。

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