《闻雁集》六十六:张学军
开心田螺
2026-04-03 17:53:15
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跨界求索,逐光而行

张学军

时值母校吉林大学八十周年校庆,应张希校长相邀,有幸为《闻雁集》撰稿。提笔伏案,一时间思潮涌动。1986年我走进吉林工业大学(以下简称吉林工大)金属材料工程系金属材料及热处理专业,就此开启了四年的大学时光。2000年,原吉林工业大学、吉林大学等五校合并组建为新吉大,我也顺理成章地成为一名吉大校友。时光荏苒,今年恰逢我入学40周年,谨以此文,回顾自己一路走来的学习与工作经历,希望能为诸位校友提供些许启发,并衷心感谢母校的培育之恩及各位老师、校友长期以来的帮助。

1. 筑梦启航,为理论与实践能力打下坚实基础

我出生于黑龙江省齐齐哈尔市富拉尔基区,自小好动,尤擅足球,从小学一直踢到高中。彼时,我对学业不怎么上心,成绩中等偏下,这让父母操碎了心。如今回想,能考入吉林工大,于我而言实属幸运。

1986年初,高三下学期,父母从东北重型机械学院(现燕山大学)调至吉林工大工作,我们举家迁往长春。转入长春市八中寄读时,距高考已不足半年。陌生的环境、教材与师生,加之吉林省高考录取分数线比黑龙江高出十分左右,压力陡增。几次模拟考试成绩均不理想,班主任甚至对我父亲说:“以孩子现在的成绩,报考大专更为现实。”或许正是这句话刺激了我,又或许是新的环境和教学方法激发了我的兴趣,接下来的半年,我集中精力复习,渐渐找到了状态,自信心也随之增强。高考放榜,我的总分竟高出重点线9分,被吉林工大录取。

图1. 1987年在吉林工大校园

彼时的吉林工大,作为工科强校,尤为注重学生扎实的理论基础与解决实际问题的能力,其汽车工程学院、农机学院等在国内名列前茅。

大学一、二年级的基础课压力不小,许多同学从初中到高中一路苦读,进入大学后难免想松一口气,面对繁重课业有些不适应。但于我而言,一切才刚刚开始,初高中未被学习压垮,此刻反倒精力充沛,每一门课程都激起我强烈的好奇心。同时,校园文体生活丰富多彩,体育运动更是久负盛名,尤其是校足球队多次蝉联长春市大学生联赛冠军,令我向往不已。入学第二年,我如愿加入校足球队。自此,校园生活便成了每日出早操、周三下午集中训练,课余时间到图书馆或二教占座看书、写作业,偶尔聚在电视机前观看体育赛事,日子过得愉快而充实。

图2. 1989年在长春市大学生足球联赛获得冠军(第一排右一)

吉林工大的基础课教师理论功底扎实,授课风格各异,但认真严谨是他们共同的特点。高等数学和线性代数的张喜武老师功底深厚,语言诙谐幽默,能用生动形象的语言把复杂的数学概念讲得异常透彻。理论力学的李润老师,理论扎实,风格严谨,每步推导都一丝不苟,听他的课必须集中精力,稍有疏忽便会错过知识点。还有讲授物理化学的曲宝忠老师,除了教学水平高以外,也重视培养学生良好的实验习惯,记得有一次我在化学实验作业中省略了一个步骤,直接给出结果,他在评语中写了一大段话,告诉我实验科学中的每一个步骤都非常重要,如果错过了,实际工作中可能出大问题,这段话对我触动很大。老师们生动严谨的教学风格极大激发了我的学习热情,前两年我的基础课成绩始终名列年级前茅,也为日后保研打下了坚实基础。

几年后我去长春光机所读研,好几门基础课和专业基础课的老师也是从吉林工大请去的,我记得有讲授数值方法的王友吾教授、矩阵论的戴天时教授、数字信号处理的王树勋教授等等,不能一一列举。他们进一步发扬吉林工大优良的教学作风,让更多学生受益,在此向他们表示深深的敬意!

大三开始进入到专业基础课和专业课的学习,我又深刻感受到吉林工大在培养学生实际动手能力方面的鲜明特色。老师们都能结合自己的课题和工作经历,把枯燥的理论与现实世界联系起来,深入浅出,引人入胜。讲授金属工艺学的吴鹏老师,上课不用讲义,全凭一支粉笔,无论简单的金属零件还是复杂的结构部件,从构造原理到制造工艺,一气呵成,工工整整书写在黑板之上,无半点差错;讲授材料超塑性的连建设教授刚从法国留学回国,已经是著名青年学者,课堂上不仅展示了该领域国际前沿研究状况,也带给我们的一些崭新的国际视角。

大三至大四的时光转瞬即逝,期间几次实习,让我切身感受到书本知识在实践中的应用。校内金工实习,我们操作C6-16车床加工高压锅排气阀,从绘图标注公差、制定工艺步骤,到在师傅指导下亲手操作机床,当看到自己加工的零件经测量满足公差要求时,那份欣喜难以言表。我还去了长春一汽、辽宁鞍钢等大型国企实习,对金属材料专业在工业生产中的地位和作用有了切身感受,也开始思考毕业后的去向。

我毕设指导老师与长春光机所的黄辉老师有合作,于是帮我联系了长春光机所做毕业设计。长春光机所与吉林工大距离很近,中间只隔了一条人民大街,但我之前对它并不了解。老师和师兄们说这里是中国光学界的顶尖研究所,创始人是两院院士王大珩先生,还有“知识分子的优秀代表”蒋筑英等英模人物,能到这里实习当属三生有幸。

接收我实习的是应用光学国家重点实验室(以下简称应光室)超精密加工组,组长是王秀文老师(后来成为我第一位硕士导师),组内还有负责检测的韩荣久老师和负责加工的马文生老师。这个组接收过几批吉林工大的学生做毕业设计,对学生素质都比较满意。当时组里有多个团队,从不同角度开展金属超精密加工研究,根据我的专业安排了“热处理工艺对金属超精密加工表面质量影响”的题目。王老师对我讲,材料的性能直接影响加工质量,而我们国家这方面是短板,要从基础做起。由于实习时间有限,我的工作限定在对几种典型金属材料进行金相组织分析,观察晶界在超精密加工前后的变化,从而摸索影响加工质量的因素。在吉林工大和长春光机所老师的共同指导下,历经两个多月完成了毕业设计,王老师和其他几位老师都很满意,其中一些结果也为我后来的研究生论文打下了基础。

80年代末,大学毕业生还享受分配制,去向大多是一些国营企业,也可以选择留本校或去其它高校、研究院所读研究生。毕业设计的这段经历让我感受到了国立顶尖研究所的学术氛围和解决国家急需的那份自豪感,更坚定了去长春光机所读研究生的决心。

图3. 1990年在长春光机所协助外国专家检修设备(前左一)

2. 由“材”向“光”,巨擘引领奠定科研事业方向

1990年,研究生招生实行学校推荐制,我以综合排名第一、专业排名第二的成绩,获得了保送长春光机所读研究生的资格,并如愿以偿成为王秀文老师的学生。王老师在超精密加工领域造诣深厚,长春光机所首个精密切削实验室即由她创建。实验室里有一台从美国引进的MSG 325金刚石车床,在当时极为先进。我记得来自全国各大院校的精密加工团队都在这里开展研究,包括吉林工大于俊一教授团队和王立江教授团队、国防科大李圣怡教授团队等等。各路精英汇聚于此,在和他们的接触交流过程中,我领略到了不同学术思想间的碰撞,也从他们身上学到了很多东西。

王老师结合我的专业背景确定了研究方向,主要是通过金属材料热处理工艺改变其微观组织结构,从而探究对超精密加工表面质量的影响。我们初步选定无氧铜反射镜(OFHC mirror)作为研究对象,因为它是红外光学系统中的重要元件,其表面粗糙度直接影响系统性能,而无氧铜本身的材料缺陷可以通过热处理加以改善。在王老师和长春光机所黄辉老师的指导下,我制定了详细的实验方案,利用光机工厂的热处理设备处理材料,利用吉林工大基础楼电镜实验室的扫描电镜和透射电镜分析处理后的微观组织结构变化,然后再利用应光室的金刚石车床进行切削实验来验证方案效果。题目确定后的几个月,我一直在光机工厂、基础楼电镜实验室和应光室金刚石车床室之间反复奔波。功夫不负有心人,到了1991年上半年,实验取得了比较好的进展,我们发现冷变形加再结晶退火是一种非常有效的工艺手段,可以大大改善金相组织的致密性,切削结果也显示无氧铜反射镜的表面光洁度有明显提升。我第一次领略到材料工艺与超精密加工之间的内在奇妙联系,为此兴奋不已。

然而,就在此时,一件意想不到的事发生了。王老师体质一直比较弱,工作劳累导致心脏病发作住进了医院,与病魔抗争数月后,1991年中秋节过后不久不幸去世。我一时陷入迷茫,论文刚刚有起色,导师忽然离世,今后的路该怎么走成了摆在我面前最大的难题。

就在我一筹莫展之际,另一位对我科研生涯影响深远的人——余景池研究员回国了。余老师是1940年生人,毕业于浙江大学光学仪器系,是改革开放后首批考入长春光机所的研究生,师从潘君骅院士与唐九华院士,在光学仪器设计、光学加工检测方面有很深的造诣。余老师是中国科学院选派到联合国的技术支持专家,一直在叙利亚大马士革某光学中心开展援助工作。1991年,正值第一次海湾战争爆发,不得不提前回国,被安排在应光室工作。当时的实验室常务副主任是翁志成研究员(后来成为我的博士导师),他正在布局非球面数控加工方向,也是“九五”国家急需,刚刚获批中国科学院重点项目。鉴于余老师的研究背景和学术水平,翁老师就把这个任务交给了他。余老师马上开始招兵买马,我也第一时间找到他毛遂自荐。他在详细了解我的学术背景和前期工作后,欣然同意做我的导师,但认为我的光学基础偏弱,要求我一定要补修大量光学课程,并且把我的研究方向从单纯的材料加工转向数控光学加工、检测设备研制及工艺。

光学是物理学的一个分支,对数学和物理基础有比较高的要求,好在我对自己的数理基础很有信心,心想自己从材料转到机械,现在又要转到光学,从前面的工作结果看还是能够胜任的,于是便放下心理包袱,全身心投入到工作中。

接下来的一年半时间,我一边配合余老师制订完善数控非球面机床方案,一边在长春光机所研究生部“疯狂”选修光学课程,有光学仪器总体设计、应用光学、像差理论等。在边学边干的过程中,我顺利完成了硕士论文“数控非球面光学加工的计算机模拟和工艺实验”,其主要内容也为“九五”重点课题“非球面自动加工与在线检测设备”提供了重要支撑。

硕士毕业,我曾一心想出去找工作,因为当时大家对读博都不是很积极。或许是我的硕士论文结果和积极的工作态度打动了翁志成老师,他极力说服我留在实验室工作。考虑到重点实验室这个优秀平台和高水平的导师队伍,我最终选择留所。如今看来,这是一个无比正确的决定。

接下来的两年时间,我一直在“九五”重点课题团队负责计算机控制软件及非球面加工工艺研发,成为名副其实的核心骨干。翁老师和余老师一直鼓励我攻读博士学位,于是1995年,我报考并顺利通过入学考试,成为长春光机所在职博士生,翁老师是我的第一导师,余老师是第二导师。由于一直在非球面数控加工团队工作,我博士论文的选题便确定为非球面数控加工设备与工艺方向。

1997年,“九五”重点项目顺利结题,各项指标都达到了当时国内最好水平,我的论文在此基础上也顺利完成。由于项目意义重大,王大珩院士、母国光院士、唐九华院士都亲临项目鉴定会。更幸运的是,在翁老老师和余老师的提议下,鉴定会次日便举行了我的博士论文答辩会。王大珩先生担任答辩委员会主席,母国光先生任副主席,委员会成员有唐九华院士、王家骐研究员(2005年当选中国科学院院士)、姜会林教授(2015年当选中国工程院院士)、余景池研究员、王立江教授、辛企明教授。他们共同为我留下了一张弥足珍贵的合影。

图4. 博士答辩合影,左起辛启明教授、翁志成研究员、唐九华院士、王大珩院士、我本人、母国光院士、王家骐研究员、王立江教授、姜会林教授、余景池研究员

3. 出海复归,引进国际前沿光学系统先进制造理念

1997年还有一件重要事情,我的公费留学申请获得了教育部批准,准备前往美国亚利桑那大学光学中心做为期一年的访问学者。该中心是国际三大光学中心之一,学术水平举世闻名。Jose Sasian教授来信催我尽快成行,于是博士答辩一个月后,1997年10月7日,我踏上了飞往美国的航班。

到达图森(Tucson)以后,Jose和我进行了深入交谈,他觉得我的背景特别适合于去Mirror Lab实验室开展大口径反射镜数控加工研究,我一听喜出望外,Mirror Lab可是世界顶级的大型反射镜制造中心,一定能学到很多东西。我与Mirror Lab的项目经理Buddy Martin和Dr. James Burge取得联系,他们正在加工LBT望远镜的8.4 m口径主反射镜——这是当时世界最大的单体主镜。我非常兴奋,因为国内当时的技术水平只能加工0.5 m口径的反射镜,看到这样一个庞然大物,内心震撼可想而知。非球面反射镜由于各点曲率半径不一致,需要采用可变形应力盘进行加工,即使这样,应力盘吻合程度也时常发生变化,会造成很强烈的中频误差。他们构想通过监测磨盘与镜面之间摩擦力的变化,来反演它们之间的吻合程度,进而在算法中进行补偿,考虑到我在数控加工、计算机仿真方面的背景,就让我参与进来。我花了几个月的时间,完成了一个摩擦力监控与磨头工作函数仿真软件,实际应用效果很好。两年后,Buddy和Jose访问长春光机所时告诉我,这个软件还在使用。这段工作经历也为后续我主持研发国家重大项目4 m非球面数控加工及检测设备提供了宝贵经验。

研究工作之余,Jose建议我选修James Wyant教授开设的“Opti513-光学检测”和Roland Shack教授开设的“Opti518-像差理论”两门课程,这两位都是光学领域的顶级大师。我如饥似渴地汲取知识,也深深领略了两位不同风格大师的课堂风采。回国以后,我把这两门课程内容进行整理,结合自己的工作在长春光机所研究生部开设了“现代光学检测与仪器”这门课程,每学期60学时,一讲就是二十几年,深受同学们欢迎。

时光飞逝,转眼就到了1998年9月,离我访问学习结束仅剩一个月。美国同行都希望我留下来继续光学加工检测方面的工作,经费他们支持。我起初有些犹豫,毕竟留下来可以学到更多先进的知识,但当时中国科学院的引进人才项目已经获批,催我回去。正在犹豫不决之时,余景池老师作为高级访问学者也来到了Tucson,他告诉我一个重要消息:国内“十五”期间要发展高分辨率大视场光学遥感卫星,翁志成研究员提出的“离轴三反”方案获得预研支持,急需有人组织队伍落实。我一听机会难得,于是毫不犹豫地购买了回程机票。1998年的10月7日,我踏上了回国航班,至此,国外的学习时长刚好一年整。

图5. 1998年回国前美国同行送行午餐,左起Buddy Martin博士、Marty Valentine经理、Jose Sasian教授、我本人、余景池研究员

4. 勇挑重担,攻克“离轴三反”自主制造难题

回国后,我进一步了解到,传统同轴两反射镜光学系统因中心遮拦,难以在原理上同时实现长焦距与大视场,而长春光机所提出的离轴三反射镜新结构,可以有效解决这一矛盾。翁志成老师凭借深厚的光学设计功底完成了多种离轴三反设计,已经获得预研项目支持,但由于系统失去了回转对称性,光学加工检测和装调难度显著提升,当时还没有有效的解决方案。回国之前,我曾跟美国同行聊过此事。据他们讲,“真正天基应用的离轴三反技术只掌握在少数几家美国公司手中且严格保密,相机口径都不大(小于600 mm)。这项技术对你们来说难度巨大”。国内对这项技术也有很大争议,主要集中在“国外都没使用,我们怎么敢用?”“即使设计出来也加工不出来,加工出来也装调不出来”等等。当时面临的情况是,以我们的设计作为方案的两个预研项目已经立项,但最后想要工程立项,把预研项目做好的同时,还要具备工程化能力。翁老师说:“你既然回来了,这个担子就压在你身上了,年轻人应该有舍我其谁的气魄和闯劲”。

这是一项异常艰巨的任务,可参考的资料很少。凭借前期的工作基础以及国外这一年来积攒的经验,我开始尝试制订方案,埋头苦干了一个多月,总算有了一个比较清晰的思路。我认为要解决离轴非球面制造难题,必须抓到问题的“根子”,所有难度都是“非回转对称”带来的,因此必须抛弃传统回转对称的加工装调模型,重新建立一套针对离轴非球面的新模型。这其中要面临一些基础性的问题,比如非回转对称复杂曲面磨头轨迹规划、多自由度大视场离轴系统装调是否存在解析解、镜面误差与失调误差的耦合和解耦问题等。基于这些认识,又请教了所内外一些专家,他们都提出了非常有启发的意见建议,特别是与潘君骅院士的几次交流令我受益匪浅。这样又过了一个多月,终于形成了离轴非球面加工检测的初步方案,所内评审专家认为基本可行,但还要进一步完善,至此我才松了一口气。令我欣慰的是,我提炼出的基础性问题和解决思路得到了大家非常肯定的评价,也符合当时国家杰出青年基金项目(以下简称杰青项目,2025年调整为青年科学基金项目A类)向解决工程中科学问题予以适当倾斜的导向,大家建议我将这部分内容精雕细琢,积极申请。抱着试试看的心态,我填写了申报书。

1999年上半年在忙碌中匆匆度过,期间方案得到进一步完善,验证实验也取得了很大进展。“杰青”申请书通过了函评,通知7月上会答辩,一切似乎都朝着好的方向发展。

正当我积极准备答辩之时,又一个小意外发生了。我在所里组织的排球比赛中左腿跟腱断裂了,伤势严重,手术后医生嘱咐要休养三个月。我一听急了,离答辩仅剩一个月,这样的机会怎能错过?在我的坚持下医生妥协了,但要求全程有人照顾。答辩地点在烟台长岛,当时长春到长岛交通很不方便,要乘坐火车、换乘汽车再搭乘摆渡轮船。凭着年轻恢复快,我两星期后便能下地拄拐行走了,在我妻子、两个师弟和一个学生陪同下早早启程。记得在去长岛的摆渡轮船上,遇到了一同参加答辩的十几位候选人,当时大家并没有感受到很大竞争压力,一路欢声笑语,畅谈未来,留下了一段美好的回忆。

答辩过程虽然紧张,但也还算顺利。忐忑了一段时间,终于收到通知:答辩通过了!欣喜万分!现在回想起来能获得资助,对于今后的学术生涯至关重要。

接下来几年,我全身心投入到离轴三反预研项目和杰青项目当中,研究团队也不断扩大。期间经历了无数个日日夜夜的加班奋战,免不了经历项目拖期、实验失败的挫折。好在团队一直坚持不懈,上级领导始终信任支持。终于在2005年顺利完成了预研项目,指标全部满足要求,工程项目随即立项。我的“杰青”项目也顺利结题,终评获得优秀。

2007年,我国首个离轴三反空间相机随卫星发射升空,在轨取得了优异图像,受到用户高度评价。至此,空间对地遥感翻开了离轴三反光学系统广泛应用的新篇章,也使我国遥感相机的幅宽跃居世界第一,不完全统计,该技术支持了国家重点型号遥感任务20余项。

现在回想这段历程仍感慨万千,成功的要素有国家急需、前期技术积累、团队团结一心坚持不懈、上级信任与支持等,正可谓天时、地利、人和缺一不可。而我要总结的有两点:一是对待新技术要有足够的宽容心和耐心;二是要善于在工程任务中提炼发现科学问题并给出“切合实际”的解决方案,这也一直是我工作中遵循的原则。

5. 再接再厉,建成国际最大口径4 m SiC反射镜制造平台

离轴三反光学系统的成功研制推动我国高性能空间遥感技术发展进入快车道。“十一五”末开始,国家提出高分辨成像能力要比肩国际最高水平,光学系统口径需达3 m量级甚至更大,如此一来,大口径反射镜制造工艺和设备便成为技术瓶颈。SiC材料由于其优异的力学和热稳定性,被欧美列为空间光学反射镜首选材料。但常规常压烧结技术受大收缩率限制,最大单体SiC反射镜口径仅为1.5 m,且对我国严格封锁。另外,SiC硬度与金刚石相当,高精度加工难度极大,2 m以上制造工艺与设备更无先例可循。

在所创新经费支持下,我们开展了SiC镜坯前期研制工作,但最大能力是800 mm左右,而且不太稳定,非球面加工设备和工艺也仅能满足1 m量级。面对如此大的跨度,一开始大家有些望而却步,我当时已经是所长助理,兼任光学系统先进制造中国科学院重点实验室主任,经过研讨,所领导班子又一次把重担压给了我。虽然难度巨大,但大家的共识是“这件事情做有可能成功,也可能失败。但是不做,我们就永远摆脱不了受制于人的局面”。

图6. 2005年ICO世界光学大会,向诺贝尔奖得主查尔斯·汤斯教授介绍SiC反射镜

团队中负责镜坯制造的是赵文兴研究员,他是王大珩先生的关门弟子,一直从事玻璃材料研究。在前期SiC创新项目中,他摸索出一条反应烧结技术路线,收缩比是常压烧结的1/10,有望把SiC尺寸做大,但反应烧结SiC是两相结构,其表面质量没有常压烧结好,需要表面改性处理。国外报道的改性技术采用化学气相沉积(CVD)的办法,在SiC表面镀上一层α相SiC或硅覆盖表面缺陷,再进行高精度加工,这种方式成本相当高,并且工作温度大于1000摄氏度易导致镜面变形,尺寸也只能做到1 m量级。为此,负责镀膜的高劲松研究员提出采用物理气相沉积(PVD)的办法加以解决,基于磁控溅射镀膜设备在接近常温条件下完成改性,关键点在于如何保证膜系的牢固度和致密度。经过几个月讨论,我们逐渐理出一条比较清晰的技术路线,就是采用常压烧结,控制收缩率完成子镜坯制备,然后通过反应连接技术获得全尺寸镜坯,粗抛光达到一定精度后进行PVD改性,最后再进行精密抛光。在这个技术思路基础上,由我牵头制定了详细的技术方案,并作为总体技术负责人申报了国家重大装备研制项目“4 m量级高精度SiC非球面反射镜集成制造系统”。2008年5月,项目通过立项评审,正式启动。

虽然立项了,但质疑声仍不绝于耳,主要集中在“国外最大口径才做到1.5 m,而且一直没有突破,你们这条路肯定走不通”。有了前面离轴三反的经验,大家对这样的质疑也都习以为常了,然而真正干起来,难度还是超出想象。譬如,烧结收缩率虽然控制的比较小,但是镜片尺寸太大,难免存在内部缺陷从而造成开裂,从素坯成型到多次烧结完成要一年左右时间,就像蒸一锅馒头,要一年后出锅才知道碱放多了还是少了。从2010年到2015年,团队一共失败了4次,大家焦虑的心情可想而知。赵文兴研究员凭着山东人的倔劲儿,愣是没有放弃。期间,我组织团队彻夜分析原因,最终把问题根源定位在真空烧结温度场均匀性控制。通过与大连理工大学的国内顶级力学团队合作,重新进行了温度场有限元精确仿真计算,在此基础上优化了真空炉内部结构和反射镜轻量化构型,直到第五次烧结,我们终于成功了!

2016年,4 m SiC镜坯刚出炉时表面还是很粗糙的,发布消息时,有人嘲笑这像是一个“出土文物”。如何把“出土文物”变成高质量的光学反射镜,还要经过多道关口。我们先后自主研制了高精度的快速铣磨机床,完成非球面成型(图7);研制出世界最大口径磁流变(MRF)抛光设备,完成精密抛光(图8);应用自主研制的PVD镀膜改性设备,历经数次攻关,获得了稳定工艺参数,最终实现了4 m量级SiC非球面反射镜研制(图9)。该反射镜最终面形精度15 nm,形象地说,相当于对北京市六环区域内进行土地平整,要求六十公里范围内高度差小于±0.2 mm。

图7. 2016年4 m SiC反射镜镜坯完成

图8. 2018年4 m磁流变抛光

图9. 2018年4mSiC反射镜完成镀膜

2018年,4 m口径SiC反射镜成功研制后,国内外争相报道。我记得法国一家著名大口径光学制造商的首席工程师,也是我的老朋友发来祝贺邮件,先是对这个成就给予高度评价,最后在信的末尾问了一句“能否卖给我们一套4 m反射镜?用在地面望远镜,肯定不用于天基”。我当时一笑,心想这与我十几年前向法国公司咨询购买1 m口径SiC反射镜时的说法如出一辙。

接下来的几年里,团队继续不断完善制造工艺,SiC反射镜良品率和质量稳步提升,完成了十几套2 m以上大口径SiC反射镜,支撑了我国多个重大型号任务,直接牵引的项目经费超过100亿元,长春光机所也当之无愧的成为世界最大口径碳化硅光学反射镜制造单位。现在我们可以自豪地说:大口径SiC反射镜技术从原材料、镜坯制备、高精度光学加工检测到改性镀膜全链路的设备工艺全部自主可控,大口径高性能光学反射镜受制于人的局面一去不复返了!

图10. 2025年光学系统先进制造全国重点实验室先进光学制造团队获中国科学院先进集体荣誉

在长春光机所园区一角,静静地摆放着一块4 m SiC反射镜(图11),镜面上的裂纹依稀可见,这是第4次烧结失败后,我们将开裂镜坯经粘接后抛光重新形成的反射镜,现已成为入所教育基地。背墙上的文字介绍了反射镜研制的艰辛历程,激励着一批又一批新入所的青年职工为国家光电事业发展前赴后继。开头两句赫然在目:“有志者,事竟成,破釜沉舟,百二秦关终属楚;苦心人,天不负,卧薪尝胆,三千越甲可吞吴”!

图11. 第4次烧结的4m SiC反射镜

回望来路,从母校吉林工大启程,由材料转向光学,四十年倏忽而过。这一路,我穿越过迷茫,也拥抱过荣光;挑战过极限,也创造过历史。但无论走得多远,我的学术生涯始终与母校血脉相连。是母校“求实创新、励志图强”的校训,为我打下了立身处世的坚实根基;是母校老师们严谨求实的治学精神,为我点亮了通往科学殿堂的启蒙之光。值此八十周年校庆之际,我愈发感念那段在母校求学的青葱岁月,感念每一位给予我教诲与帮助的师长与同窗。

躬逢盛世,使命在肩。我将继续以母校赋予我的品格与勇气,在科技报国的道路上砥砺前行。衷心祝愿母校积历史之厚蕴,宏图更展,再谱华章!

张学军,中国科学院长春光学精密机械与物理研究所(简称长春光机所)所长、研究员、博士研究生导师,中国工程院院士,第十四届全国人民代表大会代表。1986年至1990年就读于原吉林工业大学金属材料工程系金属材料与热处理专业,1993年至1997年在中国科学院光学精密机械研究所先后获得硕士、博士学位,1997年10月至1998年10月在美国亚利桑那大学任助理研究员,归国后在长春光机所工作至今。1999年获国家杰出青年科学基金资助,2016年当选国际光学工程学会会士(SPIE Fellow),2023年当选中国工程院院士,2025年当选美国光学学会会士(Optica Fellow)。现任《eLight》主编,《Light: Science & Applications》编委。长期从事空间光学系统先进制造技术研究,在新型空间相机设计与光学系统高精度制造理论方法、复杂曲面集成制造工艺与装备、大口径长焦距空间相机地面“零重力”装调技术等方面做出了系统性和创造性贡献,使我国星载可见光相机分辨率、覆盖宽度实现跨越发展。发表SCI及EI收录论文190余篇,授权发明专利240余项,获国家科技进步二等奖3项(第一完成人2项)、国家技术发明奖2项、中国科学院杰出成就奖2项、省部级一等级7项以及光华工程科技青年奖、中国航天基金会钱学森杰出贡献奖、中国空间科学学会科技奖、吉林省五一劳动奖章、吉林省劳动模范等荣誉。

供稿 | 校长办公室

排版 | 王语圻 高畅

图片 | 作者本人提供

编校 | 兰去非

审核 | 冯世博

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