兰州化物所固体润滑实验室：小众学科大众科学

在体育界，摩擦和磨损无处不在，润滑非常重要。伽利略木星探测器无法部署在太空天线中，而且某一类型的卫星扫描机制也无法正常运行。航空发动机主轴承异常磨损...是由润滑故障引起的。

润滑是一个次要的主题，但就像空气和水一样，它是人类生存的必需品。没有润滑，体育世界永远不会运动。

我国西北地区有一支强大的润滑团队——中国科学院兰州化学物理研究所(以下简称兰州化学物理研究所)固体润滑国家重点实验室(以下简称实验室)，已在兰州扎根60年。历经几代人，为我国润滑领域不断提供科技支持，如创始人陈少力、中国科学院院士党洪欣、中国工程院院士薛群基、中国科学院院士刘为民等一批青年科学家。

兰州建立了固体润滑

1957年，苏联发射了第一颗人造卫星。太空时代来了。在太空中，真空蒸发会使液体和半流体油脂瞬间失效。当时，中国还没有固体润滑的课题。

在“支持大西北”的号召下，1958年，包括润滑在内的中国科学院石油研究所三个实验室的“108”从大连西迁到兰州。其中，陈少力先生创建了固体润滑学科，并与来兰州的党洪欣等人一起创建了中国固体润滑学科，开始了固体润滑材料的基础和应用研究。

1965年，毕业于山东大学的薛群基来到兰州化工学院攻读研究生，师从陈少力。他清楚地记得兰州火车站的站台是一个有几根棍子和毛毡的棚子。兰州化工学院前的南昌路是一条尘土飞扬的土路。"虽然条件不好，但每个人对学习和工作的热情都很高。"薛群奇回忆说，每天晚饭后，他都会从图书馆拿几把椅子，那是学习的最好地方。

1967年，中国第一颗人造卫星东方红一号进入了研发的关键阶段。然而，卫星天线的导电润滑材料技术已经成为一个难题。为了解决短波天线在100℃到-100℃的导电润滑问题，党洪欣带领团队成员到北京科学仪器厂进行研究和改进。历经艰辛，该团队成功研制出一种新型固体润滑膜，解决了卫星发射信号传输的关键问题。

1970年4月24日，“东方红一号”成功发射，“东方红”的旋律响彻宇宙。这是实验室听从祖国召唤、科技报国的历史性标志性事件。它仍然在实验室荣誉榜的前列。

从黄海之滨到黄河之滨，实验室成功开发了几十种不同性能的特种复合润滑材料、润滑脂、润滑涂料等，以响应国家“从天到海”的科研需求。它参与了“两弹一星”等一系列项目，为祖国许多重大项目的实施做出了重要贡献。

这只是开始。60年来，实验室一直非常重视人才队伍建设。在时代发展的每个阶段，都有优秀的科学家带领这个团队克服困难，达到新的高度。

在北京，他受到了总书记的表扬。

1987年，经中国科学院批准，兰州化工学院成立了“固体润滑开放研究实验室”，由薛群基任主任。当建设刚开始时，实验室只有12个人，7个房间和50套设备。到1999年，该团队被科技部批准建立固体润滑国家重点实验室。

尽管条件艰苦，实验室在推广空间润滑材料、超低温齿轮润滑材料、海洋环境专用润滑防污降噪涂料等方面取得了大量成果。为航空航天等领域的国家重点工程提供了数十种关键润滑材料或润滑技术，受到**的好评。

2000年，实验室被授予为航空项目开发滑动轴承的任务。根据要求，轴承应能承受每平方厘米一吨以上的压力。困难和压力如此之大，以至于薛群基和其他人都希望住在实验室里。最后，经过团队日以继夜的研究，研究终于成功了。2004年，该成果获得国家技术发明二等奖，也是当时国家润滑学科最高科学技术奖。

1990年博士毕业后，刘为民像他的老师薛群基一样留在学院继续他的润滑研究。"在满足国家战略需求的基础上，我们将做任何国家需要的事情."这是刘为民经常对他周围的科学研究人员说的话。

2003年的一件“大事”改变了时任实验室主任刘为民的科研生涯。当时，我国唯一一颗服役的风云气象卫星在延长服役条件下发生了机械故障，问题是太空润滑油。此时，兰州化学研究所已有十年没有生产空间润滑油了，其大部分科研工作都致力于固体润滑。刘为民以前从未涉足航空航天液体润滑领域。他立即组织力量开展相关研究。团队成员经常通宵工作，需要5年时间来完成研发任务。他们在不到两年的时间里开发出了新的润滑剂，耐磨性提高了至少5倍。面对危机的任命深深触动了刘为民:“我们的研究应该从满足国家需求开始，以我们拥有的知识和技能为基础解决问题。”截至2018年，该团队已成功设计并制备了世界上最完整类型的空间液体润滑油，如氟硅油、氟硅油烃油、聚烯烃替代环戊烷、线性全氟聚醚、离子液体等。，并建立了比较完善的润滑材料体系来支持中国航天工业的发展。

2017年，刘为民当选为第19届党代表。在人民大会堂，当他在*总书记的报告中听到天宫、蛟龙、大型飞机等重大科技成果时，不禁感到兴奋。在这些重大项目中，他的团队开发了六大类数十种润滑材料技术。

在世界上，把创新贴上中国的标签

在建设创新型国家的新的历史时期，青年科学家加入了为国家战略需要服务的科学研究主战场。

现在，来自刘为民的研究员周峰是固体润滑国家重点实验室的主任。他告诉《中国科学新闻》，在英国剑桥大学学习的三年中，他经常和老师谈论他的学习和生活，实验室的科研工作，以及如何发展润滑学科。“这种关心和情感交流让我觉得，虽然我在国外，但我从未离开过。”周峰说。

2008年，周峰重返实验室，组建了自己的团队，开辟了一个基于仿生学的新研究方向，发现并人工模拟了自然界润滑成分的结构，发明了减阻材料。2015年，他在该领域的成就获得国家自然科学二等奖。

"用创新的方向来促进年轻人的成长."现在，周峰经常在实验室帮助年轻人理清他们的研究方向。如副研究员蔡美荣设计的自制凝胶润滑剂，颠覆了数千年来的润滑使用模式，在世界范围内开辟了一个新的研究领域。

2013年，王鹏博士从马克斯·普朗克等离子体物理研究所博士后工作站回到实验室。起初，他很困惑。这时，他的导师刘为民提醒他注意在极端环境如核环境中的润滑。

“经过接触，我发现这个方向很好。70%的核泄漏事件是由微动磨损引起的。润滑材料非常重要。然而，中国在这一领域的研究薄弱，其产品依赖进口。我们的实验室应该有历史责任，发挥国家战略科技力量的作用。”王鹏说道。

目前，王鹏及其团队研制的固体润滑薄膜材料已首次成功应用于托卡马克核聚变装置，解决了遥操作机械臂关节轴承的润滑问题。未来，它们还将为中国聚变工程实验堆提供全面的润滑保障。

王鹏坦率地说，他深受老师的影响。“老师已经在这里默默地呆了35年，告诉我们什么是忠诚和使命。我从未想过去别的地方。”

在刘为民看来，人才应该*使用它。“1992年我还不到30岁，老师薛群基先生就让我当实验室的副主任。我们实验室的传统是敢于用人，在实际工作中培养人才。”

“这里就像是科学研究的天堂。它是宽容、放松、信任和支持的。每个人都能以稳定的心态做自己喜欢的事情，不会分心。”周峰认为，建设和谐进步的科学研究文化是实验室能够代代相传并持续发展的重要因素。

这样一支只能勇敢战斗的队伍，在科技部组织的国家重点实验室评审中，五次获得“优秀”。从基础研究到应用研究，除了高科技产品，在工业应用方面也有许多成就。例如，经过十年的努力，实验室开发的润滑材料已经通过了多次测试。从配方到技术的整个过程克服了技术上的困难。今年3月，它达到了国际标准认证，可用于大型国产飞机。

“固体润滑是一门跨学科的边缘学科，从事固体润滑的科技工作者需要有一颗坚强的心，愿意成为阶梯的精神，默默奉献的精神，坚持理想不放弃的毅力。”兰州化学研究所所长王启华说。

刘为民说:“目前，我国高端润滑材料产品基本上被发达国家垄断。我希望，在2035年中国成为创新型国家之前，中国能够在许多润滑领域超越西方发达国家，真正达到世界前列。”