【走进中科院兰州分院】固体润滑国家队：书写中国“润滑”传奇

　　3 国家需要什么，我们就做什么

　　2008年9月27日，“神舟七号”航天员出舱时的一个细节引人注目。

　　航天员翟志刚进行出舱太空行走任务，在完全暴露的外太空环境下，进行了两项任务：一是展开一面中国国旗，二是从飞船外收回一个“小方盒”。当时有很多人疑惑，那个“小方盒”到底是什么？

　　其实，那个“小方盒”是安装在“神舟七号”载人飞船舱外的一个润滑材料试验装置。这个装置由一个样品台和一个底座组成。在样品台上布满一组不同颜色的小格子，这些小格子里存放的就是开展“神舟飞船应用系统固体润滑材料空间试验”的样品，主要用于开展低地球轨道环境，如原子氧、紫外辐射等对固体润滑材料结构和性能影响以及失效破坏机制的研究，为未来长期留轨运行的航天器可靠工作，研发新一代高可靠性、长寿命空间固体润滑材料与润滑技术提供理论与技术支持。

　　这也是我国第一次开展固体润滑材料的外太空暴露试验。而这个试验项目的负责人，就是薛群基的学生、时任固体润滑国家重点实验室主任的刘维民。

　　刘维民1962年生于山东莱西，1984年毕业于山东师范大学化学系，1990年在兰州化物所获得理学博士学位，之后进入固体润滑开放研究实验室，从事润滑材料及摩擦化学等研究工作。2000年，润滑实验室获批建设固体润滑国家重点实验室，刘维民成为润滑实验室进入“国家重点队”的第一任负责人。

　　作为润滑实验室的掌门人，刘维民经常把一句话挂在嘴边——“国家需要什么，我们就做什么”。从研究生到院士，从研究尼龙到研究航天润滑剂，刘维民始终坚持把科技论文写在祖国的大地上，推动我国润滑学科向前发展。

　　在刘维民的带领下，润滑实验室继续发挥其在航天航空润滑、材料磨损及合成润滑材料、摩擦化学等方面的研究优势。同时组建了空间润滑研究平台，揭示了空间润滑材料的作用机制，通过结构设计和组分调控发展出了多个系列空间润滑材料，并直接应用于我国的航天工程。实验室系统阐述了润滑剂作用的摩擦化学和摩擦物理机理，设计出低摩擦、抗磨损、高承载的多个种类的合成润滑油脂及添加剂，用于装备制造工业。

　　此外，刘维民还与团队共同努力，研制出了“多品种小批量”包括了固体润滑、液体润滑、复合润滑材料、润滑脂4大类共数十种高性能润滑材料。这些研究成果广泛应用于深空、深海、极地、航空航天等各个领域。

　　刘维民在这个过程中也收获了个人的成长与进步。由他参与或主持完成的“航空用特种润滑和密封材料技术”等4个项目先后获得国家技术发明奖二等奖、国家自然科学二等奖。2013年，刘维民当选中国科学院院士，2016年又当选发展中国家科学院院士，2017年，刘维民获得中国摩擦学最高成就奖……

　　如果说以陈绍澧、党鸿辛、薛群基为代表的科学家建立了润滑学科，并开启了润滑材料技术的转化利用，那么以刘维民为代表的研究者则拓展了润滑的学科领域和成果转化。从航天到深海远洋，从装备制造到民用科技，他们以满足国家需要为己任，开创了润滑实验室上天入海、服务社会的新征程。

　　4 把中国固体润滑研究推向新高度

　　2017年10月25日，北京钓鱼台国宾馆。

　　兰州化物所周峰研究员获得“何梁何利科学与技术创新奖青年创新奖”，这是继薛群基、刘维民之后，兰州化物所第3位获此殊荣的科学家。一年前，由周峰牵头完成的“工程材料表面的润湿及其调控”获得2015年度国家自然科学二等奖。当时只有39岁的周峰成为该奖项最年轻的第一完成人。

　　周峰是山东郓城人，2004年毕业于兰州化物所并获得博士学位。他在博士阶段的导师正是刘维民院士。层出不穷的奇思妙想、总能从生活中找到创新灵感……周峰的科研“灵气”在年轻人里是出了名的。

　　生活中，他经常会提出一些稀奇古怪的问题：包粽子的粽叶，除了芳香的味道，还有什么其他作用吗？为什么荷叶表面的水珠能自由滚动？为什么人体的关节灵活自如……

　　有一次，周峰从喝茶中得到了灵感。为什么喝茶后嘴里会觉得苦涩？深入研究之后，他发现这是个有趣的润滑问题：苦涩感并不是一种基本的味觉，而是因为舌头唾液润滑作用的消失。唾液中的粘蛋白与饮料中的多酚类化合物（例如单宁酸），由于氢键、亲疏水相互作用发生反应，从唾液中沉淀出来，造成了舌头表面的摩擦力增大，于是就产生了所谓的“苦涩感”。

　　这个“重大发现”有什么价值呢？利用这一原理，周峰和同事发明了一种“捕鱼神器”。在生活中，鲶鱼、泥鳅等鱼类表面黏滑不易抓取，而鱼类身体表面的湿滑物质实际上也是一种粘蛋白。通过合理的工程与材料学设计，他们让手套拥有释放单宁酸的涂层，戴上这种手套抓鱼，丹宁酸与鱼体表面的蛋白发生作用，摩擦力迅速增大，鱼体表面的润滑层被破坏，抓鱼就变得很容易。当然，这种设想不光是发明捕鱼神器那么简单，一旦被运用到水下黏附和密封等领域，那就成了真正的“重大发明”。

　　和老一辈科学家一样，周峰始终以满足国家需求为科研目标。他常说：“从实验室创立之初，我们的前辈为了国家重大需求，扎根西部，求真务实。现在，我们的目标依然没有变。”不过，和前辈相比，他的研究在服务社会方面的作用更加明显。

　　周峰长期从事软物质界面与材料、减阻降噪、仿生润滑、海洋防污等研究工作，在学术上，他提出了“湿滑”研究的科学概念，激发了人们对润滑这一概念的重新认识，并系统阐释了润湿和润滑的关系规律，提出了多种界面摩擦调控的原理方法，还提出了利用超分子组装发展新型自约束液体润滑材料的新理念。他在材料表面结构和化学改性方面开展了创新性系统研究，研发了十多种具有防腐减阻、减阻防污功能的仿生涂层材料，以及系列润滑添加剂和生物润滑材料。目前，周峰的相关技术已服务于多家企业，并且在国际上产生了重要影响。

　　2018年10月，当周峰接到固体润滑国家重点实验室新一任主任的任命通知时，他深刻地认识到，接过前辈的接力棒，自己有责任把中国固体润滑研究事业推向一个新的高度。

　　在周峰看来，提起科研，就如同想起祖国，想起家乡、爱人、孩子那样，早已成为生命、生活的一部分，不可分割，更无可替代。

　　这样的科研情怀，恰恰是对润滑实验室科学精神的最好诠释，更是实验室几代科学家薪火相传的科研文化。

　　回望来路，润滑实验室走过的岁月是披荆斩棘的60多年，也是润物无声的60多年。

　　60多年间，润滑实验室践行着“建设国际一流科研机构”的中科院办院方针，致力于高水平基础研究和应用基础研究、聚集和培养优秀科学家、开展高层次学术交流，在国家组织的重点实验室评估中先后5次获得“优秀”。

　　60多年来，润滑实验室的科技创新能力大幅提升，重大科技成果不断涌现，创新队伍建设持续优化，物质技术基础显著增强，国际合作日渐增多……

　　六十载风雨征程，几代人坚守创新。未来，润滑实验室仍将在新时代建功立业、科技报国，继续书写中国“润滑”的新奇迹。

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