马秋成:攀科研高峰 守育人初心

[来源:湖南日报·新湖南客户端] 2021-10-12 10:09:32

湖南日报·新湖南客户端通讯员 李银艳 王成奇 陈高兴 何好 冀志宏

9月25日晌午, “秋老虎”发威,热浪腾腾。马秋成教授对这样的高温天气习以为常,他从湘潭大学出发,驾车一个半小时,前往湘潭县白石镇一户与他联系紧密的湘莲加工专业户家,了解设备运行状况。

车子熟门熟路地驶入了乡村小道。常年下乡采集莲子信息、指导农户检修设备,马秋成皮肤晒得黝黑。看到马秋成下车走过来,正在清洗莲子的莲农们,纷纷与他打招呼:“马教——,您又来啦!” 老乡热情,“马教授”少了一个字,马秋成欣然接受,笑眯眯地一一回应。

这些年,马秋成走遍了湘潭县花石、中路铺、白石、茶恩寺等湘莲产地,莲农们都认得这位常年与泥土打交道的“马教”,但他们不知道的是,“马教”同时把科研做得“高大上”。

1992年3月从北京理工大学机械制造专业硕士毕业后,马秋成来到湘潭大学机械工程学院从事教学和科研工作。这一干,就是29年。29年间,他笃志科研、潜心教学,把研究工作既做到了绿色荷塘的田间地头,也做到了九天之上的宇宙空间,培养的人才不计其数。

立足莲田:他的使命是服务地方

9月的湘潭县白石镇,正是湘莲采摘加工的繁忙季节。

在湘莲加工专业户周湘武的加工车间里,一袋袋莲子倒进机器入料口,另一头出口输出去掉了莲心的成品。这是一台全自动鲜莲子去心机,设备上喷印的“湘潭大学专利技术”几个红色的字格外醒目。

出生在湘莲产地的马秋成,注定与“莲”结下不解之缘。缘分,从2009年说起。

那年夏日的一天,马秋成的工作室外,一阵急促的敲门声响起,一位中年汉子带着浓厚的乡音:“请问您是马秋成教授吗?”

汉子是湘潭县花石镇的一名莲农。他略显局促地说:“马教授,我们过去给莲子去心都是手工,效率低,后来有人发明了半自动去心机,但还是需要人工操作。现在莲子种植规模越来越大,工人却愈发难找,马教授能不能帮我们设计一种全自动的去心机械呢?”

面对这位朴实憨厚莲农的请求,马秋成没有丝毫犹豫,满口答应下来。

一直从事高端自动化设备研究的马秋成,从未接触过湘莲加工工艺,这意味着一切都得从零开始。

平时科研任务繁重,马秋成只能加班加点、牺牲节假日来钻研,从方案设计、出图、到零件加工,凡事都亲力亲为,不敢有丝毫懈怠。经过一年多的努力,第一台全自动钻心机样机问世,每天(8小时)可以加工壳莲(干莲子)100公斤以上。然而,由于莲子大小不一致且形状不规则,采用位置固定的钻头,与莲子的同轴度误差大,去心合格率不到90%。

面对这一结果,马秋成在提高去心合格率上下起了功夫。通过数次改进,最终发明了一种根据莲子大小,自动调整钻头位置的自适应加工方法。

第二代自适应钻心机问世后,去心合格率显著提高,莲农很满意,但存在一个缺点——去心钻头将莲心钻削成碎屑,使具有药用价值的莲心变成了废弃物。能不能发明一种能够将莲心完整保留的机器呢?

2014年至2015年,历经两年精心钻研,马秋成成功发明了一种新的湘莲加工机械——全自动莲子开边机。该机器采用两个锥形冲头将干莲子分成两瓣,可获取具有药用价值的完整莲心。2015年全自动干莲子开边机专利技术转让至湖南莲美食品有限公司,帮助该公司建成了由20台开边机组成的开边莲生产线。

钻心机和开边机加工的都是壳莲(干莲子),而市场上用新鲜莲子加工出来的白莲价格要比壳莲高出2倍左右。马秋成又开始了新的尝试——研发鲜莲子去心机。

研制过程中,马秋成一改前两代去心机采用钻头钻削去心方式,利用鲜莲子含水率高、硬度低的特性,用空心冲针代替原来的实心钻头,在空心冲针中通压缩空气将莲心从莲子中“吹出”,这种去心方法,既保证了莲心完整,又不损伤莲子。所研制的鲜莲子去心机,生产效率高、去心质量好, 2019年江西广昌兴莲机械制造有限公司慕名而来,转让该技术进行产业化推广。

“机器交到莲农手里,用起来放心、安心,就是我们最大的用心。”马秋成说。

从2009年至今,一颗匠心十余载,马秋成从莲子加工机械“零基础”到“行业领头羊”,成功研制出三代莲子去心机以及开边机,获得国家发明专利授权17项,其成果获2013年度湖南省技术发明二等奖、2017年度湖南省科技进步二等奖。全自动莲子去心机补齐了湘莲产业链深加工环节的“短板”,为各类湘莲加工企业年增加产值4000多万元,马秋成也因此获得 “湘潭市产业科技领军人才”“湘潭市十佳科技特派员”“湘潭市科技创新智库专家” “湖南省工业设计发展特聘指导专家”等称号。2014年和2019年,中央电视台科教频道和中央电视台农业农村频道先后2次对他研发的干莲子去心机和鲜莲子去心机进行了专题报道。

在莲子去心技术成熟后,马秋成又有了新的梦想——研制莲蓬采摘机器人,目前正开展原理性试验。

有人问马秋成“为什么这样执着于湘莲加工”,他回答说:“高温季节,采摘莲蓬是最辛劳的工作,现在都是60岁以上的老年人在干,10年、20年以后,谁来摘莲蓬?”

这份来自乡土的质朴情感,支持着马秋成在传统产业的技术升级中越走越远。

逐梦九天:他的征途是星辰大海

科研的脚步永不停歇。在莲子加工机械研制上取得成功的同时,马秋成还将眼光从“地里”瞄准到了“天上”。

今年9月17日,神舟十二号返回舱安全着陆,载人飞行任务取得圆满成功。在轨飞行3个月期间,航天员聂海胜、刘伯明、汤洪波2次出舱,身着我国自主研制的新一代空间站“飞天”舱外航天服在太空中格外醒目。“飞天”舱外航天服的工业设计工作,便是由马秋成带领的湘大工业设计团队承担的。

马秋成的航天缘始于2013年的一场毕业生招聘会。

2013年5月,一位来自怀化的企业负责人来校招聘机械专业毕业生,马秋成时任机械工程学院副院长,向企业介绍了学院的专业情况。当得知机械工程学院有工业设计专业时,该企业负责人希望学院能帮助他们对航天服电控台进行工业设计,马秋成爽快地答应并组织相关老师实施。

精心设计的电控台方案被该企业送到中国航天员科研训练中心,引起了相关领导的重视,马秋成团队受邀一同前往北京汇报设计方案。正是那次汇报,中国航天员科研训练中心的科研人员记住了马秋成,双方的合作也自此开始。

“在帮助别人的同时,也拓宽了自己的道路。”对于这次“意外”结缘,马秋成分外感慨。

2013年11月,马秋成接到中国航天员科研训练中心的电话,让他赴北京取项目任务书和招标函,当他看到任务书上项目名称为“空间站‘飞天’舱外服工业设计”时,为之一振。回校后,他不敢怠慢,立即组织工业设计系老师成立项目攻关团队,进行任务分工,方案设计、模型制作和投标书撰写等工作有序进行。

团队经过50多天的连续奋战,凭借出色的设计方案,在众多投标单位中脱颖而出,成功中标,从此湘潭大学工业设计步入载人航天领域。

空间站“飞天”舱外服工业设计,于2015年6月顺利通过设计评审并进入实施阶段。由于任务完成出色,马秋成和他的团队又相继承接了“空间站核心舱卫生区子系统”“天宫二号植物栽培装置”“空间站任务航天医学实验领域机柜及单机产品”“环控生保系统维修验证平台”等系列载人航天装备的工业设计任务。

今年6月17日,神舟十二号载人飞船发射升空,多项湘大设计为航天员提供贴心服务。“历时8年,看到设计成果能亮相太空,我们整个团队都非常振奋、自豪!”马秋成说。

基于湘潭大学工业设计团队为载人航天所做的工作,2018年9月,中国航天员科研训练中心与湘潭大学签订了战略合作协议,双方在科学研究、人才培养和学科建设方面开展全面合作。2020年12月25日,湘潭大学作为国家载人航天工程项目承制单位,受邀出席了神十返回舱落户韶山交接仪式。

尽管每一个项目马秋成都呕心沥血,但谈及功劳,他总是说:“活都是他们干的,我只是一个带路的。”马秋成淡泊名利,他想的只是,人生一辈子,总要做点有意义的事。

耕耘课堂:他的目标是为国育才

初秋的9月,兴湘楼C栋408教室内,机械设计制造及其自动化专业大三学生们无比兴奋,因为今天,是“传说中”的“马老师”为他们上课。

尽管科研工作做到了“上天入地”,但马秋成始终坚信只有具备良好的教学业务能力,才是一名合格的大学教师。在教学工作和人才培养上,他丝毫没有放松要求。

“每一个螺丝都决定了我们的机械能不能正常运转,更关系到工人的生命和安全。”机械工程学院的莲子机械试验室内,马秋成耐心地指导学生们如何拧紧每一颗螺丝钉,他不时指出学生存在的问题,并手把手亲自示范。研究生陈强说,自打入校的第一天起,老师就让他们感受这份责任的重大。


在对机械专业学生培养的过程中,容易出现学校教育和企业需求脱节的情况。为解决这个问题,马秋成将自己在企业的工作经验融入教学中,理论教学与企业实践相结合,使学生进入企业后起步快,后劲足。

与企业产学研合作过程中,马秋成工厂和学校两边跑,在两个身份的切换中,他也闹出了不少“笑话”。

“我有时戴着校徽进车间,挂着工牌进教室,搞得工人以为自己进了学校,而学生以为自己进了工厂。”马秋成笑着说。

马秋成独特的教学方法和风格还常常带给学生们很多触动,而学生们的回馈也感动着他。

有次马秋成正在南山阶梯教室上课,因为停电,无法进行正常的教学。但他没有下课,而是临时改变教学内容,给学生们讲他在企业的管理和科研经验,讲前沿的研究领域,也讲他学生时期的求学故事,他讲得动容,学生们听得认真。课间时,一名学生特意跑去小卖部买了一瓶矿泉水送给他,感谢他这一堂令人难忘的课。

“我永远记得,那天下午教室是闷热的,而学生的水是清凉的。”马秋成回忆说。

马秋成给本科生上专业课《机械制造工艺学》时,因为这门课程综合性和实践性很强,难度较大,他便花了一番心思改进教学方法,把一张纸、一支笔、一本书都变成他构造“演示图”的道具,让学生们学得轻松有趣。一次下课后,他在几个学生身后听到他们议论说:“我特别喜欢听马老师的工艺课,听他的课我不用看书了。”马秋成动容地说:“同学们的肯定,就是对我教学工作的最高评价。”

从教29年,他指导的学生获得过湖南省第九届挑战杯一等奖、湖南省第十届挑战杯一等奖、湖南省第十一届挑战杯二等奖,获多项国家发明专利授权。

如今,曾经的学生们已在各个领域发光发热,逢年过节时,总有学生前来探望马秋成。“学生们毕业十几年了还能记得我,我感到非常欣慰。我所有的心血和付出都只为从身边取‘材’,帮助更多学生成长成才,为我们的国家和人民贡献一份微薄之力。”马秋成谦逊地说。

择一事终一事,不为繁华易匠心。马秋成偶尔会和他的学生们开开玩笑:“你们的马老师既上了天,又下了地,这辈子也算是个‘顶天立地’的人了。”

师生一同开心地哈哈大笑。


[责编:胡孟婷]

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