先進電子制造是制造技術(shù)的最前沿，它的水平代表著一個國家制造水平的高低。而我國卻面臨著這樣的困境：
　　
　　一方面電子產(chǎn)品市場蓬勃發(fā)展；另一方面，作為“世界第一制造大國”，電子制造水平卻長期落后于西方。我國電子制造主要技術(shù)全部依賴進口，核心 技術(shù)更是受到外國嚴密封鎖。這不僅導(dǎo)致國家每年都需要耗費巨大的外匯儲備購買專利技術(shù)，更極大地制約了我國電子制造業(yè)的長遠發(fā)展。
　　
　　超精表面拋光、改性和測試技術(shù)是先進電子制造中的關(guān)鍵技術(shù)之一，它主要應(yīng)用于磁記錄領(lǐng)域中的計算機硬盤磁頭表面及硬盤盤基片表面的拋光，同時 還應(yīng)用于集成電路領(lǐng)域的硅晶片加工和半導(dǎo)體領(lǐng)域的發(fā)光二極管（LED）藍寶石基片的加工。因此，這項技術(shù)的突破將對我國電子制造業(yè)走上自主創(chuàng)新的道路產(chǎn)生 較大的推動作用。
　　
　　我校精儀系摩擦學(xué)國家重點實驗室的雒建斌教授、路新春教授、潘國順副教授、溫詩鑄院士等人在該領(lǐng)域開展了多年研究，取得了較大進展。
　　　　
　　從“針尖”開始
　　
　　眾所周知，我們平常使用的計算機硬盤都有一個存儲量的限制，而存儲量又由它的存儲密度所決定。存儲密度越大，單張盤的存儲量也就越大。而存儲 密度的影響因素較多，磁頭/磁盤的讀寫能力、表面保護膜的性能和表面光滑度都是非常重要的因素。其中，磁頭的讀寫能力除與材料性能和線寬密切相關(guān)外，主要 受磁頭的飛行高度影響。磁頭好比手電筒，它發(fā)射出的電磁波不是平行的，而是存在一定的張角。磁頭距離磁盤越近，射出的電磁波在磁盤表面上覆蓋的面積越小， 從而可增大存儲密度，提升硬盤存儲量。而磁頭表面保護膜則主要從兩個重要的方面保護磁頭：一是它必須具有良好的自潔性，避免磁頭吸附過多雜質(zhì)；二是它必須 在磁頭與硬盤開始運轉(zhuǎn)時保護磁頭，避免靜摩擦力過大，磨損磁頭。因而，它還必須與磁頭具有良好的結(jié)合力，避免在磁頭高速剪切時致其脫離磁頭表面。
　　
　　隨著時代的發(fā)展、電子產(chǎn)業(yè)的進步，對硬盤存儲密度的要求越來越高，使磁頭的飛行高度不斷降低，磁頭、磁盤碰撞的幾率在增加，而其保護膜的性能 也必須得到相應(yīng)的提升。雒建斌課題組將摩擦學(xué)與電子制造相結(jié)合，從2000年開始，瞄準這一方向，集中力量研究硬盤制造中的表面改性、加工和測量問題。他 們在小小的磁頭上奮戰(zhàn)數(shù)年，一個納米一個納米地向前邁進，常常是“山窮水復(fù)疑無路，柳暗花明又一村”。
　　
　　在計算機硬盤制造領(lǐng)域，飛行高度每降低一個納米，都要面臨一系列巨大的技術(shù)挑戰(zhàn)。以磁頭表面拋光為例，磁頭讀寫區(qū)由鐵磁材料、導(dǎo)線（金）、基 體（氧化鋁）等軟硬不同的材料組成，需要均勻去除；其次，鐵磁材料極易腐蝕，它要求加工液的陰離子濃度在 10-9以下；再者，磁頭越接近磁盤表面，就越容易與其產(chǎn)生摩擦，這就要求磁盤表面必須更加光滑 （粗糙度在0.1nm以下）。另外，隨著磁頭飛行高度的降低，如何保護磁頭表面，使其不產(chǎn)生磨損也是一個難題。
　　
　　雒建斌帶領(lǐng)的課題組圍繞這些問題，與計算機磁頭、磁盤生產(chǎn)公司合作，開展了多年研究，取得了一系列技術(shù)突破，使磁頭的表面粗糙度從當初的 0.483nm降低到了 0.114nm，磁盤的表面粗糙度達到了0.1nm以下；磁頭表面保護膜的抗?jié)裥?、結(jié)合力明顯增強，并在2萬次起停實驗中表現(xiàn)出良好的抗污染能力和抗磨損 能力，從而對硬盤存儲密度的提升起到了促進作用。
　　　　
　　天道酬勤　意外的收獲
　　
　　在研究過程中，課題組創(chuàng)造性地提出將納米金剛石顆粒引入磁頭表面拋光液中，利用含有超細金剛石顆粒的拋光液與磁頭的氧化鋁表面相互作用，從而 使磁頭表面粗糙度得以大幅降低。讓他們更高興的是，納米金剛石拋光液的運用還能去除磁頭表面在拋光過程產(chǎn)生的劃痕和黑點，為磁頭讀寫能力的提升作出了貢 獻。
　　
　　另外，課題組的孟永鋼教授等在磁頭飛行高度的測量方法上做出了創(chuàng)新，建立了磁頭飛行高度測量儀，使分辨率提升到 0.1nm，達到國際先進水平。
　　
　　在磁頭拋光液取得重大突破之后，課題組把他們的研究范圍進一步擴大，取得了更加豐碩的成果：如集成電路領(lǐng)域的硅晶片拋光，其拋光速率、硅晶片 表面粗糙度、拋光液循環(huán)使用壽命等關(guān)鍵指標均超過國外同類先進拋光液，達到了取代國外先進產(chǎn)品的技術(shù)水平；半導(dǎo)體領(lǐng)域的發(fā)光二極管（LED）藍寶石基片拋 光中，成功解決了藍寶石拋光過程中拋光速率低、表面劃痕多以及表面粗糙度大等問題。雒建斌表示，當初并沒有想到會有這些收獲。
　　
　　靈活高效的組織模式
　　
　　通常情況下，高校研究團隊對市場的反應(yīng)往往慢于企業(yè)。尤其是在日新月異的IT行業(yè)，高校團隊的研究速度相對較慢。因此在進行諸如超精表面拋光、改性和測試技術(shù)這種應(yīng)用技術(shù)的研究方面，存在著一些困難。
　　
　　為了解決這一問題，我校摩擦學(xué)國家重點實驗室與深圳研究院合作，專門建立了一個與企業(yè)密切合作的實驗室，作為直接面向市場的“分部”，從而實 現(xiàn)了以學(xué)校為依托，與市場緊密聯(lián)系，從基礎(chǔ)理論研究到技術(shù)攻關(guān)和應(yīng)用的“無縫對接”。在清華“本部”，主要進行前瞻性、理論性和嘗試性的基礎(chǔ)研究，尋求技 術(shù)突破的可能性；在深圳“分部”，則面對瞬息萬變的市場行情，進行快速反應(yīng)的應(yīng)用研究，并追求技術(shù)應(yīng)用的穩(wěn)定性。這樣，兩地職能分開，但又可以相互支持， 有效合作。當團隊在北京找到了突破關(guān)鍵技術(shù)的可能性時，深圳方面就能集中力量，迅速實現(xiàn)突破并付諸實踐和應(yīng)用，有效解決了科研成果不能及時轉(zhuǎn)化為實際產(chǎn)品 的問題。
　　
　　多學(xué)科交叉的團隊構(gòu)成
　　
　　除了上述卓有成效的分工合作模式，擁有一支富有學(xué)科多樣性、充滿活力的團隊，也是他們在科研道路上獲得成功的重要因素。
　　
　　超精表面拋光、改性和測試技術(shù)項目組最初是由雒建斌、路新春、溫詩鑄等發(fā)起的，加上部分學(xué)生參與。隨著項目的發(fā)展，又陸續(xù)補充了不少“新鮮血 液”。然而，面向納米制造這一特殊的研究領(lǐng)域，團隊迫切需要具有材料、化學(xué)、物理和機械等不同知識背景的研究人員。項目啟動之初，如何解決好團隊中專業(yè)人 員的合理配置問題，成了困擾他們多時的難題。此時，深圳研究院體制相對靈活的優(yōu)勢顯露了出來。課題組在那里通過合同制的方式，招募到多種學(xué)科背景的科研人 員，從而形成了包括力學(xué)、化學(xué)、材料、機械等學(xué)科專業(yè)人才的綜合研究團隊，大大緩解了專業(yè)配置的瓶頸問題。近年來，他們在清華 “本部”也逐漸采用了這種方式，從而進一步優(yōu)化了團隊內(nèi)部人員的組成結(jié)構(gòu)，有力推動了項目的進行。
　　
　　雒建斌欣慰地介紹說，經(jīng)過多年探索、磨合和發(fā)展，他們的摩擦學(xué)國家重點實驗室在國家工程類 34個重點實驗室評估中，名列第一。
　　　　
　　專注突破　進入國際大循環(huán)
　　
　　超精表面制造屬尖端技術(shù)，國際競爭非常激烈。雒建斌坦言：“做到目前這個程度，雖然暫時與國際先進水平保持同步，但如果稍有松懈，很可能過兩 年就落后了。這項研究難度大、變化快，做起來很累。”目前，在單晶硅拋光液領(lǐng)域，我校的研究成果已經(jīng)與世界領(lǐng)先的杜邦公司同步。課題組研制的拋光液能循環(huán) 使用60多個小時，甚至優(yōu)于杜邦公司 50小時的水平。國內(nèi)幾家公司經(jīng)過對比實驗，采用了我校的這一成果。“在這個領(lǐng)域，人們最多只用全世界最好的前兩家產(chǎn)品，不會選擇第三家。我們并不想取代 誰，但一定要進入這個國際大循環(huán)。”
　　
　　當被問及如何取得今日的成果時，雒建斌特別強調(diào)了一個詞———專注。以他本人為例，從1991年起，他已做了近20年的潤滑和拋光研究，一直緊緊圍繞這一方向，將理論、技術(shù)和應(yīng)用相結(jié)合。能取得今天的成績，絕非偶然。
　　
　　提及今后的計劃，雒建斌表示，課題組還將繼續(xù)集中突破，把各個具體環(huán)節(jié)做好、做精，在國際大循環(huán)中牢牢占據(jù)一席之地。“如果當人家走到這一環(huán)節(jié)的時候，要用到我們清華的東西———無論是理論、技術(shù)或產(chǎn)品，那我們就成功了。”
　　　　
　　摸著石頭過河　路越走越寬
　　
　　雖然如今在磁頭、磁盤和單晶硅晶圓的拋光、改性等方面取得了較大進展，但雒建斌坦言，剛開始時，他們自己也不能確定這個項目到底能有多大的前 景，只是抱著試一試的態(tài)度，摸著石頭過河。與此同時，項目啟動初期資金缺乏、研究人員知識背景有限所造成的結(jié)構(gòu)缺陷也給研究工作的開展帶來了一定困難。另 外，團隊成員潘國順副教授需要大部分時間在深圳辛勤工作，遠離學(xué)校和家庭，生活上有諸多不便。面對多重壓力，在溫詩鑄院士的大力支持下，團隊沒有動搖，看 準了這條路后，堅定、踏實地一直走了下來。就這樣，雒建斌和他的團隊篳路藍縷，從摸著石頭過河開始，終于走上了一條“康莊大道”：種種技術(shù)難關(guān)得以攻克， 研究項目得到業(yè)內(nèi)人士的理解和認可；“973計劃”、國家自然科學(xué)基金和國家重大專項等的支持，也使科研經(jīng)費有了較為充足的保障；團隊規(guī)模逐漸擴大，團隊 組成結(jié)構(gòu)日益完善。該團隊在溫詩鑄院士為首獲得的國家技術(shù)發(fā)明三等獎、國家自然科學(xué)二等獎的基礎(chǔ)上，2008年又獲得了國家科技進步二等獎。
　　
　　在這一過程中，團隊的每個成員都付出了艱苦努力，作出了很多犧牲。有時候，為了在限定時間內(nèi)趕制出一個樣品，他們不得不通宵達旦連續(xù)加班；有 時出于研究需要，有些老師必須常年呆在深圳的實驗室工作，一年難得回幾次家……撫今追昔，雒建斌深有感觸地說：“成績的取得是多年來團隊成員共同努力的結(jié) 果，一切水到渠成。”