左鐵釧

1964年清華畢業(yè)后，我被分配到北京工業(yè)大學焊接教研室工作，教授“焊接原理”課程，并帶1960級和1961級學生畢業(yè)設計。不久“文革”開始，科研教學活動全部停止。

十年動亂結束，逐漸回歸正常的科教工作，為寫教材我經常伏案工作到半夜兩三點。在編寫焊接原理時，發(fā)現(xiàn)在“焊縫金屬中氣體元素”一章中，對于焊縫中的氧氫氮等氣體元素的含量和形態(tài)等都不可測，后走訪北京和上海等地的氣體分析儀器廠，也均未解決此難題。從1975年開始，我?guī)ьI原理組團隊進入這一物化領域，開展“焊縫金屬中微量元素分析”研究，在工大建成了我國首個“焊縫金屬中微量氣體元素檢測實驗室”。1984年國際焊接協(xié)會主席、日本名古屋大學益本功教授來校參觀，在我們實驗室里久久不愿離去，他沒想到在中國這么一所不出名的大學里，會看到如此高水平的實驗室。

后來我在德國參觀亞琛和布論瑞科焊接所時，才得知焊縫金屬中微量氣體元素的分析是其最高級別的研究項目，而其分析測定的水平遠低于我們。采用氧氫氮分析儀，我們研制焊條藥皮成分配方，控制熔池熔渣氣氛的物化反應，制成了新型打底焊條，由南京焊條廠生產，為寶鋼等冶金公司采用，取代了進口焊條。

1990年圣誕節(jié)，左鐵釧（左）與肖運鴻（1964屆電機）學長夫婦在不來梅“家”中

我愛人肖運鴻是清華大學電機系研究生，畢業(yè)時遭遇“文革”，1976年調回北京，結束了八年兩地生活。為求更大發(fā)展，1983年他通過外語和專業(yè)的國家統(tǒng)考，獲得國家教委出國進修資格，1985年被派往原西德不來梅大學。此后經他聯(lián)系，我獲得不來梅工學院客座教授的邀請函，以國內講師身份“自費公派”出國深造。

1986年5月2日剛下飛機，4日工學院副院長和Puenitz教授就約我面談，Puenitz 教授一個月后將退休，我的任務就是接替他的教學工作，用德語給大三學生講授金屬工藝學，可我僅出國前在北京語言學院進修了三個月德語，口語能力非常有限。

在接下來的一個月時間里，我每天泡在學院圖書館補習德語，認真聽教授們的授課。當我第一次站在講臺上給六十多名德國大學生用德語授課時，還是非常緊張的。而在我用最簡單的德語慢慢講完90分鐘的課時，學生們使勁鼓掌，敲著課桌給我稱贊和鼓勵。我的第一節(jié)課就能得到學生們的認可，我想主要是我參照國內的教案，加入了深入淺出的專業(yè)知識，使原講義的內容得到了極大的豐富。

BIAS新實驗室在不來梅大學里落成典禮. 右2為所長 Sepord

上完幾次課后，我逐漸適應了在德國課堂上講課的模式和節(jié)奏。然而我不甘心只做個金屬工藝學的教書匠，希望在科研領域里能有更大的發(fā)展。在德國焊接協(xié)會主席Dr. Sosenheime幫助下，我參觀了德國一些知名的焊接研究所，后決定到不來梅射線應用技術研究所（BIAS）工作，開始在激光制造領域進行科研工作，直到1992年初回國。

在德國工作期間，我完成了多個科研項目。其中最值得驕傲的是從1986年底起我開始的鋁合金激光焊接研究工作。德國教研部（BMBF）一直有一項長期的科研計劃，就是“運輸裝備的輕量化”，包括汽車、火車、船舶、飛機等常見的運輸裝備，這涉及到新材料、新型制造方法等諸多方面的研究。運輸裝備的輕量化可以極大地減少化石能源的消耗，提高這些裝備的裝載能力或運輸速度。飛機的機身大量使用高強鋁合金，但長期以來一直使用傳統(tǒng)的鉚接工藝實現(xiàn)飛機蒙皮與機身骨架的固定連接，一架大型飛機通常需要使用上萬個鉚釘。飛機蒙皮只有2mm厚，使用傳統(tǒng)的焊接方式會產生熱變形，另外飛機上的高強鋁合金在焊接過程中會產生晶間熱裂紋，這些對于安全性要求極高的飛機都是絕對不允許的。

通過前期的課題研究，我希望使用激光焊接技術實現(xiàn)飛機輕量化的目標。后來我參加了歐共體研究項目——運輸裝備輕金屬的激光可加工性研究，經過大量的實驗與探索，最終完成了金屬材料鋁合金從全反射材料成為吸收率高達95%的可加工材料，創(chuàng)新了材料吸收率的基礎理論。

當我的研究成果——鋁合金激光可焊性的閾值曲線首次在巴登巴登的歐洲學術會議上公開發(fā)表時，引起了學界的轟動，西方同行們都對一位來自亞洲的女性科學家能夠顛覆鋁合金的激光可焊性而贊嘆不已，這對物理學也是一個極大的突破。

這個成果公開發(fā)表后，奔馳總部（位于不來梅）的負責人就邀請我去作報告?？偛繉@次學術報告非常重視，其歐洲各大分廠的技術主管全體出席。三個小時報告結束后，隨即奔馳的技術主管來到BIAS參觀我們的實驗裝備，觀看鋁合金激光焊接的演示實驗。當天下午奔馳就和BIAS簽訂了合作協(xié)議，共同制定全鋁結構轎車的研發(fā)方案。

奔馳的競爭對手，奧迪發(fā)展部主管從此也開始長期蹲守在我的實驗室了。奧迪A8的全鋁骨架式焊接結構就出自我的實驗室，這與傳統(tǒng)的覆蓋件車身結構有著天壤之別。

激光焊接的全鋁結構汽車骨架成了我前期研究成果的副產品，主產品還是激光焊接取代鉚接在機身輕量化上的應用。在我的研究成果基礎上，德國空客前后用了近二十年時間終于在世界上最大的客機A380上全面實現(xiàn)了激光焊接的商業(yè)應用，實現(xiàn)了A380飛機蒙皮與筋板結構采用激光焊接取代傳統(tǒng)鉚接的新工藝，改變了飛機制造的工藝流程，并減輕了自重。為此德國政府對我表示尊敬和感謝，德國宇航院發(fā)展部負責人Dr. Laran說：“你在德國實現(xiàn)了飛機制造的技術大革命?！?/p>

在德期間我還被邀在宇航院、金屬學會、歐洲激光材料加工會議等做學術報告。當我回國后重訪德國時，德國教研部光學部門負責人Dr. Ruerich，對中方訪問團團長、國家科技部馮司長說：“感謝左教授為德國所做出的貢獻！”作為一位來自中國的女性科學家，在高手如林、技術領先的西方能完成多項開創(chuàng)性的科研工作，能為祖國爭光，感到無比自豪。

在國外時間久了，我和愛人都很思念祖國和親人，決定回國。我向所里提交了辭職信，來自各個領域、不同層面的挽留、勸說和阻攔紛至沓來，可以說是“軟硬兼施”。尤其是航空航天領域的合作者，大家長期在一起共事，他們很認可我在德國期間所做的重要貢獻，認為我是個難得的人才，為我的決定感到非常惋惜。

前前后后我參與了很多航空航天領域的技術改造，掌握了太多企業(yè)發(fā)展的技術機密，臨走前簽了數(shù)不清的保密協(xié)議，各種限制，事無巨細。所里面我?guī)У倪@一批實驗員和技術員對我的離開也是依依不舍，臨別的聚會上有的人還掉了眼淚。經過這么多年的磨礪，在我的帶領下這些人的業(yè)務水平在兄弟單位中早已首屈一指。想想真是令人感懷，剛開始在BIAS做實驗時，沒有誰愿意幫我搭把手，焊接用的保護氣瓶都要我自己搬運。后來大家彼此熟識了，他們對我的工作都是傾力相助，所里的其他小組碰到了實驗難題，他們的第一個建議就是“去問左女士”。

在眾多挽留勸說下，我依然滿懷在中國發(fā)展現(xiàn)代激光事業(yè)的信念，告別了工作七年的德國。

1992年初我回到了闊別多年的祖國，迎接我的既沒有鮮花，也沒有掌聲，擺在我面前的創(chuàng)業(yè)之路異常艱難。在一年多時間里，我沒有工資，沒有任何辦公場所和設備，連計算機及軟件等都是從德國帶回國的。當時的工大領導對開展激光學科沒有興趣，而彼時德方力勸我返回，BIAS更是許諾以更高的薪酬。

老實說我下決心回國的目的就是想帶著一批人，讓中國的激光制造技術走出一窮二白的境地，個人的待遇根本不是我優(yōu)先考慮的事項。最開始，我一門心思想的都是如何在最短的時間內建立起自己的激光制造實驗平臺，因為如果沒有先進的加工手段，改造企業(yè)落后的技術就無從談起，更別說激光制造技術的應用推廣了。

當時我估算了一下，最基礎的科研實驗平臺大概需要2100萬。激光制造技術的前期投入都是很大的，最先進的加工設備只能從德國進口，由基礎的科研到最終企業(yè)應用的成果轉化也不是個短期行為。一直到現(xiàn)在我還清楚地記得Sepord所長在我回國前夕坦誠地告誡我：你回去只有具備了三個條件才能白手起家，闖出一片天地——第一是要有資金和投入，否則實驗平臺和研究團隊都無從談起；第二是要有話語權，要能主導自己的研究方向和研究計劃；第三是要有成果，這是能持續(xù)發(fā)展的必要條件之一。我很贊同他的說法。

正在我猶豫之時，清華大學從事激光技術研究的周炳琨院士約我到清華一敘。周院士早年在美國斯坦福大學做過訪問學者，他非常理解出國人員回國后所面臨的各種困惑。他認為我是焊接專業(yè)出身的，國內焊接技術領域的同僚對我都很了解。但在激光制造領域，我與國內光學界幾乎沒什么交往，這可能是問題的癥結。應該讓國內光學領域的同行了解我在德國的科研成果，我也應該了解國內光學界的發(fā)展現(xiàn)狀。一周后，周炳琨院士在中國電子11所為我組織了一場專場學術報告會，他把我引薦給國內的光學界，為我打開了一扇門。

報告一結束，11所的所長就單獨找我，表達了想讓我來11所工作的意向。11所是搞紅外的，與我研究的激光制造密切相關，他們的總工和所長為了把我從北工大調到11所來，真是不遺余力。隨后，作為當今中國光谷發(fā)源地的華中理工大學，前前后后7次請我去武漢作報告，他們的目的不言自明。不久，清華大學第二次請我去作報告，這次是在清華剛落成的新圖書館報告廳，正副校長全部出席。清華是我的母校，清華機械系為了能把我留住，連住房和職稱都給我準備好了！我的知名度在國內慢慢打開了，我夢想的科研實驗平臺也漸漸有了眉目。

那時國務院下設有一個產學研辦公室，負責組織和協(xié)調國家經貿委、國家教委和中科院三家單位在合適的領域開展產學研相結合的技術合作。其中國家經貿委是投資方，代表的是企業(yè)方面。印象深刻的是，國家經貿委技術進步與裝備司江旅安司長對建立激光制造的產學研中心很感興趣，最初他想把這樣一個中心建在首鋼。當時我對他講，這個中心不能建在首鋼。因為如果建在一個大企業(yè)里，無論什么樣高水平的科研實驗平臺最終都會變成為一部加工裝備，就沒有任何科研的價值了，更別提在其它領域的技術應用與推廣了。后來他決定在機電部里選落腳點，北京機床所、11所，北京機電研究院等都是參選對象。由研究所投入實驗室場地建設，國家經貿委則負責出資，完成實驗平臺的引進。這么大一筆資金的投入引來了各方博弈，籌建過程也是一波三折。最終國家經貿委出資140萬美元平價外匯，地點選在了北京市機電研究院。機電院將一座原來裝滿機床的車間騰退出來，上下兩層，一共800平米。我全部按照德國標準進行了水電氣改造。

1995年在北京市機電院正式建成“國家產學研激光技術中心”（NCLT），150名專家學者和官員參加中心成立大會。這是國務院產學研辦公室組織籌建的第七個產學研中心，我是中心的主任。彼時德方對我在華的科研工作給予了極大支持，1998年德國宇航院激光所贈送我們兩套激光設備，并派技術人員幫助設備拆裝工作。我們在北工大“知新園”建成了“國家產學研激光技術中心研發(fā)部”。

1996年在北工大物理系支持下，建立了中國第一個“激光微技術（即激光光刻）實驗室”，我們用三年積攢的60萬科研經費，購置了德國準分子激光器，實現(xiàn)了最早的微米級齒輪的微光刻。同時我支持研究生陳濤開展生物芯片和微流控生物芯片的研發(fā)項目，在非典期間被封閉在校園里時，迎來芯片鍵合成功的巨大喜悅，給我留下深刻的印象。

德國政府代表團訪問中德激光技術中心 

1997年我提出由中德雙方在北工大共同組建“中德激光技術中心”的建議，得到雙方政府贊同，并簽署了合作備忘錄。據(jù)此，中方在北工大主樓后面新建了激光技術中心大樓，期間德方派出工程師進行指導。此外每年接待中方激光代表團訪德，其在德期間全部費用由德方承擔。此后我中心每年挑選國內有關科研院所及企業(yè)15人，訪問德國激光研究和制造單位。

中德政府簽訂激光技術合作備忘錄 

為培養(yǎng)我國激光科技人才，2000年北工大正式成立“激光工程研究院”，這是我國第一個以培養(yǎng)研究生為目的的激光工程研究院。至此，通過我和同事們的努力，在中德雙方政府的共同支持下，在北京工業(yè)大學先后建立了“中德激光技術中心”“國家產學研激光技術中心”“激光工程研究院”等科研教學平臺，以及現(xiàn)代激光制造、激光微技術和能量光電子三個方向的十二個實驗室。

中德激光技術大樓落成 

除此之外，回國后我和同事、研究生們還完成了多個科研項目，其中包括帶領團隊解決了某國防重大裝置封裝泄露與污染難題，用激光焊接取代了電子束焊接，該項目的設計方案和裝備質量的水平堪稱世界一流；在60周年國慶檢閱的全新大紅旗轎車的生產過程中，帶領研究生在一年內研發(fā)成功使用激光制造技術的相應軟件，這是世界上第一套激光制造的專用CAD/CAM系統(tǒng)軟件，它為轎車制造節(jié)省了幾十上百套的模具；指導研究生研發(fā)完成大功率CO2激光傳輸系統(tǒng)過程光流密度的變化機理，該研究成果指導了德國通塊公司開發(fā)飛行光束跟蹤望遠鏡光學系統(tǒng)，以及德國米巴哈公司在寶鋼采用激光焊接取代傳統(tǒng)電弧焊接，并提高了對激光武器的認知水平。

2003年我提出建立中國的激光輻射安全標準，以便與國際標準接軌的建議，得到國家質檢總局領導、政協(xié)委員王風青的大力支持，后在11所組建了“全國光輻射安全和激光設備標準化技術委員會”。

為2023年入學研究生上課

2024年我即將84歲了，每年都站上講臺，為從各個專業(yè)招進的一百多名研究生講授“激光科學與工程導論”，為培養(yǎng)他們的科研能力而貢獻我的一份力量。我真心希望通過我的講座，啟發(fā)研究生們了解和進入我國激光制造行業(yè)，讓他們能在這個領域發(fā)光發(fā)熱。

近年來我心臟不好，曾留住ICU病房兩個多月，今年我仍然站在講臺上，堅持站好最后一班崗！

在研究生教學工作中，我始終把培養(yǎng)他們的科學研究能力放在第一位，這些能力包括探索未知的能力，追求真諦的能力，以及實現(xiàn)改善人類社會環(huán)境的能力等，為此，我竭力把研究生放在科研項目第一線進行指導。當初我們自己的實驗室尚未建成時，我也盡力為他們創(chuàng)造優(yōu)越的科研條件，通過與德國教研部（BMBF）協(xié)商，我一個個地把研究生陸續(xù)送往德國最好的研究所，參加一流的課題研究，并由德方負責他們的生活費用。我從不把研究生當打工仔對待，也絕不贊成現(xiàn)在有的人把對研究生的培養(yǎng)變成為導師服務的打工仔的做法。

在我從事教學與科研60年前夕，《與光共舞——左鐵釧從教六十年文集》出版，它真實記錄了我的人生經歷、遭遇和感悟，算是為我這一輩子留下的一個寶貴紀念吧！