满是材料的桌子上，摆着一架C919飞机模型，旁边散落着几板胶囊药。为了节省通勤时间，81岁的中国工程院院士卢秉恒住到了办公室隔壁。每天一早，妻子都会准时叮嘱他吃药，他的心脏里已经安装了5个支架。
卢秉恒是我国增材制造技术的奠基人与开拓者。多年来，为了加速将3D打印用于制造大飞机的机头、机尾、机身、机翼等大部段，开辟飞机制造的中国新赛道，他的工作强度一直没变，每年有100多天都在出差调研和走访。
就在受访前一天凌晨，卢秉恒刚从四川落地西安。他告诉《中国科学报》，“3D打印大飞机”是自己目前最大的目标。在卢秉恒看来，“3D打印大飞机”的技术路线，不仅服务国家重大需求，“还有望带动每年数千亿元产值的市场”。
作为第一个提出“3D打印大飞机”技术路线的人，卢秉恒透露，目前已经完成前期技术论证，并启动了大型增材制造装备的研发设计。他希望用4到5年时间，完成专用装备设计、工艺研发和适航认证，最终实现工业化量产。
多次辗转，不忘航天梦
卢秉恒的航天梦，始于少年时代。
1945年，卢秉恒出生于安徽亳州的一座小县城。中学时期，他从报纸上看到钱学森归国研制火箭的报道，心潮澎湃，立志投身航天事业。由于特殊原因，他无法报考涉及保密的航天专业，最终进入合肥工业大学机械制造专业。
学非所愿，卢秉恒有些失意。好在他对数学很有热情，成绩也名列前茅。直到一次实习，他亲手开车床，看着刀具“削铁如泥”，才觉得“学机械，也还不错”。
大学毕业后，卢秉恒被分配到三门峡中原量仪厂做车床工人，每天8小时，一干就是5年多。后来他又担任分厂厂长，正式接触工程实际问题。虽然没能实现理想，但想到可以解决100多个工人的吃饭问题，他觉得也还算欣慰。
1979年，我国正式恢复研究生招生。那年卢秉恒34岁，已是两个孩子的父亲。他决定放弃安稳的工作，报考西安交通大学（以下简称西安交大）研究生。很多人劝他：“何必走这条路？”读研期间，厂领导前来探望，希望他毕业后回去接班。卢秉恒婉言谢绝了，因为他始终记得中学时那个梦想。
这一次，卢秉恒没有直接选择航天专业。离开校园十几年，他深知基础薄弱，决定先从机械制造工艺学起。他也感受到，重新拿起课本并不容易，前一刻还在与人交谈甚欢，翻开书十几分钟就睡着了。光是做到看书不犯困，他就用了半个多月。
导师顾崇衔教授的西迁精神和对工程实践的重视，影响了卢秉恒的一生。顾崇衔毕业于重庆中央大学机械工程系，后进入中央机械厂、中国兴业公司做工程实践。1945年赴美留学的顾崇衔没有选择去大学拿学位，而是到企业当见习工程师，回国后又扎根工厂。60多岁时，顾崇衔带领青年教师跑遍了20多个地市、几十家企业，从生产实例中选编了影响全国的教科书《机械制造工艺学》。
“我十分佩服他。”卢秉恒说。
硕士毕业后，卢秉恒留校任教，同时攻读博士学位。他在读博期间解决了含黏性阻尼、黏弹阻尼的复杂结构的隔振设计问题，开发的程序被航天单位买走，用于保护发射仪器，后来还应用于航天医院。
取得博士学位时，卢秉恒已经41岁，他也成功与航天接轨。对于那段偏离梦想的人生岁月，他说：“历史的发展是曲折的，只能顺应社会的发展。但不能放弃，要不断积累本领。机会来了，就去争取。”
把国外设备“顶”下去
1992年，卢秉恒前往美国密歇根大学做访问学者。在一家汽车公司参观时，他第一次看到3D打印设备，当时这项技术叫“快速成型”，能将三维数字模型直接转化为实体物件。当时，进口一台这样的设备需要70多万美元。
1993年回国后，卢秉恒立刻转换研究方向，带着4名博士生一头扎进实验室。“只要努力，中国人也能做出来。”
起步十分艰难。进口一箱光敏树脂要十几万美元，一套激光器也得十几万美元。开发一套设备至少需要100多万元，而卢秉恒手头只有其他项目剩下的几万块钱。
买不起，就自己做。他们联合兄弟院校花了3万元做出一台激光器；又与化工学院合作开发树脂，把每公斤成本从进口的2000元降到100元。软件开发、动态聚焦镜、聚光镜，都是他们亲手完成的，开机床、做试件更是常事。曾有工人看到卢秉恒加工的试件，惊叹“这水平绝对达到了五级工”。
那段时间，学生们也会私下嘀咕：“卢老师做的这个方向国内没人做，我们毕业了能找到工作吗？”
转机出现在1995年。一次先进制造技术大会上，专家报告结束后进入自由发言环节，卢秉恒“跳”了上去。介绍完技术，他最后说了一句：“这个技术很重要，希望能得到国家的支持。”
半个月后传来消息，考察组会尽快来校开展调研。卢秉恒兴奋不已，连夜赶制模型。考察组到来的那天，他们造出的样机已经具备扫描功能，还能打印出小方块。
250万元的国家重点科技攻关项目资助，就这样落地了。“机会是给有准备的人的。”卢秉恒常说，“有多大条件就做多大事，然后找机会争取支持，把事做成。”
有了经费支持，他们当年就研制出我国第一台光固化树脂激光快速成型机原型机。1997年，他们开发出我国第一台商品化光固化快速成型机，同年还创办了陕西恒通智能机器有限公司。
为了进一步降低成本，卢秉恒提出用紫外灯代替激光器，并研制出国际首创的紫外光快速成型机。该产品随后被认定为国家重点新产品，迅速在市场铺开，第一批客户就包括长安汽车和比亚迪。
当时，进口相关设备报价很高，日本报48万美元，美国报72万美元。卢秉恒的设备只要150万元人民币，不少国外企业前来谈合作。有家日本企业曾找上门，卢秉恒说合作可以，必须平等，“你在日本代理我的设备，我在中国代理你的”。对方悻悻而去。
之后，卢秉恒带领团队进一步实现了设备的全部国产化，并将价格一路降至三四十万元，把美国、日本的设备全部“顶”了下去。
2000年，卢秉恒主持的“快速成型制造的若干关键技术及其设备”获得国家科学技术进步奖二等奖。此后，他们又推出了紫外光快速成型机、真空注型机等7种型号10余个规格的设备，9种型号的配套光敏树脂，形成了完整的快速成型装备体系。
2005年，快速制造国家工程研究中心获批组建，卢秉恒担任主任。他们又研制出激光快速成型机、金属喷涂快速模具制造设备等装备，广泛应用于汽车制造、航空航天和生物医疗领域。
2019年，国家增材制造创新中心（以下简称国家增材中心）在西安揭牌。这是3D打印领域唯一的国家级创新平台，由西安交大、北京航空航天大学、西北工业大学、清华大学、华中科技大学和13家企业共同组建，卢秉恒任国家增材中心主任。在他的带领下，国家增材中心相继研发出激光、电子束、离子束、电弧等驱动的10余项重大增材制造装备，申请国家专利387件，主持或参与制定行业标准40余项。
2020年5月，长征五号B运载火箭搭载了卢秉恒团队与合作者研制的太空3D打印装备，实现了我国首次太空3D打印。这也是国际上第一次在太空中开展连续纤维复合材料3D打印实验。
向“3D打印大飞机”挺进
卢秉恒的航天梦，仍在延续。
2022年9月29日，C919大型客机取得型号合格证，中国拥有了第一款可以投入航线运营的单通道干线客机。与此同时，卢秉恒也启动了“3D打印大飞机”的研发计划。
“C919虽然已经投入生产，但生产能力仍然严重不足，市场需求和制造能力之间还有很大差距，开辟基于3D打印的大飞机制造新路径具有重要意义。”卢秉恒告诉《中国科学报》。
虽然C919订单已超千架，但实际交付能力亟待提升。用增材制造打印大飞机，是卢秉恒给出的新技术路线，也是国际首创。他解释，这样做，一方面可以显著节约原材料成本，另一方面也是因为增材制造具备优异的柔性化能力，能够快速适配不同机型的生产需求，在型号转换过程中无需大规模重构生产线，实现制造能力在不同平台间的无缝切换与高效复用。
此外，增材制造还能实现大型构件的一体化成型，大幅简化供应链体系。“目前，国际上制造一架大型客机通常需要整合1000多家供应商和上百个国家的配套资源。”在卢秉恒看来，提升大飞机关键部件的自主可控能力，对我国航空工业的战略安全具有至关重要的意义。
卢秉恒透露了具体路径：首先要融合多种工艺优势寻求最优方案；其次是系统研发匹配的成型工艺，保障构件制造质量与一致性；最后一环也是最关键的一环——推动整套技术体系通过适航认证。
对于这一新赛道，卢秉恒也听到过质疑，但他坚信：“新生事物应该允许不同意见，质疑会帮助我们把工作做得更完善。”
国家增材中心科研部部长王磊自2009年读博士时就跟随卢秉恒。提及对导师的印象，他脱口而出：“他是非常正直的人。”虽然还有企业家的身份，但卢秉恒开展技术攻关和产品研发，始终瞄准行业发展和国家重大需求，从不为短期利益所动。
把国家增材中心打造成增材制造领域的“黄埔军校”，是卢秉恒一直坚持的事。无论是谁来参观，还是外出分享在研的新技术、新产品，他都毫无保留。
如今，从卢秉恒团队走出的人才已遍布航空航天、装备制造、医疗等领域，不少人已成为教育界、科研院所、企业界的中坚力量。
为了加快推动“3D打印大飞机”走进现实，卢秉恒比以往更拼了。整日奔波，搞宣传、谈合作、盯技术，本可以分担的事，他也是亲力亲为。“这是一个新兴事物，我得站在第一线。”卢秉恒说。
卢秉恒的心脏植入支架已有20年，2021年植入第5个。妻子放心不下他的身体，每次出差都陪在身边，看着他按时吃药。“他希望能为国家做成这件事。”妻子说。
“累吗？”很多人都问过他同样的问题。
“累。”卢秉恒坦言。但他心中始终有一个信条，那是读初中时，他在马克思所著《资本论》中看到的一句话：“在科学上没有平坦的大道，只有不畏劳苦沿着陡峭山路攀登的人，才有希望达到光辉的顶点。”
原文刊登于2026年8月3日《中国科学报》第4版
报道链接：https://mp.weixin.qq.com/s/GLVhLYbaEybWLg4MfLPCmg
