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| 磨砂後測量水平程度。 |
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| 技術人員在檢驗水晶棺表面質量。 |
1976年9月9日，一代偉人毛澤東溘然長逝，中央決定在天安門廣場修建毛主席紀念堂，安放主席遺體，以供群眾瞻仰。三十年光陰倏然而逝，水晶棺中依舊栩栩如生的主席遺容，讓所有前來緬懷的群眾心生驚歎。然而，科研人員研製水晶棺的曲折歷程，卻鮮為人知。
今年恰逢毛主席逝世三十周年，數位當年參與水晶棺設計製造的科技人員接受本報記者獨家專訪，共同回憶設計製造水晶棺的難忘往事，一段塵封已久的歷史就此揭開。
■北京六零八廠接到中央“一號任務”
1976年9月11日，對於退休多年的北京六零八廠原光學設計研究室副主任李家英來說，是一生中永遠無法忘記的一天。聽到毛主席辭世的消息僅僅兩天，悲痛的心緒尚未平靜，他突然接到了北京玻璃總廠領導的電話，一項既神秘又異常艱巨的特殊任務落在了他和廠裏同事的肩上。
領導告訴李家英，黨中央已經決定對毛主席的遺體作永久留存，其中研製存放毛澤東遺體的水晶棺任務就由玻璃總廠負責，這項任務被稱作“一號任務”。中央要求水晶棺必須在1977年9月9日，毛主席紀念堂落成開放前製作完成。
時間緊，任務急，玻璃總廠研究決定將任務分解，水晶棺的造型方案、內照明系統、棺體的光學冷加工（研磨、拋光、成型）等工作由北京六零八廠負責。北京六零三廠和北京六零五廠負責水晶棺棺體的光學玻璃和水晶板材毛坯生成。
水晶棺看起來結構簡單，實際工藝相當複雜，涉及技術領域眾多。中央對棺體的設計製造提出最為嚴格的要求是“莊重大方，氣魄雄偉。具有獨特的民族風格；對可能發生的情況，如地震、戰爭、破壞、損耗等要有可靠的保障措施”。
此前我國從來沒有製造過水晶棺，技術資料儲備幾乎為零，這讓負責設計的同志們犯了難。這時，有人想到，孫中山先生1925年逝世時，蘇聯政府曾經贈送過一個水晶棺，不過並沒有用上，一直放在香山公園，這讓大家很期待。
設計人員跑到香山公園多方打聽，終於在一個隱蔽的倉庫深處找到落滿灰塵的水晶棺，可是眼前的一切卻讓人大失所望，這具“水晶棺”長僅1.75米左右，看上去顯得狹小逼仄。棺體的外層均系鍍鎳的鋼質。僅有內棺蓋是玻璃的，可以透視內部。玻璃也比較薄，易於破碎。密封性、隔熱性似乎都難以保證，還稱不上是真正的水晶棺。
在國際上，只有蘇聯的列寧、斯大林和越南的胡志明的遺體使用過水晶棺，但都沒有公開的技術資料可供參考，就連照片也沒有。具體的樣式只能靠駐外使館的同志和曾經到過這兩個國家的有關人員提供的模糊的印象參考。這對於複雜的設計工作只是杯水車薪。
怎麼辦？既然沒有成功的先例可以參照，大家紛紛提出自己的建議和看法。
就在北京六零八廠緊鑼密鼓開展工作的同時，中央考慮到從主席逝世到水晶棺製造完成需要相當長的一段時間，為此安排為毛主席趕制了一個有機玻璃的棺罩，臨時供人們瞻仰，這個棺罩採納了中央工藝美院一位教授的梯形設計。有機玻璃棺罩製作完成後，中央對其外形的展示效果比較認同。於是，有了水晶棺整體的雛形。
當時北京六零八廠的技術精英們都不曾料到，更加艱難的工作還在後面，此後一年他們竟先後製作了五具“水晶棺”。
■首度嘗試一號棺：院士來支招，不用膠粘也能立得住
經過反復計算方案和工藝的論證棺體外形確定了，接下來就要考慮一些技術細節。經過反復思考，水晶棺被設定為符合主席身材高大特點的長度，給瞻仰者大氣之感。除去用來固定的基座，棺體由棺蓋一塊板和棺體四塊板，共五塊板組成。
“當時考慮到如此大尺寸的棺板，使用水晶和K9玻璃在外觀效果來看幾乎沒有任何差別，我們建議用K9玻璃來製作，得到了‘1號任務’領導小組的同意。”李家英回憶說。
五塊玻璃組成的棺體在沒有膠粘以前，必須能夠保持自身的穩定狀態，這就給北京六零八廠的設計人員提出了一個十分苛刻的要求，要做到卻是異常困難。水晶棺的棺體是梯形，底面和頂面都有夾角，要保證角度的誤差在規定限制以內，也就相當於寬度和長度之比的誤差是萬分之一左右，在當時這幾乎是個不可能完成的任務，它不僅僅要求設計者設計的精確，更需要負責加工同志最精細的處理。
當時李家英充分考慮到該任務的艱巨性，一旦出現問題，就面臨全部返工。於是與上級彙報商量之後，決定邀請時任中科院長春光學所所長的著名光學家王大珩院士審查圖紙，希望王大珩的把關能把風險降到最小。
王大珩院士很快就趕來北京，李家英把自己的設計圖紙給他看，王院士審查後說：“圖紙數據都沒有什麼問題，但是我還想提一個小小的建議，就是不管化學所研究的膠有多麼的牢固，但是有機膠總是會有老化的時候，萬一這個膠老化了怎麼辦？最好也能讓五塊棺板在沒有膠的情況下也不至於塌下來。”
他建議李家英使用“虛空原理”（一種達到自動平衡的方法），再稍稍改動一下棺板的角度，達到自動平衡，這樣水晶棺的五塊板材即使在沒有膠的情況下，也不會出現坍塌。李家英回
到單位重新做了計算和改動。與此同時，北京六零三廠負責的K9玻璃毛坯也已經製作完成。圖一出，馬上就可以動手加工。
就在此時，意想不到的新問題再次出現。當時北京六零八廠的光學冷加工的技術雖然在國內首屈一指，也只能加工直徑1米的光學元件，像棺板這樣巨大的板材，根本沒法加工。
“當時我們並不清楚國外對此類棺板的加工情況，但訂貨的週期肯定很長，而自己設計製造最少要3到4個月，時間肯定也不允許，當時只能考慮使用現成的，或者略加改造就能滿足工藝要求的設備”，時任北京六零八廠光學車間主任的竇錚回憶說。
機床是加工棺板的關鍵，北京六零八廠的技術人員跑遍了北京各大機床廠，終於在第一機床廠見到了一台德國進口的大型機器“龍門銑床”，這台機床的加工能力和磨削的精度基本可以滿足水晶棺的加工要求。第一機床廠的領導一聽是要用他們的設備製造水晶棺，二話沒說就同意了，技術人員把“銑床”上的刀改成了金剛石粉製成的砂輪，就可以磨3米長的玻璃了。
然而，最初送來的三大塊玻璃毛坯板在磨制的過程中，先後炸裂，看著耗盡心血，幾乎磨好的棺板在幾秒鐘內化成烏有，竇錚和同事們心情非常沉重，問題出在哪里？
起初，他們認定玻璃在加工過程中，“退火”工藝掌握得不好，玻璃的內應力不穩定，導致玻璃加工時各個部分的膨脹係數不一樣，磨制時發生炸裂。六零三廠的技術人員也對這樣的分析表示認同。可是改進工藝之後，炸裂情形依舊出現，時間在一天天過去，病因到底在哪兒？全面負責具體加工的竇錚感覺非常棘手。
幾經查找，他發現是工作環境出了問題。時值十月，一機床廠高大的廠房內溫度只有15到16攝氏度，然而加工磨制時的接觸面的溫度在100攝氏度左右，室內空間大，空氣對流很嚴重，打磨時的接觸面的溫度忽冷忽熱，於是引發炸裂。查到原因，工作人員在高大的廠房內搭建了大小合適的工棚，並設立了兩道門，作為人員出入時的空氣流通的緩衝地帶，讓室內空氣與溫度保持穩定，炸裂問題迎刃而解。
到了1977年3月份，五塊嚴格符合設計標準的棺板磨制完成，照明部分經試調也能夠達到照亮的目的，技術方面完全準備就緒,1號棺即將揭開它神秘的面紗。李家英特別高興，但興奮之餘心卻一直緊緊地懸著，領導的審查能否通過，一號棺畢竟命運未蔔。試用是在中國歷史博物館進行的，雖然沒能親自去現場，但事後在場的人描述了當時的情形，卻讓他一生難忘。
那一天，中央領導來到現場，當時水晶棺裏放的是一個毛主席石膏像的頭，下面是一個穿好衣服、褲子、鞋子的人體模型，照明的燈光亮起，結果發現了幾個人像的反射光，領導們蹊蹺地說怎麼看見有五個“紅太陽（毛主席像）”啊。這個問題一定得解決。我們只能有一個“紅太陽”。
作為設計者的李家英當然明白是哪個環節出了問題，他對回來介紹情況的上級領導說：“如果看得更仔細，可能看到有十個‘紅太陽’。”因為這與水晶棺板的折射面有關，每一塊板是兩個面，兩個面就會有兩個反射像，只不過是一個強一點，一個弱一點而已。這個問題就像人照平面鏡一樣，是不可能沒有的！”
然而，問題是不可能不了了之的，第一個水晶棺被淘汰！
■二次努力二號棺：專家出主意消除反射像
為了徹底解決反射像問題，中央當時請來全國該領域的近百位專家研討解決之道，其中引起共鳴的方案主要有三。其中一個方案認為，反射像的產生主要是因為有光才產生的，如果沒光或把光變弱就不會有反射像了，建議把光變弱。第二個方案，建議在水晶棺的五塊玻璃的內側進行真空鍍膜，減少反射。最後一個方案是李家英提出的，他認為：如果讓瞻仰者看不到反射像，需要重新調整角度，把這個反射像反到讓瞻仰者看不到的地方就可以了。
後兩個方案各有各的好，中央為了保險起見，作出了選擇。兩個方案分別進行。李家英等研究人員開始計算水晶棺梯形的夾角到底多大，可以避免反射像被人眼看到。
李家英瞭解到，當時中國人的平均視高是1.5米左右，當時的一個最高的籃球運動員有2.1米高，視高在1.9米左右，最矮的人他限定在了1.35米高。由於水晶棺用於瞻仰，人不能靠得太近，還需要一個距離水晶棺中心2米遠的距離，綜合考慮這些因素之後，他和其他技術人員進行了大量的運算，對1號棺棺板材與底部的角度進行重新調整。在1.35米到2.1米之間的人，在瞻仰的時候都是看不到反射像。超出這個範圍可能還會看到反射像，但畢竟已經是極少數人。
同時，第二個方案的思路也在這次製作中有所體現。但由於仍然存在一些技術問題，2號棺沒能達到要求。
■三度衝擊三號棺：巧做光學美容，讓主席栩栩如生
正當3號棺的製作起步之際，意料之外的新問題接踵而至。主席的遺體長期泡在福爾馬林裏，出現了一些細微的變化，膚色有些變深，上級領導找到李家英問：“能不能通過顏色調整一下？一定要讓主席看起來滿面紅光，栩栩如生。”
見過主席的人都知道，毛主席的眉毛很淡，需要進行一些必要的美容。可是根據醫學保護的需要，主席遺體表面不能塗抹任何化妝材料。
而且照明燈光中的紫外線、紅外線都會對遺體保存產生不良影響，李家英同其他技術人員商量使用光學美容。
光學美容在當時是一項非常先進的技術，由於人眼對顏色僅能分辨出色調、明度及飽和度的不同，設計者可以巧妙利用攝影投光和配色的原理，通過對特殊點投以彩色光線，改變人面部的胖瘦形態，也能改變人的面部色彩。因此，只要採用色光混合的辦法，做到遺容面部的色調、明度及飽和度與生前面部色彩相似，就能使人看到一副宛如熟睡的主席遺容。
很快一套完整的光學美容方案形成了，設計組通過多個光學鏡頭對主席的不同部位進行美容，有些鏡頭加重眉毛顏色的深度，有些鏡頭是美化面部顏色，後來專門設計一個鏡頭從下往上打，主席鼻翼褶子的陰影也被自然的消除了。
為了使視覺效果能更加逼真，北京六零八廠專門建立一間實驗室，請來了攝影師、燈光師和美容師共同模擬現場，調節鏡頭位置和光線搭配，模特起初使用石膏像，但是由於光學美容的要求比較高。石膏和人的皮膚在反射效果上存在一定的差異，精益求精的李家英專門到北京醫院找來一個與主席遺體外觀類似的人體標本進行實驗，取得了最為理想的效果。
水晶棺的溫度要保持在規定範圍，外部燈源直接照射，必然造成棺內溫度升高。技術人員找到了當時最先進的光導纖維管，將棺體的照明改造成為內照明，光導纖維是冷光源不會散發熱量，徹底保證了館內溫度的穩定。為了防止重蹈2號棺的覆轍，工作人員將水晶棺徹底清潔後，鍍了膜。
3號棺製作完成，前來視察的中央領導表示非常滿意，但由於不是真正的水晶材料製作，也成為了研製中的一個過渡。
■大功告成四號棺：製成世界最大水晶製件
接下來就是怎樣用真正的水晶材料來進行製作。當時全世界都沒有做過那麼大的水晶，天然水晶最大的一片也就像眼鏡片那麼大而且極少，通常人工的水晶也就100×20毫米大小。可經過幾次調整，水晶棺的頂蓋依然非常巨大，這樣的水晶棺板如果可以製成，無疑將創造水晶製造的歷史，成為世界上最大的水晶製件。
除此之外，技術人員還要考慮一點，水晶和玻璃的折射率不一樣，而且差距很大。這樣一改，從開始的反射像到光學美容等等，全都要重新設置，等於重頭來過。
在北京玻璃總廠系統內，六零五廠負責晶體製造，具備一定的技術基礎，可是一下做這樣一大塊水晶卻是極大的挑戰，製作水晶的原材料石英的熔點很高，要1000多攝氏度，必須使用白金坩堝，而K9玻璃的溫度只要800-900攝氏度就可以，但是到哪里去找一個那麼大的白金坩堝呢？
所以只能想其他的辦法，後來大家一商量，決定做小塊的，200×400毫米的，厚度是50毫米的水晶塊。然後再把這些小塊焊接起來。由於其他的焊接都會留下痕跡，因此想到利用氫氧焊，氫氧焊的生成物是水，不會留下痕跡。
在水晶塊出爐的第二天，工作人員就試著焊了一塊，發現接口處全無痕跡，宛若一體，大家非常高興，於是開始批量製作，據竇錚回憶，僅每天耗費的瓶裝氫氧氣，就要7噸的載重卡車裝滿5車方能滿足。
一次次的失敗為成功鋪平了道路，1977年毛主席逝世周年前夕，一個全新的真正的水晶棺終於完成了，它解決了此前所有的技術問題。如今，當人們懷著虔誠的心情瞻仰主席遺容時，看到的水晶棺就是4號水晶棺。在此之後，為防止出現一些意外情況，又加工了五號水晶棺。而它如今也安放在毛主席紀念堂。（來源：北京青年報） |
