曾经先后制成五个“水晶棺”， 遗体使用光学美容技术

　　      1976年9月9日，一代伟人毛泽东溘然长逝，中央决定在天安门广场修建毛主席纪念堂，安放主席遗体，以供群众瞻仰。三十年光阴倏然而逝，水晶棺中依旧栩栩如生的主席遗容，让所有前来来缅怀的群众心生惊叹。然而，科研人员研制水晶棺的曲折历程，却鲜为人知。

 

        2006年恰逢毛主席逝世三十周年，数位当年参与水晶棺设计制造的科技人员接受本报记者独家专访，共同回忆设计制造水晶棺的难忘往事，一段尘封已久的历史就此揭开。

　　                     北京六零八厂接到中央“一号任务”

　　    1976年9月11日，对于退休多年的北京六零八厂原光学设计研究室副主任李家英来说，是一生中永远无法忘记的一天。听到毛主席辞世的消息仅仅两天，悲痛的心绪尚未平静，他突然接到了北京玻璃总厂领导的电话，一项既神秘又异常艰巨的特殊任务落在了他和厂里同事的肩上。

　　     领导告诉李家英，党中央已经决定对毛主席的遗体作永久留存，其中研制存放毛泽东遗体的水晶棺任务就由玻璃总厂负责，这项任务被称作“一号任务”。中央要求水晶棺必须在1977年9月9日，毛主席纪念堂落成开放前制作完成。

　　    时间紧，任务急，玻璃总厂研究决定将任务分解，水晶棺的造型方案、内照明系统、棺体的光学冷加工（研磨、抛光、成型）等工作由北京六零八厂负责。北京六零三厂和北京六零五厂负责水晶棺棺体的光学玻璃和水晶板材毛坯生成。

　　    水晶棺看起来结构简单，实际工艺相当复杂，涉及技术领域众多。中央对棺体的设计制造提出最为严格要求是“庄重大方，气魄雄伟。具有独特的民族风格；对可能发生的情况，如地震、战争、破坏、损耗等要有可靠的保障措施”。此前我国从来没有制造过水晶棺，技术资料储备几乎为零，这让负责设计的同志们犯了难。这时，有人想到，孙中山先生1925年逝世时，苏联政府曾经赠送过一个水晶棺，不过并没有用上，一直放在香山公园，这让大家很期待。

　　    设计人员跑到香山公园多方打听，终于在一个隐蔽的仓库深处找到落满灰尘的水晶棺，可是眼前的一切却让人大失所望，这具“水晶棺”长仅1.75米左右，看上去显得狭小逼仄。棺体的外层均系镀镍的钢质。仅有内棺盖是玻璃的，可以透视内部。玻璃也比较薄，易于破碎。密封性、隔热性似乎都难以保证，还称不上是真正的水晶棺。

　　    在国际上，只有苏联的列宁、斯大林和越南的胡志明的遗体使过水晶棺，但都没有公开的技术资料可供参考，就连照片也没有。具体的样式只能靠驻外使馆的同志和曾经到过这两个国家的有关人员提供的模糊的印象参考，对于复杂的设计工作只是杯水车薪。

　　    怎么办？既然没有成功的先例可以参照， 大家纷纷提出自己的建议和看法。

　    　就在北京六零八厂紧锣密鼓开展工作的同时，中央考虑到从主席逝世到水晶棺制造完成需要相当长的一段时间，为此安排为毛主席赶制了一个有机玻璃的棺罩，临时供人们瞻仰，这个棺罩采纳了中央工艺美院一位教授的梯形设计。有机玻璃棺罩制作完成后，中央对其外形的展示效果比较认同。于是，有了水晶棺整体的雏形。

　　    当时北京六零八厂的技术精英们都不曾料到，更加艰难的工作还在后面，此后一年他们竟会先后制作了五具“水晶棺”。

　　首度尝试

　　             一号棺：院士来支招，不用胶粘也能立得住

　　    经过反复计算方案和工艺的论证棺体外形确定了，接下来就要考虑一些技术细节。经过反复思考，水晶棺被设定为符合主席身材高大特点的长度，给瞻仰者大器之感。除去用来固定的基座，棺体由棺盖一块板和棺体四块板，共五块板组成。

　　    “当时考虑到如此大尺寸的棺板，使用水晶和K9玻璃在外观效果来看几乎没有任何差别，我们建议用K9玻璃来制作，得到了‘1号任务’领导小组的同意。”李家英回忆说。

　　    五块玻璃组成的棺体在没有胶粘以前，必须能够保持自身的稳定状态，这就给北京六零八厂的设计人员提出了一个十分苛刻的要求，要做到却是异常困难。水晶棺的棺体是梯形，底面和顶面都有夹角，要保证角度的误差在规定限制以内，也就相当于宽度和长度之比的误差是万分之一左右，在当时这几乎是个不可能完成的任务，它不仅仅要求设计者设计的精确，更需要负责加工同志最精细的处理。

　　    当时李家英充分考虑到该任务的艰巨性，一旦出现问题，就面临全部返工。于是与上级汇报商量之后，决定邀请时任中科院长春光学所所长的著名光学家王大珩院士审查图纸，希望王大珩的把关能把风险降到最小。

 

        王大珩院士很快就赶来北京，李家英把自己的设计图纸给了他看，王院士审查后说：“图纸数据都没有什么问题，但是我还想提一个小小的建议，但是不管化学所研究的胶有多么的牢固，但是有机胶总是会有老化的时候，万一这个胶老化了怎么办？最好也能让五块棺板在

 

                          没有胶的情况下也不至于塌下来。”

　　     他建议李家英使用“虚空原理”（一种达到自动平衡的方法）， 再稍稍改动一下棺板的角度，达到自动平衡，这样水晶棺的五块板材即使在没有胶的情况下，也不会出现坍塌。李家英回到单位重新做了计算和改动。与此同时，北京六零三厂负责的K9玻璃毛坯也已经制作完成。图一出，马上就可以动手加工。

 

　　                 三大块毛坯玻璃板在磨制期间先后炸裂

　　    就在此时，意想不到的新问题再次出现。当时北京六零八厂的光学冷加工的技术虽然在国内首屈一指，也只能加工直径1米的光学元件，像棺板这样巨大的板材，根本没法加工。

　　    “当时我们并不清楚国外对此类棺板的加工情况，但订货的周期肯定很长，而自己设计制造最少要3到4个月，时间肯定也不允许，当时只能考虑使用现成的，或者略加改造就能满足工艺要求的设备”，时任北京六零八厂光学车间主任的窦铮回忆说。

　　    机床是加工棺板的关键，北京六零八厂的技术人员跑遍了北京各大机床厂，终于在第一机床厂见到了一台德国进口的大型机器“龙门铣床”，这台机床的加工能力和磨削的精度基本可以满足水晶棺的加工要求。第一机床厂的领导一听是要用他们的设备制造水晶棺，二话没说就同意了，技术人员把“铣床”上的刀改成了金刚石粉制成的砂轮，就可以磨3米长的玻璃了。

　　    然而，最初送来的三大块玻璃毛坯板在磨制的过程中，先后炸裂，看着耗尽的心血，几乎磨好的棺板在几秒中内化成乌有，窦铮和同事们心情非常沉重，问题出在哪里？

　　    起初，他们认定玻璃在加工过程中，“退火”工艺掌握的不好，玻璃的内应力不稳定，导致玻璃加工时各个部分的膨胀系数不一样，磨制时发生炸裂。六零三厂的技术人员也对这样的分析表示认同。可是改进工艺之后，炸裂情形依旧出现，时间在一天天过去，病因到底在哪？全面负责具体加工的窦铮感觉非常棘手。

　　    几经查找，他发现是工作环境出了问题。时值十月，一机床厂高大的厂房内温度只有15到16摄氏度，然而加工磨制时的接触面的温度在100摄氏度左右，室内空间大，空气对流很严重，打磨时的接触面的温度忽冷忽热，于是引发炸裂。查到原因，工作人员在高大的厂房内搭建了大小合适的工棚，并设立了两道门，作为人员出入时候的空气流通的缓冲地带，让室内空气与温度保持稳定，炸裂问题迎刃而解。

　　                 中央领导发现，棺体折射出五个毛主席像

　　    到了1977年3月份，五块严格符合设计标准的棺板磨制完成，照明部分经试调也能够达到照亮的目的，技术方面完全准备就绪,1号棺即将揭开它神秘的面纱。李家英特别高兴，但兴奋之余心却一直紧紧的悬着，领导的审查能否通过，一号棺毕竟命运未卜。试用是在中国历史博物馆进行的，虽然没能亲自去现场，但事后在场的人描述的当时情形，却让他一生难忘。

　　    那一天，中央领导来到现场，当时水晶棺里放的是一个毛主席石膏像的头，下面是一个穿好衣服、裤子、鞋子的人体模型，照明的灯光亮起，结果发现了几个人像的反射光，领导们蹊跷地说怎么看见有五个“红太阳（毛主席像）”啊。这个问题一定得解决。我们只能有一个“红太阳”。

　　    作为设计者的李家英当然明白是哪个环节出了问题，他对回来介绍情况的上级领导说：“如果看的更仔细，可能看到有十个‘红太阳’。”因为这与水晶棺板的折射面有关，每一块板是两个面，两个面就会有两个反射像，只不过是一个强一点，一个弱一点而已。这个问题就像人照平面镜一样，是不可能没有的！”

　　    然而， 问题是不可能不了了之的，第一个水晶棺被淘汰！

　　二次努力

　　                        二号棺：专家出主意消除反射像

　　    为了彻底解决反射像问题，中央当时请来全国该领域的近百位专家研讨解决之道，其中引起共鸣的方案主要有三，其中一个方案认为，反射像的产生主要是因为有光才产生的，如果没光或把光变弱就不会有反射像了，建议把光变弱。第二个方案，建议在水晶棺的五块玻璃的内侧进行真空镀膜，减少反射。最后一个方案是李家英提出的，他认为：如果让瞻仰者看不到反射像，需要重新调整角度，把这个反射像反到让瞻仰者看不到的地方就可以了。

　　    后两个方案各有各的好，中央为了保险起见，作出了选择。两个方案分别进行。李家英等研究人员开始计算水晶棺梯形的夹角到底多大，可以避免反射像被人眼看到。

　　    李家英了解到，当时中国人的平均视高是1.5米左右，当时的一个最高的篮球运动员有2.1米高，视高在1.9米左右，最矮的人他限定在了1.35米高。由于水晶棺用于瞻仰，人不能靠的太近，还需要一个距离水晶棺中心2米远的距离，综合考虑这些因素之后，他和其他技术人员进行了大量的运算，对1号棺棺板材与底部的角度进行重新调整。在1.35米到2.1米之间的人，在瞻仰的时候都是看不到反射像。超出这个范围可能还会看到反射像，但毕竟已经是极少数人。

　　    同时，第二个方案的思路也在这次制作中有所体现。但由于仍然存在一些技术问题，2号棺没能达到要求。

 

 

 

 

 

 

三度冲击

　　                 三号棺：巧做光学美容，让主席栩栩如生

　　    正当3号棺的制作起步之际，意料之外的新问题接踵而至。主席的遗体长期泡在福尔马林里，出现了一些细微的变化，肤色有些变深，上级领导找到李家英问：“能不能通过颜色调整一下？一定要让主席看起来满面红光，栩栩如生。”

　　    见过主席的人都知道，毛主席的眉毛很淡，需要进行一些必要的美容。可是根据医学保护的需要，主席遗体表面不能涂抹任何化妆材料。而且照明灯光中的紫外线、红外线都会对遗体保存产生不良影响，李家英其他技术人员商量使用光学美容。

　　    光学美容在当时是一项非常先进的技术，由于人眼对颜色仅能分辨出色调、明度、及饱和度的不同，设计者可以巧妙利用摄影投光和配色的原理，通过在对特殊点投以彩色光线，改变人面部的胖瘦形态，也能改变人的面部色彩。因此，只要采用色光混合的办法，做到遗容面部的色调、明度及饱和度与生前面部色彩相似，就能使人看到一副宛如熟睡的主席遗容。对棺板进行粗磨

　　    很快一套完整的光学美容方案形成了， 设计组通过多个光学镜头对主席的不同部位进行美容，有些镜头加重眉毛颜色的深度，有些镜头是美化面部颜色，后来专门设计一个镜头从下往上打，主席鼻夹的褶子的阴影也被自然的消除了。

　　    为了能使视觉效果能更加逼真，北京六零八厂专门建立一间实验室，请来了摄影师、灯光师和美容师共同模拟现场，调节镜头位置和光线搭配，模特起初使用石膏像，但是由于光学美容的要求比较高。石膏和人的皮肤在反射效果上存在一定的差异，精益求精的李家英专门到北京医院找来一个与主席遗体外观类似的人体标本进行实验，取得了最为理想的效果。

　　    水晶棺的温度要保持在规定范围，外部灯源直接照射，必然造成棺内温度升高。技术人员找到了当时最先进的光导纤维管，将棺体的照明改造成为内照明，光导纤维是冷光源不会散发热量，彻底保证了馆内温度的稳定。为了防止重蹈2号棺的覆辙，工作人员将水晶棺彻底清洁后，镀了膜。

　　    3号棺制作完成，前来视察的中央领导表示非常满意，但由于不是真正的水晶材料制作也成为了研制中的一个过渡。

　　大功告成

　　                   四号棺：制成世界最大水晶制件

　　    接下来就是怎样用真正的水晶材料来进行制作。当时全世界都没有做过那么大的水晶，天然水晶最大的一片也就像眼睛片那么大而且极少，通常人工的水晶也就100×20毫米大小。可经过几次调整，水晶棺的顶盖依然非常巨大，这样的水晶棺板如果可以制成，无疑将创造水晶制造的历史，成为世界上最大的水晶制件。

　　    除此之外，对于技术人员还要考虑一点，水晶和玻璃的折射率不一样，而且差距很大。这样一改。从开始的反射像到光学美容等等，全都要重新设置。等于重头来过。

　　    在北京玻璃总厂系统内，六零五厂负责晶体制造，具备一定的技术基础，可是一下做这样一大块水晶却是极大的挑战，制作水晶的原材料石英的熔点很高，要1000多摄氏度，必须使用白金坩埚，而K9玻璃的温度只要800-900摄氏度就可以，但是到哪里去找一个那么大的白金坩埚呢？

　　    所以只能想其他的办法，后来大家一商量，决定做小块的，200×400毫米的，厚度是50毫米的水晶块。然后再把这些小块焊接起来。由于其他的焊接都会留下痕迹，因此想到利用氢氧焊，氢氧焊的生成物是水，不会留下痕迹。

　　    在水晶块出炉的第二天，工作人员就试着焊了一块，发现接口处全无痕迹，宛若一体，大家非常高兴，于是开始批量制作，据窦铮回忆，仅每天耗费的瓶装氢氧气，就要7吨的载重卡车装满5车方能满足。

　　    一次次的失败为成功铺平了道路，1977年毛主席逝世周年前夕，一个全新的真正的水晶棺终于完成了，它解决了此前所有的技术问题。如今，当人们怀着虔诚的心情瞻仰主席遗容时，看到的水晶棺就是4号水晶棺。在此之后，为防止出现一些意外情况，又加工了五号水晶棺。而它如今也安放在毛主席纪念堂。（本文依据对李家英、杜宗国、花永先、窦铮等同志的采访整理，北京六零八厂从中协助，特此致谢。）

　　                            北京科技报