自古人類通過攻絲和研磨制造出第一批石器以來，制造技術的進步始終伴随着人類文明的進步。近年來，随着科學技術的飛速發展，民生和國防建設的需要，各國都在大力發展制造業。超精密制造作為尖端技術發展中不可或缺的關鍵加工手段，對軍工和民用工業都有着巨大的需求。
在哈爾濱工業大學電氣工程與自動化學院副教授張鶴看來，我國裝備制造業要從低端走向高端，首先要解決制造品質問題，核心關鍵是要解決超精密制造能力的問題。特别是近年來，我國衛星、軍事、醫療等諸多領域，已形成對精密超精密加工的強勁、穩定、大規模的需求;精密超精密制造處于價值鍊的高端，發展精密超精密制造是破解其他國家關鍵技術"卡脖子"的有力手段，對中國國内主要裝備。
在此背景下，張鶴全面緻力于超精細定位平面電機、直線電機、磁懸浮重力補償等相關領域的研究工作。在這個很少有人參與的科研方向上，他願意成為國家超精密制造發展中的一顆螺絲釘，用科研實踐助力祖國"精密"事業的發展。
張鶴
<h1類="pgc-h-arrow-right">朝着生活的方向穩步而堅定地前進。</h1>
精密超精密裝備制造業的發展，是國家推動産業轉型更新的曆史機遇。張鶴與該領域研究的聯系也與國家發展的背景密切相關。
21世紀初，中國制造業發展迅猛。當時，高中畢業的張鶴以優異的成績考入哈爾濱工業大學（威海）電氣工程專業。在大學四年的時間裡，他繼續紮根并學習這個專業，畢業後，他被送到哈爾濱工業大學總部攻讀電氣工程碩士學位。
由于對電機方向一直有濃厚的興趣，而電機電器學科也是哈工大電氣工程一級學科下國家唯一準許的重點二級學科，是以，研究所學生畢業後，張鶴決心繼續在哈爾濱工業大學攻讀電氣和電氣學科博士學位。現階段，張鶴成功進入從事電機研究的研究小組。在學習和探索的過程中，他對直線電機、平闆電機等有了更深入的了解，随着相關領域重大科技項目的建立，他積極投身于該領域的研究。
博士期間，張鶴主要探索了"多自由度磁懸浮微動站的基礎研究"。在他的介紹下，記者了解到，多自由度磁懸浮微動台具有定位精度高、響應速度快、無摩擦、相容真空環境等優點，在半導體光刻系統、超精密測量、生物晶片技術等現代精密、超精密裝置領域具有廣闊的應用前景。
在這個方向上，張鶴在總結國内外現有微動站結構優缺點的基礎上，提出了一種內建磁懸浮微動态平台方案，該方案将洛倫茲平闆電機與磁懸浮重力補償器相結合，具有結構緊湊、直線推力高、隔振性能好等特點， 表面溫升等低，相關工作為後續微動站力特性的優化分析和電磁設計方法的總結奠定了理論基礎。憑借其傑出的研究成果，博士論文《多自由度磁懸浮微動站基礎研究》還榮獲"哈爾濱工業大學優秀博士論文"榮譽。
<h1 class="pgc-h-arrow-right">探索和攻擊，根據國家需求</h1>
光刻機、高端數控機床等高端制造裝置屬于高端技術領域，近年來一直被國外封鎖，嚴重制約了我國內建電路産業和高端制造業的發展。"其實，我們研究的背景是要面對一些用于超精密定位的高端制造裝置，特别是在光刻機的研發中，直線電機、平闆電機、磁懸浮隔振等都是其關鍵子系統涉及的核心技術。"張鶴說。而這個研究方向，才是他們團隊的優勢所在。
2016年，張鶴及其團隊根據超精密微細機在真空相容性、隔振性能和表面溫升方面的具體需求，提出了一種基于正負剛度偏移原理的新型磁懸浮重力補償器，根據超精密微光刻機在真空相容性方面的具體需求， 中國國家自然科學基金中國青年基金的隔振性能和表面溫度升高。通過本項目，他們研究了該類磁懸浮重力補償器的設計方法，形成了低剛度磁懸浮重力補償器的理論分析方法和優化設計準則，為其在相關領域的實際應用奠定了理論基礎。
随着半導體制造、超精密測量等領域的日益發展，對高端儀器裝置的隔振性能提出了越來越高的要求，主要展現在承載能力大、溫升損耗低、真空相容性高等方面，使得傳統的接觸隔振技術難以應用。
在國家自然科學基金中國青年基金項目研究成果的基礎上，張鶴進行了一系列不間斷的持續研究，并成功申請了國家自然科學基金項目"準零剛度大負荷低功率磁懸浮隔振系統研究"，該項目由國家基金持續資助。
在該項目中，張鶴團隊重點研究了磁浮彈簧精确模組化、準零剛度機理分析等關鍵技術，探索了合理的感覺系統布局方案和控制政策，提出了大負荷低功耗磁懸浮隔振系統的綜合設計方法。相關科研成果對于填補國内技術空白、打破國外技術封鎖具有重大的現實意義。此外，對大負載低功耗磁懸浮隔振技術的深入研究，還可以為大型空間環境地面模拟裝置、微重力實驗平台等其他科學和工程領域提供技術支援。
不斷吸納新的科研能量，是張鶴科研活力的源泉。近年來，他還充分發揮了團隊的優勢和潛力，開展了多管道的國際合作與交流，取得了一系列成果。在他主持的一個國際合作項目中，他和研究團隊提出了一種圓形繞組結構遊标永磁直線電機，大大提高了直線電機的推力密度，同時減弱了直線電機的推力波動，具有很大的理論研究價值和廣闊的應用前景。
教學生直線電機（直線馬達）的工作原理和測試方法
<h1 class="pgc-h-arrow-right" >不怕挑戰，決心勇往直前</h1>
精密超精密制造業的發展是時代的需要，也是張鶴無悔的選擇。雖然對超精細定位平面電機、直線電機、磁懸浮隔振等方向的研究并不屬于目前的熱點方向，但在進行初步研究時，參考文獻很少，張鶴和他的科研團隊成員也度過了一段非常艱難的時期。但一直以來，張鶴一直認為，這是從事科研的必要考驗。"研究人員有時不得不坐在冷凳上，特别是在那些很少涉及的研究方向上，有些人需要能夠邁出第一步，為後代探索道路，我願意在一開始就研究這個方向。"張鶴說。
一路走來，正是憑着這種敢為先、敢于探索的精神，張鶴在科研道路上取得了一系列的成績。從事科研工作多年，張鶴作為負責人或主要參與人，承擔了國家科技重大專項、國家自然科學基金等10餘項科研項目，發表相關成果文章40餘篇;授權中國發明專利40餘項，國際發明專利2項;榮獲高校科研優秀成果獎技術發明獎二等獎、國際電機系統會議最佳論文獎、國際磁力大會最佳海報獎等10多項榮譽和獎項。入選黑龍江省青年人才計劃和日立工業大學青年一流人才計劃。多年來，他們還與上海微電子裝置（集團）有限公司建立了友好的合作關系，為國産光刻機的發展做出了一系列科研貢獻。
為了在科研領域培養更多新的科研力量，張鶴還花了很多時間在培養學生身上。張鶴認為，如今的90後、00後學生思維更加活躍，有自己的觀點，相比于用"定型"的科研方法限制他們，不如讓他們發揮主觀能動性，給他們更多的空間來發展自己的科研興趣，培養他們獨立進行科學研究的能力。一直以來，張鶴始終扮演着溝通者和上司者的角色，在科研道路上為學生保駕護航。
在張鶴看來，做科研不僅需要忍耐孤獨的毅力和耐心;還必須雄心勃勃，不斷進取。展望未來，他将繼續面對國家的重大需求，開展超精細定位平闆電機、直線電機、磁懸浮隔振技術等研究，與企業合作，真正實作科研技術轉化，一步步将自己的科研理想轉化為觸動現實。