30年磨一劍 原始創(chuàng)新的中國制造

在上海交大閔行校區(qū)材料學(xué)院的實(shí)驗(yàn)室里,，王浩偉教授從一臺(tái)設(shè)備上取下一塊小小的灰色材料放在掌心,，自豪地說：“我們正在加緊攻關(guān)通過3D打印方式制備陶鋁新材料構(gòu)件。目前我們的材料通過海外測試取得的性能指標(biāo),，已比國外同行最新成果高出許多,。”王教授手上的這塊材料納米陶瓷鋁合金可謂“四兩扛千斤”,，或?qū)⑾破鹞覈p量化材料革命的新篇章，目前不僅已經(jīng)用于天宮一號(hào),、天宮二號(hào),、量子衛(wèi)星、氣象衛(wèi)星等關(guān)鍵部件翱翔于太空,，還將推廣應(yīng)用于C919國產(chǎn)大飛機(jī),、國產(chǎn)汽車關(guān)鍵部件，不僅能有效減重,，還節(jié)能減排,、提高安全性,。

納米陶瓷鋁合金是一項(xiàng)原始創(chuàng)新，凝結(jié)了上海交大5代材料人30年的智慧和汗水,。王浩偉說自己非常幸運(yùn),，有兩位“老爺子”指引方向。這說的是王浩偉的博士和博士后導(dǎo)師,，材料領(lǐng)域的兩位泰斗——中國科學(xué)院院士,、生態(tài)材料學(xué)開創(chuàng)者周堯和以及我國復(fù)合材料創(chuàng)始人之一、上海交大金屬基復(fù)合材料國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室創(chuàng)建者吳人潔教授,。周院士在30年前就開始金屬復(fù)合材料的研究,，這在當(dāng)時(shí)國際學(xué)術(shù)界也是風(fēng)潮；吳教授上世紀(jì)90年代提出“原位自生”方法制備鋁基復(fù)合材料,，在當(dāng)時(shí)也是材料制備的新領(lǐng)域,。對于金屬冶金來說，非金屬是金屬中的雜質(zhì)成分,，研究人員避之猶恐不及,，交大材料人卻另辟蹊徑要往金屬里主動(dòng)摻“雜質(zhì)”（陶瓷）。王浩偉繼承了兩位導(dǎo)師的思想,，交叉應(yīng)用他們的學(xué)科特長,，開始研究如何讓鋁里“長”出陶瓷，“基礎(chǔ)研究發(fā)現(xiàn),，只要通過控制化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)程,，把陶瓷顆粒的尺度、形態(tài)和分布控制在合理的范圍內(nèi),，這些調(diào)皮的‘陶瓷小精靈’就能發(fā)揮作用,，使兩種材料優(yōu)勢互補(bǔ)，制備出又輕又強(qiáng)的材料,?！蓖鹾苽フf。

上世紀(jì)90年代,，原位自生的鋁基材料是國際材料研究領(lǐng)域的熱門,，但是到2000年前后，這一領(lǐng)域的研究幾乎“銷聲匿跡”,。這是因?yàn)樾虏牧想m好,，但是要從實(shí)驗(yàn)室走向工業(yè)化要攻克的難題太多太多，過程十分漫長,。所以這條路上,，同行者越來越少。終于，在產(chǎn)業(yè)化的道路上,，王浩偉團(tuán)隊(duì)走出來了,。

圖說：王浩偉團(tuán)隊(duì)通過掃描電鏡分析陶鋁新材料的微觀組織　來源／上海交大供圖

王浩偉堅(jiān)持的拼勁來自他的一顆赤誠之心,，他承擔(dān)的課題背后是重要的國家戰(zhàn)略需求，他在科研上邁出的每一步都意味著我國新材料發(fā)展水平更進(jìn)一步,。對他來說最困難的時(shí)候,，是剛剛完成一個(gè)指標(biāo)，水平已經(jīng)領(lǐng)先,，就像爬山已經(jīng)到頂峰,，又馬上要完成更高要求的任務(wù)，“感覺是前面又來一個(gè)高峰,，非常痛苦,，有走投無路的感覺?！?但是內(nèi)心那份強(qiáng)烈的使命感卻令他無法松懈,，在王浩偉的感召下，整個(gè)團(tuán)隊(duì)卯著一股不服輸?shù)木?，整整兩年的時(shí)間里,，大家天天在“破廠房一樣的”實(shí)驗(yàn)室里“倒騰”，終于不僅完成任務(wù),，甚至超越了最初的需求,，實(shí)現(xiàn)了巨大的跨越。

當(dāng)王浩偉教授發(fā)明的新材料第一次用在設(shè)備上現(xiàn)場試驗(yàn),，各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)超過了設(shè)計(jì)指標(biāo),，試驗(yàn)一次成功時(shí)，他為自己多年來所取得的成果解決了國家的重大需求激動(dòng)萬分,。然而,，由于長期的辛苦工作，攻堅(jiān)克難,，廢寢忘食,，試驗(yàn)成功之時(shí)他突發(fā)心臟病暈倒在了現(xiàn)場?！爱?dāng)?shù)亓⒓淳徒{(diào)來120進(jìn)行搶救才免遭危險(xiǎn),，這個(gè)場景到現(xiàn)在我還歷歷在目?！眻F(tuán)隊(duì)成員、上海交大特種材料研究所科研人員馬乃恒教授回憶起當(dāng)時(shí)的場景依然心有余悸，“他在科研上是一個(gè)永不服輸?shù)钠疵?，這種專一執(zhí)著的科研進(jìn)取精神,，堅(jiān)持不懈，不輕易改變研究方向,、幾十年如一日,、專心只做一件事情，用他自己的話講就是：30年磨一劍,?！?/p>

納米陶鋁合金要在上千度的高溫爐里合成，這支科研團(tuán)隊(duì)必須要與高溫熔爐為伴,。王浩偉說的“破廠房”是車間一樣的實(shí)驗(yàn)室,，到處是鋼鐵大爐、重型模具,。上海的大夏天里,，大家就光膀子干活，合作伙伴來實(shí)驗(yàn)室,，震驚于眼前的情景,，“這哪里是大學(xué)的實(shí)驗(yàn)室和教授、博士,?！痹陧?xiàng)目的研究初期，團(tuán)隊(duì)只有3—5個(gè)人,，所有的試驗(yàn)過程王浩偉都親力親為,，材料澆鑄他抬鋁水澆包，樣品腐蝕也是自己親自上手,?！坝幸淮螝浞釣⒌剿淖笫郑瑢?dǎo)致嚴(yán)重灼傷,，將近一個(gè)月手纏繃帶,，連吃飯睡覺都很困難。早期經(jīng)費(fèi)緊張,，他就背個(gè)蛇皮袋,，裝著二三十斤的實(shí)驗(yàn)材料去借實(shí)驗(yàn)室做實(shí)驗(yàn)?！瘪R教授說起王浩偉又心疼又無奈,。“我背不動(dòng)的時(shí)候不也是你接著背嗎,！我們團(tuán)隊(duì)哪個(gè)身上不是傷痕累累的,。你背上那次被燙傷,，還不是只有趴著睡嘛?！蓖鹾苽ピ谝慌越涌诘?，“我就是個(gè)干活的人，團(tuán)隊(duì)更重要,。團(tuán)隊(duì)到現(xiàn)在已經(jīng)有5代人了,，看著大家整天穿得破破爛爛的我都心疼（鋁水澆鑄把衣服上濺出破洞是常有的事）。留下的課題組骨干,，出去的工資比他們高十幾倍,。大家不求名不求利，做項(xiàng)目不好發(fā)表論文,，職稱也上不去,，都是為了國家戰(zhàn)略的共同目標(biāo)?！?/p>

最近,，這種新材料已經(jīng)開始量產(chǎn)?！靶虏牧蠈①x予航空材料,、汽車輕量化關(guān)鍵材料和機(jī)械車床主桿材料的下一代應(yīng)用，目前除了航天航空領(lǐng)域,，在民用汽車領(lǐng)域,，應(yīng)用新材料轉(zhuǎn)向節(jié)已通過臺(tái)架試驗(yàn)，內(nèi)燃機(jī)活塞也即將量產(chǎn),?！鄙虾＝淮笙冗M(jìn)產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院院長劉燕剛說。王浩偉更忙了,，經(jīng)常出差,，因?yàn)槊總€(gè)領(lǐng)域都有新功能和新應(yīng)用需要他參與研發(fā)。雖然疲憊,，王偉浩甘之如飴,，“只要是對國家有利的工作，我都愿意做,！”

圖說：王浩偉團(tuán)隊(duì)通過拉伸試驗(yàn)機(jī)測試陶鋁新材料的靜態(tài)力學(xué)性能　來源／上海交大供圖

立德樹人 人格魅力感召學(xué)生

科研上,，王浩偉是心懷愛國熱忱的科學(xué)家,；講臺(tái)上，他是言傳身教的傳道授業(yè)者,?！八菍W(xué)生心中最喜愛的教師,，他的課從不點(diǎn)考勤，卻永遠(yuǎn)座無虛席,。課堂上他心無旁騖地講,，學(xué)生聽得熱烈,，互動(dòng)提問非?；钴S?！鄙虾＝淮蟛牧蠈W(xué)院教學(xué)委員會(huì)督導(dǎo),、退休教授樓松年說，“上課是一門藝術(shù),，要上好一門課要用心,。王浩偉非常用心，到現(xiàn)在每年上課的ppt都會(huì)更新,，他的ppt是教學(xué)典范,。”

王浩偉的課熱門是因?yàn)橛腥?、扎?shí),，學(xué)生不僅能學(xué)到大量知識(shí)，而且聽“王老師抖包袱”最起勁,?！跋掠晏齑騻恪⑿『捍蹬菖?、甩泥巴,，都能和材料學(xué)原理扯上關(guān)系，我希望能引導(dǎo)學(xué)生觀察生活中的一些常見的現(xiàn)象,，激發(fā)他們解決實(shí)際問題的好奇心,。講課和說相聲差不多，每節(jié)課至少得抖一個(gè)‘大包袱’出來,，這樣學(xué)生才能記得住,、學(xué)得進(jìn)去?！蓖鹾苽ソ淌谡f,，雖然當(dāng)了這么多年老師，可每次上課前他還是經(jīng)常會(huì)失眠,，都是想“包袱”想的,，“材料學(xué)原理本身有點(diǎn)枯燥，得來點(diǎn)好玩的,?！?/p>

他給學(xué)生出題,，“夏天吃冰棍，冰棍哪個(gè)地方最甜,？”這一題有20分,，這個(gè)“莫名其妙”的題目是學(xué)生之間流傳的經(jīng)典考題，里頭藏著材料科學(xué)知識(shí)一點(diǎn)都不簡單,?！耙桓骼铮钐鸬目隙ㄊ翘欠譂舛茸畲蟮牡胤?，這得用傳熱與潤濕,、結(jié)晶形核與生長、凝固過程中的溶質(zhì)再分配等等大量材料學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)綜合計(jì)算和分析,，基礎(chǔ)知識(shí)不扎實(shí)肯定做不出來,，死背書也沒法做?！蓖鹾苽フf,。

圖說：陶鋁新材料科研團(tuán)隊(duì)合影　來源／上海交大供圖

博士夏存娟是王浩偉的學(xué)生,，本科的時(shí)候就被王老師的課吸引而一頭扎進(jìn)了材料科學(xué)，結(jié)果“導(dǎo)師王浩偉”卻令她有種“偶像幻滅”的感覺,?！巴趵蠋熣娴奶貏e嚴(yán)厲，組會(huì)上毫不留情地批評：你這根本就不是研究生工作,，而是幾個(gè)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)的堆砌,！”當(dāng)時(shí)夏存娟被罵哭了，可正是這“一頭棒喝”讓她找到了問題所在,，突破了研究困局,。如今，夏存娟成為王浩偉研究團(tuán)隊(duì)的一員,，也能夠獨(dú)當(dāng)一面帶學(xué)生,、做課題，當(dāng)年的這件事她常常拿出來告誡自己的學(xué)生,。

王教授的敬業(yè),，學(xué)生也有目共睹。有一次,，他課上到一半,，停下來兩粒吃速效救心丸再接著上課，學(xué)生都很感動(dòng),。王浩偉團(tuán)隊(duì)10名核心成員里,，一半以上是他的學(xué)生,，其中４人留學(xué)歸來加入團(tuán)隊(duì)，３人因持續(xù)攻關(guān)放棄出國,。王浩偉讀大學(xué)的時(shí)候心里就有一個(gè)航空夢,，要用我們自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的新材料，做出我們國家自己的大飛機(jī),。如今,，他的夢想即將成為現(xiàn)實(shí)，團(tuán)隊(duì)研發(fā)的材料做成構(gòu)建在國產(chǎn)大飛機(jī)上的應(yīng)用試驗(yàn)證明,，可以比碳纖維復(fù)合材料還要輕,。他常常對學(xué)生說起自己夢想，說這是我國航空人追求的目標(biāo),，也是國家的重大需求。學(xué)生,、同事在他的人格魅力和愛國情懷的感召下凝聚在一起,，再苦再累也依然不忘初心堅(jiān)定奮進(jìn)。

“堅(jiān)持走創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)的發(fā)展道路,，是加快建設(shè)制造強(qiáng)國的重要方針,，高校作為科技創(chuàng)新的重要基地，是推動(dòng)創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)不可或缺的重要力量,，在重大原始創(chuàng)新,、共性技術(shù)突破、產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新以及推動(dòng)成果轉(zhuǎn)化等方面,，承擔(dān)著不可替代的職責(zé)與使命,。” 上海交大校長,、中國工程院院士林忠欽表示,。

“我們在做的事，是為國家強(qiáng)大,。我成長的時(shí)代國家受氣太多,，現(xiàn)在年輕人的時(shí)代已經(jīng)好很多。但是這種民族精神是要延續(xù)的,。解決了國家的問題,，這種自豪感拿錢也買不來！”王浩偉說,。

新民晚報(bào)記者 易蓉