全球首座！背后是这群清华人|张作义|核电站|气冷|清华人|研院|蒸汽|高温堆

高校是科技第一生产力、人才第一资源和创新第一动力的重要结合点，为实现高水平科技自立自强提供重要支撑。即日起，教育部政务新媒体“微言教育”推出“科技创新教育力量·高校科技创新成果巡礼”专栏，展示高校科技创新成果，讲述背后的故事。今天，一起走进清华大学核研院院长、高温堆重大专项总设计师张作义和团队成员们的科研故事——

2023年12月，人们因为“高温”汇聚在已颇具寒意的山东石岛湾，共同见证全球首座球床模块式高温气冷堆核电站的又一个“历史时刻”——正式商运投产。

寒风挡不住清华大学核研院院长、高温堆重大专项总设计师张作义和团队成员们的热情，大家的脸上写满了因为多年夙愿得圆，由内自外生发出的骄傲和喜悦。

他们的骄傲自有原因，不仅因为高温气冷堆核电站是由中国自主设计、建造调试和运行的新一代核电项目，更重要的是，它的投产商运意味着中国已经系统掌握了高温气冷堆商用关键核心技术形成了完整的自主知识产权，在全球先进核能技术竞争中“杀出重围”。

创造它的过程如同攀峰。人们表面看到的是“全球首座”，但背后的基础是几代清华人为此付出的心血与努力，是清华团队与合作伙伴攻克的一个个世界性难题。

攀峰

张作义

“整个电站核岛设备共研制15000余台（套），反应堆的主要设备，包括主氦风机、蒸汽发生器、压力容器，有一系列从0到1的核心关键技术突破。”从设想到图纸，从样机到实验室测试，从工厂制造再到现场安装调试，过去二十余年，张作义亲历的艰辛，跟他言简意赅的语言风格形成了鲜明对比。

从事这样的创造，靠什么力量支撑？——“理想和坚持！”

“在科学的道路上，没有平坦的大道……”张作义时常用马克思的名言激励团队，实则也是给自己打气，“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。”

张作义笃信这句话，这让他时不时想起清华的很多核能前辈，其中就包括他的导师王大中。

2021年9月，核研院高温气冷堆三位领军人物（左至右依次为吴宗鑫、王大中、张作义）在石岛湾高温气冷堆示范工程现场

“他的远见让人觉得有点近乎神奇。”张作义很佩服导师王大中：在国家需要核能时，毅然选择核反应堆专业；数次在世界核能发展陷入低谷时，坚定选择“固有安全”这条极为难走的先进核能利用技术路线，并带领团队于21世纪初，主持研发建成了世界上第一座具有固有安全特征的模块式10兆瓦高温气冷实验堆。

一路走来，张作义都被这种“勇攀科技高峰”的精神和环境所感召，2001年，39岁的他就任清华核研院院长，从团队一员变成守望人，也毅然扛起了研发建设世界首座工业规模模块式高温气冷堆核电站的重任。

从前辈们攻坚克难的前20年，到后辈们接力奋进的近20年，面孔在变，面临的困难、风险与挑战未变。用高温气冷堆核电站重大专项副总师、清华大学核研院副院长董玉杰的话说，“正是因为有挑战性，清华团队才瞄准了这样一个目标。”

董玉杰

这条通往科学之巅的崎岖小径，汇聚了一批不畏劳苦的志同者。

过去十年，吴莘馨和她的伙伴们全身心投入，就干一件事：研制被称为“核电之肺”的蒸汽发生器，这也是高温气冷堆最关键的设备之一。全世界都没有的设备，他们决定自己研发。

“很难，高温气冷堆蒸汽发生器的工作环境决定了它的选材特殊，结构必须紧凑。”吴莘馨记不清中间推翻重来了多少次，才最终敲定了组件式、立式中盘管结构的直流蒸汽发生器设计方案。

但很快，制造和装备方就给他们泼了一盆冷水。聪明的头脑们发现，创新型技术从设计到落地之间的路途，比想象中更远。

高温气冷堆示范电站蒸汽发生器设备研发负责人吴莘馨

吴莘馨明白，设计是全球首创，没有可参考的制造和装配工艺，即便有设计图，也没人担保能做出来。为了攻克这项技术难关，她和团队在清华200号基地反复试验，比如，怎么把像弹簧一样的5层螺旋盘管装配成一个刚性的、完整的换热组件。

这些工作，当时做得辛苦，之后被证明，所有苦功都没有白费。

经过一年多的奋战，团队自主研制了换热组件专用工具，开创性开发了一整套螺旋盘管套装工艺技术，突破了制造瓶颈，为蒸汽发生器工业化批量生产奠定了坚实基础。

“我们的初心一直是做世界上最先进的核能技术，通过自身努力取得核安全上的成功。”在张作义眼里，这座从清华10兆瓦高温气冷实验堆基础上建成的工业堆，早已不单是一个示范工程，不再是基础科研、纸上论文和原理实验，而是中国核能技术自主创新的又一标志，“很幸运经过我们的努力，把它变成了现实。”

聚力

醉心科研的张作义，拥有着一名卓越工程师所要求的几乎一切特质，专注、果敢、严谨、协作、勇于创新……他把这些归功于大工程的历练。

把目光拉远些，2006年，清华大学作为唯一牵头实施国家科技重大专项的高等院校和技术研发主体，携手中国华能集团、中核集团等几百个研究单位、工厂企业进行联合攻关。倘若将此比作一场战役的话，张作义和他的团队就好比是战役中的指挥官，心里要装着全局。

高温气冷堆核电示范工程火热进行中（2019年）

如何分工、怎么互补？怎么分担责任、如何考虑收益预期？一开始，各方都有顾虑。

“前期策划阶段，我们就充分考虑到了未来在技术、设备、财务等方面可能会遇到的各类风险。”重大专项总体组成员、清华大学核研院副总工、联合总体室主任李富把核研院团队比喻成“第一个吃螃蟹的人”。

李富

“作为技术方，要从工业体系给出可以控制和化解风险的各种技术手段。”在李富看来，只有全面促进各单位的相互理解与深度融合，打消各方顾虑，项目才能真正地推广。

明确大家的顾虑是什么，要想尽办法打消顾虑。

为了落实厂址，张作义和团队从南到北几乎摸遍了可能建设高温堆的地方。为确保关键设备能按进度和质量完成，他们奔赴全国各地，下到生产一线。目的就是：做到对国内设备研究和加工制造了如指掌，对合作方遇到的技术和合作困难能及时提出解决之法。

张作义

过往种种，被张作义浓缩成了一句话：走遍千山万水、说尽千言万语、历尽千辛万苦。

值得骄傲的是，“知难而进、众志成城”的团队底色让他们始终坚持向前，与合作单位的紧密配合又让他们凝聚起了更大的力量。

高温气冷堆示范工程正式商运投产

“核能是‘大国重器’，代表国家工业的实力。大家共同推进的不是一般的商业化工程，而是共担国家使命，服务国家发展战略。”张作义笃定，他们走的是一条正确的道路，而这点也恰是各方合作越发默契，走向成功的重要原因。

前路

清华核研院高温气冷堆团队部分成员

在这条正确的道路上，更多年轻力量在榜样的感召中，踊跃担起责任，练就着成事的真本领。

在工程中承担反应堆热工水力和安全分析设计工作的陈志鹏，是高温堆“电厂运行”主设计项负责人，也是团队新生代中的一员。工程建设期间，很长时间里，陈志鹏都在自身专业领域中“打怪升级”。

更大的挑战出现在2020年底。在工程调试的关键节点，陈志鹏被委以新的重要任务，承担起现场调试技术服务和协调管理工作。“我们代表工程设计方，需要我们来解决的都不会是小问题。”从最初遇到问题的慌乱，到静下心来给出解决方案，到协调各方执行，陈志鹏从现场反馈中感受到了自己的迅速成长和变化。

陈志鹏

“不是每个人都能有这样的机会，我很珍惜。”当下，陈志鹏正把所积累的经验应用到高温堆后续项目，虽然困难仍不断出现，但他有了直面问题的底气。

年轻队伍成长起来，开始发挥重要作用，让张作义很是欣慰，“这是一支具备高温气冷堆设计、建设和运维管理经验的高素质专业人才队伍，也是未来我们面对艰难险阻的底气和力量！”

1960年，200号原子能研究基地在昌平虎峪村开工时，清华年轻建设者们的合影。这群平均年龄只有23岁半的年轻人，就是清华“23岁半”团队的起源（左列自上而下第三位为国家最高科学技术奖获得者、中国科学院院士王大中）

从以老师王大中为代表的清华“23岁半”，到自己这一代，再到新生代，张作义确信，清华核能人持续攻关、矢志奉献的精神没变，为中国核事业奋斗的理念和信念更没变，“经过几代人的奋斗，在这个领域，我们已经跟世界先进水平并驾齐驱了，但我们希望，不仅是并驾齐驱，还要做出变革性创新，让国家始终走在世界的最前头。”