文章刊登于《中国科技产业》杂志
202409期“院士专论
习近平总书记指出，中国式现代化关键在科技现代化。党的二十届三中全会审议通过的《中共中央关于进一步全面深化改革、推进中国式现代化的决定》强调“教育、科技、人才是中国式现代化的基础性、战略性支撑”。科技创新受到国家前所未有的重视，我们科技工作者应该怎样实施呢？
我从事科研工作将近70年，觉得最重要的是应该始终将国家重大需求作为自己的科研选题，坚持“从生产实践中凝练基础科学问题，服务于生产实践”的科研之路，也就是现在常说的跳出科研“舒适圈”，从“会做什么”向“该做什么”转变。
当前，我国在经济社会建设方面取得了显著进步，但是，五十年代的中国工业在众多领域仍然处于落后地位，因此对工业人才的需求度极高。1965年，我加入中国共产党并在《入党志愿书》上写道：“个人利益无条件服从党的利益，维护党的团结，努力钻研业务，在自己的岗位工作上为实现党的任务而努力奋斗”。
多年以来，我始终以国家的需要为自己的研究方向。如何让金属材料抗氢脆，一直是我国金属工业发展中的重要科研命题。金属材料构件在使用过程中，由于材料内部在冶炼加工时吸收了氢或是从环境中吸收了氢，在应力与氢的交互作用下，会突然产生一种脆性断裂，被称为“氢脆”。氢脆给工业生产埋下了重大的隐患。让金属材料抗氢脆，一度成为国内外金属科学界共同面对的一项关键挑战。
为了突破这一重要科研命题，在我们团队努力下，国家开展了“六五”“七五”“八五”三次针对钢铁具有高抗氢能力的合金钢国家重点项目科研集中攻关。当时正处20世纪八十年代，科研条件还十分艰苦。尤其高压高纯的氢气易燃易爆，具有很大的危险性，因此对实验条件要求十分苛刻。为了能够尽早研发出国家所需的金属材料，我白天忙于实验方案论证、调研、落实，晚上查阅国内外的各类资料，甚至有时候在梦里想的都是实验。为了弥补简陋的实验条件，我和大家一起摸索实验，提出全新的技术路线，自行研制实验设备。有次，一种高压充氢关键实验设备需要从国外进口，既会花费国家巨额外汇，运输调试等流程又会耽误大量的时间。为了解决这一问题，我从一篇关于材料氢脆的研究资料中受到启发，结合金属所的技术积累和自己多年的实践经验，提出了高压高纯热充氢装置的方案，据此，进行了实验室的修建和充氢装置的设计，仅用8个月就完成了实验数据测量，解决了抗氢材料研发上的燃眉之急。
2024年是我国著名的材料科学家、物理冶金学家庄育智院士诞辰100周年。庄先生早年留学英国，在利物浦大学获得博士学位，1952年回国协助李薰先生创建了中国科学院金属研究所。庄先生是金属所由为冶金工业服务转向为国防尖端技术服务的典范：在国家最需要的时候，毅然放弃自己原来冶金的研究方向，转而投入我国第一颗返回式人造卫星钼合金蒙皮和铌合金天线的研制，从而开创了我国难熔金属研究的新领域。庄先生科研工作的取舍之间彰显出一位爱国科学家“心怀国之大者”的优秀品质。这也是我们科技工作者应该学习并传承的，以国家需求为己任，把国家需求作为我们科研的选题。
建设世界科技强国不是敲锣打鼓就能实现的，也不是一朝一夕就能完成的，必须靠一代代人艰辛探索、接力奋斗。习近平总书记强调，要打造大批一流科技领军人才和创新团队，要发挥国家实验室、国家科研机构、高水平研究型大学、科技领军企业的国家队作用，围绕国家重点领域、重点产业，组织产学研协同攻关。
我在所里参加了三个团队的顾问工作。1997年，我注意到各国在材料领域中运用计算机模拟材料设计和制备工艺，针对我国装备制造业中的大型铸锻件“卡脖子”问题，便引进了中国科学院院级人才计划入选者李殿中，并组建了课题组，我担任顾问。宏观偏析是大型钢锭的主要缺陷，受我国著名材料大家师昌绪院士提出的低偏析技术启发，我们提出将低偏析技术用在百吨级大钢锭上，最终发现微量元素氧是影响主元素在大钢锭中偏析的原因，从而开发出控氧可以控制主元素偏析的新技术，为大型构件的均质制造开辟了新途径。目前，“控氧可有效控制偏析”的理念已成为行业共识，极大地推动了大型钢锭和核电大锻件的中国制造。
我国船舶行业的大型船用曲轴曾长期依赖进口，存在“船等机，机等轴”的被动局面。我们团队一起利用自主研发的计算机模拟加工技术，与上海重型机器厂合作，成功生产出国内第一根60机大型船用曲轴。我们团队与大连华锐船用曲轴公司及鞍钢重机合作，完成了90机大型船用曲轴生产，共同努力获得了美国、英国、德国、法国、挪威船级社和丹麦曲轴专利公司的认证。最终破解了我国船用曲轴被外国“卡脖子”的局面，变进口为出口。今天我国造船业已位居世界第一，这其中离不开团队的重要贡献。
我们的第二个团队是陈星秋研究员团队，他们主要从事材料设计与计算。当凿山开路、过江跨海需要的16米盾构机国内都能生产，唯独其中直径8米轴承完全依赖进口时，这个团队就承担起轴承设计与寿命预测的任务，并与我们几个大团队及中交天河、新强联等企业合作，相互学习，最后设计成功。
我们的另一个团队是戎利建研究员领导的特种合金研究部，针对国家四代快堆建设需要的各种结构材料，特别是堆容器和内部构件材料，当时有人认为，要用的四种奥氏体不锈钢都是已有的成熟牌号，不需要再研究。但是人们并没有全面理解，商用牌号的成分范围很宽，虽然都是一个牌号成分、都在标准范围内，只有研究在什么最适合的范围内，材料性能才能满足要求。我们提出了用一种奥氏体不锈钢代替原来的四种不锈钢，并调整了成分、研究出并制定了成分控制范围，而且在国内提出钢中不可存在有害的高温δ相，以前许多人还认为在奥氏体钢中留着百分之几的高温δ相可以改善性能的错误看法。为了材料性能与焊缝性能相匹配，保证焊缝的高质量，我们团队专门研究了相应的配套焊材，保证了性能稳定及焊接质量优秀，并且施工顺利方便、成品率高。这些工作是我们在实验室研究清楚后，指导企业共同完成，实践证明效果十分好。
在响应国家双碳目标、推动新质生产力发展的伟大征程中，我们要牢记“国家需要什么就做什么，国家需要什么就学什么，不断学习，不畏艰苦，勇于创新，勇闯国际前沿的科学精神”。我们的团队将充分利用铀资源、减少核废料的污染，研究一体化的快堆需要的结构材料与配套焊材、金属燃料及先进的包壳材料、后处理用的耐温抗腐蚀材料等。我们信心满满，决心为祖国在国际上实现现代化的一体化快堆建设所需要的材料而努力奋斗！
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