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丁文江:让基础与应用研究两全其“镁”

2016-04-19 09:41:38
作者:本网整理
来源:文汇报

他选择镁合金的原因,听来充满着科学家的冒险精神。中国是一个镁资源大国,可镁金属存在易燃烧、易腐蚀、强度低等缺点,在工程应用上一度很受局限。“如果基础研究能攻克这些难题,那我们今后就可以生产出更多高品质、高附加值的镁材料。”
  

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 30多年了,他的研究方向从未改变,一直专注于镁合金。

  
  他选择镁合金的原因,听来充满着科学家的冒险精神。中国是一个镁资源大国,可镁金属存在易燃烧、易腐蚀、强度低等缺点,在工程应用上一度很受局限。“如果基础研究能攻克这些难题,那我们今后就可以生产出更多高品质、高附加值的镁材料。”
  
  三十年磨一剑,终能“笑傲江湖”。如今,他领衔的上海交通大学轻合金精密成型国家工程研究中心已成为世界镁合金研究的高地。凭着扎实的基础研究,他让镁材料“脱胎换骨”,在航空航天、能源、医疗等各个行业大显身手。他的团队近10年先后输出40多项镁合金技术,通过成果转化,近年新增产值2.8亿元。
  
  他就是中国工程院院士、上海交通大学材料科学与工程学院教授丁文江。
  
  在昨天举行的上海市科技奖励大会上,丁文江被授予上海市科技功臣的荣誉称号。
  
  研究新材料,有论文没应用不算真本事
  
  “什么是材料?材料就是有用的物质。”这句话,丁文江不知道讲过多少次。这是他多年从事科学研究的基本信念,也是课题组的“门规”。丁文江的科研团队有一则不成文的约定:研究成果光发论文不算真本事,研发的新材料要投入应用,才配得上“材料”之名。
  
  丁文江的学术贡献之一,就是提出了“多元微合金化阻燃”的思想,发明了高性能稀土镁合金。这个学术名词听起来很拗口,却解决了长期困扰工业界的大问题。由于镁材料易燃烧,在工程应用领域,这个缺点一度限制了它的应用范围。丁文江通过研究,发现新的制备方法:通过加入稀土,让镁合金的强度、抗氧化燃烧能力和耐腐蚀性能得到大幅提升,由此成功解除了镁合金一度不被允许用在民用航空业和汽车高端制造业的“禁令”。目前,高性能稀土镁合金已在国家重要领域获得应用,如在“玉兔号”月球车上,就有好几个部件用到了丁文江研发的高性能稀土镁合金。
  
  眼下,丁文江密切关注的另一个镁合金应用领域,就是医用生物镁。他研发的新一代可控降解的医用镁合金,被业内人士认为会掀起一场“医用金属领域的革命”。
  
  以心脏支架为例,目前一般使用的是钴铬合金材料。“一颗需要植入支架的人体心脏,就像塌方后的隧道。要清理塌方,就先搭脚手架。心脏支架扮演的是脚手架的功能。”这一番形象的比喻,是丁文江听中科院院士、复旦大学附属中山医院教授葛均波讲述的。而关于支架的材质,葛均波预想过更美妙的状态:最好在完成介入手术,待心脏支架把病人的动脉血管支撑起来后,支架就能慢慢降解、消失,而不是永远以金属的状态残留在病人体内。而丁文江研发的具有自主知识产权的全新生物镁合金,恰能实现这一理想的状态。这两位院士围绕心脏支架的科研合作,已有4个年头。
  
  据悉,丁文江开发的具有国际前沿水平的人体血管支架和骨内植物器械,已进入临床前的准备状态。
  
  科技成果转化,“路比想象中难走,但还是要走”到丁文江教授的课题组采访,让人印象最深刻的是两组数字:其一,这个团队已先后发表SCI论文358篇、论文论著他引2589次、获授权发明专利129项;其二,围绕镁合金研究,这个团队迄今已成功完成多项科技成果转化,累计向社会输出技术40多项,直接孵化出了8家高新技术企业。最近3年,新增产值2.8亿元。
  
  把基础研究、应用开发、工程化研究和技术转移有机融合,有人说,丁文江的成功让人羡慕,又让人有点难以复制。
  
  科技成果转化并非易事,镁合金研究何以能孵化出这么多企业?丁文江说,“科技成果转化之路是比想象中难走,但这并不等于说,科研人员完全没办法作为。”
  
  对镁基能源材料的研发,是丁文江的另一主要学术研究成果。他研发的镁基储氢材料,其储氢的容量是目前常见金属储氢材料中比较突出的。以无人机为例,用传统的燃料,一次续航飞行时间在半小时左右,可在丁文江的实验室,最新一次实验结果是,无人机一次续航时间达到6小时、飞行近300公里。这将大大有利于无人机在更多领域的运用。
  
  “嗅”到镁基储氢材料的前景后,就有一些国内外企业“追”着丁文江课题组,希望通过专利授权转让获得这个技术。不过,说到这一茬,丁文江课题组的成员们也难免有一些感慨。事实上,最先找上这个课题组的并非近水楼台的本地企业,而是一家国外企业。而当初,丁文江课题组的这一新成果初现苗头时,成员们最先联系、希望通过合作推动成果转化的其实是一家本土企业,但却被对方以“这种技术国外还没有研发出来”为由谢绝了。
  
  类似“吃闭门羹”的经历,丁文江课题组遭遇了不止一次。比如,好不容易拿着一种新研发的镁合金材料孵化了一家小企业,想去吸引风投,却发现有的本土风投“宁可把钱给一家面包店,也不想砸钱在高科技项目上”。再如,前景很看好的医用生物镁,在转化的道路上也同样受过冷眼,原因也是因为“国外的机构还没研发出来”。
  
  助力科创中心,科研人员要学会“雪中寻炭”当下的上海,正在向建设全球科创中心进军。克服产学研“最后一公里”,点燃科技人员从事成果转化的热情,在丁文江看来,需要更多制度层面的改革。“科研人员从事成果转化的难处,主要是两头受挤压:一头是高校,大学对教师的基本评价还是数论文,拿不出论文,老师的职称解决不了;另一头是企业,很多本土企业在经济效益看好时,更喜欢引进成熟的产品链,支持真正具有重大创新性的产品研发的意愿不强烈。”
  
  即便现状一时难以有“质”的改观,但丁文江总是报之以乐观的态度,正如30年前他坚信镁合金会有灿烂的前景一般。
  
  “随着我国经济步入新常态,不少企业的经济效益进入下行通道。而这个时候对科研人员而言就是机遇。市场虽遇冷,但一定蕴藏着热点。”丁文江认为,懂得抓住机遇的科研人员,就是要通过研究,“雪中寻炭”。他说,“炭”就是有市场潜力的科研成果。科研人员要勇于创新、提升科研能力,把成果推向市场,争取在市场里燃起熊熊大火。
 
 
 
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责任编辑:班英飞

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标签: 腐蚀, 镁合金

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