：請為我們簡要介紹一下香港城市大學及其優(yōu)勢學科。

呂堅：香港城市大學（簡稱：城大）雖然建立時間比較短，但現在是全球發(fā)展最快的大學之一，根據英國QS全球大學排名，城大位居全球第55位，亞洲第7位。在最近發(fā)布的泰晤士亞洲大學排名中，目前位居第12位。對于一所年齡僅有33歲的大學來說，發(fā)展是比較快的。

從優(yōu)勢學科來講，理工科和商科實力較強，其中數學是非常有競爭力的學科。根據上海交大世界大學學術排名，數學位居全球第22位，在大中華區(qū)名列第1位，第2位是香港中文大學，第3位是北京大學。工程位居全球第24位，香港第一。根據美國US News & World Report最新發(fā)布的消息，我們的計算機位居全球第9位，工程專業(yè)排名全球第11位。如果把香港所有大學的所有學科在USNews&World Report排名，這兩個學科的位置是頭兩名。根據美國UT Dallas世界大學商學院學術排名，城大位居亞洲第2名，全球第28名，第26名是香港科技大學。在近七八年的時間里，我們上升了約40位。希望在不久的將來，商科也能成為香港最好的學科。

：在材料科學方面，城大有哪些優(yōu)勢？取得了哪些研究成果？目前受到廣泛關注的高溫材料有哪些？

呂堅：我校是香港唯一開設材料科學系的院校，我們團隊領導的先進結構材料研究中心取得了很多成果。去年在高溫材料方面，劉錦川院士作為共同通訊作者與南京理工大學陳光教授在Nature Materials發(fā)表了高溫PST TiAl單晶的論文。在微納尺度硅材料方面，陸洋博士與MIT合作發(fā)表的一篇論文被DeepTech作為例子與大家分享。

如何使材料的強度接近理論值一直是一個研究熱點，然而，其制備方法的苛刻與復雜性往往限制了其實際應用。在材料研究領域，人們通常使用阻止位錯運動的缺陷控制來提高強度。但是，這種強化效應不能被無限擴大。引入過多的缺陷會使得材料的主導變形機制由位錯相關過程向缺陷軟化行為轉變。例如，納米晶/納米孿晶材料的強度通常位于σ=E/85區(qū)域（其中σ為強度，E為楊氏模量）。非晶化是另一種提高材料強度的有效途徑，這是由于非晶結構中不含有晶界和位錯等缺陷。材料非晶化后，其變形模式由位錯活動向剪切變形轉變。金屬玻璃（MG）的強度位于σ=E/50區(qū)域，通常高于其晶體形態(tài)。然而，由于在形變過程中的剪切應力集中所導致的剪切帶的軟化效應使得MG所能承受的最大應力只能被限制在2%的應變處。因此，非晶材料的強度也不能達到理論值。我們研究組一直致力于MG材料及高強高韌納米晶組織結構及其性能的研究，在Physical Review Letters上報道了在原子尺度上實現MG雙相結構來討論類二十面體短程有序結構對MG熱穩(wěn)定性的重要作用；在Nature Materials及Nature Communications上報道了MG原子尺度的非均勻性；并于Advanced Materials中預見了若MG材料中兩相（兩非晶相或納米晶相-非晶相）的體積比為1∶1時，材料將會出現優(yōu)異的力學性能。最近又取得重大突破，首次發(fā)現并實現大體積的超納雙相材料。這種結構使得鎂合金具備3.3GPa的超高強度，達到了近理論值E/20。這種尖端新型材料的強度比現有超強鎂合金晶體材料高出10倍，變形能力較鎂基金屬玻璃高2倍。相關論文于北京時間2017年4月6日在Nature線上發(fā)表。在文章中第一致謝資助單位是國家自然科學基金委重大項目，是北京航空航天大學徐惠彬校長的航空發(fā)動機熱障涂層項目。此項目的基礎研究剛開始受到很多人的質疑，然而事實證明了我們不僅能做基礎研究，還能做到世界一流。

目前我們還在研發(fā)一種添加了預應力的自適應多穩(wěn)態(tài)結構材料，可從一個穩(wěn)定形態(tài)轉換至另一個穩(wěn)定形態(tài)，保持穩(wěn)定形態(tài)不需要任何外部輸入能量或持續(xù)的應力支持，這種具有保持多個形態(tài)的結構在需要形態(tài)變化的工業(yè)應用中具有顯著優(yōu)勢，例如，制備可變機翼能滿足其在使用過程中對特定形態(tài)的需要，可大幅度提升飛機的升力。此材料我們已經申請了發(fā)明專利。

高溫材料目前受到重點關注的有兩種：

（1）金屬間化合物。高溫是大多數金屬的大敵，金屬在高溫下會失去它原有的高強度，而對金屬間化合物來說，卻不存在這樣的問題。在700～800℃的高溫下，大多數金屬間化合物只會更硬。這就使金屬間化合物材料在高溫結構應用方面具有極大的潛在優(yōu)勢。然而事物的優(yōu)劣總是一把雙刃劍。伴隨著金屬間化合物的高溫強度而來的，是它本質上難以克服的室溫脆性。我中心的劉錦川院士在揭示金屬間化合物的脆性本質方面做出了開創(chuàng)性的工作。1992年，在他的倡導與組織下，舉辦了第一屆金屬間化合物國際研討會，此會議每3年舉辦一次，連續(xù)至今，會議學術水平之高、學界影響力之大，成為我國科學界國際交流與合作的典范。目前已有約300種金屬間化合物可用，除了作為高溫結構材料以外，金屬間化合物的其他功能也被相繼開發(fā)，稀土化合物永磁材料、儲氫材料、超磁致伸縮材料、功能敏感材料等相繼洶涌而來。金屬間化合物材料的應用極大地促進了當代高新技術的進步與發(fā)展，促進了結構與元器件的微小型化、輕量化、集成化與智能化，促進了新一代元器件的出現。金屬間化合物這一“高溫英雄”最大的用武之地將會在航空航天領域，如密度小、熔點高、高溫性能好的鈦鋁化合物等具有極誘人的應用前景。

（2）高熵合金。高熵合金概念由中國臺灣科學家葉均蔚教授于1995年提出，并于2004年發(fā)表混合五六種以上等比例金屬、性能更佳的高熵合金，自此開創(chuàng)了全新的材料研究及應用領域。美國也投入了大量的人力、物力、財力來研究，目前我們中心也是全球做得最好的之一，被Materials Today邀請撰寫綜述文章（High-entropy alloy: challenges and prospects）。高熵合金具有一些傳統(tǒng)合金所無法比擬的優(yōu)異性能，如高強度、高硬度、高耐磨耐腐蝕性、高熱阻、高電阻等，因而成為在材料科學和凝聚態(tài)物理領域中繼大塊非晶之后一個新的研究熱點。

呂堅：香港的高校與內地高校在中央政府特殊政策的大力支持下，合作與聯(lián)系非常緊密，允許我們參與許多國家的重大項目。這些政策也是在摸索中前行，難免會遇到某些困難，大家也在積極探討這種模式的優(yōu)缺點，實施持續(xù)的改進計劃。香港各高校的科研實力是非常強的，匯集了大量優(yōu)秀的資源，也希望得到香港政府的大力支持，讓香港更多地參與到國家項目中，使這些優(yōu)勢資源發(fā)揮巨大的作用力。在香港，科研的人均投入是0.7%GDP，而深圳是4.1%GDP，這個差距還是挺大的，我有信心這種情況將來會得到改善。

香港和內地合作實現優(yōu)勢互補可體現在以下3個方面：（1）內地有較好的應用背景。香港本身是沒有工業(yè)的，即使研發(fā)出成果，也沒有實際應用。（2）內地學科全，人才比較多，而我們更多的是專，有利于相互借鑒，在某一領域進行合作和深入交流。（3）國家的各種需求比較迫切，正好給合作提供契機，讓我們參與到項目中。

：您在法國生活和工作多年，請您在人才培養(yǎng)模式上談談個人體會。法國也是航空大國，公司在保持創(chuàng)新力方面有哪些措施？

呂堅：在人才培養(yǎng)方面：首先，法國教育非常重視基礎教育，課程和內容非常多。在法國，如果你讀一流預科的物理化學班，也要上很多數學課，課程量和清華大學錢學森班接近。在法國時與上海大學建立了中歐工程技術學院，該學院在課程、內容和課時上都做了一些調整。其次，動手能力訓練較多。法國貢比涅技術大學采用的是MIT的模式，所以我在一年級就進入實驗室，還有一項關鍵的課程設置是學生一般需要在公司實習8～14個月。

在保持創(chuàng)新力方面：學生畢業(yè)后進入公司保持持續(xù)的創(chuàng)新能力主要在于有良好的進修機制，國家對公司征收工資一定百分比的稅來讓員工接受繼續(xù)學習和培訓，費用從所征收的稅中支付，如果不讓員工學習，這筆費用國家可挪給大學或研究機構作為學習費用，因此迫使雇主來考慮員工的繼續(xù)學習問題。

另外，國外的公司在基礎研究方面投入較多，有很多平臺，還有專門做預研的機構。比如一些航空公司自己開發(fā)專用的設計軟件，據我了解，國內的公司還不具備這樣的條件。做得比較好的就是Dassault System開發(fā)的CAD/CAE/CAM一體化軟件CATIA，其領導地位得到世界范圍內的認可。

：國外在鼓勵科研成果轉化方面采取了哪些措施？

呂堅：國外鼓勵大學教授科技成果轉化的措施有以下兩點：（1）大學里鼓勵教授將發(fā)明創(chuàng)造成果轉換，法國將除去各種費用以后收入的50%給發(fā)明者，另外50%給學校。（2）產業(yè)化過程可能花較多的時間，法國允許教授停薪留職，這項措施在某些領域起到了很好的作用，當然，航空領域稍有不同，這個領域研究內容非常廣，一個人的投入也不能生產出一架飛機。

研究所的性質與公司差不多，屬于職務內發(fā)明，成果是屬于研究所或公司的，但是公司內部有很多獎勵制度，很自然地走向產業(yè)化道路。法國教授的升職主要是看對學科領域的貢獻，不是只看發(fā)表的論文。

：您領導的團隊在科研成果上取得很多重大突破，你們是如何做到的？從您個人觀點來看，在基礎研究和應用研究上，有哪些好的方法是值得借鑒的？

呂堅：我們中心取得很多成果關鍵在于：（1）良好的心態(tài)，我所在的團隊人均每年發(fā)表的論文是比較少的，我們希望將最有價值的成果發(fā)表在最好的期刊上，寧缺毋濫；（2）我們對自己的要求就是不希望做任何“Me too”的工作，從我們的工作來看，一般都是創(chuàng)新性研究，不介入別人在做或者我們不如別人做得好的研究。這個習慣可能受法國的影響比較大，由于國家資源不夠，法國會將資源都投入到最具有優(yōu)勢和領導地位的這兩三個研究團隊中。雖然有很好的想法，但是如果不在這前幾名中，是拿不到任何經費的，這就迫使很多教授去開發(fā)新的研究領域。這與中國和美國是不一樣的，中國和美國可能從事這個方向研究的團隊有幾十或者上百個，會有很多重復工作，造成精力和財力的浪費。

從我個人觀點來看，基礎研究應自由探索，按照產出來考核可能是比項目引導更有效的方法?？茖W家可根據自己的興趣愛好來選擇題目，提出一個方案，若覺得可行就分配一定的經費，根據其產出來評估投入經費的額度和時間。真正的科學發(fā)現和原始創(chuàng)新是無法預料的，也是不能做計劃的。中國目前只在萬人計劃的頂尖人才和大學引進人才的科研啟動中采取這樣的方法，如果變成常態(tài)化效果可能會更好。

應用研究應以指標為導向，充分發(fā)揮私有企業(yè)的積極性。例如對某一新產品，由國家來撰寫和發(fā)布任務書，誰先做出滿足性能要求或更佳的產品就采購誰的。私有企業(yè)想做，但是得不到國家的資助，而國家的企業(yè)沒有好的激勵制度不一定能做出來。國外很多行業(yè)領先的大公司是私有企業(yè)，公司一旦有利可圖，就會鼓勵工程師們發(fā)明創(chuàng)造新的產品來滿足其性能要求。滿足要求就付費采購，如果不能那么對不起。在優(yōu)勢互補下，貫徹落實軍民融合發(fā)展之路，相信在很多領域可取得突破性進展。