文/小溪
一部人類文明史,從某種意義上說就是一部使用材料和發(fā)展材料的歷史。對材料的認(rèn)識以及研制材料、發(fā)展材料和使用材料的能力是人類社會進步的最基礎(chǔ)、最原始、最本質(zhì)的驅(qū)動力。而在這條人類發(fā)展進步的道路上,一定是有這樣一批默默無聞、堅持不懈的人在歷史的空白處,描繪下濃墨重彩的一筆。他們,都值得被記住并致以敬意。
范景蓮
一代材料,一代產(chǎn)業(yè);一代材料,一代裝備——新材料是國民經(jīng)濟的先導(dǎo)性產(chǎn)業(yè)和高端制造及國防工業(yè)發(fā)展等的關(guān)鍵保障,也是世界各國戰(zhàn)略競爭的焦點。因而,圍繞新材料的開發(fā)和產(chǎn)業(yè)化,國家投入了大量人力物力財力。正因為“新”,所以需要從無到有搞研發(fā),也意味著新材料開發(fā)之路異常艱難。
范景蓮就是這條路上“勇攀高峰”的一位女性科學(xué)家。30年來,她抱著舍我其誰的必勝信念,以國家需求為己任,在我國特殊材料研制的征途上披荊斬棘,凱旋而歸。科研的一線記錄下酸甜苦辣,榮譽的殿堂掛滿軍功章——她用青春的默默堅守譜寫下對祖國的承諾,“讓成果走出實驗室,讓創(chuàng)新引領(lǐng)科技發(fā)展,讓知識更有價值。我們要做世界一流”。
1990年,范景蓮?fù)渡黼y熔合金新材料、新技術(shù)和基礎(chǔ)理論研究,這一做就是近30年。對于新世紀(jì)之前相對落后的中國科技水平來說,這個專業(yè)屬于“高精尖”。而作為“高精尖”最集中的技術(shù)領(lǐng)域,國防工業(yè)對先進材料的依賴性也最直接、最敏感,因而先進材料技術(shù)也始終引領(lǐng)支撐著國防裝備的發(fā)展。范景蓮對此深有感觸,所以,她一直以“解決問題”的初心來做科研。
滿足飛行器飛行,所用材料表面溫度要達到3000攝氏度以上,而現(xiàn)有碳/碳、陶瓷、難熔金屬等超高溫材料存在抗燒蝕和高溫強韌性嚴(yán)重不足的問題。在當(dāng)時,熱端構(gòu)件材料的熱防護問題是國際公認(rèn)的最突出的技術(shù)難題,成為新型空天飛行器研制的關(guān)鍵技術(shù)瓶頸。
如何研制一種全新的超高溫材料,使其既具有優(yōu)異的高溫強韌,又具備長時間抗氧化、抗燒蝕與輕量化的特性?這個問題一直縈繞在她心頭,吃飯走路,甚至睡覺時都在思考?!八嗦访嫔翔偳读撕芏嘈〉涅Z卵石,它們具有很高的強度?!睘槭裁茨兀糠毒吧彽撵`感突然迸發(fā),她有了一個引入“納米”的大膽設(shè)想,“路面上的小石頭就相當(dāng)于納米陶瓷,水泥的基體就相當(dāng)于難熔金屬,相當(dāng)于用微納復(fù)合技術(shù)雜交高溫陶瓷和難熔金屬。這樣可以使得材料既有超高溫陶瓷的高熔點、低密度特性,又像金屬一樣可以延展?!?/p>
2006年,范景蓮到北京匯報但卻被潑了涼水,這一設(shè)想甚至被專家當(dāng)作笑話?!懊绹⒍砹_斯都沒做出過這種材料,你為什么要去做這種材料?”范景蓮想大聲地向同行宣布:“為什么要國外做了什么,我們才做什么,跟著國外做,我們永遠做不出世界一流?!?/p>
想別人沒想過的,做別人沒做過的,創(chuàng)新一開始往往就是一個笑話,但只有認(rèn)真的人才敢于把笑話變成夢想,把夢想變成道路。巾幗不讓須眉,繼承湖南人獨有的“霸得蠻”的性子,范景蓮“不達目標(biāo)誓不罷休”。
回到長沙,她一頭扎進實驗室逐個篩選幾十種不同成分的工藝方案。經(jīng)歷了無數(shù)次失敗的她堅信,“跌倒100次,也要在101次站起來?!狈毒吧彌Q心打一場持久戰(zhàn)。經(jīng)費不足,她咬咬牙付了三成貨款,從工廠買來燒結(jié)爐不分晝夜地試驗,終于在一年后燒出了讓人滿意的材料樣件。在做材料檢測的時候,一家航天權(quán)威單位的工作人員都大呼不可思議。
中國兵器工業(yè)集團導(dǎo)彈專家、中國工程院王興治院士和黃伯云院士參觀考察超高溫難熔金屬基復(fù)合材料基地
就這樣,范景蓮帶領(lǐng)團隊,原創(chuàng)性發(fā)明了超高溫輕質(zhì)難熔金屬基抗燒蝕復(fù)合材料,為新型空天飛行器和火箭發(fā)動機提供高性能關(guān)鍵高溫材料保障。該技術(shù)成果為國內(nèi)外原創(chuàng),填補世界空白,成為新型空天飛行器前緣熱端部件的重要關(guān)鍵材料,為我國新型空天飛行器的研制提供關(guān)鍵高溫材料保障,被權(quán)威部門評價為:“中南大學(xué)范景蓮輕質(zhì)難熔金屬取得了重大突破,在重大科技專項耐高溫材料做出了重要貢獻。”
同時,范景蓮還將超高溫難熔金屬材料成果拓展應(yīng)用于空空導(dǎo)彈、空地導(dǎo)彈的高能固體火箭發(fā)動機,滿足了火箭發(fā)動機在大推力,高動壓,耐3000℃以上的強的抗沖刷、抗沖擊和抗燒蝕性能要求,成為多項國家重大高新工程和型號的關(guān)鍵高溫部件唯一材料,其產(chǎn)品應(yīng)用于我國新一代戰(zhàn)機和新型空地導(dǎo)彈。該研究成果申請和獲得國家(國防)發(fā)明專利32項,2012年她本人也因此獲得該項工程先進個人二等獎。
隨后,新型細(xì)晶高性能鎢基復(fù)合材料、全鎢偏濾器材料和部件制備技術(shù)的“硬骨頭”依次被攻克,她因此走上國家科學(xué)技術(shù)獎的領(lǐng)獎臺。我國鎢材料研究在她的努力下,躋身國際最前沿。緊接著,她又帶領(lǐng)團隊發(fā)明未來核聚變堆面向等離子體最關(guān)鍵全鎢偏濾器材料和部件制備技術(shù),將我國鎢材料研究推向國際最前沿領(lǐng)域。其研究成果獲國際鎢領(lǐng)域最權(quán)威刊物評價為“鎢領(lǐng)域重大技術(shù)進展”,國際核聚變權(quán)威機構(gòu)CEA法國原子能委員會評價其“為全鎢偏濾器提供全新技術(shù)途徑”。相關(guān)成果發(fā)表高水平論文40余篇,申請發(fā)明專利15項、獲得國家發(fā)明專利授權(quán)9項和國際專利授權(quán)1項。
在今年剛剛結(jié)束的第三屆中國軍民兩用技術(shù)創(chuàng)新應(yīng)用大賽決賽中,范景蓮帶領(lǐng)的長沙微納坤宸新材料有限公司憑借超高溫輕質(zhì)難熔金屬基材料摘得金獎。范景蓮的科研還在繼續(xù)。“做國防這么大的難題,如果我不去做誰去做,我有責(zé)任和義務(wù),我要去不斷地為我們國家的國防工程、能源保護去努力。”范景蓮的承諾擲地有聲。
中國核聚變總指揮、中國工程院院士李建剛在細(xì)晶鎢偏濾器材料研發(fā)工程基地現(xiàn)場考察
縱觀從200多年前第一次工業(yè)革命開始,科技無疑是推動社會進步的原動力。但其中相同的一點是,只有產(chǎn)業(yè)化成功的科學(xué)技術(shù)成功才能在經(jīng)濟發(fā)展中真正體現(xiàn)其價值。
2014年,新材料研制出來了,范景蓮卻遇到了另一個難題。航天專家走進中南大學(xué)簡陋的實驗室參觀后提出:“材料技術(shù)國際領(lǐng)先,但是沒法加工,更別說工業(yè)化了?!边@個情況范景蓮心里非常清楚:“材料再好,因為沒法加工成部件他們也用不了。這個問題必須由我們解決,否則這個材料就沒前途?!倍鴮嶋H情況卻是荊棘叢生,沒有試驗場地、沒有設(shè)備、沒有經(jīng)費、沒有人員。
逢山開路,遇水架橋。在困難面前范景蓮從來沒屈服過,她想盡一些辦法克服。沒有廠房,她就租來民房替代;沒有設(shè)備,她買來普通車床自己摸索工藝做樣品;沒有經(jīng)費,她連貸款加團隊眾籌。最終,在寧鄉(xiāng)高新區(qū)給予的產(chǎn)業(yè)引導(dǎo)基金和政府貸款的支持下,她牽頭成立長沙微納坤宸新材料有限公司,解決材料產(chǎn)業(yè)化的一系列瓶頸問題。
2015年9月,公司投產(chǎn);2017年,實現(xiàn)批量生產(chǎn),完成三大類產(chǎn)品的軍工鑒定與定型,可生產(chǎn)10多種高端材料產(chǎn)品。此外,通過技術(shù)和裝備集成創(chuàng)新,范景蓮帶領(lǐng)團隊還研制出系列新型高性能鎢基復(fù)合材料和超大尺寸鎢材,形成了多種規(guī)格和品種的產(chǎn)品,成功用于我國10多項重點、重大工程,為保障國家安全做出了重要貢獻。超大規(guī)格鎢材在國內(nèi)11家企業(yè)成功推廣應(yīng)用,同時產(chǎn)品出口國外,應(yīng)用于新能源、微電子信息等高端技術(shù)領(lǐng)域。取得顯著經(jīng)濟效益的同時,產(chǎn)品性能也達到國際先進水平,引領(lǐng)了我國鎢材向高、精、尖方向發(fā)展,支撐了新能源、微電子信息、原子能等高端制造產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,提升了我國國際競爭力。這一成果發(fā)表論文300余篇,出版專著2部,申請和獲得發(fā)明專利授權(quán)22項,獲國家技術(shù)發(fā)明獎二等獎1項(排名第一)、國家科技進步獎二等獎1項、省部級一等獎3項、省部級二等獎4項。
既做科研,又做產(chǎn)業(yè)化落地,范景蓮不知道吃了多少苦,終于雙肩挑起了這支團隊。“我們范老師一天到晚往車間跑,我們都覺得她不像一個董事長,更像我們車間的一個大師傅?!遍L沙微納坤宸新材料有限公司經(jīng)理田家敏說。而這支由教授、副教授、博士、碩士、工程人員組成的團隊,更是融合了產(chǎn)學(xué)研的各個方面,每人都有自己的專長,大家協(xié)力同心,完成創(chuàng)新落地的目標(biāo)?!斑@是一支年輕的團隊,其中有的成員從研究生、博士生在讀就直接投入到這項偉大的事業(yè)中?!狈毒吧徴f,“之前他們都是散兵游勇,如今隨著產(chǎn)品的問世、公司的發(fā)展,我也希望他們能通過努力成長為具備國防性質(zhì)的國家正式科研產(chǎn)業(yè)化隊伍?!比缃?,雖沒有創(chuàng)富千貫,卻實現(xiàn)了“讓成果走出實驗室,創(chuàng)新引領(lǐng)科技發(fā)展,讓知識更有價值”的轉(zhuǎn)變?!拔覐臎]有想過要通過公司賺多少錢,我只是希望超高溫材料問世,要讓中國人知道,讓全世界知道,要讓材料用起來?!狈毒吧徴劦焦境闪⒌某跣?。如今她的心愿是:“將新研制的材料推廣到國家核能、核電、微電子等各個領(lǐng)域,做新材料的領(lǐng)跑者,讓材料引領(lǐng)未來?!?/p>
結(jié)合自己多年經(jīng)歷和觀察,范景蓮談道:“不論是有色金融企業(yè),還是難熔鎢鉬金屬企業(yè),都沒有與高校形成良好的合作。我們以前強調(diào)產(chǎn)學(xué)研合作,但有的僅僅停留在表面而沒有進行深層次的合作?!彼粲酰怀鲈紕?chuàng)新,一味跟隨永遠難以超越。而原始創(chuàng)新,必須要進行深度合作,朝著高深加工方向去努力,爭取最小限度使用資源,最大限度創(chuàng)造價值。一句話,就是“用原始創(chuàng)新去創(chuàng)造價值”。
在從事新材料的研發(fā)過程中,范景蓮也觀察到,“像歐美等發(fā)達國家,10多年前,甚至200多年前的第一次工業(yè)革命時期,他們就在不斷從事科研創(chuàng)新工作。我國起步晚,上世紀(jì)90年代末才有了科技創(chuàng)新的理念。在此之前,我們更多地是挖掘資源,對材料深度加工研發(fā)較少。當(dāng)前資源日漸匱乏,如果不深度挖掘科學(xué)技術(shù),資源終將枯竭?!彼岬溃霸谌绾紊疃壤觅Y源方面,我們真正拿得出手的東西并不多,大多數(shù)是用資源去維持。比如難熔金屬鎢和鉬,其作為戰(zhàn)略資源是不可再生的。美國和日本都在以近似掠奪的方式挖掘中國的這類礦產(chǎn)資源,而擁有豐富地下礦產(chǎn)鎢鉬資源卻不開采。”她表示自己深深的擔(dān)憂,如果再不重視資源的保護,將使子孫后代后患無窮。
沉舟側(cè)畔千帆過,病樹前頭萬木春?!澳惚葎e人高明一點的是,別人看不到的問題,你能看到?!狈毒吧徴f。辦公室里的一床被子陪伴了她一個個奮斗的夜晚?;貞浧鹜?,她提到,“晚上干到凌晨兩三點就不便于回家,就在這里躺幾個小時,第二天就繼續(xù)干事。每當(dāng)深夜加班的時候,我總會想起父親?!彼f,在父親眼中,有功于國家才是一個人活著的最大價值。父親的教導(dǎo)早已根植于范景蓮的內(nèi)心,“如果你為了獎勵去奮斗、為了錢去奮斗,你肯定是吃虧的?!彼f:“科研創(chuàng)新絕不可能一蹴而就,而是厚積薄發(fā),要經(jīng)過深層次、長時間、多方位的積累沉淀才能完成。”
在第三屆中國軍民兩用技術(shù)創(chuàng)新應(yīng)用大賽獲得金獎后,寧鄉(xiāng)市委書記、市長、高新區(qū)書記領(lǐng)導(dǎo)現(xiàn)場視察
如今,作為董事長的范景蓮,她最自豪的是,公司已成為我國航空航天、國防軍工以及兵器船舶等領(lǐng)域多個型號產(chǎn)品的唯一供應(yīng)商。創(chuàng)新是新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵驅(qū)動力。在她的藍圖里,這也絕不僅僅是一家產(chǎn)品提供商,而應(yīng)該是一個集聚各類創(chuàng)新資源、擁有核心關(guān)鍵技術(shù)、可以高效解決實際問題、團隊成員可協(xié)同創(chuàng)新的平臺。而依托這個平臺,范景蓮想讓“中國創(chuàng)造”的材料及產(chǎn)品走出國門、走向世界。創(chuàng)新永無止境。希望在不久的將來,范景蓮可以帶領(lǐng)她的團隊在新材料的國際舞臺上,發(fā)出“中國創(chuàng)造”最強音。
范景蓮,長沙微納坤宸新材料有限公司董事長、中南大學(xué)難熔金屬與硬質(zhì)合金研究所所長、湖南省納米材料工程中心常務(wù)副主任,先后榮獲國家杰出青年基金、中組部“萬人計劃”、教育部“長江學(xué)者”、全國創(chuàng)新爭先獎、何梁何利基金、全國優(yōu)秀科技工作者,享受國務(wù)院特殊津貼。兼任總裝專項、國防科工局專家,國家獎勵計劃專家,國家核聚變重大專項專家組組長,硬質(zhì)合金國家重點實驗室學(xué)術(shù)委員,美國粉末冶金協(xié)會會員,中國鎢協(xié)顧問、理事,《中國鎢業(yè)》和《硬質(zhì)合金》編委。