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潘復(fù)生的中國“鎂夢”

2024-03-28 15:37:00 來源:環(huán)球人物網(wǎng)-《環(huán)球人物》雜志 作者:于冰
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潘復(fù)生的中國“鎂夢”
  潘復(fù)生:1962年生,浙江蘭溪人,第十四屆全國人大代表,中國工程院院士,重慶大學(xué)教授,重慶市科學(xué)技術(shù)協(xié)會主席,國家鎂合金材料工程技術(shù)研究中心榮譽主任,國家儲能技術(shù)產(chǎn)教融合平臺首席科學(xué)家。
  提起鎂,人們并不會感到陌生,它不僅是課本里的化學(xué)元素,在自然界也普遍存在。
  有這樣一位專家,潛心打造中國“鎂夢”30多年,與同行一起讓中國的鎂合金技術(shù)逐步成為引領(lǐng)世界鎂科技的潮流,使中國在鎂合金研究領(lǐng)域掌握重要話語權(quán)。他就是中國工程院院士、重慶大學(xué)教授、國家鎂合金材料工程技術(shù)研究中心的創(chuàng)建者潘復(fù)生。
  換一條賽道
  潘復(fù)生的老家在浙江金華的蘭溪,他在那里度過了充滿坎坷的求學(xué)生涯。潘家家境并不好,可讀過書的父親總是盡量為孩子們創(chuàng)造讀書環(huán)境,家里有許多書籍。從小承擔(dān)家務(wù)的潘復(fù)生,每天一放學(xué)就干農(nóng)活,小學(xué)、初中都是如此。但無論農(nóng)活有多繁重,只要一忙完,他就會拿起書本,在時暗時明的煤油燈下看書。
  那個年代教師奇缺,潘復(fù)生因?qū)W習(xí)成績不錯,高中畢業(yè)后被學(xué)校選中當(dāng)上高中物理和化學(xué)代課老師,幫助學(xué)生準(zhǔn)備高考。他告訴《環(huán)球人物》記者:“那時沒有題庫給大家參考,我就自己給學(xué)生出題。”巧合的是,他當(dāng)年給學(xué)生出的一道化學(xué)題,正好與那一年的高考題相似。
  其實,潘復(fù)生是和學(xué)生一起在1978年參加高考的。因忙于做代課老師,他沒有時間復(fù)習(xí)功課,直到高考前一周,才瘋狂看其他科目的書。
  最終,年僅16歲的潘復(fù)生考入合肥工業(yè)大學(xué)稀有金屬專業(yè)。談到對專業(yè)的選擇,他坦言,因為教過物理和化學(xué),特別是對各種金屬元素有了一定的了解,就覺得“稀有金屬”這個方向挺適合自己。本科畢業(yè)后,他赴重慶大學(xué)冶金及材料工程系,在丁培道教授指導(dǎo)下攻讀研究生。
  隨著研究的深入,潘復(fù)生的研究方向開始向鋁合金轉(zhuǎn)移,在西北工業(yè)大學(xué)攻讀博士學(xué)位期間的導(dǎo)師也鼓勵他開拓新方向。“鋁合金是一種輕量化材料,我也經(jīng)歷了我國鋁合金產(chǎn)業(yè)發(fā)展從大到強的一個過程。”潘復(fù)生告訴記者。短短幾年時間,他像海綿吸水一樣學(xué)習(xí)知識,在國際著名刊物發(fā)表多篇高水平論文,還先后到英國牛津大學(xué)、德國斯圖加特大學(xué)、英國瑪麗皇后學(xué)院、澳大利亞昆士蘭大學(xué)、日本千葉大學(xué)等知名院校留學(xué)、做學(xué)術(shù)交流。
  在親身體會、親眼觀察國外院校和機構(gòu)的創(chuàng)新體系、研究方法和方向后,潘復(fù)生覺得,是時候轉(zhuǎn)換一條賽道了。“在網(wǎng)絡(luò)時代,了解世界比過去容易很多,但有時實地考察和面對面交流很有必要。”潘復(fù)生說,“做創(chuàng)新之前,我們必須了解世界,了解別人是怎么做的。了解以后,才能知道你所要解決的問題和創(chuàng)新的方向。”
  上世紀(jì)90年代,已是重慶大學(xué)材料科學(xué)與工程專業(yè)教授的潘復(fù)生,決定選擇另一種輕量化合金——鎂合金做主要研究方向。這不僅是一次冒險,也意味著他將投身于一場前所未有的輕量化材料產(chǎn)業(yè)改革。
潘復(fù)生的中國“鎂夢”
1995年,潘復(fù)生(左)與英國牛津大學(xué)史密斯教授討論學(xué)術(shù)問題。
  不知道熱詞“007”
  20多年前,除了煙花,人們幾乎看不到鎂產(chǎn)品,它們多被當(dāng)作材料添加劑、金屬還原劑。過去,美國是全世界鎂合金產(chǎn)業(yè)引領(lǐng)者,德國在2000年前后趕超美國,而擁有全世界70%鎂礦資源的中國,在這方面落后于西方國家。
  2000年7月,師昌緒、左鐵鏞等5位院士向中央有關(guān)部門寫信,呼吁國家要重視鎂合金產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。“正是因為老院士們的高瞻遠(yuǎn)矚,我們才得以在前人栽種的大樹下乘涼。”潘復(fù)生感慨道。
  2001年,在潘復(fù)生的牽頭組建下,重慶市鎂合金工程技術(shù)研究中心在重慶大學(xué)成立;2007年,在國家有關(guān)部委的支持下,國家鎂合金材料工程技術(shù)研究中心掛牌成立。
  有了研究平臺,確定做什么才是關(guān)鍵。
  世界上沒有絕對完美的材料。鎂有天然的優(yōu)點,但也有本質(zhì)的缺點。鎂具有六方晶體結(jié)構(gòu),它特有的原子排列方式嚴(yán)重影響塑性,導(dǎo)致工程應(yīng)用范圍窄、產(chǎn)品成品率低、制備加工成本極高。此外,鎂還極易氧化,導(dǎo)致純凈度低、耐蝕性差、強塑性不平衡。不突破這些技術(shù)瓶頸,鎂合金產(chǎn)品的推廣應(yīng)用就不可能實現(xiàn)。
  潘復(fù)生告訴記者,研究初期最大的問題是鎂合金的熔體純度不夠,影響了合金質(zhì)量和性能,所以他們在后來開發(fā)了逆向過濾技術(shù)、熔體變溫純化+自純化工藝等一系列新技術(shù)。
  此外,常規(guī)的鎂合金比較軟,經(jīng)過適當(dāng)?shù)暮辖鸹?,固溶元素會使鎂合金的強度、硬度有所提高,但也會導(dǎo)致塑性降低、變脆,不利于規(guī)?;瘧?yīng)用。潘復(fù)生又陷入了沉思,金屬元素在固溶強化的同時一般會導(dǎo)致塑性降低,但對于鎂合金來說,這是不是必然的?
  沒想到,潘復(fù)生和團隊真的在研究中發(fā)現(xiàn)了特種固溶原子影響基面和非基面滑移的獨特作用,提出了“固溶強化增塑”的合金設(shè)計新思路,成功研發(fā)了一批高塑性高性能新型鎂合金,為鎂合金的規(guī)?;瘧?yīng)用提供了一種可行性方案,其中10余個新開發(fā)的鎂合金產(chǎn)品已成為國家牌號合金,多個新型鎂合金已被批準(zhǔn)為國際標(biāo)準(zhǔn)牌號。
  能攻下這么多難關(guān),靠的是什么?潘復(fù)生認(rèn)為,主要是靠團隊力量和科技人員的勤奮與認(rèn)真。他以身作則,經(jīng)常是最后離開實驗室的那個人。“搞科研的人經(jīng)常不知道今天是星期幾,也不知道節(jié)假日。我常在夜里12點多接到學(xué)生打來的電話,一打就是好長時間。”
  記者開玩笑說:“您的狀態(tài)好像網(wǎng)友說的‘007’。”
  “‘007’這個詞我倒是第一次聽說呢!”潘復(fù)生回答道。
  于是記者為他解釋“這是指每天零點上班零點下班,一周7天不休息的工作狀態(tài)”。
  潘復(fù)生聽后笑著說:“我平時不太關(guān)注網(wǎng)絡(luò)上的東西,這么一聽,和我們還真有點像!”
  “只有他們心中最明白”
  與鎂相伴多年的潘復(fù)生,也獲得了國際業(yè)界的認(rèn)可:他曾連續(xù)擔(dān)任4屆國際鎂合金大會主席,并應(yīng)邀擔(dān)任歐洲材料大會的合作主席和世界材料峰會圓桌會議主席,兼任國際期刊愛思唯爾出版社《鎂合金學(xué)報》的主編。2016年,經(jīng)過德、英、法等多個會員國投票,潘復(fù)生正式擔(dān)任國際標(biāo)準(zhǔn)化組織鎂及鎂合金技術(shù)委員會主席,任期6年。
  在潘復(fù)生與同行的共同努力下,來自中國的鎂合金走上了世界舞臺,并成為我國具有國際話語權(quán)的少數(shù)金屬材料之一。
  從被美、德等國領(lǐng)先到成功趕超,潘復(fù)生向記者道出“中國具有國際話語權(quán)”的深層含義:“第一,我國是全球鎂資源最豐富的國家。第二,我們的鎂合金出口量居于世界領(lǐng)先地位。第三,中國是‘鎂及鎂合金技術(shù)委員會’主席單位,是相關(guān)國際刊物的組織單位,是很多國際會議的組織單位。所以從多個層面來說,處于領(lǐng)先地位的中國擁有重要話語權(quán)。”
  2017年,中國工程院院士增選結(jié)果公布,潘復(fù)生當(dāng)選化工、冶金與材料工程學(xué)部院士。時至今日,他創(chuàng)新與探索的科研之路仍在繼續(xù),“從產(chǎn)業(yè)升級的角度來說,鎂作為最有潛力的輕量化材料之一和儲能材料之一,對提升我國制造業(yè)的競爭力和實現(xiàn)‘雙碳’目標(biāo)有積極意義”。
  比如,與老百姓日常生活密切相關(guān)的電子設(shè)備。潘復(fù)生說:“目前,我們所用的電子產(chǎn)品,如手機、筆記本電腦用的都是鋰離子電池,電動車也大量使用鋰離子電池。鋰電池為全球信息產(chǎn)業(yè)和汽車行業(yè)的發(fā)展作出了重大貢獻,但其在資源短缺、安全、環(huán)保等方面的問題還沒有得到根本解決。鎂電池具備解決鋰離子電池相關(guān)問題的潛力,一旦突破,可緩解我國資源短缺問題,對能源轉(zhuǎn)型和新能源汽車競爭力提升都有重要意義。”
  再比如,用鎂合金打造新能源汽車也不再是“電腦上造車”。“一輛重1.6噸的汽車若采用鎂合金輕量化零部件,重量可降低10%以上,能源消費可降低1萬至2萬元。”潘復(fù)生介紹,這意味著年產(chǎn)值幾萬億元的汽車產(chǎn)業(yè),每年可節(jié)約幾千億元的能耗。目前,潘復(fù)生的團隊已開發(fā)出方向盤骨架、顯示屏支架等幾十種汽車鎂合金零部件。據(jù)不完全統(tǒng)計,全球接近1/4的汽車用到了潘復(fù)生團隊合作開發(fā)和制造的鎂合金零部件。
  再把鎂合金的應(yīng)用場景放大一些。鎂合金具有密度低、比強度高、對環(huán)境友好等特性,特別是在輕量化和節(jié)能減排成為全球大趨勢的背景下,鎂合金在航空航天、交通、儲能裝備等領(lǐng)域都有非常廣泛的應(yīng)用前景。目前,許多國家將鎂合金發(fā)展和應(yīng)用提升為國家戰(zhàn)略,中國自然成為鎂合金研究者期待合作的國家。潘復(fù)生表示,一些外國專家提出今年要將全球最大鎂產(chǎn)業(yè)會議放在中國召開。記者追問:“他們是否有更深層的想法?”潘復(fù)生笑著回答:“只有他們心中最明白。”
潘復(fù)生的中國“鎂夢”
潘復(fù)生(中)和團隊成員一起做實驗。
  關(guān)注新質(zhì)生產(chǎn)力
  今年全國兩會,新質(zhì)生產(chǎn)力是“熱詞”之一。聊到這個話題,潘復(fù)生也深有同感。在他看來,很多人將“新質(zhì)生產(chǎn)力”理解為未來產(chǎn)業(yè),其實不完全對。新質(zhì)生產(chǎn)力是生產(chǎn)力的發(fā)展,把傳統(tǒng)生產(chǎn)力、新的生產(chǎn)力與科技創(chuàng)新有機結(jié)合在一起。
  比如從鎂的角度來看,鎂電池的未來發(fā)展涉及傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)、新興產(chǎn)業(yè)和未來產(chǎn)業(yè),不僅要考慮傳統(tǒng)行業(yè)的升級改造,還要加速新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展、考慮未來產(chǎn)業(yè)怎么布局。不同地區(qū)要結(jié)合自己的特點,比如:有的地方適合搞與鎂相關(guān)的新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展,有的地方則適合做汽車輕量化應(yīng)用。“未來,有了大家的共同努力,中國的鎂產(chǎn)業(yè)會做得更大,可能會和鋁合金旗鼓相當(dāng)。我們和國內(nèi)同行一起用10多年的時間讓鎂合金輕量化產(chǎn)品走進千家萬戶,未來要努力推進鎂合金功能產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)化,特別是鎂電池、鎂固態(tài)儲氫等,希望鎂合金功能產(chǎn)品能遍布中國大地。”
  作為全國人大代表,潘復(fù)生提出了多個建議。比如,他提交了關(guān)于切實破除研究生招生和就業(yè)過程中唯學(xué)校“出身論”的建議。過去,他還曾就國家科技管理體制改革、國家技術(shù)創(chuàng)新中心建設(shè)、輕量化材料如何更好發(fā)展和應(yīng)用,如何加快新型儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展、強化涉外法律人才培養(yǎng)等提出了很多建議,得到有關(guān)部門的高度重視,多次收到國家發(fā)展改革委和“兩高”的感謝信。全國兩會期間備受網(wǎng)友關(guān)注的“堅決糾正性別、年齡、學(xué)歷等就業(yè)歧視”等有關(guān)內(nèi)容,已被寫進《政府工作報告》。
  潘復(fù)生說,有很多努力的年輕人,由于各種各樣的原因未能進入“985”“211”院校,但在本科求學(xué)階段其潛力發(fā)揮得不錯,通過研究生考試進入不錯的院校。因此僅用“第一學(xué)歷”對學(xué)生進行評判,不僅是對學(xué)生辛苦付出的無視,還有可能放走可用之才,造成人才浪費。破除學(xué)歷歧視迫在眉睫,所以他提出了這個建議。
  做全國人大代表之前,潘復(fù)生還做過全國政協(xié)委員,提出不少有建設(shè)性的建議、提案,有些已被有關(guān)部門采納。過去,他提出的個人提案《關(guān)于加速推進“以物聯(lián)網(wǎng)為核心的智慧消防”的提案》《關(guān)于嚴(yán)格執(zhí)行黨政領(lǐng)導(dǎo)干部任期制度的提案》和牽頭執(zhí)筆的集體提案《關(guān)于推進科研資源統(tǒng)籌整合的提案》先后獲得了全國政協(xié)優(yōu)秀提案表彰。
  除了關(guān)注社會民生問題,潘復(fù)生也很關(guān)注科普的話題。作為重慶市科協(xié)主席,他一直在推動全域科普工作的實施,既是大學(xué)生啟蒙科普讀物《大學(xué)科普雜志》的科學(xué)顧問、中國少年兒童出版社《院士解鎖中國科技》材料冊主筆,也是科學(xué)出版社《大學(xué)科普叢書》(第一輯)的主編,還經(jīng)常到小學(xué)、中學(xué)、基層去講科普課。潘復(fù)生說:“只有科普上去了,我國具有科學(xué)素養(yǎng)的人口比例提高了,我們的科技創(chuàng)新才能有更大的突破,我國經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展才能更具可持續(xù)性。”
責(zé)任編輯:蔡曉慧
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