淬炼“有色”人生——记北京有色金属研究总院副院长熊柏青教授

本刊记者 郝 莹 伍泠豫

淬炼“有色”人生
——记北京有色金属研究总院副院长熊柏青教授

本刊记者 郝 莹 伍泠豫

主要研究方向为先进铝合金材料与快速凝固非平衡制备技术。多年来，先后主持完成14项、参与完成31项国家级科技计划项目，累计发表科学论文150余篇,其中被SCI、EI收录100余篇，获授权国家发明专利12项，合著及主编出版著作2部，荣获部级科技进步一等奖1项、二等奖2项、三等奖1项。

近日，我国拥有完全自主知识产权的国产大飞机亮相珠海航展，引起国内外的广泛关注，并喜获百余订单，标志着中国航空航天科技水平的又一次飞跃。

这一喜讯，让北京有色金属研究总院的熊柏青教授激动不已。因为由他领衔研制的主合金成分具有自主知识产权的新型高强韧低淬火敏感性铝合金材料，将应用于国产大飞机大型整体式主承力结构件的制造，从而使我国主要航空铝合金材料长期依赖于国外的状况得到根本改变。

“这些年，不断研发和制备性能先进的铝合金材料，为社会发展做贡献，一直是我努力的方向。”熊柏青教授坦诚地表示。

上篇：新材料是“朝阳方向”

新型陶瓷材料、微电子材料、光电子材料、生物医用材料、超导材料……近年来，传统材料所不具备的优异性能材料、高技术发展所需的特殊性能材料、新功能材料等层出不穷。新材料已经和信息技术、生物技术一起，成为21世纪最重要、最具发展潜力的领域之一。

早在本世纪之初，新材料就已被列为我国重点发展的高新技术之一，国家历次科技发展规划都把新材料作为优先发展的重要领域，在973计划、863计划、国家自然科学基金、科技支撑计划等科技计划中国家都对新材料给予了重点支持。2009年11月，国务院总理温家宝向首都科技界发表了题为《让科技引领中国可持续发展》的讲话，明确将新材料产业列为国家战略性新兴产业之一。

作为新技术、新产品发展的基础与先导，新材料的应用领域非常广泛，下游产业涉及电子、通讯、汽车、医药、医疗、航天航空、国防军工以及房地产、交通运输、城市建设等诸多领域。而且，这些领域目前正处在高速发展时期，对新材料的需求巨大。目前，新材料产业在发达国家已经成为一个具有技术和商业竞争力的重要产业之一，其产出在国民经济中占有重要地位。因此，如何大力推动新材料领域的发展，为我国经济社会发展助力，已经成为诸多科研人员努力奋斗的目标。

“这些年，我主要从事的是有色金属新材料的研发与制备工作。我们知道，新材料包括两种：一是全新的材料，比如三代半导体材料、半导体照明材料等；一是传统材料性能的提升，比如铝材、钢材的成分重组以及加工工艺的改进。我一直从事的就是第二种类型的研究工作。”长期致力于铝合金材料的研发和制备，熊柏青教授对新材料领域的未来充满信心。

在材料领域摸爬滚打多年，熊柏青教授对我国新材料领域的发展现状有自己的认识和体会。他说，我国发展新材料具有自身的优势，例如，当前我国工业基础整体水平比较高，生产线比较先进，产业环境也比较好，再加上国家政策的支持，可以说面临着很好的发展机遇。然而，同时，我们也面临着很多挑战。虽然我国许多基础原材料以及工业产品的产量均位居世界前列，但是高性能的材料、核心部件和重大装备严重依赖于进口，关键技术受制于人，“中国制造”总体水平处在国际产业链低端。无论是推进大飞机、高速列车、电动汽车等重点工程，还是发展电子信息、节能环保等重要产业，都面临着一系列关键材料技术突破问题。

“加大力度，积极抢占核心技术的制高点是我们今后的努力方向。”熊柏青教授对未来的发展方向非常明确，并且积攒了一腔的热情。

中篇：科研事业需要“志存高远”

“从事科研工作，需要有远大的志向。它不是一天成长起来的，是通过不断地实践，不断建立起自信心，不断为自己设立新的目标。”1963年生人，熊柏青教授对待事业热情、坚定,对金属材料领域的科研攻关有着浓厚的兴趣。

“我的成长经历可以说还算是一帆风顺的。”熊柏青教授这样告诉记者。少年时，同为金属领域科研人员的父母亲使他对金属产生了浓厚的兴趣。1981年，他以优异成绩考取北京科技大学物理化学系金属物理专业。其后，又跟随我国金属材料研究领域的资深专家肖纪美院士完成了硕士和博士阶段的学习。进入北京有色金属研究总院后，他对研发和制备新材料表现出了极大的热情，并通过多年的扎实实践，取得了一系列突破性的成果。

喷射成形技术是熊柏青教授的创新成果之一。上世纪90年代末，他率领研究团队在国内率先突破了金属圆锭、管坯和板坯的喷射成形制备技术，并利用该技术成功开发出在综合性能方面具有国际领先水平的快速凝固800MPa强度级超高强铝合金，以及高强度低膨胀铝合金、高强耐热铝合金和硅铝电子封装合金等，部分材料已通过国防军工关键武器装备型号的试车考核。1999年，这一成果荣获中国有色金属工业科学技术二等奖，适用于喷射成形工艺的金属熔体气雾化喷嘴结构设计取得了国家发明专利。

“刚参加工作时，我的眼界还并不十分开阔，但印象最深的是当时听说了很多老前辈制造的材料被应用到航空航天、武器装备等重大领域的故事，那时候就想，我这一辈子要是能够研制出一两种那样的材料就不虚此生了。”就是这样简单的信念，支撑着当年的年轻人一步一步成长为如今金属材料研制领域的专家。

具有完全自主知识产权并应用于国产大飞机项目的新型高强韧低淬火敏感性铝合金材料，可以说是熊柏青教授的“得意之作”。“随着飞机性能的提高，对材料的要求也越来越高。我们知道，铝合金是飞机最主要的结构材料，能够占到整个机身结构重量的60%-70%。因此，铝合金性能的提高，不仅关系到飞机的综合性能，还关系到飞机的寿命。”2009年，伴随着国产大飞机重大科技专项关键材料研制工作的启动，在国家863高技术计划、国防科技工业局相关科技计划的支持下，熊柏青教授带领北京有色金属研究总院与西南铝业集团公司紧密合作，于2010年相继成功制造出厚度分别为150mm、200mm、220mm、285mm、300mm的新型高强韧低淬火敏感性铝合金超厚锻件小批量试生产产品，综合性能完全达到用户设计要求，从而满足了国产大飞机大型整体式主承力结构件制造的紧迫需求；同时，已取得了相关制备加工工艺的国家发明专利，围绕新型合金主成分设计所申请的国际发明专利已经通过相关专利审查部门的初审。

厚积薄发，在科研领域是经得起推敲的真理。早在这一项目启动之前，熊柏青教授和他的科研团队就已经积累了大量的经验和成果。铝-锌-镁-铜系变形铝合金，又称为7000系铝合金，是全世界航空航天制造业应用最为广泛的高强变形铝合金材料，被广泛用于制造飞机中的壁板、承力框、承力梁、翼肋等，以及航天飞行器中的主承力结构件等。但是，截止到“九五”末期，我国7000系铝合金材料产品、相关的制造技术水平与美国、欧洲、俄罗斯等国的差距至少在25年以上，相关研究亦仅仅处于实验室前期跟踪研究状态。为推动技术发展，满足国家发展的需求，熊柏青教授带领科研团队与我国大型国有企业——中国铝业公司下属的东北轻合金有限责任公司和西南铝业集团公司合作，围绕7000系铝合金强化的基本原理、影响合金淬火敏感性的内在机制等基础科学问题开展深入研究，结合系统的合金成分设计、制备加工工艺参数的探索选择、微观组织与综合性能的分析评价工作等，在十一五期间先后实现了多种高性能7000系铝合金材料制品的产业化，同时，于2008年底在实验室规模获得了主合金成分设计及核心制造工艺具有完全自主知识产权、综合性能优异的国产新一代高强韧低淬火敏感性铝合金材料，并在西南铝业集团公司成功完成了新型合金超大厚度锻件和预拉伸板的工业化制造放大试验。这一技术成功打破了长期以来西方国家对我国航空制造业的关键材料封锁，实现了我国国产大飞机关键材料的完全自主创新，为其进入国际市场铺平了道路。

下篇：产学研结合重在扎实

“近年来，我国高强高韧铝合金领域的发展可以说突飞猛进，但是，我们在技术上还面临着一系列的瓶颈，必须扎实实践产学研结合，实现核心技术的突破，打破国外的技术壁垒。”谈及未来，熊柏青教授这样告诉记者。

多年来，熊柏青的研究涉及更多的是产品开发。也正因如此，他才对产学研结合有着自己的深刻认识。他认为，产学研结合重在扎实，重在清晰定位。做基础研究的，应该努力思考如何把研究做得非常深入，做到理解透彻；而做工程技术的，则要充分考虑到工程技术的可操作性，考虑到工艺的选择和改进，甚至要顾及经济效益；产业化这一方面，则要把管理做好，真正做到技术与市场的对接。只有每个环节都做得非常好，产学研联合起来才会产生良好的效果。如果分工不明确，导致力量分散，资金分散，不利于技术的成熟和成果的推广。他还特别强调，这一点上，我们要向老前辈学习，他们那种实事求是，踏踏实实的作风是值得借鉴的典范。

熊柏青教授深情地向我们讲起了自己的攻读硕士和博士期间的导师肖纪美院士。他说：“老一辈科学家都是非常值得尊敬和学习的。比如我的导师肖纪美院士，他对我的影响可以说让我受用终生。首先，他常常教导我们科学研究要踏实，讲求持之以恒；第二，他总是能从宏观的角度让你清楚课题研究的意义，激发学生的兴趣和热情，特别强调关注学科交叉的领域。”他笑谈，自己虽然当上了副院长也是工作需要，他时刻没有忘记老师的教诲，并把这些东西应用在了自己的教学工作之中。多年来，他先后培养研究生20余人，大部分都已经成为所在岗位的技术骨干。

“从某种意义上讲，学科发展最重要的成果，一方面是创造了多少有影响的技术，另一方面是培养出了多少人才。因此，我在院里面提倡的是‘大环境 大平台 大项目 大成果 大贡献’这样五个目标。”在熊柏青教授看来，人才的成长需要宽松的环境，需要在大平台和大项目的推动下不断锤炼，只有这样才能产生大成果，为国家发展做出大贡献。

团队的建设对学科的发展具有举足轻重的作用，熊柏青教授对此深信不疑。为此，他积极致力于打造国际一流团队。他认为，吸引国际一流人才是提升团队实力的重要途径，但是本地人才的培养也十分重要。他还说：“这些年我们培养的人才，他们吃苦的精神和工作的效率，是不低于西方的。尽管我们起点低，但是有了拼搏的精神，要赶上国际先进水平也不是太难的事儿。特别是经过若干个大项目的磨练，我相信这些年轻的科研人员都会成长为高手。更为重要的是，在这种氛围下，我们能够培养团队的团结协作的精神，这对我们今后的科研攻坚将是最重要的积累。”

谈及今后的努力方向，熊柏青教授表示：“所谓创新，很重要的一条是必须认识到知识产权的重要性，必须把核心技术掌握在自己手里，并实现突破。”他认为，在科研过程中，每一项要开发的新技术和产品都要考虑到专利的问题，努力打破知识产权壁垒，同时，还要在新的领域大胆探索，形成专利的制高点。

科研、教学、管理，熊柏青教授每天的日程都安排得满满的。他忙碌着，并且乐此不疲。早出晚归，是他多年的习惯。因为，对他来讲，清早和晚上是深入思考科研问题的最佳时刻，没有人能够打扰他。他告诉我们，其实自己最爱做的还是科研。每当遇到重大的科研攻关项目，他都是在迎接挑战，享受挑战。一有疑难问题，他的“坏毛病”就会发作。常常早上四五点钟就醒来了，满脑子酝酿的科研思路奔涌而出，赶紧打开电脑把想法勾画出来。也有的时候，他就静静地坐在客厅里，一个人冥思苦想，任凭每个想法和方案在自己的脑子里盘旋……这些在旁人看来的废寝忘食、艰辛探索，从他嘴里说起来却变成了人生乐事。

采访中，熊柏青意犹未尽地向我们讲起了一件事：那是1973年，第四次中东战争爆发。父亲兴致勃勃地给他讲战场上的坦克、导弹，讲那些武器上应用的材料……那一年，他才10岁。

时光飞逝。当年的小梦想，演变成如今的科研方向。在材料科学领域飞跃发展的今天，熊柏青将继续满怀激情地探索下去。

专家档案：熊柏青，现任北京有色金属研究总院副院长、有色金属材料制备加工国家重点实验室主任，教授，博士生导师，国家人事部“新世纪百千万人才计划”国家级人选，国防科技创新团队带头人，享受国务院政府特殊津贴专家。曾荣获“国家863高技术计划十五周年先进个人”称号及解放军总装备部和国防科工委联合颁发的“XX武器装备建设工程”荣誉奖章获得者。