劉佳
2009年,張海受邀參加國慶觀禮
無論春夏秋冬如何流轉(zhuǎn),也不管戶外是什么樣的天氣和溫度,每天清晨6點半,張海都會準時出現(xiàn)在游泳館內(nèi),在泳池里劈波斬浪,晨練一個小時之后再精神抖擻地去上班。張海年輕時就是個體育愛好者,運動健身的自律習(xí)慣一直保持至今。羽毛球也是他的最愛,每周至少一次的羽毛球鍛煉是他雷打不動的日常計劃。張海覺得,揮汗如雨的劈殺和救球,可以把他從繁忙的工作壓力下脫離出來。
除了運動,張海的另一條解壓途徑是在結(jié)束了繁忙的工作之后,約上朋友們聚在一起小酌一番,用他的話講,就是“喝點小酒,把身上的壓力揮發(fā)掉”,雖然不聊工作,但往往就是在最放松的談天說地過程中,很多工作上奇思妙想的點子也就應(yīng)運而生了。
這一動一靜的解壓習(xí)慣,源自張海在日本長期的生活養(yǎng)成。26歲那年,他東渡日本留學(xué)深造,此后22年間,從一名博士研究生發(fā)展成為國際知名企業(yè)的主席研究員,一步一個腳印,無論是從語言表達,還是生活方式,以及思維觀念上,張海都已經(jīng)完全融入了當(dāng)?shù)厣鐣?/p>
張海在日本學(xué)有所成,因提出鑄錠內(nèi)部氣孔三維預(yù)測模型和鑄錠內(nèi)部熱裂的判斷準則,以及“均勻凝固”技術(shù)理論和應(yīng)用先后獲得日本輕金屬學(xué)會杰出科學(xué)家獎、論文獎等一系列重量級的獎項,成為蜚聲海內(nèi)外的熔鑄和材料專家。這一系列耀眼的成績,即便是在人才濟濟的日本本土科學(xué)家群體中也不常見,足以證明他在國際最前沿的材料科學(xué)殿堂里取得的成功與影響力。
在海外攀登學(xué)術(shù)和產(chǎn)業(yè)高峰的同時,一身赤子情懷的張海也時刻關(guān)注著國內(nèi)材料科技的發(fā)展,一心想把在日本前端科研院所汲取的先進知識帶回中國,助力祖國材料科學(xué)事業(yè)的發(fā)展與突破。
終于,在2010年,張海懷揣著依靠技術(shù)創(chuàng)新,引領(lǐng)中國鋁加工產(chǎn)業(yè)升級的夢想回到國內(nèi),全心投入鋁合金新材料、新技術(shù)和新產(chǎn)品的研發(fā)應(yīng)用工作中,先后承擔(dān)了多項國家和省部級重點科研項目。面向國家及地區(qū)經(jīng)濟建設(shè)的重大戰(zhàn)略需求,他圍繞高性能鋁合金開發(fā)及制備技術(shù)的共性問題,研究突破多項材料及制備技術(shù)的“卡脖子”難題,依靠自主創(chuàng)新,帶領(lǐng)團隊研發(fā)的鋁材新產(chǎn)品,實現(xiàn)了從實驗室走向市場的成果轉(zhuǎn)化,先后在新能源汽車零部件、電子通信器材及航空航天板材等高精尖產(chǎn)品中獲得應(yīng)用,填補了多項國內(nèi)空白。
從出國到如今,彈指一揮間,34年過去了。無論是在日本還是在中國,張海持續(xù)聚焦于鋁合金材料的突破與創(chuàng)新,他說:“做科研就要認準一個方向持之以恒,鋁合金材料就是值得我花一輩子精力去做的事業(yè)”。張海認定了這一條“鋁”途,探索的腳步一刻不曾放緩與停歇。
在日本搞科研
1988年,張海從太原重型機械學(xué)院(現(xiàn)太原科技大學(xué))本科畢業(yè)又參加了4年工作之后,決定赴日本留學(xué),全面提升自己。他的這一決定成為人生重要的轉(zhuǎn)折點。
張海在國內(nèi)最初學(xué)習(xí)的是機械專業(yè)。到日本學(xué)的是加工和鑄造,鑄造是一切工業(yè)的基礎(chǔ),如果沒有鑄造行業(yè)的支撐,各種工業(yè)生產(chǎn)生活必備用具,以及國防軍工武器產(chǎn)品均無法誕生。雖然是一門古老的行業(yè),但鑄造也在時代發(fā)展中不斷求新,新工藝、新材料、新設(shè)備的誕生都是一次次的創(chuàng)新過程。
中國本來是世界上最早擁有鑄造工藝的國家,但是由于歷史和現(xiàn)實的原因,我們這個曾經(jīng)引領(lǐng)世界先進技術(shù)的國家在當(dāng)時已經(jīng)被西方發(fā)達國家遠遠地甩在了后面。“鑄造能不能成功,取決于里邊的缺陷有多少,冶金質(zhì)量好不好,決定了它的關(guān)鍵。”張海在日常工作研究鑄造缺陷的過程中,發(fā)現(xiàn)了很多新理論和方法可以用在開發(fā)材料上,使他產(chǎn)生了濃厚的興趣。材料科學(xué)是21世紀國際上最熱門的前沿研究領(lǐng)域之一,新材料的發(fā)明極大地改變了現(xiàn)代人的生活與工作方式,而在當(dāng)時的這一新興領(lǐng)域里,日本顯然已經(jīng)走在了我國的前面。
張海是個拒絕平庸的人,他認為,人生就要勇于打破一切條條框框,拼出一個未來!在向先進求索的道路上,總會遇到各種各樣的困難、瓶頸和絆腳石橫亙于斯,但是它們阻止不了張海前進的堅定步伐。熟悉他的人都知道,張海一旦下定了決心做某件事,十匹馬也拉不回來。“我就是這么個脾氣,只要認準了目標,就去努力,要做一件事就一定要做到底!”張海如是說。
從飛往日本的飛機一落地,困難便撲面而來。首先就是要適應(yīng)當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境,過語言交流這一關(guān)。在很多人看來,這可能會讓出國前日語零基礎(chǔ)的張海挨上“當(dāng)頭一棒”。但是,張海卻做足了迎接困難的心理準備:“既然到這里來,我認為語言就是一個最基本的工具,如果你連正常交流都做不到的話,還能學(xué)到什么先進的專業(yè)知識?”
為了打下堅實的溝通基礎(chǔ),張海發(fā)揮“拼命三郎”的精神,結(jié)硬寨,打呆仗,半年時間就翻爛了一本厚厚的《日漢大詞典》。他不學(xué)“啞巴日語”,隨時隨地和當(dāng)?shù)厝诉M行交流,大著膽子去說,不怕說錯而被笑話,所以,僅僅過了半年多的時間,張海的日語就說得非常流利了。
語言雖然“通關(guān)”,但是在學(xué)業(yè)上,張海還是感受到了實打?qū)嵉膲毫Α!霸谌毡咀龉こ碳夹g(shù)研究,要求動手能力極強。所有的實驗設(shè)備,還有實驗的一些材料都需要自己去準備,自己動手去做。”這一點讓張海很不適應(yīng),“我們國內(nèi)的學(xué)生,已經(jīng)習(xí)慣了很多東西從書本里去找答案,很少會去動手實踐。國內(nèi)很多儀器設(shè)備,老師甚至都不讓我們?nèi)ヅ觯看味际抢蠋煱逊桨笜?gòu)思好了之后,告訴你一二三幾步走,你按照老師說的去做就完了,缺少思考的余地。所以突然把你放在一個新的環(huán)境里,讓你自己去想,去動手把實驗做出來,那時候讓我感覺還是很有難度。”
初來乍到的張海有點跟不上節(jié)奏。他回憶起當(dāng)時說這是自己在整個學(xué)業(yè)生涯中最艱難的一個階段,“經(jīng)常被指導(dǎo)老師罵得一塌糊涂”。有那么一段時間,在學(xué)業(yè)上沒什么進展,又因為實在太累了,張海甚至以為自己都要“扛不住了”,但他依然選擇了咬牙堅持,因為他明白,在日本人的骨子里,他們崇拜強者,不會同情任何一名弱者。
在日本開始寫第一篇學(xué)術(shù)論文的時候,導(dǎo)師對待張海非常嚴格。“日本人的那種嚴謹,就是眼睛里真的不揉沙子。每一個細節(jié)我都要解釋得非常清楚,才能過關(guān)。”張海的論文反反復(fù)復(fù)改了很多遍,幾度易稿,以至于到最后他實在忍不住問他的導(dǎo)師為什么要如此認真,導(dǎo)師說了一句令張海銘刻終生的回答:“因為論文一旦印刷出來,它是改不了的。文字印刷的字里行間都刻印著你的恥辱和你的榮譽,所以一定要認真,不能有任何一點瑕疵。”
這一席話讓張海受益匪淺,讓他明白了攀登科學(xué)高峰的路程上沒有“湊合”“將就”“差不多”這樣的字眼。自此,張海把自己的計劃安排得滿滿當(dāng)當(dāng),每天只睡幾個小時,為研究課題加班熬夜更是家常便飯,就連一向以“拼命”聞名的日本人都對他刮目相看。
張海對自己的嚴苛并沒有白費,到日本的兩年后,他突然發(fā)現(xiàn)自己的思路豁然開朗了,各方面的能力都有了一個很大的提升,“這說明經(jīng)過最初一年多的‘折磨,我已經(jīng)突破了瓶頸”。不知不覺中,張海不僅在日本站穩(wěn)了腳跟,而且還成為導(dǎo)師實驗室里研究成果最好的學(xué)生之一。這些優(yōu)秀成績,是他用時刻的勤奮換來的。“說實話,我真的很感激在日本那幾年的學(xué)習(xí)經(jīng)歷,他們培養(yǎng)了我如何去做科研,讓我學(xué)會了如何獨立思考,學(xué)會了如何動手去做原創(chuàng)性的東西。”
1997年10月,張海獲得日本國立電氣通信大學(xué)的工學(xué)博士學(xué)位之后,跟隨他的博士后導(dǎo)師——世界著名凝固理論專家梅田高照(Takateru?Umeda)教授繼續(xù)主攻鋁合金材料開發(fā)與應(yīng)用方向的研究。在日本繼續(xù)接受的“用手”“用腦”“用心”的科研錘煉,對于他后來的成長起到了異常重要的作用。
在鑄造領(lǐng)域,凝固是物質(zhì)從液相轉(zhuǎn)變?yōu)楣滔嗟倪^程,凝固理論研究不僅提供對凝固過程的科學(xué)認識和深刻理解,而且還是發(fā)展先進凝固技術(shù)和先進材料的基礎(chǔ)。但是在30多年前,鑄造過程中的孔洞缺陷和開裂現(xiàn)象是很普遍的現(xiàn)象,致使鑄件性能達不到要求,甚至無法使用。如何理解材料在固液相區(qū)中的高溫力學(xué)性能及在這一過程中對力學(xué)性能進行精確測試,在當(dāng)時是個世界級的難題。
結(jié)果,張海與導(dǎo)師共同設(shè)計和研發(fā)出世界唯一可測量合金凝固過程中材料力學(xué)性能的裝備,通過精準的溫度控制,快速加熱與控制冷卻實現(xiàn)對合金真實凝固過程的重現(xiàn),以高精度測量兩相區(qū)力學(xué)性能。他們在世界上首次提出了合金在剛顯示強度時對應(yīng)的固相率(Zero?Stress?Solid?Fraction,ZSSF)和合金在剛顯示韌性時對應(yīng)的固相率(Zero?Ductility?Solid?Fraction,ZDSF)的概念,并將ZSSF和ZDSF定為鋁合金熱裂發(fā)生判定基準之一。張海提出的熱裂預(yù)測的新理論,開發(fā)出一系列高強度鋁合金新材料,并在實際的生產(chǎn)中取得了巨大的經(jīng)濟效益。
“正是因為自己動手創(chuàng)造出世界上獨一無二的測試設(shè)備,我們才能得到別人得不到的結(jié)果。”張海自豪地介紹道,到目前為止,這一設(shè)備仍然是世界上測量鋁合金兩相區(qū)力學(xué)性能最精準的裝置之一。
在梅田教授身上,無論是做學(xué)問,還是做人做事,張海都受益良多。在成果面前,梅田時不時地敲打張海不要沾沾自喜,更督促他不要滿足拘泥于日本的小圈子里,要突破舒適區(qū)走向世界,去做國際認可的科學(xué)家。“導(dǎo)師帶著我,我們每年都要去參加好幾次國際會議,去跟各國的學(xué)者交流,呼吸‘新鮮空氣,這一點對我的影響非常大。”張海的言辭里充滿了感激。
在與英國皇家理工大學(xué)的合作中,張海采用高精度X射線三維斷層掃描,在世界上首次獲得鋁-鎂(Al-Mg)合金中微觀孔洞的三維特征,揭示了鋁-鎂合金均勻化與軋制過程合金內(nèi)部三維孔洞演變規(guī)律,以此推翻了經(jīng)典的孔間粗化的孔洞演變理論,提出DC鑄錠中高曲折度的孔洞通過孔內(nèi)高曲率角的奧斯瓦爾德(Ostwald)熟化而球化的新孔洞演變理論。張海研制開發(fā)的世界首創(chuàng)鑄件內(nèi)部三維氣孔(porosity)凝固組織的預(yù)測方法,不僅能用于鋁合金的半連續(xù)鑄造,同樣也能用于鋁合金的其他鑄造工藝過程。在各種大型板材連鑄坯的生產(chǎn)工藝控制中得到廣泛應(yīng)用,在國際上首次生產(chǎn)出高質(zhì)量無孔大型鋁板材,屬世界領(lǐng)先技術(shù),對鋁加工行業(yè)的發(fā)展有著巨大的影響,取得了巨大的經(jīng)濟效益。
回中國做實事
張海在日本長期從事鋁合金先進熔鑄技術(shù)、新型高強高韌鋁合金材料的制備技術(shù),以及汽車輕量化底盤超輕零部件的研究開發(fā),無論在學(xué)術(shù)界還是產(chǎn)業(yè)界,都取得了一系列亮眼的成績,作為鋁合金材料方面的知名專家,張海在國際材料領(lǐng)域也占有舉足輕重的一席之地。
材料強,則國之重器強!在進入21世紀之后,鋁合金因為具有多種優(yōu)良特性而在中國的各個領(lǐng)域也有著廣泛的應(yīng)用需求,尤其是近年來軌道交通、船舶、鉆井平臺、航空航天及汽車等行業(yè)的輕量化越來越普遍,鋁合金作為實現(xiàn)這些目標的重要原料,用量越來越大。
如何加快鋁合金新工藝、新材料的創(chuàng)新研發(fā),積極拓展鋁材料在各個領(lǐng)域的應(yīng)用市場,成了當(dāng)下發(fā)展的重中之重。
張海目睹了這些年來中國科技界對于人才的渴求和招募,越來越多重量級的海外人才紛紛回國發(fā)展,這些戰(zhàn)斗在科研第一線的科學(xué)家在歸國的同時也把國際標準和國際前沿思想帶回了國內(nèi)。盡管身在海外多年,其實張海和國內(nèi)一直保持著聯(lián)系與合作,也一直深切關(guān)注著國內(nèi)的材料科學(xué)領(lǐng)域的發(fā)展。每一次回來,他都會把一些新的技術(shù)和新的理念分享給國內(nèi)的同行。
重要的轉(zhuǎn)折發(fā)生在2009年。張海收到大使館的邀請函,邀請他作為海外182位高層次人才之一,回國參加國慶60周年的觀禮活動。那一次,張海登上了天安門城樓,親眼目睹了氣勢宏大的閱兵儀式,并在人民大會堂金色大廳被時任國家主席胡錦濤、副主席習(xí)近平和時任國務(wù)院總理溫家寶、副總理李克強等領(lǐng)導(dǎo)人接見、會談。
這時距離張海出國深造已經(jīng)過去了21年,國家發(fā)生了翻天覆地的變化,他也真切地感受到了國家領(lǐng)導(dǎo)人對于在海外打拼的高端人才的關(guān)心與渴求。對國內(nèi)科研事業(yè)的長期關(guān)注讓張海做出大膽預(yù)言:隨著經(jīng)濟實力的提升,國家對于科技事業(yè)的重視,未來10~20年將會是中國科技發(fā)展的“黃金時期”。長久以來就深埋在他內(nèi)心回國貢獻力量的種子在那一刻拱出了土壤,生出了枝芽。
“這是一個可以將個人抱負與國家發(fā)展、社會需求緊密結(jié)合起來施展才華的用武之地。”張海感慨道,“我想做些更有價值的事情,為國家發(fā)揮更大的作用!”從決心回國發(fā)展到辭去在日本的一切職務(wù)回到國內(nèi),他僅僅用了3個月的時間。2010年年初,張海懷著一顆報國之心回到中國,加盟中鋁公司擔(dān)任首席工程師、蘇州有色金屬研究院副院長,馬不停蹄地投入我國鋁加工行業(yè)及汽車輕量化新材料、新產(chǎn)品的研發(fā)工作中。
基于國家節(jié)能減排戰(zhàn)略,必須大力推進汽車輕量化技術(shù)的研究與應(yīng)用,但是張海觀察到,國內(nèi)絕大部分鋁合金材料尚屬于中低端產(chǎn)品,尤其缺少具有自主知識產(chǎn)權(quán)的汽車用鋁合金。歐美等發(fā)達國家鋁制專用車的開發(fā)和應(yīng)用已有30多年的歷史,而我國尚處于起步階段,相當(dāng)部分關(guān)鍵基礎(chǔ)材料長期依賴進口。被“卡住脖子”的滋味不好受,這是一項充滿挑戰(zhàn)的艱巨工作,張海決心盡自己的最大力量去改變這一被動局面。
張海在日本時開發(fā)了一款6xxx鋁合金-HS65,其性能為屈服強度為370MPa,伸長率大于10%,疲勞強度大于140MPa,是當(dāng)時世界上性能最好的車用鋁合金材料之一。2010年回到中國后,張海在這個基礎(chǔ)上繼續(xù)研究,又用了6年的時間,開發(fā)出中國第一款具有自主知識產(chǎn)權(quán)的高強韌6xxx鋁合金,注冊合金6B10,其屈服強度為385MPa,伸長率大于10%,疲勞強度大于145MPa,材料獲得非常優(yōu)秀的強韌與疲勞性能。從2017年開始,張海和魏橋創(chuàng)業(yè)集團合作又開始了第三代高強高韌6xxx鋁合金新材料的開發(fā)。目前,合作團隊已開發(fā)出了具有國際先進水平的高強高韌高疲勞性能的新型WHS-3鋁合金材料,其屈服強度大于400MPa,伸長率大于10%,疲勞強度大于150MPa,而且耐腐蝕性高于6082合金,這一材料已經(jīng)批量用于我國汽車行業(yè)。
在這個艱苦卓絕的攻關(guān)過程中,張海在國內(nèi)首次開發(fā)研究成功了節(jié)能環(huán)保型短流程制坯技術(shù)和高溫變形超細亞晶控制技術(shù),各項綜合性能達到國際先進水平,同時建立了一套完備的汽車底盤件產(chǎn)品材料和性能評價技術(shù),填補了國內(nèi)領(lǐng)域的技術(shù)空白。他創(chuàng)新地提出了短流程近終形鋁合金控制臂制備技術(shù),依靠近終形錠坯鑄造、高溫鍛造成型及亞晶組織控制,自主設(shè)計開發(fā)出了我國首款超輕高強鋁合金控制臂、轉(zhuǎn)向節(jié)等新產(chǎn)品,先后針對我國自主品牌一汽、長安、長城、吉利、奇瑞、江淮等汽車主機廠,推動實施了控制臂、轉(zhuǎn)向節(jié)、副車架等關(guān)鍵鋁合金底盤零部件在國內(nèi)自主品牌主機廠的開發(fā)和應(yīng)用。
在2020年的第75屆聯(lián)合國大會上,習(xí)近平總書記宣布中國將力爭在2030年前實現(xiàn)“碳達峰”、2060年前實現(xiàn)“碳中和”。這一承諾體現(xiàn)了大國責(zé)任,而在“雙碳”戰(zhàn)略背景下,交通領(lǐng)域的碳減排對全社會實現(xiàn)“碳達峰”“碳中和”意義重大。
節(jié)能與環(huán)保是汽車工業(yè)發(fā)展的兩大主題。從材料上看,鋁的比重為鋼的1/3,強度約比鋼大1倍,鋁代鋼,可大幅提升汽車性能。世界汽車協(xié)會報告顯示,汽車重量每減少10%,燃油能耗就可降低6%~8%,降低二氧化碳排放13%,由此可見,汽車輕量化是全球汽車工業(yè)化的一致目標,而鋁合金是交通輕量化的必然選擇。
打破多重技術(shù)壁壘,在材料、設(shè)計和工藝等諸多方面尋求突破,永遠追求領(lǐng)先一步的張海雄心不止于此。“別人的汽車輕量化都是以鋁代鋼,而我們要做到的則是以鋁代鋁。以我研究出的新型高強高性能鋁合金材料來代替現(xiàn)有大家通用的鋁合金材料。在這種情況下,還能在鋁車身上再減重10%~15%,實現(xiàn)了汽車減重和節(jié)能減排的雙重目標,應(yīng)用前景非常廣闊。”張海介紹的言語中充滿了自信。
張海回國的12年,也正是國內(nèi)電子信息、通信、電器等行業(yè)迅速發(fā)展的時期,傳統(tǒng)的壓鑄鋁合金材料熱導(dǎo)率在110~130W/(m·K)之間,已遠遠不能滿足我國4G、5G通信器材對高導(dǎo)熱材料的需求。
“這種壓鑄材料既要求強度高,又要求導(dǎo)熱性好。”面對國家需求,張海帶領(lǐng)團隊通過微合金化、復(fù)合變質(zhì)工藝配合精確熱處理工藝,突破性地實現(xiàn)了共晶硅相的毛絨絮狀變質(zhì)處理,先后開發(fā)了具有國際先進水平的系列高強高導(dǎo)熱壓鑄用鋁合金新材料,熱導(dǎo)率可達188W/(m·K),將上述材料制備通信機箱殼體,使熱源表面溫度不僅分布均勻并且降低了3℃~4.5℃,實現(xiàn)了通信器材的“跨代應(yīng)用”。張海的這一類高導(dǎo)熱材料已經(jīng)獲得了大唐通訊的應(yīng)用認可,中興、華為也相繼通過了應(yīng)用測試,填補了我國當(dāng)時鑄造鋁合金無高導(dǎo)熱材料的技術(shù)空白,成功實現(xiàn)我國通信材料的跨代升級。
隨著張海的回國,他不僅把日本科研的嚴謹和工匠精神帶了回來,同時還將成果轉(zhuǎn)化、實業(yè)報國的理念也帶回國內(nèi)。在他看來,科學(xué)研究不能只是在實驗室里紙上談兵,或者僅僅是寫在論文里的一個理論成果,最后一定要落實到生產(chǎn)工藝當(dāng)中去,要真正在生產(chǎn)線上實現(xiàn)。
為了加快科技成果產(chǎn)業(yè)化,張海迅速開啟了一系列產(chǎn)學(xué)研的合作。他與世界500強企業(yè)中最大的鋁業(yè)公司魏橋鋁電集團公司、馬來西亞上市公司廣東澳美集團、國內(nèi)最大的再生鋁企業(yè)廣東華勁集團、全鋁汽車的設(shè)計制造企業(yè)蘇州奧杰汽車等多家知名企業(yè)簽訂了共建高端鋁材制造及應(yīng)用技術(shù)研究院和新材料研發(fā)中心,為企業(yè)重大技術(shù)問題提供解決方案,實現(xiàn)鋁加工產(chǎn)業(yè)的自主創(chuàng)新和跨越發(fā)展。
在張海看來,科研沒有止步的那一天。他天天都在思考著材料領(lǐng)域里的發(fā)展問題,比如在現(xiàn)有材料的基礎(chǔ)上,通過微合金化和工藝優(yōu)化以后,如何使它的材料性能加工更高,能耗降得更低,環(huán)境搞得更好,生產(chǎn)制造的工序更短,制造的成本更經(jīng)濟……為中國的企業(yè)進一步開拓高附加值鋁合金產(chǎn)品市場提供技術(shù)支撐,為中國民族鋁工業(yè)應(yīng)用水平的提升及早日趕超先進國家作出實實在在的貢獻。
為未來育人才
“璞玉成器之道,其琢其磨。”一個專業(yè)人才的成長、成才、成器,就像一塊美玉一樣,必須經(jīng)過上百道工序的雕刻和打磨,而導(dǎo)師,就是這背后手執(zhí)刻刀的工匠。無論是中國人,還是日本人,都講究“傳承”。張海說,他這一生很幸運能夠遇到很多大師級的學(xué)者,他們在浮躁喧囂的現(xiàn)實環(huán)境中卻能專注平凡地做著自己的科研,這對他的影響非常之大,他希望自己也能夠把這種精神傳承給更多的年輕人,使他們青出于藍而勝于藍。
2017年,蘇州大學(xué)給了張海一個海闊憑魚躍的舞臺。在環(huán)境優(yōu)美的陽澄湖畔——蘇州大學(xué)陽澄湖校區(qū)里,張海領(lǐng)銜組建的高性能金屬結(jié)構(gòu)材料研究院(以下簡稱“研究院”)正式成立。按照張海的設(shè)想,研究院面向國家及地方經(jīng)濟建設(shè)的重大需求,聚焦極具發(fā)展前景的高強、高韌、高導(dǎo)熱新型鋁合金,開展金屬凝固與成型科學(xué)基礎(chǔ)、高強高韌鋁合金材料制備、先進結(jié)構(gòu)材料制備及加工、汽車輕量化先進結(jié)構(gòu)材料及零部件等方面的研究工作,突破高性能輕質(zhì)金屬結(jié)構(gòu)材料領(lǐng)域的重要科學(xué)問題及技術(shù)瓶頸,同時形成一個具有一定國際影響的高性能鋁合金領(lǐng)域人才培養(yǎng)和聚集的基地。
在張海眼中,這是一個充滿了蓬勃朝氣和希望的集體。在前進的過程中,他不停地鞭策和鼓勵著團隊中的年輕人:“做學(xué)問的人必須認真仔細,不能有瑕疵!”——這兩句當(dāng)年日本導(dǎo)師囑咐他的話,被他一字一句地轉(zhuǎn)達給學(xué)生。
對于研究院的學(xué)術(shù)氛圍,張海十分欣慰,他強調(diào)說:“我們絕不能故步自封,要勇于創(chuàng)新,敢于突破。聚焦攻克材料科學(xué)最前沿的領(lǐng)域,在做好眼前工作的同時,還應(yīng)該有遠見,用發(fā)展的眼光和超前的意識來思考學(xué)科的發(fā)展。”為此,他以討論班、中心論壇、承辦專業(yè)會議、邀請國內(nèi)外同行來作交流報告等多種方式探討學(xué)術(shù),開闊年輕人的眼界,增長他們的見識。
這樣一支具有探索熱情、創(chuàng)新銳氣和國際眼界的團隊,在張海的帶領(lǐng)下,在科研的道路上扎扎實實,步步為營,取得了讓人眼前一亮的成績。研究院成立5年來,先后承擔(dān)國家省部委以上科研項目23項,其中國家自然科學(xué)基金重點項目等共8項,產(chǎn)學(xué)研合作重大科研項目8項,研究費用累積8600萬元以上。
“真正要把一項技術(shù)、一個材料,從實驗室做到流水線,最后成功做成一個成熟的產(chǎn)品,這里面要經(jīng)歷千辛萬苦,過程實在是太復(fù)雜了,我們能夠堅持下來,確實不容易!”一向不言辛苦的張海在回顧團隊的產(chǎn)學(xué)研歷程時也禁不住感慨,“項目成果的取得,從來不是一個人的智慧所能推動的,整個團隊的協(xié)同努力才是成功的關(guān)鍵。”
張海常說,材料科學(xué)是一個團隊合作的行業(yè),哪個環(huán)節(jié)出了問題,都會讓所有人的努力前功盡棄。“在我的團隊里面,每個團隊成員都會承擔(dān)2~3個課題,成員既相互聯(lián)系又相對獨立,最終匯集成一個緊密合作的集體。而正是這種相對獨立又互相配合的團隊范式,使得每一位成員都得以充分發(fā)揮自己的個性與專長,又能夠最及時地分享相關(guān)領(lǐng)域的信息與數(shù)據(jù),促進這個優(yōu)秀的團隊得以健康持續(xù)發(fā)展。”
雖然身為研究團隊的核心和學(xué)科權(quán)威,但是對于團隊里的同事及梯隊里的年輕人,張海始終保持著開放和寬容的胸懷。在每一次的討論中,他總是要求每位成員各抒己見,暢所欲言,充分發(fā)表自己的看法。他常鼓勵大家“有些問題是需要相互紅臉的”。張海嘴里的“紅臉”并不是世俗的爭吵,而是一種看法上的碰撞。他希望大家能有一種開放的思維方式,帶著批判的眼光去學(xué)習(xí)和吸收大師或者前輩所做出的結(jié)論,而不是毫無懷疑地全盤接受。他常用自己當(dāng)年在日本的研究往事現(xiàn)身說法:“你如果完全按照之前的既有理論,那就有可能一輩子都做不出新成果。”
談及未來,在“雙碳”背景之下,張海希望開發(fā)出更多更好的鋁合金新材料,重點會轉(zhuǎn)向耐腐蝕、耐疲勞,以及焊接性能更好的材料。同時還計劃花大力氣去關(guān)注和研究再生鋁這一全世界的熱點領(lǐng)域。“如何讓廢品變成寶,挑戰(zhàn)是比較大的。我希望能用廉價的方法把廢鋁里面的雜質(zhì)剔除得更干凈,這樣可以使廢鋁也不降級使用。”張海拿出一組數(shù)據(jù),“煉一噸鋁需要13?500度電,而用廢鋁去做重新熔煉,只需要不到1000度電就可以了,所以這是真正的節(jié)能減排,綠色循環(huán)。”
“這樣的目標可能會花很多時間,會很難,但是我愿意帶著團隊去努力,以鋁合金材料作為突破點,真正能為國家重大工程、重大需求去做一些力所能及的事情,同時也能培養(yǎng)出一批真正有實力的科研人才。”張海如是說。
散步也是張海每天工作之余的一個習(xí)慣。每當(dāng)疲憊不堪的時候,他就會沿著小路走上一圈又一圈,看看風(fēng)景,權(quán)當(dāng)放松。路上有坦途、有泥濘,還有坑坑坎坎,像極了自己這一條科學(xué)研究的攀登“鋁”途。不久前,俄羅斯自然科學(xué)院(RANS)第一副院長、首席科學(xué)秘書伊萬諾茨卡婭向張海發(fā)來了賀信,祝賀他當(dāng)選新一屆俄羅斯自然科學(xué)院外籍院士,這無疑是對他30余年持續(xù)致力于鋁合金材料領(lǐng)域研究的莫大肯定與褒獎。得知此消息的那一天,張海依然走在熟悉的小路上,風(fēng)景如常,腦海里卻跳出了一句話——“人生沒有白走的路,每一步都算數(shù)!”
(責(zé)編:楊思玄)