李殿中院士: 做國家最需要做的事

[人物簡介]

李殿中，1966年5月出生，中共黨員，中國科學院院士，工學博士，現任中國科學院金屬研究所研究部主任、研究員，《金屬學報》主編，遼寧省科協副主席。長期致力于高端裝備金屬結構材料及加工技術研究，取得了系統性創新成果。曾獲國家科技進步獎二等獎1項、中國專利金獎、遼寧省技術發明一等獎3項等。被授予“全國優秀共產黨員”“全國優秀科技工作者”等稱號。

【編者按】為大力弘揚新時代科學家精神，本刊編輯部與省科學技術協會合作，共同宣傳在遼寧工作的兩院院士，展示他們的精彩人生軌跡和不懈奮斗歷程。在此，對省科學技術協會及相關高校、科研院所的支持表示誠摯的感謝。

在中國高端裝備制造的宏偉畫卷上，鐫刻著一顆顆閃耀的“匠星”，中國科學院院士、中國科學院金屬研究所研究員李殿中便是其中之一。他帶領團隊攻克“雙低氧稀土鋼”技術，為國產盾構機等“國之重器”鑄就“中國心”;他深耕遼寧本地科研成果轉化，研發的“可視化鑄鍛技術”使鋼水的“生命軌跡”可視可控。近日，記者走進中國科學院金屬研究所，對話李殿中院士，探尋這位科學家為“國之重器”貢獻“材料力量”的足跡。

烈火淬“心”鍛造中國好鋼

國家的需求就是我科研工作的方向。作為一名共產黨員、一名科技工作者，我要做國家最需要做的事。

——李殿中

踏入李殿中院士的辦公室，首先映入眼簾的就是整面墻的榮譽證書。“全國優秀共產黨員”與“全國優秀科技工作者”證書居中陳列、格外醒目，恰如這位科學家的人生坐標——以黨員初心踐行科技報國使命。

院士工作臺上精致的大型主軸承模型被擦得锃亮，“這是我們團隊精心研發的第一批國產盾構機大型主軸承的模型。”李殿中院士話語間充滿自豪。盾構機堪稱挖掘隧道的神器，在地鐵、高鐵、水利等基建領域大展神威，而主軸承則是盾構機刀盤驅動系統的關鍵部件，素有盾構機“心臟”之稱。然而，我國盾構機大型主軸承長期依賴進口，這顆“心臟”一直被扼在別人手心，我國基礎設施建設面臨的潛在風險可想而知。

那么，軸承國產化被卡住“脖子”的根源在哪里？李殿中院士給出了答案：關鍵在于材料，最核心的材料就是鋼。

“材料是先進制造的基礎，決不能讓材料成為我國高端裝備的‘阿喀琉斯之踵’！”光陰回溯至2007年，為了制作出性能強大的好鋼，讓中國在高端裝備制造領域不再受制于人，李殿中毅然帶領團隊開啟了漫長而艱辛的科研征程。

功夫不負有心人，在技術攻關過程中，李殿中找到了理想的選擇——被譽為“工業維生素”的稀土。他發現，在鋼材中添加微量稀土，能夠顯著提高鋼的韌塑性、耐磨性、耐熱性、耐蝕性等核心性能。但是，添加的稀土質和量的微小變化，都會引發很多不可預測的問題。

科研的道路并非一帆風順，需要不斷與挫折作斗爭。據李殿中回憶，他們在鋼中加入稀土后，鋼的性能劇烈波動，實驗結果與預期相去甚遠。為了查找原因，他和團隊成員幾乎跑遍了我國的稀土產地，并到生產現場觀察稀土的冶煉過程。終于，在一次又一次的嘗試中，他們發現了其中的關鍵：稀土鋼性能波動問題的根源在于稀土元素自身的氧雜質，而非傳統認為的鋼材內部雜質。由此，科研團隊經過大量實驗，在控制鋼水中氧含量的同時，控制添加稀土中的氧含量，最終開發出“雙低氧稀土鋼”關鍵技術。使用該技術鍛造的稀土鋼，拉壓疲勞壽命可以延長40多倍。

“面壁十年圖破壁，難酬蹈海亦英雄?！痹谶@場技術攻堅戰中，李殿中團隊用稀土這一“神奇元素”四兩撥千“金”，成功研制出性能穩定的稀土鋼。之后，科研團隊又歷時多年研制出大型套圈、高精度大型輥子等零件，快速實現了稀土鋼的產品化。

2020年至2023年之間，在李依依院士指導下，李殿中團隊聯合國內其他研究機構和企業，在稀土鋼技術的基礎上構建了大型主軸承結構設計、材料制備、加工裝配、測試評價、應用考核等全鏈條技術體系，實現了直徑3米至8米級盾構機主軸承的國產化。

“硬核”破壁實現從“0”到“1”

2025年是遼寧全面振興新突破三年行動的決勝之年，要實現東北老工業基地的全面振興，必須以科技創新為引領，推動科技創新與產業創新深度融合，大力培育新質生產力，助力科技成果迭代升級。

——李殿中

實驗室里的數據再完美，若不能跨越市場鴻溝，終究是空中樓閣。盾構機在隧道挖掘作業時，只能“勇往直前”，無法倒退。一旦主軸承這顆“鋼鐵心臟”停跳，輕則需拆除地面建筑掘地取機，重則隧道報廢，損失數億元。關鍵時刻，沈陽市政府站了出來，在沈陽地鐵一號線東延線項目中實際應用裝有國產直徑3米主軸承的盾構機，成為第一個“吃螃蟹”者。此舉不是冒險，而是基于對遼寧本土科學家的充分信任。

在盾構機掘進過程中，李殿中團隊全程跟蹤，實時監測主軸承運行狀態。面對復雜的地質條件，國產主軸承展現出優異的性能，最終于2023年4月圓滿完成實驗標段的掘進任務，宣告國產盾構機大型主軸承首次實際應用成功。這一刻，不僅打通了地鐵隧道，更實現了國產大型主軸承應用從“0”到“1”的突破。

“我是土生土長的遼寧人，非常感謝沈陽市政府，拍板在地鐵工程中用了我們研發的直徑3米的主軸承?？萍纪粐鷽]有捷徑，目標就是讓別人‘卡’不住我們。”李殿中深受激勵和鼓舞。

2023年6月9日，經現場考察和技術評審，國產首套直徑8.01米、重達59.4噸的盾構機主軸承產品通過專家組驗收，并正式命名為“破壁者”?！捌票谡摺陛S承是我國研制的首臺直徑最大、單體最重的盾構機用主軸承，可應用于直徑16米級超大型盾構機，各項指標均達到同類進口產品先進水平，部分指標處于國際領先水平，在盾構隧道和裝備制造領域具有里程碑意義。李殿中帶領團隊突破了盾構機完全國產化道路上最關鍵、最重要，也是難度最大的一環，打通了盾構機全國產化“最后一公里”，為盾構機安上了“中國心”，徹底打破了國外壟斷。2023年，憑借一系列卓越的科研成果，李殿中當選為中國科學院院士。

多年來，李殿中團隊一直致力于將科研成果在遼寧落地轉化，積極與鞍鋼、大連重工等企業開展合作?！翱梢暬T鍛技術”讓鞍鋼工人實時掌握鋼水軌跡，提高了百噸以上不銹鋼鑄件制造產品的合格率;“金屬構筑成形技術”采用高溫冶金連接工藝，實現了界面與基體完全一致的無痕連接……從鞍鋼的“智慧鋼水”到沈陽地鐵的“破壁首秀”，一項項技術成果在本地落地發芽、一件件先進鋼材在遼寧新鮮出爐，李殿中努力帶動遼寧形成特種金屬材料創新集群，不斷用“硬核”科技助力遼寧振興發展。

科技賦能惠澤千家萬戶

我們的團隊一方面致力于打造頂天立地的“國之重器”，另一方面也時刻關注著腳踏實地的民生需求，力求讓高端科研成果走進尋常百姓家。

——李殿中

采訪過程中，李殿中院士拿出一件“特殊展品”：一把閃爍著寒光的廚刀?！翱蓜e小瞧了這把刀，它能輕松斬切鋼管?！彼闷饛N刀輕輕劃過紙面，紙張瞬間一分為二。在研究軸承鋼的過程中，李殿中院士敏銳地發現稀土軸承鋼具備制作廚刀的優良特性。使用稀土軸承鋼打造的廚刀不僅鋒利易用，同時還有抑菌的效果。采用中國科學院金屬研究所研發材料制造的生態廚刀，得到了極好的市場反響。后續，李殿中團隊還計劃深入冰刀、醫療器械刀具等領域，打造出更多遼寧名品，為人民的生活品質提升和健康保障貢獻科技力量。

一枝獨秀不是春，百花齊放春滿園。為了讓優勢研究力量惠及更多創新主體，將更多前沿科技轉化為實實在在的民生福祉，李殿中院士積極倡導高校院所與遼寧省內的科技企業開展深入合作，通過企業出題、院所解題、高校答題的方式，高效解決企業生產過程中的創新“堵點”和技術“卡點”。

“近兩年，我們與遼寧工業大學李青春教授團隊合作，成功解決了大連明珠機械有限公司造紙壓光輥廢品率過高的問題。在深入現場調研后，我們提出了解題思路，高校團隊負責將其轉化為圖紙，取得了顯著成效。2024年，該企業的利潤實現了翻倍增長，預計2025年還將再翻一番?！闭劶盀槠髽I解決的實際問題，李殿中院士難掩喜悅之情。

科學探索的道路不是坦途，是篳路藍縷、以啟山林的艱難歷程。李殿中院士如此闡釋自己的堅守：“弘揚科學家精神，有深厚的家國情懷，這是攻堅克難的必備條件。在當下的創新時代，我們要聚焦國家最迫切的需求，將科研成果最大限度地轉化為生產力，為實現中華民族偉大復興的中國夢貢獻力量?！?/p>