何新波：讓科技融入生活

范佳樂(lè)

如果要問(wèn)，支撐現(xiàn)代文明的三大支柱是什么？答案是：材料、能源及信息。而材料，更是社會(huì)文明進(jìn)步的基礎(chǔ)和關(guān)鍵性標(biāo)志，是人類生產(chǎn)和生活水平提高的物質(zhì)基礎(chǔ)。從現(xiàn)代科技發(fā)展史來(lái)看，一種新材料的發(fā)現(xiàn)與實(shí)際應(yīng)用，往往可以導(dǎo)致一個(gè)嶄新科技領(lǐng)域的產(chǎn)生與蓬勃發(fā)展，極大地改善社會(huì)物質(zhì)文化的狀況，不斷滿足人類日益發(fā)展的需要。正如英國(guó)哲學(xué)家、思想家、作家和科學(xué)家培根所說(shuō)：“科學(xué)的真正的與合理的目的在于造福人類生活，用新的發(fā)明和財(cái)富豐富人類生活?！北本┛萍即髮W(xué)沿海協(xié)同創(chuàng)新研究院院長(zhǎng)、廣州新材料研究院院長(zhǎng)何新波教授無(wú)疑是這一理念的積極踐行者……

勤于鉆研在材料科學(xué)領(lǐng)域突破創(chuàng)新

2000年，何新波在中南大學(xué)獲得材料加工博士學(xué)位后，進(jìn)入浙江大學(xué)材料科學(xué)與工程博士后流動(dòng)站，進(jìn)行博士后研究工作。由于研究成果突出，2002年出站時(shí)，何新波就晉升為副教授，進(jìn)入北京科技大學(xué)從事教學(xué)與科研工作。2006年4月，他成為全校首批以副教授身份破格晉升為博士生導(dǎo)師的教師之一，同年7月破格晉升為教授。打破傳統(tǒng)晉升制度的背后，是何新波優(yōu)秀的個(gè)人能力和在材料科學(xué)領(lǐng)域取得的優(yōu)異成績(jī)。

何新波一直致力于粉末冶金新材料、新型電子封裝材料以及高溫陶瓷基復(fù)合材料等方面的研究與應(yīng)用。近年來(lái)，他先后主持和承擔(dān)了國(guó)家原“973”和“863”計(jì)劃項(xiàng)目、國(guó)家科技支撐計(jì)劃、國(guó)家科技重大專項(xiàng)、國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)項(xiàng)目、國(guó)家自然科學(xué)基金、國(guó)防基礎(chǔ)科研項(xiàng)目、軍品配套項(xiàng)目等20余項(xiàng)科研課題。共發(fā)表學(xué)術(shù)論文100多篇，其中SCI、EI收錄60余篇；申請(qǐng)國(guó)家發(fā)明專利40余項(xiàng)，獲授權(quán)專利20余項(xiàng)；獲省部級(jí)技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)2項(xiàng)、軍隊(duì)和省部級(jí)科技進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)4項(xiàng)。曾先后入選北京市“科技新星計(jì)劃”、教育部“新世紀(jì)優(yōu)秀人才支持計(jì)劃”和北京市“優(yōu)秀人才培養(yǎng)資助計(jì)劃”。

何新波坦言，良好的科研環(huán)境是取得科研成果的必備條件。“近年來(lái)，國(guó)家一直大力發(fā)展材料科學(xué)，對(duì)這一學(xué)科的重視程度達(dá)到了前所未有的高度。2011年我國(guó)政府公布的促進(jìn)經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型的七大戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)中，新材料正處其中；而其他四項(xiàng)——新能源、節(jié)能環(huán)保、新能源汽車、新一代信息技術(shù)，也都與材料密切相關(guān)。在國(guó)家一系列有力措施的實(shí)施下，材料科學(xué)和新材料產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)了突破性的發(fā)展與進(jìn)步。”

在這里，何新波提到了他的兩個(gè)科研項(xiàng)目。一個(gè)是“高性能電子封裝與熱沉材料的研究”項(xiàng)目。隨著信息技術(shù)的高速發(fā)展，電子元器件中的芯片集成度越來(lái)越高、功率越來(lái)越大，對(duì)封裝和熱沉等材料的散熱等要求也越來(lái)越高。同時(shí)，熱沉等材料的熱膨脹系數(shù)還要與芯片等保持匹配，這是因?yàn)槿绻麩岢敛牧吓c芯片的熱膨脹系數(shù)相差太大，就很容易引起芯片的炸裂或某些焊點(diǎn)、焊縫的開裂，從而導(dǎo)致電子元器件失效。因此，導(dǎo)熱率（TC）和熱膨脹系數(shù)（CTE）是發(fā)展高性能電子封裝和熱沉材料所必須考慮的兩大基本要素。另外，電子元器件的小型化和輕量化對(duì)材料的密度也提出了更高要求。傳統(tǒng)的封裝和熱沉材料很難同時(shí)兼顧對(duì)上述各種性能的要求，而材料的復(fù)合化由于可以將多種材料的優(yōu)良特性有機(jī)結(jié)合起來(lái)，從而獲得既具有良好導(dǎo)熱性又可在相當(dāng)廣的范圍內(nèi)與多種材料的熱膨脹系數(shù)相匹配的復(fù)合材料，已成為高性能電子封裝與熱沉材料發(fā)展的主要方向。

“我們研究團(tuán)隊(duì)針對(duì)電子封裝與熱沉復(fù)合材料零件在成形過(guò)程中存在界面難以控制和加工困難等難題，提出采用粉末冶金-無(wú)壓滲透相結(jié)合的技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)復(fù)合材料及其零件的一體化近終成形。通過(guò)復(fù)合材料的成分與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、界面行為控制、材料致密化機(jī)理等科技問(wèn)題的解決，突破了復(fù)合材料的界面復(fù)合、預(yù)成形坯孔隙和尺寸調(diào)控、材料組織與結(jié)構(gòu)精確控制等關(guān)鍵技術(shù)，建立了近終成形高性能電子封裝與熱沉材料零件的一體化成形技術(shù)?！焙涡虏ń榻B說(shuō)，研究團(tuán)隊(duì)還先后成功開發(fā)出SiCp/Al、Diamond/Cu、Diamond/SiC等系列新型電子封裝與熱沉復(fù)合材料，在復(fù)合材料及零件的制備和封接等方面取得了多項(xiàng)創(chuàng)新性成果。項(xiàng)目研究成果對(duì)促進(jìn)我國(guó)電子、通信、交通等眾多領(lǐng)域器件和裝備的多功能化、小型化、集成化產(chǎn)生重要影響。

另一個(gè)項(xiàng)目是關(guān)于Cf/SiC陶瓷基復(fù)合材料的研究。何新波說(shuō)：“碳纖維增韌碳化硅復(fù)合材料（Cf/SiC）具有輕質(zhì)、高強(qiáng)度、高韌性和耐高溫等綜合性能，在飛行器熱防護(hù)系統(tǒng)、火箭發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室和航空渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)等熱結(jié)構(gòu)件領(lǐng)域有巨大的應(yīng)用潛力。目前，在Cf/SiC復(fù)合材料制備工藝中，先驅(qū)體浸漬裂解工藝（PIP）因具有先驅(qū)體分子可設(shè)計(jì)、制備溫度低、對(duì)設(shè)備要求簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，已成為大型復(fù)雜形狀構(gòu)件制備的主要工藝。然而，由于PIP工藝中有機(jī)先驅(qū)體在裂解過(guò)程中，會(huì)逸出大量小分子，從而容易在復(fù)合材料中形成一定量的孔隙，影響復(fù)合材料力學(xué)性能和均勻性等?！?/p>

課題組針對(duì)Cf/SiC復(fù)合材料存在材料均勻性偏差、致密度偏低、材料制備周期長(zhǎng)等難題，通過(guò)先驅(qū)體的設(shè)計(jì)與改進(jìn)、化學(xué)液氣相沉積（CLVD）與PIP相結(jié)合工藝的優(yōu)化、Cf/SiC復(fù)合材料界面設(shè)計(jì)與控制、超高溫粒子的復(fù)合、復(fù)合材料表面涂覆等科技問(wèn)題的解決，突破了復(fù)合材料工藝精準(zhǔn)控制、纖維表面和界面復(fù)合、基體復(fù)合與成形控制等關(guān)鍵技術(shù)，解決了復(fù)合材料工藝穩(wěn)定性偏差、材料性能偏低和離散度偏大等難題。同時(shí)，通過(guò)與相關(guān)科研院所和應(yīng)用單位的合作，成功建立了高性能Cf/SiC復(fù)合材料及其大型復(fù)雜構(gòu)件的近終成形一體化技術(shù)，并實(shí)現(xiàn)了復(fù)雜構(gòu)件在多領(lǐng)域的應(yīng)用。這一研究成果有利促進(jìn)了Cf/SiC復(fù)合材料的發(fā)展與其在航空、航天、交通等領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用。

“科研技術(shù)最終還是要‘落地，只有將實(shí)驗(yàn)室的研究成果切實(shí)轉(zhuǎn)化于人們的生產(chǎn)實(shí)踐中，科學(xué)才具有生命力?！焙涡虏ㄕf(shuō)。

身負(fù)重任助力科研成果實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展

2016年，為進(jìn)一步實(shí)施“創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展”戰(zhàn)略，推動(dòng)創(chuàng)新型國(guó)家建設(shè)，提升區(qū)域創(chuàng)新活力，促進(jìn)科技成果轉(zhuǎn)化，北京科技大學(xué)、廣州市人民政府和廣州市海珠區(qū)人民政府三方合作共建北京科技大學(xué)廣州新材料研究院（以下簡(jiǎn)稱“研究院”），何新波被任命為研究院院長(zhǎng)。

談及研究院的設(shè)立，何新波說(shuō)：“為加快北京科技大學(xué)與區(qū)域的協(xié)同創(chuàng)新和產(chǎn)學(xué)研合作，促進(jìn)科技成果轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化，學(xué)校在原廣東研究院的基礎(chǔ)上，大膽創(chuàng)新，確定了新常態(tài)下地方研究院建設(shè)新思路，并組建了以我國(guó)沿海地區(qū)為主要協(xié)同創(chuàng)新區(qū)域的沿海協(xié)同創(chuàng)新研究院。沿海研究院圍繞創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展戰(zhàn)略，構(gòu)建以市場(chǎng)需求為導(dǎo)向，以科技成果轉(zhuǎn)化為目標(biāo)，人才-技術(shù)雙核心動(dòng)和雙核心移的新型校-地-行業(yè)協(xié)同創(chuàng)新模式，實(shí)現(xiàn)人才-科技-產(chǎn)業(yè)的融合與協(xié)同發(fā)展。由于學(xué)校在珠三角地區(qū)具有深厚的合作基礎(chǔ)，同時(shí)考慮到粵港澳大灣區(qū)豐富的產(chǎn)業(yè)、商業(yè)與金融資源以及良好的市場(chǎng)環(huán)境，學(xué)校決定將第一個(gè)特色研究院（廣州新材料研究院）落戶廣州。”

研究院堅(jiān)持以市場(chǎng)需求為牽引，以體制機(jī)制創(chuàng)新為核心，堅(jiān)持技術(shù)研發(fā)-成果轉(zhuǎn)化-企業(yè)孵化三位一體發(fā)展思路，集技術(shù)研發(fā)、成果轉(zhuǎn)化、科技服務(wù)、企業(yè)孵化、產(chǎn)業(yè)培育、人才培養(yǎng)為一體，積極助力廣州及珠三角的產(chǎn)業(yè)發(fā)展與轉(zhuǎn)型升級(jí)。何新波解釋道：“材料是科技發(fā)展的基石。就像手機(jī)芯片技術(shù)再好，沒(méi)有原材料去制造，這些科技都只能束之高閣，因此材料是基礎(chǔ)。但從實(shí)驗(yàn)室的研究成果到形成規(guī)?；漠a(chǎn)業(yè)，需要經(jīng)歷一個(gè)艱苦而漫長(zhǎng)的過(guò)程。研究院的設(shè)立，則為技術(shù)的落地提供了沃土，我們會(huì)為成果的轉(zhuǎn)化提供全方位服務(wù)，大力促進(jìn)重大科研成果及技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化。”

自成立以來(lái)，在北京科技大學(xué)、廣州市政府和海珠區(qū)政府等的大力支持下，研究院在各個(gè)方面都取得了長(zhǎng)足進(jìn)步。如在科技創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)建設(shè)方面，組建了粉末冶金技術(shù)創(chuàng)新中心、復(fù)合材料技術(shù)創(chuàng)新中心、磁性材料技術(shù)創(chuàng)新中心等7個(gè)科技創(chuàng)新平臺(tái)，技術(shù)創(chuàng)新與技術(shù)研發(fā)能力大幅提升；在產(chǎn)業(yè)發(fā)展方面，建設(shè)了技術(shù)創(chuàng)新與成果轉(zhuǎn)化基地，擁有項(xiàng)目孵化和成果產(chǎn)業(yè)化雙功能，實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目入駐孵化后就地轉(zhuǎn)化的無(wú)縫對(duì)接。現(xiàn)已孵化了8家股份制科技型企業(yè)；隨著廣州新材料產(chǎn)業(yè)園的動(dòng)工建設(shè)、廣東省高水平新型研發(fā)機(jī)構(gòu)的獲批、第十八屆全國(guó)大學(xué)生機(jī)器人大賽（ROBOTAC）的成功舉辦等，進(jìn)一步夯實(shí)了研究院的發(fā)展基礎(chǔ)，增強(qiáng)了研究院的科技創(chuàng)新、成果轉(zhuǎn)化等社會(huì)服務(wù)能力，極大提升了學(xué)校和研究院在粵港澳大灣區(qū)的影響力。

“研究院的創(chuàng)新之處就在于，它充分利用了社會(huì)資源，將市場(chǎng)、企業(yè)與高校緊密地聯(lián)系起來(lái)，實(shí)現(xiàn)共建共享?！焙涡虏ㄕf(shuō)，“研究院構(gòu)建了人才-科技-產(chǎn)業(yè)的融合與協(xié)同發(fā)展模式，不僅使科學(xué)技術(shù)的研發(fā)更加貼合市場(chǎng)需求，而且讓更多的社會(huì)資本融入進(jìn)來(lái)，在加快高?？萍汲晒D(zhuǎn)化的同時(shí)，也有力促進(jìn)了相關(guān)產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，實(shí)現(xiàn)了科技成果的產(chǎn)業(yè)化與商業(yè)化?！?/p>

2019年7月，在廣州市科技局的支持下，由研究院承辦的第十八屆全國(guó)大學(xué)生機(jī)器人大賽ROBOTAC賽事圓滿落幕。42支高水平隊(duì)伍激烈角逐，吸引超過(guò)1500名觀眾，社會(huì)反響強(qiáng)烈。比賽首次舉辦了國(guó)際教育產(chǎn)業(yè)論壇，重點(diǎn)探討了比賽與教育、科技和產(chǎn)業(yè)的互動(dòng)效果與作用；打通了ROBOTAC、ROBOCON和ROBOMASTER三個(gè)國(guó)家級(jí)機(jī)器人大賽的合作通道，開啟三大賽事的協(xié)同發(fā)展；在得到央視、廣東電視臺(tái)等權(quán)威媒體報(bào)道與肯定的同時(shí)，首次得到國(guó)外媒體的廣泛關(guān)注。全球135家國(guó)外媒體對(duì)比賽決賽進(jìn)行了報(bào)道，可觸達(dá)人數(shù)超過(guò)7200萬(wàn)。2020年3月，在全國(guó)合力抗疫情、促發(fā)展的關(guān)鍵時(shí)期，北京科技大學(xué)廣州新材料產(chǎn)業(yè)園作為花都區(qū)2020年重點(diǎn)建設(shè)項(xiàng)目動(dòng)工建設(shè)。研究院將以新材料產(chǎn)業(yè)園建設(shè)為新起點(diǎn)，以ROBOTAC賽事為契機(jī)，大力吸引高水平創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)，著力將新材料產(chǎn)業(yè)園打造成“新材料+智能制造”科技創(chuàng)新基地和產(chǎn)業(yè)聚集區(qū)。

“未來(lái)，研究院將在學(xué)校、廣州市區(qū)等的領(lǐng)導(dǎo)和大力支持下，進(jìn)一步開拓創(chuàng)新，積極探索新形勢(shì)下研究院的建設(shè)與發(fā)展模式。大力推進(jìn)體制機(jī)制改革、科技創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)建設(shè)和科技成果轉(zhuǎn)化等重點(diǎn)工作，促進(jìn)研究院健康、快速發(fā)展，使之成為學(xué)校在華南的一張靚麗名片。同時(shí)，通過(guò)新型政-產(chǎn)-學(xué)-研-資合作模式，協(xié)同推進(jìn)首都相關(guān)科技成果在粵港澳大灣區(qū)的工程化與產(chǎn)業(yè)化，構(gòu)建以新材料為核心的北京-大灣區(qū)協(xié)同創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)通道，服務(wù)學(xué)校的雙一流建設(shè)和粵港澳大灣區(qū)的科技創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)發(fā)展?！焙涡虏ㄕf(shuō)。