人在“鋁”途

劉佳

2009年，張海受邀參加國(guó)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(diǎn)半，張海都會(huì)準(zhǔn)時(shí)出現(xiàn)在游泳館內(nèi)，在泳池里劈波斬浪，晨練一個(gè)小時(shí)之后再精神抖擻地去上班。張海年輕時(shí)就是個(gè)體育愛好者，運(yùn)動(dòng)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(dòng)的日常計(jì)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(yùn)動(dòng)，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(diǎn)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(diǎn)子也就應(yīng)運(yùn)而生了。

這一動(dòng)一靜的解壓習(xí)慣，源自張海在日本長(zhǎng)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(guó)際知名企業(yè)的主席研究員，一步一個(gè)腳印，無論是從語言表達(dá)，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?huì)。

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(cè)模型和鑄錠內(nèi)部熱裂的判斷準(zhǔn)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(huì)杰出科學(xué)家獎(jiǎng)、論文獎(jiǎng)等一系列重量級(jí)的獎(jiǎng)項(xiàng)，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(jī)，即便是在人才濟(jì)濟(jì)的日本本土科學(xué)家群體中也不常見，足以證明他在國(guó)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(shí)，一身赤子情懷的張海也時(shí)刻關(guān)注著國(guó)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(jìn)知識(shí)帶回中國(guó)，助力祖國(guó)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(guó)鋁加工產(chǎn)業(yè)升級(jí)的夢(mèng)想回到國(guó)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(xiàng)國(guó)家和省部級(jí)重點(diǎn)科研項(xiàng)目。面向國(guó)家及地區(qū)經(jīng)濟(jì)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(xiàng)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(tuán)隊(duì)研發(fā)的鋁材新產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)了從實(shí)驗(yàn)室走向市場(chǎng)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(bǔ)了多項(xiàng)國(guó)內(nèi)空白。

從出國(guó)到如今，彈指一揮間，34年過去了。無論是在日本還是在中國(guó)，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(rèn)準(zhǔn)一個(gè)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(rèn)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(jī)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(diǎn)。

張海在國(guó)內(nèi)最初學(xué)習(xí)的是機(jī)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(guó)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(shí)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(guó)本來是世界上最早擁有鑄造工藝的國(guó)家，但是由于歷史和現(xiàn)實(shí)的原因，我們這個(gè)曾經(jīng)引領(lǐng)世界先進(jìn)技術(shù)的國(guó)家在當(dāng)時(shí)已經(jīng)被西方發(fā)達(dá)國(guó)家遠(yuǎn)遠(yuǎn)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?！睆埡Ｔ谌粘９ぷ餮芯胯T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(jì)國(guó)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(shí)的這一新興領(lǐng)域里，日本顯然已經(jīng)走在了我國(guó)的前面。

張海是個(gè)拒絕平庸的人，他認(rèn)為，人生就要勇于打破一切條條框框，拼出一個(gè)未來！在向先進(jìn)求索的道路上，總會(huì)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(jìn)的堅(jiān)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?！拔揖褪沁@么個(gè)脾氣，只要認(rèn)準(zhǔn)了目標(biāo)，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(jī)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(huì)讓出國(guó)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(zhǔn)備：“既然到這里來，我認(rèn)為語言就是一個(gè)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(jìn)的專業(yè)知識(shí)？”

為了打下堅(jiān)實(shí)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(shí)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(shí)隨地和當(dāng)?shù)厝诉M(jìn)行交流，大著膽子去說，不怕說錯(cuò)而被笑話，所以，僅僅過了半年多的時(shí)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(shí)打?qū)嵉膲毫??！霸谌毡咀龉こ碳夹g(shù)研究，要求動(dòng)手能力極強(qiáng)。所有的實(shí)驗(yàn)設(shè)備，還有實(shí)驗(yàn)的一些材料都需要自己去準(zhǔn)備，自己動(dòng)手去做。”這一點(diǎn)讓張海很不適應(yīng)，“我們國(guó)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(huì)去動(dòng)手實(shí)踐。國(guó)內(nèi)很多儀器設(shè)備，老師甚至都不讓我們?nèi)ヅ?，每次都是老師把方案?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(gè)新的環(huán)境里，讓你自己去想，去動(dòng)手把實(shí)驗(yàn)做出來，那時(shí)候讓我感覺還是很有難度?！?/p>

初來乍到的張海有點(diǎn)跟不上節(jié)奏。他回憶起當(dāng)時(shí)說這是自己在整個(gè)學(xué)業(yè)生涯中最艱難的一個(gè)階段，“經(jīng)常被指導(dǎo)老師罵得一塌糊涂”。有那么一段時(shí)間，在學(xué)業(yè)上沒什么進(jìn)展，又因?yàn)閷?shí)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(jiān)持，因?yàn)樗靼祝谌毡救说墓亲永?，他們崇拜?qiáng)者，不會(huì)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(shí)候，導(dǎo)師對(duì)待張海非常嚴(yán)格?！叭毡救说哪欠N嚴(yán)謹(jǐn)，就是眼睛里真的不揉沙子。每一個(gè)細(xì)節(jié)我都要解釋得非常清楚，才能過關(guān)?！睆埡５恼撐姆捶磸?fù)復(fù)改了很多遍，幾度易稿，以至于到最后他實(shí)在忍不住問他的導(dǎo)師為什么要如此認(rèn)真，導(dǎo)師說了一句令張海銘刻終生的回答：“因?yàn)檎撐囊坏┯∷⒊鰜恚歉牟涣说?。文字印刷的字里行間都刻印著你的恥辱和你的榮譽(yù)，所以一定要認(rèn)真，不能有任何一點(diǎn)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(jì)劃安排得滿滿當(dāng)當(dāng)，每天只睡幾個(gè)小時(shí)，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(duì)他刮目相看。

張海對(duì)自己的嚴(yán)苛并沒有白費(fèi)，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(gè)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(shí)驗(yàn)室里研究成果最好的學(xué)生之一。這些優(yōu)秀成績(jī)，是他用時(shí)刻的勤奮換來的?！罢f實(shí)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(huì)了如何獨(dú)立思考，學(xué)會(huì)了如何動(dòng)手去做原創(chuàng)性的東西。”

1997年10月，張海獲得日本國(guó)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(duì)于他后來的成長(zhǎng)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(duì)凝固過程的科學(xué)認(rèn)識(shí)和深刻理解，而且還是發(fā)展先進(jìn)凝固技術(shù)和先進(jìn)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(dá)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(duì)力學(xué)性能進(jìn)行精確測(cè)試，在當(dāng)時(shí)是個(gè)世界級(jí)的難題。

結(jié)果，張海與導(dǎo)師共同設(shè)計(jì)和研發(fā)出世界唯一可測(cè)量合金凝固過程中材料力學(xué)性能的裝備，通過精準(zhǔn)的溫度控制，快速加熱與控制冷卻實(shí)現(xiàn)對(duì)合金真實(shí)凝固過程的重現(xiàn)，以高精度測(cè)量?jī)上鄥^(qū)力學(xué)性能。他們?cè)谑澜缟鲜状翁岢隽撕辖鹪趧傦@示強(qiáng)度時(shí)對(duì)應(yīng)的固相率（Zero?Stress?Solid?Fraction，ZSSF）和合金在剛顯示韌性時(shí)對(duì)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(zhǔn)之一。張海提出的熱裂預(yù)測(cè)的新理論，開發(fā)出一系列高強(qiáng)度鋁合金新材料，并在實(shí)際的生產(chǎn)中取得了巨大的經(jīng)濟(jì)效益。

“正是因?yàn)樽约簞?dòng)手創(chuàng)造出世界上獨(dú)一無二的測(cè)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(cè)量鋁合金兩相區(qū)力學(xué)性能最精準(zhǔn)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(shí)不時(shí)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(guó)際認(rèn)可的科學(xué)家?！皩?dǎo)師帶著我，我們每年都要去參加好幾次國(guó)際會(huì)議，去跟各國(guó)的學(xué)者交流，呼吸‘新鮮空氣，這一點(diǎn)對(duì)我的影響非常大。”張海的言辭里充滿了感激。

在與英國(guó)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(cè)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(guó)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(duì)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(jì)效益。

回中國(guó)做實(shí)事

張海在日本長(zhǎng)期從事鋁合金先進(jìn)熔鑄技術(shù)、新型高強(qiáng)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(jī)，作為鋁合金材料方面的知名專家，張海在國(guó)際材料領(lǐng)域也占有舉足輕重的一席之地。

材料強(qiáng)，則國(guó)之重器強(qiáng)！在進(jìn)入21世紀(jì)之后，鋁合金因?yàn)榫哂卸喾N優(yōu)良特性而在中國(guó)的各個(gè)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(tái)、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(shí)現(xiàn)這些目標(biāo)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(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用市場(chǎng)，成了當(dāng)下發(fā)展的重中之重。

張海目睹了這些年來中國(guó)科技界對(duì)于人才的渴求和招募，越來越多重量級(jí)的海外人才紛紛回國(guó)發(fā)展，這些戰(zhàn)斗在科研第一線的科學(xué)家在歸國(guó)的同時(shí)也把國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)際前沿思想帶回了國(guó)內(nèi)。盡管身在海外多年，其實(shí)張海和國(guó)內(nèi)一直保持著聯(lián)系與合作，也一直深切關(guān)注著國(guó)內(nèi)的材料科學(xué)領(lǐng)域的發(fā)展。每一次回來，他都會(huì)把一些新的技術(shù)和新的理念分享給國(guó)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(qǐng)函，邀請(qǐng)他作為海外182位高層次人才之一，回國(guó)參加國(guó)慶60周年的觀禮活動(dòng)。那一次，張海登上了天安門城樓，親眼目睹了氣勢(shì)宏大的閱兵儀式，并在人民大會(huì)堂金色大廳被時(shí)任國(guó)家主席胡錦濤、副主席習(xí)近平和時(shí)任國(guó)務(wù)院總理溫家寶、副總理李克強(qiáng)等領(lǐng)導(dǎo)人接見、會(huì)談。

這時(shí)距離張海出國(guó)深造已經(jīng)過去了21年，國(guó)家發(fā)生了翻天覆地的變化，他也真切地感受到了國(guó)家領(lǐng)導(dǎo)人對(duì)于在海外打拼的高端人才的關(guān)心與渴求。對(duì)國(guó)內(nèi)科研事業(yè)的長(zhǎng)期關(guān)注讓張海做出大膽預(yù)言：隨著經(jīng)濟(jì)實(shí)力的提升，國(guó)家對(duì)于科技事業(yè)的重視，未來10～20年將會(huì)是中國(guó)科技發(fā)展的“黃金時(shí)期”。長(zhǎng)久以來就深埋在他內(nèi)心回國(guó)貢獻(xiàn)力量的種子在那一刻拱出了土壤，生出了枝芽。

“這是一個(gè)可以將個(gè)人抱負(fù)與國(guó)家發(fā)展、社會(huì)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(jià)值的事情，為國(guó)家發(fā)揮更大的作用！”從決心回國(guó)發(fā)展到辭去在日本的一切職務(wù)回到國(guó)內(nèi)，他僅僅用了3個(gè)月的時(shí)間。2010年年初，張海懷著一顆報(bào)國(guó)之心回到中國(guó)，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(zhǎng)，馬不停蹄地投入我國(guó)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(guó)家節(jié)能減排戰(zhàn)略，必須大力推進(jìn)汽車輕量化技術(shù)的研究與應(yīng)用，但是張海觀察到，國(guó)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(shí)產(chǎn)權(quán)的汽車用鋁合金。歐美等發(fā)達(dá)國(guó)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(guó)尚處于起步階段，相當(dāng)部分關(guān)鍵基礎(chǔ)材料長(zhǎng)期依賴進(jìn)口。被“卡住脖子”的滋味不好受，這是一項(xiàng)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(dòng)局面。

張海在日本時(shí)開發(fā)了一款6xxx鋁合金-HS65，其性能為屈服強(qiáng)度為370MPa，伸長(zhǎng)率大于10%，疲勞強(qiáng)度大于140MPa，是當(dāng)時(shí)世界上性能最好的車用鋁合金材料之一。2010年回到中國(guó)后，張海在這個(gè)基礎(chǔ)上繼續(xù)研究，又用了6年的時(shí)間，開發(fā)出中國(guó)第一款具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的高強(qiáng)韌6xxx鋁合金，注冊(cè)合金6B10，其屈服強(qiáng)度為385MPa，伸長(zhǎng)率大于10%，疲勞強(qiáng)度大于145MPa，材料獲得非常優(yōu)秀的強(qiáng)韌與疲勞性能。從2017年開始，張海和魏橋創(chuàng)業(yè)集團(tuán)合作又開始了第三代高強(qiáng)高韌6xxx鋁合金新材料的開發(fā)。目前，合作團(tuán)隊(duì)已開發(fā)出了具有國(guó)際先進(jìn)水平的高強(qiáng)高韌高疲勞性能的新型WHS-3鋁合金材料，其屈服強(qiáng)度大于400MPa，伸長(zhǎng)率大于10%，疲勞強(qiáng)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(guó)汽車行業(yè)。

在這個(gè)艱苦卓絕的攻關(guān)過程中，張海在國(guó)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(xì)亞晶控制技術(shù)，各項(xiàng)綜合性能達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，同時(shí)建立了一套完備的汽車底盤件產(chǎn)品材料和性能評(píng)價(jià)技術(shù)，填補(bǔ)了國(guó)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(jì)開發(fā)出了我國(guó)首款超輕高強(qiáng)鋁合金控制臂、轉(zhuǎn)向節(jié)等新產(chǎn)品，先后針對(duì)我國(guó)自主品牌一汽、長(zhǎng)安、長(zhǎng)城、吉利、奇瑞、江淮等汽車主機(jī)廠，推動(dòng)實(shí)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(guó)內(nèi)自主品牌主機(jī)廠的開發(fā)和應(yīng)用。

在2020年的第75屆聯(lián)合國(guó)大會(huì)上，習(xí)近平總書記宣布中國(guó)將力爭(zhēng)在2030年前實(shí)現(xiàn)“碳達(dá)峰”、2060年前實(shí)現(xiàn)“碳中和”。這一承諾體現(xiàn)了大國(guó)責(zé)任，而在“雙碳”戰(zhàn)略背景下，交通領(lǐng)域的碳減排對(duì)全社會(huì)實(shí)現(xiàn)“碳達(dá)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(qiáng)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(huì)報(bào)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(biāo)，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(jì)和工藝等諸多方面尋求突破，永遠(yuǎn)追求領(lǐng)先一步的張海雄心不止于此?！皠e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(qiáng)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(shí)現(xiàn)了汽車減重和節(jié)能減排的雙重目標(biāo)，應(yīng)用前景非常廣闊?！睆埡＝榻B的言語中充滿了自信。

張海回國(guó)的12年，也正是國(guó)內(nèi)電子信息、通信、電器等行業(yè)迅速發(fā)展的時(shí)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(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足我國(guó)4G、5G通信器材對(duì)高導(dǎo)熱材料的需求。

“這種壓鑄材料既要求強(qiáng)度高，又要求導(dǎo)熱性好?！泵鎸?duì)國(guó)家需求，張海帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)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(shí)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(guó)際先進(jìn)水平的系列高強(qiáng)高導(dǎo)熱壓鑄用鋁合金新材料，熱導(dǎo)率可達(dá)188W/（m·K），將上述材料制備通信機(jī)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(shí)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(rèn)可，中興、華為也相繼通過了應(yīng)用測(cè)試，填補(bǔ)了我國(guó)當(dāng)時(shí)鑄造鋁合金無高導(dǎo)熱材料的技術(shù)空白，成功實(shí)現(xiàn)我國(guó)通信材料的跨代升級(jí)。

隨著張海的回國(guó)，他不僅把日本科研的嚴(yán)謹(jǐn)和工匠精神帶了回來，同時(shí)還將成果轉(zhuǎn)化、實(shí)業(yè)報(bào)國(guó)的理念也帶回國(guó)內(nèi)。在他看來，科學(xué)研究不能只是在實(shí)驗(yàn)室里紙上談兵，或者僅僅是寫在論文里的一個(gè)理論成果，最后一定要落實(shí)到生產(chǎn)工藝當(dāng)中去，要真正在生產(chǎn)線上實(shí)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(qiáng)企業(yè)中最大的鋁業(yè)公司魏橋鋁電集團(tuán)公司、馬來西亞上市公司廣東澳美集團(tuán)、國(guó)內(nèi)最大的再生鋁企業(yè)廣東華勁集團(tuán)、全鋁汽車的設(shè)計(jì)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(shí)現(xiàn)鋁加工產(chǎn)業(yè)的自主創(chuàng)新和跨越發(fā)展。

在張?？磥恚蒲袥]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(jì)……為中國(guó)的企業(yè)進(jìn)一步開拓高附加值鋁合金產(chǎn)品市場(chǎng)提供技術(shù)支撐，為中國(guó)民族鋁工業(yè)應(yīng)用水平的提升及早日趕超先進(jìn)國(guó)家作出實(shí)實(shí)在在的貢獻(xiàn)。

為未來育人才

“璞玉成器之道，其琢其磨?！币粋€(gè)專業(yè)人才的成長(zhǎng)、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(guó)人，還是日本人，都講究“傳承”。張海說，他這一生很幸運(yùn)能夠遇到很多大師級(jí)的學(xué)者，他們?cè)诟≡晷鷩痰默F(xiàn)實(shí)環(huán)境中卻能專注平凡地做著自己的科研，這對(duì)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(lán)而勝于藍(lán)。

2017年，蘇州大學(xué)給了張海一個(gè)海闊憑魚躍的舞臺(tái)。在環(huán)境優(yōu)美的陽(yáng)澄湖畔——蘇州大學(xué)陽(yáng)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(jiǎn)稱“研究院”）正式成立。按照張海的設(shè)想，研究院面向國(guó)家及地方經(jīng)濟(jì)建設(shè)的重大需求，聚焦極具發(fā)展前景的高強(qiáng)、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(qiáng)高韌鋁合金材料制備、先進(jìn)結(jié)構(gòu)材料制備及加工、汽車輕量化先進(jìn)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(shí)形成一個(gè)具有一定國(guó)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(gè)充滿了蓬勃朝氣和希望的集體。在前進(jìn)的過程中，他不停地鞭策和鼓勵(lì)著團(tuán)隊(duì)中的年輕人：“做學(xué)問的人必須認(rèn)真仔細(xì)，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(dá)給學(xué)生。

對(duì)于研究院的學(xué)術(shù)氛圍，張海十分欣慰，他強(qiáng)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(shí)，還應(yīng)該有遠(yuǎn)見，用發(fā)展的眼光和超前的意識(shí)來思考學(xué)科的發(fā)展?！睘榇耍杂懻摪?、中心論壇、承辦專業(yè)會(huì)議、邀請(qǐng)國(guó)內(nèi)外同行來作交流報(bào)告等多種方式探討學(xué)術(shù)，開闊年輕人的眼界，增長(zhǎng)他們的見識(shí)。

這樣一支具有探索熱情、創(chuàng)新銳氣和國(guó)際眼界的團(tuán)隊(duì)，在張海的帶領(lǐng)下，在科研的道路上扎扎實(shí)實(shí)，步步為營(yíng)，取得了讓人眼前一亮的成績(jī)。研究院成立5年來，先后承擔(dān)國(guó)家省部委以上科研項(xiàng)目23項(xiàng)，其中國(guó)家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目等共8項(xiàng)，產(chǎn)學(xué)研合作重大科研項(xiàng)目8項(xiàng)，研究費(fèi)用累積8600萬元以上。

“真正要把一項(xiàng)技術(shù)、一個(gè)材料，從實(shí)驗(yàn)室做到流水線，最后成功做成一個(gè)成熟的產(chǎn)品，這里面要經(jīng)歷千辛萬苦，過程實(shí)在是太復(fù)雜了，我們能夠堅(jiān)持下來，確實(shí)不容易！”一向不言辛苦的張海在回顧團(tuán)隊(duì)的產(chǎn)學(xué)研歷程時(shí)也禁不住感慨，“項(xiàng)目成果的取得，從來不是一個(gè)人的智慧所能推動(dòng)的，整個(gè)團(tuán)隊(duì)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(gè)團(tuán)隊(duì)合作的行業(yè)，哪個(gè)環(huán)節(jié)出了問題，都會(huì)讓所有人的努力前功盡棄?！霸谖业膱F(tuán)隊(duì)里面，每個(gè)團(tuán)隊(duì)成員都會(huì)承擔(dān)2～3個(gè)課題，成員既相互聯(lián)系又相對(duì)獨(dú)立，最終匯集成一個(gè)緊密合作的集體。而正是這種相對(duì)獨(dú)立又互相配合的團(tuán)隊(duì)范式，使得每一位成員都得以充分發(fā)揮自己的個(gè)性與專長(zhǎng)，又能夠最及時(shí)地分享相關(guān)領(lǐng)域的信息與數(shù)據(jù)，促進(jìn)這個(gè)優(yōu)秀的團(tuán)隊(duì)得以健康持續(xù)發(fā)展?！?/p>

雖然身為研究團(tuán)隊(duì)的核心和學(xué)科權(quán)威，但是對(duì)于團(tuán)隊(duì)里的同事及梯隊(duì)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(lì)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(zhēng)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?！?/p>

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(diǎn)會(huì)轉(zhuǎn)向耐腐蝕、耐疲勞，以及焊接性能更好的材料。同時(shí)還計(jì)劃花大力氣去關(guān)注和研究再生鋁這一全世界的熱點(diǎn)領(lǐng)域?！叭绾巫審U品變成寶，挑戰(zhàn)是比較大的。我希望能用廉價(jià)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(jí)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(biāo)可能會(huì)花很多時(shí)間，會(huì)很難，但是我愿意帶著團(tuán)隊(duì)去努力，以鋁合金材料作為突破點(diǎn)，真正能為國(guó)家重大工程、重大需求去做一些力所能及的事情，同時(shí)也能培養(yǎng)出一批真正有實(shí)力的科研人才?！睆埡Ｈ缡钦f。

散步也是張海每天工作之余的一個(gè)習(xí)慣。每當(dāng)疲憊不堪的時(shí)候，他就會(huì)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(zhǎng)、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(duì)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(jiǎng)。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）