領(lǐng)航新材料 當(dāng)今世界殊
——記中南大學(xué)難熔金屬與硬質(zhì)合金研究所所長、長沙微納坤宸新材料有限公司董事長范景蓮

文/小溪

一部人類文明史，從某種意義上說就是一部使用材料和發(fā)展材料的歷史。對(duì)材料的認(rèn)識(shí)以及研制材料、發(fā)展材料和使用材料的能力是人類社會(huì)進(jìn)步的最基礎(chǔ)、最原始、最本質(zhì)的驅(qū)動(dòng)力。而在這條人類發(fā)展進(jìn)步的道路上，一定是有這樣一批默默無聞、堅(jiān)持不懈的人在歷史的空白處，描繪下濃墨重彩的一筆。他們，都值得被記住并致以敬意。

范景蓮

一代材料，一代產(chǎn)業(yè)；一代材料，一代裝備——新材料是國民經(jīng)濟(jì)的先導(dǎo)性產(chǎn)業(yè)和高端制造及國防工業(yè)發(fā)展等的關(guān)鍵保障，也是世界各國戰(zhàn)略競爭的焦點(diǎn)。因而，圍繞新材料的開發(fā)和產(chǎn)業(yè)化，國家投入了大量人力物力財(cái)力。正因?yàn)椤靶隆保孕枰獜臒o到有搞研發(fā)，也意味著新材料開發(fā)之路異常艱難。

范景蓮就是這條路上“勇攀高峰”的一位女性科學(xué)家。30年來，她抱著舍我其誰的必勝信念，以國家需求為己任，在我國特殊材料研制的征途上披荊斬棘，凱旋而歸。科研的一線記錄下酸甜苦辣，榮譽(yù)的殿堂掛滿軍功章——她用青春的默默堅(jiān)守譜寫下對(duì)祖國的承諾，“讓成果走出實(shí)驗(yàn)室，讓創(chuàng)新引領(lǐng)科技發(fā)展，讓知識(shí)更有價(jià)值。我們要做世界一流”。

永攀科研高峰 爭做世界一流

1990年，范景蓮?fù)渡黼y熔合金新材料、新技術(shù)和基礎(chǔ)理論研究，這一做就是近30年。對(duì)于新世紀(jì)之前相對(duì)落后的中國科技水平來說，這個(gè)專業(yè)屬于“高精尖”。而作為“高精尖”最集中的技術(shù)領(lǐng)域，國防工業(yè)對(duì)先進(jìn)材料的依賴性也最直接、最敏感，因而先進(jìn)材料技術(shù)也始終引領(lǐng)支撐著國防裝備的發(fā)展。范景蓮對(duì)此深有感觸，所以，她一直以“解決問題”的初心來做科研。

滿足飛行器飛行，所用材料表面溫度要達(dá)到3000攝氏度以上，而現(xiàn)有碳/碳、陶瓷、難熔金屬等超高溫材料存在抗燒蝕和高溫強(qiáng)韌性嚴(yán)重不足的問題。在當(dāng)時(shí)，熱端構(gòu)件材料的熱防護(hù)問題是國際公認(rèn)的最突出的技術(shù)難題，成為新型空天飛行器研制的關(guān)鍵技術(shù)瓶頸。

如何研制一種全新的超高溫材料，使其既具有優(yōu)異的高溫強(qiáng)韌，又具備長時(shí)間抗氧化、抗燒蝕與輕量化的特性？這個(gè)問題一直縈繞在她心頭，吃飯走路，甚至睡覺時(shí)都在思考。“水泥路面上鑲嵌了很多小的鵝卵石，它們具有很高的強(qiáng)度。”為什么呢？范景蓮的靈感突然迸發(fā)，她有了一個(gè)引入“納米”的大膽設(shè)想，“路面上的小石頭就相當(dāng)于納米陶瓷，水泥的基體就相當(dāng)于難熔金屬，相當(dāng)于用微納復(fù)合技術(shù)雜交高溫陶瓷和難熔金屬。這樣可以使得材料既有超高溫陶瓷的高熔點(diǎn)、低密度特性，又像金屬一樣可以延展。”

2006年，范景蓮到北京匯報(bào)但卻被潑了涼水，這一設(shè)想甚至被專家當(dāng)作笑話。“美國、俄羅斯都沒做出過這種材料，你為什么要去做這種材料？”范景蓮想大聲地向同行宣布：“為什么要國外做了什么，我們才做什么，跟著國外做，我們永遠(yuǎn)做不出世界一流。”

想別人沒想過的，做別人沒做過的，創(chuàng)新一開始往往就是一個(gè)笑話，但只有認(rèn)真的人才敢于把笑話變成夢(mèng)想，把夢(mèng)想變成道路。巾幗不讓須眉，繼承湖南人獨(dú)有的“霸得蠻”的性子，范景蓮“不達(dá)目標(biāo)誓不罷休”。

回到長沙，她一頭扎進(jìn)實(shí)驗(yàn)室逐個(gè)篩選幾十種不同成分的工藝方案。經(jīng)歷了無數(shù)次失敗的她堅(jiān)信，“跌倒100次，也要在101次站起來。”范景蓮決心打一場持久戰(zhàn)。經(jīng)費(fèi)不足，她咬咬牙付了三成貨款，從工廠買來燒結(jié)爐不分晝夜地試驗(yàn)，終于在一年后燒出了讓人滿意的材料樣件。在做材料檢測(cè)的時(shí)候，一家航天權(quán)威單位的工作人員都大呼不可思議。

中國兵器工業(yè)集團(tuán)導(dǎo)彈專家、中國工程院王興治院士和黃伯云院士參觀考察超高溫難熔金屬基復(fù)合材料基地

就這樣，范景蓮帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)，原創(chuàng)性發(fā)明了超高溫輕質(zhì)難熔金屬基抗燒蝕復(fù)合材料，為新型空天飛行器和火箭發(fā)動(dòng)機(jī)提供高性能關(guān)鍵高溫材料保障。該技術(shù)成果為國內(nèi)外原創(chuàng)，填補(bǔ)世界空白，成為新型空天飛行器前緣熱端部件的重要關(guān)鍵材料，為我國新型空天飛行器的研制提供關(guān)鍵高溫材料保障，被權(quán)威部門評(píng)價(jià)為：“中南大學(xué)范景蓮輕質(zhì)難熔金屬取得了重大突破，在重大科技專項(xiàng)耐高溫材料做出了重要貢獻(xiàn)。”

同時(shí)，范景蓮還將超高溫難熔金屬材料成果拓展應(yīng)用于空空導(dǎo)彈、空地導(dǎo)彈的高能固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)，滿足了火箭發(fā)動(dòng)機(jī)在大推力，高動(dòng)壓，耐3000℃以上的強(qiáng)的抗沖刷、抗沖擊和抗燒蝕性能要求，成為多項(xiàng)國家重大高新工程和型號(hào)的關(guān)鍵高溫部件唯一材料，其產(chǎn)品應(yīng)用于我國新一代戰(zhàn)機(jī)和新型空地導(dǎo)彈。該研究成果申請(qǐng)和獲得國家（國防）發(fā)明專利32項(xiàng)，2012年她本人也因此獲得該項(xiàng)工程先進(jìn)個(gè)人二等獎(jiǎng)。

隨后，新型細(xì)晶高性能鎢基復(fù)合材料、全鎢偏濾器材料和部件制備技術(shù)的“硬骨頭”依次被攻克，她因此走上國家科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)的領(lǐng)獎(jiǎng)臺(tái)。我國鎢材料研究在她的努力下，躋身國際最前沿。緊接著，她又帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)發(fā)明未來核聚變堆面向等離子體最關(guān)鍵全鎢偏濾器材料和部件制備技術(shù)，將我國鎢材料研究推向國際最前沿領(lǐng)域。其研究成果獲國際鎢領(lǐng)域最權(quán)威刊物評(píng)價(jià)為“鎢領(lǐng)域重大技術(shù)進(jìn)展”，國際核聚變權(quán)威機(jī)構(gòu)CEA法國原子能委員會(huì)評(píng)價(jià)其“為全鎢偏濾器提供全新技術(shù)途徑”。相關(guān)成果發(fā)表高水平論文40余篇，申請(qǐng)發(fā)明專利15項(xiàng)、獲得國家發(fā)明專利授權(quán)9項(xiàng)和國際專利授權(quán)1項(xiàng)。

在今年剛剛結(jié)束的第三屆中國軍民兩用技術(shù)創(chuàng)新應(yīng)用大賽決賽中，范景蓮帶領(lǐng)的長沙微納坤宸新材料有限公司憑借超高溫輕質(zhì)難熔金屬基材料摘得金獎(jiǎng)。范景蓮的科研還在繼續(xù)。“做國防這么大的難題，如果我不去做誰去做，我有責(zé)任和義務(wù)，我要去不斷地為我們國家的國防工程、能源保護(hù)去努力。”范景蓮的承諾擲地有聲。

中國核聚變總指揮、中國工程院院士李建剛在細(xì)晶鎢偏濾器材料研發(fā)工程基地現(xiàn)場考察

產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新 “中國創(chuàng)造”更上新臺(tái)階

縱觀從200多年前第一次工業(yè)革命開始，科技無疑是推動(dòng)社會(huì)進(jìn)步的原動(dòng)力。但其中相同的一點(diǎn)是，只有產(chǎn)業(yè)化成功的科學(xué)技術(shù)成功才能在經(jīng)濟(jì)發(fā)展中真正體現(xiàn)其價(jià)值。

2014年，新材料研制出來了，范景蓮卻遇到了另一個(gè)難題。航天專家走進(jìn)中南大學(xué)簡陋的實(shí)驗(yàn)室參觀后提出：“材料技術(shù)國際領(lǐng)先，但是沒法加工，更別說工業(yè)化了。”這個(gè)情況范景蓮心里非常清楚：“材料再好，因?yàn)闆]法加工成部件他們也用不了。這個(gè)問題必須由我們解決，否則這個(gè)材料就沒前途。”而實(shí)際情況卻是荊棘叢生，沒有試驗(yàn)場地、沒有設(shè)備、沒有經(jīng)費(fèi)、沒有人員。

逢山開路，遇水架橋。在困難面前范景蓮從來沒屈服過，她想盡一些辦法克服。沒有廠房，她就租來民房替代；沒有設(shè)備，她買來普通車床自己摸索工藝做樣品；沒有經(jīng)費(fèi)，她連貸款加團(tuán)隊(duì)眾籌。最終，在寧鄉(xiāng)高新區(qū)給予的產(chǎn)業(yè)引導(dǎo)基金和政府貸款的支持下，她牽頭成立長沙微納坤宸新材料有限公司，解決材料產(chǎn)業(yè)化的一系列瓶頸問題。

2015年9月，公司投產(chǎn)；2017年，實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)，完成三大類產(chǎn)品的軍工鑒定與定型，可生產(chǎn)10多種高端材料產(chǎn)品。此外，通過技術(shù)和裝備集成創(chuàng)新，范景蓮帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)還研制出系列新型高性能鎢基復(fù)合材料和超大尺寸鎢材，形成了多種規(guī)格和品種的產(chǎn)品，成功用于我國10多項(xiàng)重點(diǎn)、重大工程，為保障國家安全做出了重要貢獻(xiàn)。超大規(guī)格鎢材在國內(nèi)11家企業(yè)成功推廣應(yīng)用，同時(shí)產(chǎn)品出口國外，應(yīng)用于新能源、微電子信息等高端技術(shù)領(lǐng)域。取得顯著經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)，產(chǎn)品性能也達(dá)到國際先進(jìn)水平，引領(lǐng)了我國鎢材向高、精、尖方向發(fā)展，支撐了新能源、微電子信息、原子能等高端制造產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，提升了我國國際競爭力。這一成果發(fā)表論文300余篇，出版專著2部，申請(qǐng)和獲得發(fā)明專利授權(quán)22項(xiàng)，獲國家技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)1項(xiàng)（排名第一）、國家科技進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)1項(xiàng)、省部級(jí)一等獎(jiǎng)3項(xiàng)、省部級(jí)二等獎(jiǎng)4項(xiàng)。

既做科研，又做產(chǎn)業(yè)化落地，范景蓮不知道吃了多少苦，終于雙肩挑起了這支團(tuán)隊(duì)。“我們范老師一天到晚往車間跑，我們都覺得她不像一個(gè)董事長，更像我們車間的一個(gè)大師傅。”長沙微納坤宸新材料有限公司經(jīng)理田家敏說。而這支由教授、副教授、博士、碩士、工程人員組成的團(tuán)隊(duì)，更是融合了產(chǎn)學(xué)研的各個(gè)方面，每人都有自己的專長，大家協(xié)力同心，完成創(chuàng)新落地的目標(biāo)。“這是一支年輕的團(tuán)隊(duì)，其中有的成員從研究生、博士生在讀就直接投入到這項(xiàng)偉大的事業(yè)中。”范景蓮說，“之前他們都是散兵游勇，如今隨著產(chǎn)品的問世、公司的發(fā)展，我也希望他們能通過努力成長為具備國防性質(zhì)的國家正式科研產(chǎn)業(yè)化隊(duì)伍。”如今，雖沒有創(chuàng)富千貫，卻實(shí)現(xiàn)了“讓成果走出實(shí)驗(yàn)室，創(chuàng)新引領(lǐng)科技發(fā)展，讓知識(shí)更有價(jià)值”的轉(zhuǎn)變。“我從沒有想過要通過公司賺多少錢，我只是希望超高溫材料問世，要讓中國人知道，讓全世界知道，要讓材料用起來。”范景蓮談到公司成立的初心。如今她的心愿是：“將新研制的材料推廣到國家核能、核電、微電子等各個(gè)領(lǐng)域，做新材料的領(lǐng)跑者，讓材料引領(lǐng)未來。”

結(jié)合自己多年經(jīng)歷和觀察，范景蓮談道：“不論是有色金融企業(yè)，還是難熔鎢鉬金屬企業(yè)，都沒有與高校形成良好的合作。我們以前強(qiáng)調(diào)產(chǎn)學(xué)研合作，但有的僅僅停留在表面而沒有進(jìn)行深層次的合作。”她呼吁，要突出原始創(chuàng)新，一味跟隨永遠(yuǎn)難以超越。而原始創(chuàng)新，必須要進(jìn)行深度合作，朝著高深加工方向去努力，爭取最小限度使用資源，最大限度創(chuàng)造價(jià)值。一句話，就是“用原始創(chuàng)新去創(chuàng)造價(jià)值”。

在從事新材料的研發(fā)過程中，范景蓮也觀察到，“像歐美等發(fā)達(dá)國家，10多年前，甚至200多年前的第一次工業(yè)革命時(shí)期，他們就在不斷從事科研創(chuàng)新工作。我國起步晚，上世紀(jì)90年代末才有了科技創(chuàng)新的理念。在此之前，我們更多地是挖掘資源，對(duì)材料深度加工研發(fā)較少。當(dāng)前資源日漸匱乏，如果不深度挖掘科學(xué)技術(shù)，資源終將枯竭。”她提道，“在如何深度利用資源方面，我們真正拿得出手的東西并不多，大多數(shù)是用資源去維持。比如難熔金屬鎢和鉬，其作為戰(zhàn)略資源是不可再生的。美國和日本都在以近似掠奪的方式挖掘中國的這類礦產(chǎn)資源，而擁有豐富地下礦產(chǎn)鎢鉬資源卻不開采。”她表示自己深深的擔(dān)憂，如果再不重視資源的保護(hù)，將使子孫后代后患無窮。

沉舟側(cè)畔千帆過，病樹前頭萬木春。“你比別人高明一點(diǎn)的是，別人看不到的問題，你能看到。”范景蓮說。辦公室里的一床被子陪伴了她一個(gè)個(gè)奮斗的夜晚。回憶起往事，她提到，“晚上干到凌晨兩三點(diǎn)就不便于回家，就在這里躺幾個(gè)小時(shí)，第二天就繼續(xù)干事。每當(dāng)深夜加班的時(shí)候，我總會(huì)想起父親。”她說，在父親眼中，有功于國家才是一個(gè)人活著的最大價(jià)值。父親的教導(dǎo)早已根植于范景蓮的內(nèi)心，“如果你為了獎(jiǎng)勵(lì)去奮斗、為了錢去奮斗，你肯定是吃虧的。”她說：“科研創(chuàng)新絕不可能一蹴而就，而是厚積薄發(fā)，要經(jīng)過深層次、長時(shí)間、多方位的積累沉淀才能完成。”

在第三屆中國軍民兩用技術(shù)創(chuàng)新應(yīng)用大賽獲得金獎(jiǎng)后，寧鄉(xiāng)市委書記、市長、高新區(qū)書記領(lǐng)導(dǎo)現(xiàn)場視察

如今，作為董事長的范景蓮，她最自豪的是，公司已成為我國航空航天、國防軍工以及兵器船舶等領(lǐng)域多個(gè)型號(hào)產(chǎn)品的唯一供應(yīng)商。創(chuàng)新是新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)力。在她的藍(lán)圖里，這也絕不僅僅是一家產(chǎn)品提供商，而應(yīng)該是一個(gè)集聚各類創(chuàng)新資源、擁有核心關(guān)鍵技術(shù)、可以高效解決實(shí)際問題、團(tuán)隊(duì)成員可協(xié)同創(chuàng)新的平臺(tái)。而依托這個(gè)平臺(tái)，范景蓮想讓“中國創(chuàng)造”的材料及產(chǎn)品走出國門、走向世界。創(chuàng)新永無止境。希望在不久的將來，范景蓮可以帶領(lǐng)她的團(tuán)隊(duì)在新材料的國際舞臺(tái)上，發(fā)出“中國創(chuàng)造”最強(qiáng)音。

范景蓮，長沙微納坤宸新材料有限公司董事長、中南大學(xué)難熔金屬與硬質(zhì)合金研究所所長、湖南省納米材料工程中心常務(wù)副主任，先后榮獲國家杰出青年基金、中組部“萬人計(jì)劃”、教育部“長江學(xué)者”、全國創(chuàng)新爭先獎(jiǎng)、何梁何利基金、全國優(yōu)秀科技工作者，享受國務(wù)院特殊津貼。兼任總裝專項(xiàng)、國防科工局專家，國家獎(jiǎng)勵(lì)計(jì)劃專家，國家核聚變重大專項(xiàng)專家組組長，硬質(zhì)合金國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室學(xué)術(shù)委員，美國粉末冶金協(xié)會(huì)會(huì)員，中國鎢協(xié)顧問、理事，《中國鎢業(yè)》和《硬質(zhì)合金》編委。