矢志创新攻坚推动科技进步

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郭东明院士正在研究高性能零件的加工技术。

照片由大连理工大学提供

一线钻井工人正在研究现场钻井情况。

照片由中海油提供

国家科技进步奖创新团队获得者，大连理工大学高性能精密制造创新团队-

“高性能”团队就是这样组成的

本报记者顾

2020年初，以郭东明院士为首的大连理工大学高性能精密制造创新团队荣获国家科技进步奖，成为2019年唯一获得此殊荣的创新团队。获奖后，团队成员立即赶回学校准备学术研讨会。所有40岁以下的成员应汇报研究情况，并在会上进行讨论和交流。

这样的研讨会已经持续了很多年。该研究团队成立于大连理工大学机械制造教研室，面对高端装备高性能精密制造的需求和挑战，20多年来一直在攻关，提出并系统研究了高性能精密制造的基础理论和关键技术，解决了一批高端装备开发和批量生产中的高性能精密制造问题。该成果已在近200家企业和科研机构得到广泛应用，取得了显著的经济效益和社会效益。

最近，记者们来到他们身边，探索这支“高绩效”团队是如何组成的。

围绕主线，继续做“贯通式”研究

如果零件按要求加工到设计尺寸，能否正常使用？这个问题长期困扰着我们的研究人员，制约着我们的制造技术改革和高端装备制造。

1997年，郭东明院士进行研究时发现，对于一类性能要求特别高的零件，仅靠按几何尺寸加工往往达不到性能要求，手工反复切边加工的“试错”方法既不优化也不科学。

在机械工程领域，从航海/船舶到高速铁路、汽车、重大工程等成套设备，零件繁多，材料成分复杂，需要在高温、强冷却、强辐射等非常工况下运行，对性能要求极高。因此，存在着废品率高、效率低、尤其是性能指标难以保证等突出问题。

“有些零件和材料会有一些不可克服的不均匀性。即使它们根据加工尺寸是“精确”的，在使用中的性能也会差很多。”大连理工大学机械工程学院院长、团队成员王永青教授提出的“一点”，正是团队20多年来不断努力的方向。

“设备制造已从以前的几何精度要求跃升至高端设备和产品制造，性能要求与性能、几何和材料并重，这也是国际制造业竞争的制高点。”郭东明敏锐地意识到，高端设备性能指标要求越高，高性能零件的制造问题就越突出。因此，他提出了“高性能精密制造”的思想。

"我们的团队是自然形成的，慢慢聚集在一起."当王永青在2002年加入时，这个团队只有六七名成员，一些来自其他系，一些来自兄弟大学。在他看来，能够把每个人聚集在一起的不仅仅是所承担的项目，还有同一个目标。“我们遇到的困难不能通过常规制造来突破。有些科学问题是不能通过引进或模仿来解决的！”

从头开始，你需要第一个吃螃蟹的人。郭东明带领团队面向国家需求，针对高端装备制造的关键技术和瓶颈，开始了新一轮基础理论、制造技术和装备的系统研究。

困难和问题很多，没有现成的东西可以借鉴...但团队始终认为，“解决方案总是更难。”经过多年攻关，他们先后发展了一批具有代表性的创新成果，如高性能硬脆材料复杂曲面零件精密制造的理论和方法，高性能树脂基碳纤维复合材料高质量高效加工的理论和技术，高性能精密制造的道路越来越宽。

“一些高性能和复杂曲面的零件就像近视镜片。只有采用不同于传统的加工和测量技术，才能最大限度地提高透镜的透射均匀性和聚焦性能……”这是郭东明多年前的一个比喻。“专注”也成为这个团队的深刻印记。他们继续“专注”于研究的主线，运用“十年坐冷板凳”的能量，从应用基础研究入手，从机理上找出问题的根源，然后从工程实践中提炼出解决常见问题的方法。这条R&D之路被称为“通过研究”。

不同的学科交叉融合，取长补短，有良好的氛围，可以当一名军官

“医生已经毕业了，他们必须修本科课程。你后悔吗？”在大连理工大学的高性能精密制造创新团队中，不乏像周平这样的“中途和尚”。周平现在是大连理工大学机械工程学院的教授，他花了四个学期的时间来听机械制造基础和机械设计的本科课程。所有这些都来自他的一个选择。

周平是机械专业的博士生。在研究生学习期间，他参与了高性能精密制造项目。毕业后，当郭东明抛出“橄榄枝”时，他有些犹豫:“转到这里就意味着放弃原来的方向，一切重新开始。”最后，郭东明的话打消了他的顾虑:“面向未来，机械加工和机械加工必须紧密结合。”

“集成”是这个团队的一个显著特征。经过多年的发展，团队形成了高性能复杂曲面零件的精密制造、难加工材料复杂零件的精密加工、超高精度曲面和功能曲面零件的制造、高性能制造的建模与测量等四个具有突出优势的研究方向，汇聚了物理学、材料学等专业的多学科交叉人才。

王永青介绍说，团队的每个大方向都有几个小方向，每个方向都有不同层次的学术带头人。“研究人员既有全面的规划，也有充分的自由去鼓励他们去新的研究领域‘开枝散叶’。”

多年来，该团队的研究能力不断增强，不同学科的学术思想交叉融合，团队效应明显:团队中35名教师中，40岁以下、40-50岁、50岁以上的科研人员比例基本保持在1: 1左右，年龄结构合理，团队培养的研究生规模稳定在300人左右。多年来，团队始终坚持“来去自如”，但人才团队始终保持着很高的稳定性，“良好的氛围和称职的员工”也吸引了更多的“新鲜血液”来充实它。

像精密设备一样互相支持，紧紧地“咬”在一起

郭东明院士非常关心年轻人的成长。“当项目完成后，郭老师总是主动索要最少的奖金，说年轻人想买房子，需要的钱比他多。”大连理工大学机械工程学院副院长刘伟表示，“郭先生不止一次地表示，他感到非常自豪的一点是，团队成员从未因为利益纠纷而去找他‘起诉’。”

这种先人后人、淡泊名利的风气不仅与团队氛围有关，也决定了团队的长远发展。该团队曾经接手过一个项目，收入可观，但创造力相对有限，所以郭东明立即停止了。有些人不明白。他只问了两个问题:“如果挣钱了，我们能做什么？”谁来管理学生？"到目前为止，没有一个团队成员开始创业。"这不是开公司的必要条件，也不意味着开公司一定不好，但是回顾过去，这将使我们在研究方面做得很好。”王永青说。

熟悉这个团队的人钦佩他们在科学研究中的执着精神。为了做这个项目，他们经常在半夜做，一直忙到凌晨四五点。

在这支球队中，几乎没有主力或替补，无论谁冲上去，他都可以独立。团队成员在相互支持中形成了强大的凝聚力，就像复杂的设备一样，他们紧紧地“咬”在一起。“如果有人想出去参观交流，你可以放心，一定要带学生来，一定要管理好这个项目。”刘伟说道。

刚满40岁的周平在团队学术研讨会上非常重视“辩护”。即使他已经是教授，有自己的学生，他仍然会花很多时间准备。“这种机会非常难得。是每个人帮助我理解我的研究理念。”

国家科技进步奖一等奖获得者谢玉红

打破常规寻找气田

本报记者刘

中国西部是天然气的主要生产基地，而东部地区是天然气的主要消费市场。东部地区会有大型天然气田吗？为了确保能源安全，满足改善空东部地区天然气质量的环保要求，勘探人员不遗余力地为渤海湾经济圈寻找这种清洁能源。

中国海洋石油总公司(以下简称中海油)率先取得重大突破。他们主持并获得了2019年国家科技进步奖一等奖，以及“渤海湾盆地深层大型综合凝析气田的勘探理论、技术及重大发现”的科研成果，指导了世界上最大的太古宙变质潜山凝析气田——渤中19-6大型凝析气田的发现，预计将引发渤海湾盆地4.5万亿立方米天然气地质资源的勘探，使渤海迎来一个大规模的现存气田

此前，经过60年的勘探，渤海湾盆地没有发现大型天然气田，世界上类似盆地也没有发现大型天然气田。渤海湾盆地是一个断层异常发育的盆地，就像“一个破碎的板块被踩了好几脚”，不利于天然气的聚集和保存。在以往的概念中，渤海湾盆地是一个典型的湖相烃源岩富油盆地，其浅层构造破碎，深层碎屑岩致密，天然气难以大规模生成。在深埋的山丘上有高质量的水库吗？如何实现深埋丘陵的高效勘探？探险家们面临着一系列复杂的科学和工程问题。

经过几年的奋斗，中海油的勘探团队打破了渤海湾“富油贫气”的传统认识，通过产学研合作，实现了五大理论和技术创新。项目第一完成人、中海油首席地质学家谢玉红表示，在这个油型盆地发现大气田的理论推动了石油地质学的发展。依托小电缆间距高密度潜山地震勘探一体化技术和深潜山高效钻井技术，中国海洋石油总公司将5000 m当量井深的钻井周期从119天缩短至最短45天，创造了中国海上钻井的新纪录。

谢玉红说，这经历了许多波折。以“成藏”模型研究为例，一般认为潜山油藏一般发育在潜山“头皮”以下300米范围内，储层空空间对于天然气储层来说太小。如果按传统观点计算，渤中19-6气田的规模可能小于500亿立方米。经过勘探队对“构造-岩性-流体”的不断研究，决定进军潜山深部。然而，它在工程上面临多重钻井风险和挑战。勘探队没有放弃，通过创新技术深化钻探，进入1000米左右的潜山后完成钻探，确定了渤中190-6000亿立方米凝析气田的储量规模。

勘探队成员仍然记得，有一段时间，低效钻井造成了很大的麻烦。一口井已经钻了四个多月，耗资上亿元。如果这种情况持续下去，勘探成本太高。为了钻好这些井，勘探队积极开展了钻井提速技术的重点研究，开发了新的提速工具。最后，通过对深潜山的勘探和评价，钻井效率提高了60%，取得了显著的效果。

“渤海湾盆地1000亿立方米大型凝析气田的成功发现，实现了超油型盆地大型气田勘探的历史性跨越。这一科研成果形成的勘探理论和技术，也为在全球富油裂谷盆地寻找大型凝析气田提供了可复制、可推广的理论和技术。”谢玉红说。

国家科技进步奖一等奖获得者李进民

应对照明技术

节能效果显著

本报记者吴

曾经有人认为，如果我们能在照明领域开发出更高光效的光源，我们将节约更多的能源，为环境保护和可持续发展做出积极的贡献。因此，以半导体发光二极管(led)为核心器件的半导体照明技术应运而生。Led光效高，寿命长，光电转换效率是荧光灯的5倍，白炽灯的20倍。获得2019年国家科技进步奖一等奖的“高光效长寿命半导体照明关键技术及产业化”项目，在led领域取得了显著突破。该项目的第一个完成者是中国科学院半导体研究所的研究员李进民。

本世纪初，世界上一些发达国家围绕led发展展开了激烈的技术竞争。2003年，中国首次提出半导体照明发展规划，启动了“国家半导体照明工程”。当时，国内半导体照明产品面临光电转换效率低、长期可靠性差的问题。“当时，led的光效接近普通白炽灯。如果您想将led灯发展成照明灯，则需要将led灯的效率提高8倍。”朝着8倍的目标，李进民带领团队走上了协同创新和艰苦奋斗的道路。

科学研究的道路并不总是平坦的。许多无聊而复杂的实验，以及多次尝试后的失败，他们在一条从来没有人走过的路上寻找光明。最终，该团队取得了辉煌的成绩——在“十一五”末，该团队工业化大功率led芯片的光效已经超过了原来的六倍。从那以后，这个团队一直在努力创造新的记录。目前，高光效的led芯片已经成功开发出来，并实现了世界上最大规模的生产，在同类技术下达到了国际领先水平。“事实上，led灯的效率已经超过了原来目标的8倍，甚至超过了16倍的距离。”李进民说。

除了光效率之外，还需要考虑可靠性。只有生产高度可靠的led器件，我们才能保证半导体照明产品的长寿命。为此，该团队发明了一系列技术来提高led的寿命。目前，基于团队的成果，经过85℃6000小时的可靠性测试，光衰减小于2%，光电性能的可靠性有了很大提高。

项目成果也已大规模产业化，节能减排效果显著。项目的实施也带动了中国半导体照明行业的快速发展，led芯片的市场份额居世界第一。中国的照明产品已经出口到发达国家和地区，支持中国成为世界上最大的半导体照明生产商、消费者和出口商。“目前，中国近50%的传统光源已被led产品取代，每年节能约2800亿kWh，相当于三峡水利工程的发电量。”李进民表示，按需照明、智能照明和超越照明将是半导体照明行业未来发展的重要趋势，前景非常广阔。

人民日报(2020年1月20日，第19版)

来源：搜狐微门户