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【陕西日报通版】2020新材料国际发展趋势高层论坛院士访谈

来源:交大新闻网 日期:2020-11-02 10:54 浏览量:
发布时间 2020 11/02 10:54

(院士访谈视频、论坛专题报道请扫码观看)

编者按:10月30日至11月1日,2020新材料国际发展趋势高层论坛在西安召开。该论坛由中国工程院化工、冶金与材料工程学部,中国材料研究学会,材料学术联盟,国家新材料产业发展战略咨询委员会,西安市人民政府主办;西安交通大学、北京工业大学、西安市科技局、《中国材料进展》杂志社等单位承办,众多两院院士受邀作了20多场精彩报告,陕西日报专访了部分院士,现推出访谈报道,以飨读者。

周廉:突破基础研究加强应用研究

陕报记者 吕扬

中国工程院院士、西北有色金属研究院名誉院长周廉说,材料是人类社会进步的物质基础,关乎人们生活的方方面面,社会的各个领域,新材料已经成为现代高技术发展的先导和基石,其研发水平及产业化规模是衡量一个国家经济、社会发展、科技进步和国防实力的重要标志。我们国家特别重视新材料的科研攻关,出台了一系列的鼓励政策,科技工作者要在材料科学的基础研究上有突破,使更多的研究成果向应用转化,只有这样新材料才能发挥作用。论坛共享新材料研究成果,研讨新材料的发展方向,邀请了行业内众多专家,他们作了很多精彩的报告供大家交流学习。周廉院士一直关注材料领域后备人才的培养。他说,论坛的最大特点是培养年轻人,所以专门举办了优秀青年科学家论坛,来的这些年轻人都很优秀,会上还要给他们的优秀报告评奖,给他们搭建一个交流信息的平台。我相信我们国家的新材料研究和产业会取得更大的突破和发展。

陈建峰:攻关“卡脖子”技术 推动高质量发展

陕报记者 马黎

中国工程院秘书长陈建峰院士表示,材料是人类社会进步的物质基础,人们的衣食住行都离不开材料。在这次突如其来的新冠肺炎疫情期间,口罩、防护服、消毒剂、各种检测试剂的生产都离不开新材料特别是化工材料的支撑。新材料是现代高新技术发展的先导和基石。

习近平总书记在科学家座谈会上指出,我国经济社会发展和民生改善比过去任何时候都更加需要科学技术解决方案。党的十九届五中全会明确提出,要把科技自立自强作为国家发展的战略支撑。近年来,材料科技创新突破有力保障了我国国防事业装备技术的自主发展、升级换代,也有力保障了我国高速发展和经济转型升级。但仍有一些“卡脖子”的关键技术需要攻关和突破,才能真正实现工业、民用领域关键基础材料的自主保障。相信通过新材料国际发展趋势高层论坛这样的学术平台,广大科技工作者和科学家一定能够深度探索和促进产学研合作,在战略层面为新材料发展指明路径和方向,推动我国新材料产业的高质量发展。

聂祚仁:生命周期工程让材料行业可持续发展

陕报记者 师念

中国工程院院士、北京工业大学副校长、中国材料研究学会副理事长聂祚仁说,我国是全球材料产业规模最大的国家,开展材料生命周期工程,践行生态文明建设,能够实现材料效能增倍、资源能源消耗减半,最终达到材料行业的可持续发展。

材料生命周期工程是指在资源利用时,实行源头毒害替代、生产过程节能减排、使用过程高效服役和末端资源循环,以最大程度减少对资源的依赖和对生态环境的破坏。材料生命周期工程大数据技术,是面向材料生产流程的环境负荷定量评价技术和应用,已被ISO组织采购用到数十个国家,具体应用于绿色标准、评估认证、流程对标和清洁生产。

材料生命周期工程是国际重要科学与技术研究的前沿领域,是探索环境资源匮乏和环境污染、打造全球可持续发展目标的关键途径,将助力企业技术转型、突破绿色壁垒,追求全球产业链的最优化。

薛群基:立足解决制约材料发展的瓶颈问题

陕报记者 王梓萌

中国工程院院士、中国科学院宁波材料所科技委主任薛群基说:“今年的论坛在西安召开非常有意义。材料在制造业中起着至关重要的作用,陕西科教资源雄厚,西北有色金属研究院研制出的超导材料在国际上也处于领先地位,因此陕西在材料研究与发展上具有稳固的基础。”

薛群基在中国科学院宁波材料技术与工程研究所主要从事润滑与防护材料的研究。他主持建设的固体润滑国家重点实验室为解决国家重点应用领域关键润滑技术打下基础。“固体润滑材料为我国航空航天领域提供了重要支持,我们团队在该领域目前处于国际领先水平。”薛群基说。

在薛群基的带领下,中国科学院宁波材料技术与工程研究所建立了中国科学院海洋新材料与应用技术重点实验室,为实现我国海洋科技创新贡献力量。“海洋装备与海洋工程长期在严酷的海洋环境下工作,面临材料腐蚀损伤等问题。”薛群基说,“实验室立足解决制约重大海洋工程技术和装备发展的瓶颈问题,在加强材料防腐蚀上下足功夫。”

薛群基表示,希望西北地区能够在新材料、先进制造、石油化工等方面加大合作,充分利用自身优势,为新材料发展作出新的更大贡献。

张兴栋:希望青年科学家专注原始创新突破核心技术

陕报记者 郭军

近几年,随着人口老龄化,老人的牙齿、关节、软骨等身体部位老化磨损,以及年轻人偶然事故带来的身体创伤增多,人们自我保健意识增强,带动我国消费者对生物材料的需求量每年以近30%的速度增长。然而我国在生物材料产业转化上与国外先进国家还有一定差距,且高端产品依赖进口。中国工程院院士、四川大学教授张兴栋说,作为新兴产业,我国需要研发出更多的原创产品,才不会在关键时刻被人“卡脖子”。

2018年,张兴栋提出的“组织诱导性生物材料”被列入“21世纪生物材料定义”,这是该科研领域首次拥有“中国定义”。张兴栋说,将来不仅骨骼、软骨组织损坏,甚至是神经系统损伤,在利用新型生物材料后,都有机会获得“再生”。

“骨质疏松在国际上都是一大难题,通过吃药方式,磷和钙很难作用于骨骼。我们要做的是让一种新材料直达骨骼,起到防治骨质疏松作用。”张兴栋说,此项研究已进入动物实验阶段。

张兴栋说:“陕西钛产业发展很快,我实验室用的钛材料就来自宝钛集团。我和陕西的科研院所一直以来都有合作。”

张兴栋还表示,陕西科技实力雄厚,青年科技人才活跃。希望青年科学家们能在原始创新上多下功夫,突破核心技术,为中国生物材料发展作出更多贡献。

谭天伟:发展绿色产业要突出创新引领

陕报记者 杜朋举

中国工程院院士、北京化工大学校长谭天伟表示,材料科学是影响未来战略性新兴产业布局、推动高质量发展的基础性科学,特别是生物技术成为能够引起材料科学革命性、颠覆性发展的今天,用生物的技术和方法来生产绿色材料、发展绿色产业,在抢占行业发展制高点、赢得市场先机方面具有重要意义。

新冠肺炎疫情发生以来,人们更加关心和重视身体健康,更加渴求绿色、安全的产品。基于生物技术的绿色材料生产,符合供给侧结构性改革的发展方向,能够最大限度地满足消费者的新需求,一定具有非常广阔的市场。陕西矿产资源和生物资源非常丰富,西安在材料领域有一定基础,一些材料在国内甚至国际上都处于行业领先地位。建议陕西高度重视绿色产业发展,充分发挥利用微生物制造绿色材料在提高资源利用率方面的优势,突出创新引领,突出陕西特色,提前谋划布局,赢得发展先机。

世界上没有废物,只有放错了地方的资源。发展生物技术的目的,就是要不断增加原料的循环利用率,把看似无用的物品转化为有更大价值、更加环保的产品。希望陕西在这一领域投入更多精力,组织科技人员加强攻关,北京化工大学愿意与陕西开展优势互补的共赢合作。

蹇锡高:让高端技术为社会创造财富

陕报记者 沈谦

中国工程院院士、大连理工大学教授蹇锡高说:“搞技术研发,最终要将研发的新技术应用于产业,推动人类社会进步。目前,国家大力倡导产、学、研、用紧密结合,就是鼓励将新技术实施产业化。我的研究方向是新型聚合物合成、改性及加工应用。我1990年年底回国后,针对高技术发展的重大需求,重点研发新型耐高温高性能工程塑料和高性能热塑性树脂基材料其应用新技术,高度关注航空航天、车辆船舶、电子电气、能源、医用等诸多高端制造领域对分子材料的应用需求。”

“料要成材,材要成器,器要好用。”这是新材料研究领域的一句名言。这句话也道出新材料研究是否成功,必须通过用户和市场来检验。蹇锡高带领团队研发的多项技术获得国家大奖,并牵头成立大连理工大学工程塑料开发公司,致力于将新技术转化为新产品。如今,公司已更名为大连保利新材料有限公司,因为拥有国际领先技术,公司生产的高性能高分子材料产品在航空、航天、船舶、核工业等领域广受欢迎,产品畅销国内外。

蹇锡高表示,自己将继续在热爱的领域大力推动产、学、研、用结合,用自己的技术成果为社会进步贡献一份力量。

李仲平:加大创新力度完善产业链条

陕报记者 徐颖

中国工程院院士、中国运载火箭技术研究院航天材料及工艺研究所所长李仲平说,经过数十年发展,通过各类科技项目实施、专项能力建设和国家级创新研究机构设立等,我国高性能纤维及其复合材料技术与产业发展核心技术不断突破,产品性能逐步提高,取得了可喜成绩。创新是引领发展的第一动力,是高质量发展水平的有效保障。党的十九届五中全会提出,坚持创新在我国现代化建设全局中的核心地位,把科技自立自强作为国家发展的战略支撑。

作为科技工作者要加强自主研究,全面提升复合材料的设计与应用能力,扩大复合材料的应用领域,加快提升复合材料从设计、制造到评价以及应用的全链条技术水平,重点补齐工业领域复合材料设计与应用能力。同时,着力整合国内优势资源,建立高性能纤维及其复合材料领域的国家级联合创新平台,注重专业人才培养和储备,满足学科长远发展和自主原始创新需求,营造人才汇聚、联动协同的创新环境。

陕西拥有很多从事复合材料研究的相关院校、科研院所以及机构,技术链条完整,拥有很强的发展潜力。下一步,应加大自主创新力度,着力完善产业链条,扩大复合材料的应用领域,着力实现可持续发展。

李卫:十分看好陕西新材料领域的发展

陕报记者 仵永杰

中国工程院院士、全国政协常委、中国钢研科技集团公司副总工程师李卫认为,材料是实现制造强国、科技强国的重要基础。目前,我国已具备完整的材料产业体系,由材料大国向材料强国迈进。但原创性技术较少,国际话语权还需增强。党的十九届五中全会明确提出,要把科技自立自强作为国家发展的战略支撑。相信在国家政策和学术研究的支持下,我国必将在新材料领域实现高质量发展。

陕西有做好新材料领域的优势和潜力,后期发展值得期待,我十分看好。陕西在科技体制创新改革方面始终走在前列,依托高校和研究院所长期从事新材料研究,同时在交通制造、航天航空、智能制造等方面也大量需要新材料,因此新材料产业发展的内在动力强大。希望陕西在新材料领域发展越来越好,若需技术等方面协助,一定会全力支持,义不容辞。

毛新平:钢铁工业为我国经济社会发展作出重要贡献

陕报记者 张家祯

中国工程院院士、北京科技大学教授毛新平表示,改革开放以来,我国钢铁工业持续发展,特别是近10年来,得到了快速发展。总体来说,我国钢铁工业发展情况良好,从产能上讲,2019年我国粗钢产量为9.96亿吨,占全球粗钢产量的53.3%;从技术创新的角度来讲,钢铁工业经过学界、业界的共同努力,与国外的差距越来越小,甚至在一些领域处于领先地位。钢铁工业的快速发展,为我们国家经济社会发展乃至国防的需求作出了重要贡献。下一步,钢铁工业将进一步解决制造过程中的生态环保问题以及钢铁工业发展和我国人民生活发展的需求之间的矛盾。

提到陕西省钢铁工业的发展,毛新平说:“近年来,陕西省的钢铁工业发展方面总体不错,在满足区域经济发展方面也作了很多贡献。”

对于钢铁工业未来的发展,毛新平说:“将来钢铁工业还有很长的可持续发展的过程,在生态绿色以及产品结构等方面还有很多技术创新工作要去完成,需要一大批优秀的青年人才参与其中,所以人才培养工作显得尤为重要。人才的培养不仅要通过正规的学历教育来夯实理论基础,另外一个很重要的渠道是要在实际工作中锻炼、提高、培养人才。”

吴锋:深挖人才潜力创新电池材料技术

陕报记者 陶玉琼

中国工程院院士、北京理工大学能源与环境材料学科首席教授吴锋说,新型二次电池及其关键材料的研究,对新一代信息通信、新能源汽车、储能电站与国防安全等领域的发展十分关键。目前,从关键材料、核心技术、电池制造到市场应用,我国新型二次电池及其关键材料的研发及产业发展呈现持续向好局面,产业链日趋完善,竞争力日益提升,而且随着新能源汽车等产业的不断升级,市场需求发展空间越来越大。

材料是新能源电池研究的基础和先导。现阶段,面对电动化、智能化、共享化融合发展的趋势,新能源材料及相关基础研究显得尤为关键。我们必须要在“卡脖子”技术的突破和颠覆性技术的创新上加快步伐,进一步实现与大数据、云计算、人工智能等新技术的交叉融合,不断推动电池新技术、新工艺、新产品的产业化开发和整个行业的持续发展。

陕西在新材料新能源领域产业基础雄厚,拥有显著的人才和技术优势,如何进一步发挥科教资源和人才优势,是陕西重要的发展课题。只有充分挖掘人才潜力,瞄准市场需求,拥有自主知识产权,将核心技术掌握在自己手里,才能真正实现相关产业的高质量发展。

周济:发展超材料陕西潜力十足

陕报记者 刘芊羽

中国工程院院士、清华大学材料学院教授周济说,超材料是通过人工结构实现超常特性的一类新型材料,在近20年的发展中,一直是十分活跃的交叉学科研究领域,有望成为诸多领域颠覆性技术的源头。目前,我国已有相当多的研究队伍,也取得一些富有特色的优质成果,在国际上产生了很大的影响。但总体来看,我国“跟跑”比较多,“领跑”还比较少。

陕西在超材料方面发展潜力十足,主要体现在这里有雄厚的智力资源和研发基础。超材料涉及到材料学、电子学、物理学、光学等多个学科,陕西高校、研究机构多,具有学科交叉的综合优势,足以支撑超材料领域的跨学科研究开发。2019年,第一届全国超材料大会就在西安召开,参会人数达到1700余人,远远超出我们的预期。

鉴于目前超材料加工成本一般较高,所以我认为超材料率先产业化的领域可能在军工方面。陕西有很多军工企业,可望找到超材料产业化的结合点,实现融合创新。希望陕西能够利用好科研资源和产业基础,做大做强超材料产业,为我国高科技发展作出贡献。

董绍明:陶瓷基复合材料已成材料研究领域热点

陕报记者 王姿颐

中国工程院院士、中国科学院上海硅酸盐研究所研究员董绍明表示,陶瓷材料最大的缺点在于它的脆性,其可靠性比较差,陶瓷基复合材料通过引入纤维增强体来改善陶瓷固有的脆性,让陶瓷的可靠性、综合性能得到大幅改善,陶瓷基复合材料已成国际上材料研究领域热点。目前,世界各国都对陶瓷基复合材料的研究倾注了很多人力物力。

陶瓷基复合材料既具有陶瓷的特性,耐高温、抗氧化、耐腐蚀,又像金属材料一样,具有非脆性断裂特征,可靠性高,因此在航空、航天及其他领域用途广泛。空间动力、空间遥感、新型飞行器研究等都会应用陶瓷基复合材料,利用它的高导热性、高稳定性及高强韧性来解决技术难题。在航空发动机制造中,陶瓷基复合材料是非常有前景的战略材料。此外,它在民用飞机、汽车的刹车系统中也可以很好地发挥作用。高档轿车的刹车系统已经实现了对这种材料的应用,目前存在的主要问题是这种材料的应用成本比较高,通过进一步降低成本,陶瓷基复合材料将得到更广泛的应用。

彭寿:从跟跑到领跑 玻璃新材料创新永远在路上

通讯员 徐琛

中国工程院院士、中国建材蚌埠玻璃院院长彭寿说,玻璃具有五千余年的历史,它的发明使我们对微观和宏观世界有了更多的认识。在现代社会发展过程中,玻璃的应用范围非常广泛,在信息显示、新能源产业、航空航天等领域,国家重大专项和战略性产业的发展方面都有广泛应用,对人们的美好生活和国民经济发展有着越来越重要的意义。

这些年,中国的玻璃产业取得了长足发展,玻璃新材料在很多领域从跟跑、陪跑到领跑。2018年中国生产出了世界最薄的厚度仅0.12毫米的超薄触控玻璃,为显示行业的材料提供了更广的选择范围。2019年中国成功研制出具有自主知识产权的高世代液晶玻璃面板,为国家大尺寸显示行业提供安全可靠的材料。今年又生产出了仅0.03毫米厚的可折叠玻璃,为可折叠手机提供基础材料。

未来,着眼于玻璃行业的新需求,我们还有很长的路要走,深入了解玻璃原理,加强基础研究,拓宽应用领域,不断攻关难题,进行科技创新,为人民美好生活和国家经济发展作贡献。玻璃无处不在,玻璃新材料的创新永远在路上。

任其龙:坚持“四个面向” 引领行业绿色生态转型发展

通讯员 崔可嘉

中国工程院院士、浙江大学教授任其龙,主要从事化工分离技术领域应用基础研究和工程实践,实现生物基原料到高端化学品的高效制造,为我国化工、制药等行业的绿色生态转型发展作出了突出贡献。他表示,工程研究需要坚持需求导向,与国家、社会需求相结合。从科学问题到技术突破、从实验操作到产业应用,基础研究成果产业化任何一个环节也不能放松。

中国是一个化工大国,化工领域仍有很多“卡脖子”技术难题。任其龙强调,直面问题是科研的意义所在,而这最需要的就是恒心和毅力,越是遇到困难,越是要坚持。另外,做好团队建设尤为重要。组建一支老中青结合的大科研团队,锻炼、培养人才,一代代接力,才能把事情做好。

接下来,任其龙将面向更加广阔的化工领域,深耕钻研、攻坚克难,助力实现中国医药化工、轻工食品、资源利用等行业快速发展。

邹志刚:我国的光催化材料研究在国际上领先

陕报记者 王姿颐

中国科学院院士、南京大学教授邹志刚表示,目前来看,光催化材料的研究进展呈现上升趋势。现在大家都比较关心能源和环境问题,光催化材料恰恰在这两个问题的解决上都有其优势,因此无论是政府还是科技工作者,都对光催化材料的研究给予高度支持和关注。我们国家的光催化材料研究,在国际上处于领先地位,这也是我们国家在材料领域少有的几个优势学科之一。在新材料的研究上,我们已经创造了许多带有中国印记的材料体系。

光催化材料在环保领域的应用体现在两个方面:一是在环境领域当中应用,对污染物进行直接处理,如空气净化、水净化等。另一方面,它还可以直接利用。其基本原理是,光和光催化材料反应,利用电子空穴,直接氧化还原污染物,这样不会带来二次污染。二次污染有时会比一次污染更严重,光催化材料的应用很好地避免了这一点,环境友好且廉价。

此外,光催化材料在能源领域的应用同样引人注目。光催化材料利用太阳能,直接把水分解成氢和氧。氢气是下一代的清洁能源,据介绍,自2019年起,陕西延长石油集团和邹志刚院士团队开始进行大规模合作,陕西延长石油集团此举正是看中了其研究成果在能源领域的发展潜力。

朱美芳:坚持自主创新拓展新材料应用领域

陕报记者 程靖峰

中国科学院院士、东华大学教授朱美芳说,我国纤维产业经过60多年的发展,从无到有,从小到大,现在产量已占全球70%以上,实现了快速发展。近年来,我和我的团队始终聚焦国家重大战略和地方经济社会发展需求,通过纤维与纳米、生物、仿生等学科的交叉融合,在化学纤维理论和技术方面不断突破,重点研发与航天航空、国防军工、生命科学、新能源等相关的多功能、高性能纳米纤维材料。

朱美芳长期从事纤维材料的功能化、舒适化和智能化研究。她先后主持国家重点研发计划、国家自然科学基金重点项目等国家及省部级科研任务30余项,提出并建立了热塑性聚合物纤维功能化设计思路和全流程功能化技术体系,促进了我国化纤材料的高功能化、纳米化及智能化发展,推动了我国纤维质量由低到高、产业由大到强的重大进步。

朱美芳说:“今年7月,我们和英国、法国等15个国家的高校和机构发起成立了国际数字健康与智能材料科学技术创新联盟,西安工程大学也是联盟发起者,这对西安来说是一个难得的发展机遇。陕西拥有发展纤维产业和材料产业的良好基础,可发挥自身优势,立足自主创新,不断拓展新材料的应用领域。”

原文刊载于2020年11月2日陕西日报第4-5版

报道链接:http://esb.sxdaily.com.cn/pc/layout/202011/02/node_04.html

专访报道链接:https://xzzsx.sxdaily.com.cn/amucsite/pad/index.html#/detailSpec/8892

专题报道链接:https://xzzsx.sxdaily.com.cn/amucsite/pad/index.html#/special/8751006/8888

文字:陕西日报 吕扬 王梓萌等
图片:戴吉坤 肖晓良 李旭佳 杜玮 谭金巍 曲浩然等
编辑:朱凡煜

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