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人民日报揭秘!国家科技进步奖创新团队唯一获奖团队是这样炼成的!
2020-01-20 16:22:00
大连理工大学
作者:

  2020年年初,郭东明院士领衔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年度唯一获此殊荣的创新团队。刚领完奖,团队成员们就立刻赶回了学校,筹备学术研讨会,所有40周岁以下的成员都要在会上汇报研究情况,进行讨论交流。

  这样的研讨会已持续多年。这支在大连理工大学机械制造教研室基础上组建起来的科研团队,面向高端装备的高性能精密制造需求和挑战,接力攻关20多年,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研制和批产中的高性能精密制造难题,成果广泛应用于近200家企业和科研院所,取得显著的经济和社会效益。

  最近,记者来到他们中间,探寻这支“高性能”团队是如何炼成的。

  郭东明院士在研究高性能零件加工工艺

  聚焦主线,持续做“贯通式”的研究

  一个零件,按要求加工到设计尺寸,就能正常使用吗?这个问题曾长期困扰着我国科研人员,制约着我国制造技术变革和高端装备制造。

  1997年,郭东明院士开展研究时发现,对于性能要求特别高的一类零件,仅依据几何尺寸加工,性能往往无法达到要求,而通过手工反复修整加工的“试凑”方法,既非最优,也不科学。

  在机械工程领域,从航空器、轮船到高铁、汽车以及重大工程的成套设备,零件形状多样、材料构成复杂,它们需要在高温、强冷、辐射等超常工况下运行,对性能的要求极高。因此,直接加工出仅符合几何精度要求的零件,存在着废品率高、效率低,尤其性能指标难以保证等突出问题。

  “有些零件材料会存在一些难以克服的非均匀性,即使按照加工尺寸做到‘准确’,使用中的性能还是会差一点。”团队成员、大连理工大学机械工程学院院长王永青教授提到的这“一点”,正是团队20多年来持续发力的方向。

  “装备制造已经从以往的以几何精度要求为主,跃升为以性能要求为主和性能与几何、材料并重的高端装备和产品制造,这也是国际制造业竞争的制高点。”郭东明敏锐地意识到,高端装备性能指标的要求越高,高性能零件的制造问题就越突出。由此,他提出了“高性能精密制造”的理念。

  “我们这个团队是自然形成,慢慢汇聚起来的。”王永青2002年加入时,团队只有六七位成员,有的来自其他院系,有的来自兄弟院校。在他看来,能把大家聚到一起的,除了所承担的课题项目外,更重要的是一个相同的目标。“我们遇到的困难靠常规制造无法突破,这其中蕴藏着科学问题,靠引进或模仿是根本解决不了的!”

  从无到有,需要第一个“吃螃蟹”的人。郭东明带领着团队面向国家需求,针对高端装备制造中关键技术和瓶颈问题,开始了全新的基础理论、制造技术和装备的系统研究。

  困难大、问题多、没有现成东西做参考……但团队始终坚信“办法总比困难多”,经过多年攻关,他们先后研究出高性能硬脆材料复杂曲面零件精密制造理论与方法、高性能树脂基碳纤维复合材料高质高效加工理论与技术等一批具有代表性的创新成果,高性能精密制造这条路也越走越宽阔。

  “有些高性能复杂曲面零部件好比近视镜片,通过不同于传统的加工测量技术,才能将镜片的透光均匀性能和聚焦性能提升到最佳……”这是多年前郭东明打过的一个比方。“聚焦”也成为这支团队的深刻烙印。他们持续“聚焦”研究主线,用“板凳甘坐十年冷”的劲头,从应用基础研究出发,从机理上找出问题根源,再从工程实践中提炼出解决共性问题的方法。这种研发路径被他们称为“贯通式”研究。

  不同学科间交叉融合、取长补短,氛围好、能干事

  “博士都毕业了,还要去修本科生的课,后悔吗?”在大连理工大学高性能精密制造创新团队中,像周平这样“半路出家”的不在少数。如今已是大连理工大学机械工程学院教授的周平,曾用4个学期的时间,从头到尾把机械制造基础、机械设计这些本科课程听了一遍。这一切,源自他的一次选择。

  周平是力学专业博士,研究生期间曾参与过高性能精密制造项目。毕业后,当郭东明抛来“橄榄枝”,他多少还是有些犹豫:“转到这边,意味着原来的方向要全部放弃,一切都要重新开始。”最终,郭东明的一席话打消了他的顾虑:“面向将来,机械加工和力学一定要紧密结合。”

  “融合”是这支团队的一个鲜明特色。经过多年发展,团队形成了高性能复杂曲面零件精密制造、难加工材料复杂构件精密加工、超高精度表面和功能性表面层零件制造、高性能制造的建模与测量等4个优势突出的研究方向,汇集了不少来自物理、材料等专业的交叉学科人才。

  王永青介绍,团队中每一个大方向下还有若干小方向,每个方向上有不同层次的学术带头人。“既有整体规划,又给予科研人员充分的自由度,鼓励他们去新的研究领域‘开枝散叶’。”

  多年来,这支团队研究能力持续增强,不同学科间的学术思想交叉融合,团队效应明显:在团队35位老师中,40岁以下、40至50岁、50岁以上科研人员比例基本保持在1∶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,团队一直坚持“来去自由”,可是人才队伍一直保持着极高的稳定性,“氛围好、能干事”也吸引着更多的“新鲜血液”充实进来。

  像精密装备一样相互扶持,紧紧“咬合”在一起

  郭东明院士很关心年轻人的成长。“项目做完分奖金时,郭老师总是主动要求拿得最少,说年轻人要买房子,比他更需要用钱。”大连理工大学机械工程学院副院长刘巍说,“郭老师不止一次说过,他很得意的一件事,就是团队成员从没有因为利益纠葛,跑到他那里去‘告状’。”

  这种先人后己、淡泊名利的风气,不仅事关团队氛围,更决定了团队的长远发展。团队曾接过一个项目,收入十分可观,但创造性相对有限,郭东明马上叫停。有人不理解,他只问了两个问题:“钱是挣到了,可研究怎么办?学生谁来管?”直至今日,这支团队成员没有一人创办企业。“不开公司不是要求,也不是说开公司一定不好,但是回过头来看,这更能让我们心无旁骛地把研究做好。”王永青说。

  熟悉这支团队的人,对于他们从事科研的执着精神无不钦佩。为了做课题,他们经常一干就是大半夜,忙起来能到凌晨四五点。

  这支团队中,几乎没有主力、替补之分,无论谁冲上去都能独当一面。团队成员们在相互扶持中,形成了强大的凝聚力,就像精密的装备一样,紧紧地“咬合”在一起。“有人要出去访学交流,尽可放心,学生一定有人带,项目一定有人管。”刘巍说。

  刚满40岁的周平,非常重视团队学术研讨会上的“答辩”。即使已经身为教授,有了自己的学生,他还是会花很多心思做准备,“这样的机会很难得,是大家一起帮着我把研究思路好好地理个清楚。”

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