領航新材料 當今世界殊
——記中南大學難熔金屬與硬質合金研究所所長、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。對材料的認識以及研制材料、發(fā)展材料和使用材料的能力是人類社會進步的最基礎、最原始、最本質的驅動力。而在這條人類發(fā)展進步的道路上，一定是有這樣一批默默無聞、堅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，一代產業(yè)；一代材料，一代裝備——新材料是國民經(jīng)濟的先導性產業(yè)和高端制造及國防工業(yè)發(fā)展等的關鍵保障，也是世界各國戰(zhàn)略競爭的焦點。因而，圍繞新材料的開發(fā)和產業(yè)化，國家投入了大量人力物力財力。正因為“新”，所以需要從無到有搞研發(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，榮譽的殿堂掛滿軍功章——她用青春的默默堅守譜寫下對祖國的承諾，“讓成果走出實驗室，讓創(chuàng)新引領科技發(fā)展，讓知識更有價值。我們要做世界一流”。

永攀科研高峰 爭做世界一流

1990年，范景蓮投身難熔合金新材料、新技術和基礎理論研究，這一做就是近30年。對于新世紀之前相對落后的中國科技水平來說，這個專業(yè)屬于“高精尖”。而作為“高精尖”最集中的技術領域，國防工業(yè)對先進材料的依賴性也最直接、最敏感，因而先進材料技術也始終引領支撐著國防裝備的發(fā)展。范景蓮對此深有感觸，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韌性嚴重不足的問題。在當時，熱端構件材料的熱防護問題是國際公認的最突出的技術難題，成為新型空天飛行器研制的關鍵技術瓶頸。

如何研制一種全新的超高溫材料，使其既具有優(yōu)異的高溫強韌，又具備長時間抗氧化、抗燒蝕與輕量化的特性？這個問題一直縈繞在她心頭，吃飯走路，甚至睡覺時都在思考?！八嗦访嫔翔偳读撕芏嘈〉涅Z卵石，它們具有很高的強度?！睘槭裁茨?？范景蓮的靈感突然迸發(fā)，她有了一個引入“納米”的大膽設想，“路面上的小石頭就相當于納米陶瓷，水泥的基體就相當于難熔金屬，相當于用微納復合技術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、低密度特性，又像金屬一樣可以延展?！?/p>

2006年，范景蓮到北京匯報但卻被潑了涼水，這一設想甚至被專家當作笑話?！懊绹?、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，我們永遠做不出世界一流?！?/p>

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笑話，但只有認真的人才敢于把笑話變成夢想，把夢想變成道路。巾幗不讓須眉，繼承湖南人獨有的“霸得蠻”的性子，范景蓮“不達目標誓不罷休”。

回到長沙，她一頭扎進實驗室逐個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)費不足，她咬咬牙付了三成貨款，從工廠買來燒結爐不分晝夜地試驗，終于在一年后燒出了讓人滿意的材料樣件。在做材料檢測的時候，一家航天權威單位的工作人員都大呼不可思議。

中國兵器工業(yè)集團導彈專家、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合材料基地

就這樣，范景蓮帶領團隊，原創(chuàng)性發(fā)明了超高溫輕質難熔金屬基抗燒蝕復合材料，為新型空天飛行器和火箭發(fā)動機提供高性能關鍵高溫材料保障。該技術成果為國內外原創(chuàng)，填補世界空白，成為新型空天飛行器前緣熱端部件的重要關鍵材料，為我國新型空天飛行器的研制提供關鍵高溫材料保障，被權威部門評價為：“中南大學范景蓮輕質難熔金屬取得了重大突破，在重大科技專項耐高溫材料做出了重要貢獻。”

同時，范景蓮還將超高溫難熔金屬材料成果拓展應用于空空導彈、空地導彈的高能固體火箭發(fā)動機，滿足了火箭發(fā)動機在大推力，高動壓，耐3000℃以上的強的抗沖刷、抗沖擊和抗燒蝕性能要求，成為多項國家重大高新工程和型號的關鍵高溫部件唯一材料，其產品應用于我國新一代戰(zhàn)機和新型空地導彈。該研究成果申請和獲得國家（國防）發(fā)明專利32項，2012年她本人也因此獲得該項工程先進個人二等獎。

隨后，新型細晶高性能鎢基復合材料、全鎢偏濾器材料和部件制備技術的“硬骨頭”依次被攻克，她因此走上國家科學技術獎的領獎臺。我國鎢材料研究在她的努力下，躋身國際最前沿。緊接著，她又帶領團隊發(fā)明未來核聚變堆面向等離子體最關鍵全鎢偏濾器材料和部件制備技術，將我國鎢材料研究推向國際最前沿領域。其研究成果獲國際鎢領域最權威刊物評價為“鎢領域重大技術進展”，國際核聚變權威機構CEA法國原子能委員會評價其“為全鎢偏濾器提供全新技術途徑”。相關成果發(fā)表高水平論文40余篇，申請發(fā)明專利15項、獲得國家發(fā)明專利授權9項和國際專利授權1項。

在今年剛剛結束的第三屆中國軍民兩用技術創(chuàng)新應用大賽決賽中，范景蓮帶領的長沙微納坤宸新材料有限公司憑借超高溫輕質難熔金屬基材料摘得金獎。范景蓮的科研還在繼續(xù)?！白鰢肋@么大的難題，如果我不去做誰去做，我有責任和義務，我要去不斷地為我們國家的國防工程、能源保護去努力?！狈毒吧彽某兄Z擲地有聲。

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

產學研協(xié)同創(chuàng)新 “中國創(chuàng)造”更上新臺階

縱觀從200多年前第一次工業(yè)革命開始，科技無疑是推動社會進步的原動力。但其中相同的一點是，只有產業(yè)化成功的科學技術成功才能在經(jīng)濟發(fā)展中真正體現(xiàn)其價值。

2014年，新材料研制出來了，范景蓮卻遇到了另一個難題。航天專家走進中南大學簡陋的實驗室參觀后提出：“材料技術國際領先，但是沒法加工，更別說工業(yè)化了?！边@個情況范景蓮心里非常清楚：“材料再好，因為沒法加工成部件他們也用不了。這個問題必須由我們解決，否則這個材料就沒前途?！倍鴮嶋H情況卻是荊棘叢生，沒有試驗場地、沒有設備、沒有經(jīng)費、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；沒有設備，她買來普通車床自己摸索工藝做樣品；沒有經(jīng)費，她連貸款加團隊眾籌。最終，在寧鄉(xiāng)高新區(qū)給予的產業(yè)引導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，解決材料產業(yè)化的一系列瓶頸問題。

2015年9月，公司投產；2017年，實現(xiàn)批量生產，完成三大類產品的軍工鑒定與定型，可生產10多種高端材料產品。此外，通過技術和裝備集成創(chuàng)新，范景蓮帶領團隊還研制出系列新型高性能鎢基復合材料和超大尺寸鎢材，形成了多種規(guī)格和品種的產品，成功用于我國10多項重點、重大工程，為保障國家安全做出了重要貢獻。超大規(guī)格鎢材在國內11家企業(yè)成功推廣應用，同時產品出口國外，應用于新能源、微電子信息等高端技術領域。取得顯著經(jīng)濟效益的同時，產品性能也達到國際先進水平，引領了我國鎢材向高、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，申請和獲得發(fā)明專利授權22項，獲國家技術發(fā)明獎二等獎1項（排名第一）、國家科技進步獎二等獎1項、省部級一等獎3項、省部級二等獎4項。

既做科研，又做產業(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隊。“我們范老師一天到晚往車間跑，我們都覺得她不像一個董事長，更像我們車間的一個大師傅?！遍L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、工程人員組成的團隊，更是融合了產學研的各個方面，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?！斑@是一支年輕的團隊，其中有的成員從研究生、博士生在讀就直接投入到這項偉大的事業(yè)中?！狈毒吧徴f，“之前他們都是散兵游勇，如今隨著產品的問世、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的國家正式科研產業(yè)化隊伍?！比缃瘢m沒有創(chuàng)富千貫，卻實現(xiàn)了“讓成果走出實驗室，創(chuàng)新引領科技發(fā)展，讓知識更有價值”的轉變?！拔覐臎]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?！狈毒吧徴劦焦境闪⒌某跣?。如今她的心愿是：“將新研制的材料推廣到國家核能、核電、微電子等各個領域，做新材料的領跑者，讓材料引領未來。”

結合自己多年經(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。我們以前強調產學研合作，但有的僅僅停留在表面而沒有進行深層次的合作?！彼粲?，要突出原始創(chuàng)新，一味跟隨永遠難以超越。而原始創(chuàng)新，必須要進行深度合作，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)造價值。一句話，就是“用原始創(chuàng)新去創(chuàng)造價值”。

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)達國家，10多年前，甚至200多年前的第一次工業(yè)革命時期，他們就在不斷從事科研創(chuàng)新工作。我國起步晚，上世紀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，對材料深度加工研發(fā)較少。當前資源日漸匱乏，如果不深度挖掘科學技術，資源終將枯竭?！彼岬?，“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資源，而擁有豐富地下礦產鎢鉬資源卻不開采。”她表示自己深深的擔憂，如果再不重視資源的保護，將使子孫后代后患無窮。

沉舟側畔千帆過，病樹前頭萬木春?！澳惚葎e人高明一點的是，別人看不到的問題，你能看到?！狈毒吧徴f。辦公室里的一床被子陪伴了她一個個奮斗的夜晚?；貞浧鹜拢岬?，“晚上干到凌晨兩三點就不便于回家，就在這里躺幾個小時，第二天就繼續(xù)干事。每當深夜加班的時候，我總會想起父親?！彼f，在父親眼中，有功于國家才是一個人活著的最大價值。父親的教導早已根植于范景蓮的內心，“如果你為了獎勵去奮斗、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、長時間、多方位的積累沉淀才能完成?！?/p>

在第三屆中國軍民兩用技術創(chuàng)新應用大賽獲得金獎后，寧鄉(xiāng)市委書記、市長、高新區(qū)書記領導現(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域多個型號產品的唯一供應商。創(chuàng)新是新材料產業(yè)發(fā)展的關鍵驅動力。在她的藍圖里，這也絕不僅僅是一家產品提供商，而應該是一個集聚各類創(chuàng)新資源、擁有核心關鍵技術、可以高效解決實際問題、團隊成員可協(xié)同創(chuàng)新的平臺。而依托這個平臺，范景蓮想讓“中國創(chuàng)造”的材料及產品走出國門、走向世界。創(chuàng)新永無止境。希望在不久的將來，范景蓮可以帶領她的團隊在新材料的國際舞臺上，發(fā)出“中國創(chuàng)造”最強音。

范景蓮，長沙微納坤宸新材料有限公司董事長、中南大學難熔金屬與硬質合金研究所所長、湖南省納米材料工程中心常務副主任，先后榮獲國家杰出青年基金、中組部“萬人計劃”、教育部“長江學者”、全國創(chuàng)新爭先獎、何梁何利基金、全國優(yōu)秀科技工作者，享受國務院特殊津貼。兼任總裝專項、國防科工局專家，國家獎勵計劃專家，國家核聚變重大專項專家組組長，硬質合金國家重點實驗室學術委員，美國粉末冶金協(xié)會會員，中國鎢協(xié)顧問、理事，《中國鎢業(yè)》和《硬質合金》編委。