【从复合材料领域资深专家到新型研发机构负责人,他一直坚持“用的更好”是材料研发人员的行为导航,而他更是倾向于将材料更好的应用在能源和信息领域,以夯实现代社会发展基石,以模式、人才、资金等多种方式赋能区域材料产业,而他的梦之所系,则是能给汽车产业带来颠覆性变革的轻量化设计。济南经济广播记者郭慧对话山东产研先进材料研究院院长张博明,欢迎收听】
张博明院长从1995年攻读哈工大博士学位到今天,一直深耕复合材料领域,建树颇多。他历任北京航空航天大学先进复合材料研究中心副主任,上海飞机制造公司-北航民用飞机复合材料结构制造技术联合工程中心副主任等职务,并从2012年起担任中国复合材料学会秘书长。去年三月份,他履新山东产研先进材料研究院院长,又将视野拓展到整个材料领域,在他看来,这是一个“边学边干”的过程。
【记者:您太谦虚了!
张博明:确实是这样,因为材料这个领域非常宽。
记者:您在材料领域已经是26年了,那么从你这么多年的这种研究和学习的感受来看,你觉得这个材料,在国民经济或者是说在一个更大的范围内,它是一个什么角色?
张博明:这是一个很有意思的问题。材料在人类文明发展过程当中,很长一段时间是起到一个标志性的作用,咱们最早的人类石器时代、青铜时代,铁器时代,它都是根据不同的材料来命名的。那么到了工业革命以后,蒸汽机发明了,人类就进入了能源时代,光、电逐渐起主导作用,那么现在又进入到信息时代,材料的作用也在不断的发生变化。以前它相当于最核心的最主体的技术,一直被叫做人类文明社会的支柱,那么我们现在认为人类社会的支柱变成了三个:材料、能源和信息,但材料同时又是能源和信息这两个支柱的基础,因为这两个是离不开材料的。
记者:世界是物质的?
张博明:物质和材料是有一个本质的区别,有用的物质就是材料,东西没什么用处就不叫材料,它就叫物质。所以我们现在说材料是人类社会三大支柱之一,同时它又是另外两个支柱的基础。那么所以我们现在搞材料的人,研发的重点就是怎么能够把材料更好地应用在能源和信息领域。
记者:让这三个支柱都更强健有力一些。
张博明:对,就让他能够在另外两个支柱上面发挥更好的基础作用,这个是非常重要的一个指导思想。也就是说材料的研发,不能说我只考虑材料自己,我怎么去把材料做的强度越来越高,性能越来越好,你这样去思考这个问题就错了,我们必须考虑材料在它的应用领域上怎么去用的更好,这个是关键,你比如说我们举一个例子,大家可能也都听说过碳纤维,是一种非常优秀的材料,那么航空航天刚开始有很多应用,后来应用到体育、建筑、交通等很多领域。现在在整个碳纤维小圈子里面,真正的内行的话,他就不会说我追求碳纤维本身的强度,大家使劲儿去研发更高强度的碳纤维,因为它性能的提高本身对它的应用没有起到直接的支撑作用,它的应用我们可以说用一种水桶理论来讲,它的材料强度是一个已经很长的一根板,它再长,也不能增加桶的容量。你需要做的是把那些短板去提高,那么需要去考虑,比如说去降低它的成本,还有很多其他的跟应用相关的性能改变……】
在材料院,年轻人都愿意称呼张博明为“张老师”,在他们眼里,张老师既有一个学者的严谨,师长的随和,更有一个产业布局引领者的格局和担当。放弃近四十年的校园生活从新开始,以离岗创业的身份加入到山东产研院,建立先进材料研究院,在张博明看来,却是一个顺理成章的过程:
【张博明:我们这个行业叫新型研发机构,大学包括原来科学院,还有国家的原来的一些事业单位研究所等等,如果和新型研发机构对比的话,他们就是传统研发机构,我相当于从传统研发机构来到新型研发机构,这样的一个决策。我对新型研发机构非常看好,是我做这个决定的一个基础,还是希望把这些成果更好的产业化。首先是说我们认为新型研发机构它是代表着未来发展的一个趋势,它不是一个昙花一现的东西,它是一个汹涌蓬勃的、不可阻挡的潮流,将来有很多传统研发机构会向新型研发机构转化,很多人会从传统研发机构走出来走到新型研发机构,我们也许算是在浪潮里面,在中国算是走得稍微早一些,我们大概是这么样一个判断。就像科技部徐南平副部长说的,新型研发机构对传统研发机构的补充,就类似于改革开放初期,民营经济或者当时是乡镇企业对原有的国有经济的一个补充和冲击。后面的动力就是市场需求,我们国家经济社会的发展,整个市场的需求,对于科技创新创业的需求,传统研发机构已无法满足了,所以大家就自发的想办法。】
新型研发机构里,有科研人员的更广阔的未来,同时更蕴含着区域材料产业的未来。张博明介绍说,山东作为材料产业大省,是我国重要的能源、化工、冶金基础材料基地,已经呈现出高性能、复合化和绿色化发展等发展态势,但是仍然相对分散,以初加工为主,基于此,山东产研先进材料研究院从战略上扎根山东,重点向产业链上下游延伸布局,围绕超强纤维、纤维复合材料、有机高分子材料、高端化学品等领域和传统材料的功能化、高值化、绿色化,在泰安、淄博、东营、德州、章丘等地,已经布局建设了多家专业研究机构、材料设计与仿真平台和创新生态,并以人才、资金和模式等多种方式,进行赋能:
【张博明:我们现在逐渐的形成了三大主攻方向,这些以外的,我们就不做了。第一个方向就是我们叫泛半导体材料,或者是叫电子化学品材料,这个行业有不同的叫法,实际上就是材料对信息产业的一个重要支撑,这就回到咱一开始谈到的观点,材料本身是一个重要支柱,同时它要成为信息和能源这两个行业的一个关键的基础。那么咱们国家信息这方面,我们相当于比较急需的有某种程度上被国外卡脖子的地方就是半导体芯片,那么半导体芯片它在整个制造过程当中,它需要大量的高性能的辅助材料,咱们可以把它叫做泛半导体材料或者电子化学品材料。这些材料它有非常明显的特点:技术含量高、品种繁多、客户要求也很高、量不是很大,他没有量,但是缺了某一种材料芯片做不出来,手机也不行,啥也不行,它是非常关键的。之前这种领域其实往往都是被日韩,还有台湾的一些企业来把控,我们现在团队一个重要的追求就是在这个领域能够形成我们山东解决这方面产业的一个重要的力量。
记者:这是咱的一个方向。
张博明:对。我们的第二个方向就是我前面说的对能源行业的支撑,能源行业现在大家的重点就是绿色低碳,与现在碳中和、碳达峰紧密相关,绿色低碳既包含了比如说绿色化工的一些内容,把整个化工行业副产物的生产过程,进一步的去环保改造,让它更安全更环保。另外也包括做出来这个材料,让它在使用过程当中能够更加环保,比如说一些轻量化的材料,那么它的应用会让汽车烧油烧的更少,让它更加环保,另外还包括一些材料的循环利用,让他在尽量少的去减少制造过程当中的能耗。另外也包括对环境影响,比如说可降解材料,让它能够减少对整个自然环境或者是农业生态的影响,这些我们都把它放在这个绿色低碳领域,这是第二个大方向。第三个大的方向,去实现材料产业的数字化,就是让它和工业互联网和大数据、人工智能相结合,相当于是利用现代信息技术对传统材料进行改造,是一个非常重要的同时又是一个有待开垦的处女地,因为工业互联网其实现在大家炒得很热,但是真正实现产业化,真正去进行市场化推广的往往还是像阿里巴巴这种,它就是做买卖的,涉及到的技术层面的东西很少,包括一些号称工业互联网做的是非常好的,也基本上是围绕着商业运营去做的事情,但是其实不应该是这样,那么除了商业层面以外,还有一个层面就是普通人不太了解的,就是学术界,学术界其实用互联网也非常多,你像我们做教授的,我很多数据模型软件我都可以在互联网上进行分享,这个里面它的技术含量是非常高的,但是它的问题就是没有商业化,没有人赚钱,所以这是两张皮,下面是一个学术的分享,技术含量很高,反映了整个技术发展最前沿,但是它不卖钱,上面这个层面是卖钱的,但是它是老的产品,新产品基本上你看不到,我们现在想把这两张皮给它打穿,给它联系起来,能够直接在互联网上把有价值的技术,实现商业化,特别是来支撑新材料的设计。因为新材料的设计我认为一个关键就是链接了底层的学术技术和顶层的商业化,大家都对新材料设计感兴趣,那么我们怎么样去把新材料设计去实现互联网,实现人工智能和大数据去跟它结合,这是我们目前的三个主攻方向。】
无论是传统研发机构还是新型研发机构,无论是材料的研发还是数字化,最终靠的是人。材料院成立一年多时间,张博明很大部分精力都用在团队建设方面,并尝试进行了新型研发机构的岗位设置及职级体系设计,目前,材料院一支认同新型研发机构理念和价值,勇于开拓和担当的核心团队已经形成:
【张博明:我这里就讲两个我们团队的重要成员,我们叫产研材料研究院,我自己定的我们材料院的一些岗位,一个我们叫技术主管,一个叫产业主管。产业主管是一个92年的小女孩,清华的本硕,硕士毕业于清华五道口金融学院,可能一方面是她自己的性格,另外一方面就是说她认为这个事情必须要拼命的往前走,她们在上学的时候其实就是这样一个氛围,大家都在拼命往前走,所以她工作的时候,她就觉得怎么你们不拼命,这个事情你不就落在人家后面了,她就有这种本能。所以起到了一个很好的这样的推动带动作用。然后说我们技术主管,一个跟我同龄的老专家,他是日本东京大学的博士学位,然后在重庆大学当了10年教授,学术能力是毋庸置疑的,东京大学的博士,他们以前做的工作都是直接用英文思考,然后他在大学里面就非常反感这套评价体制,从大学出来,他就去了他们行业非常重要的两个企业,分别待了快10年,我把他从四川又请到济南来,他是金属这个行业的大专家,但是到我这来以后,我们在这边做的项目几乎一个金属的项目都没有,我们全是高分子陶瓷什么的,都是从头学,他都是直接拿英文和日文的专利来看,你告诉他哪个方向,自己摞一摞子专利,我们现在大概做了六七个新的方向,他都是自己经过这种最基本的、同时也是最前沿的这些资料的梳理,给我们指出来应该往哪个方向走——哪些是先进的、哪些是错误的、哪些是忽悠的,起到非常关键的作用,他乐此不疲,说我到你这工作一年,比我一辈子学的东西还多……】
在张博明院长的办公室墙壁上,张贴着中国范围内一系列材料的产业版图,所有的技术和研发,最终都要落到应用,落到产业。材料院已经上马了诸多项目,即将给相关产业带来令人向往的变化,但是张博明仍然谨慎的选择了“只讲一个例子”:
【张博明:我还是说一下我自己特别熟悉的材料领域,咱们现在其实无论是全球也好,还是中国,都特别重视新能源汽车,那么新能源汽车它其实有一个重要的需求,就是轻量化的需求,因为它的重量跟它的续航里程直接相关,同时又因为现在这个车的智能化未来发展肯定会加速,智能化带来的安全性就会大大的提高。新能源汽车本身它的安全性也会比燃油车安全性会更好,那么也就意味着它轻量化的空间会更大,他撞车的概率很小了,就不需要做那么结实了,因为现在你想想传统汽车两吨的铁里面坐一个100多斤的人,其实是非常的不合适的,所以车的轻量化是非常广阔的产业,从环保上来讲也是一个非常重要的追求,采用轻量化材料用到车上,实现车的轻量化,是我们做材料的人的一个重要的追求,是整个领域发展的一个重要方向。在这之前很多年我一直从事这个领域的研发,那就是把我自己做的复合材料应用到汽车上面,复合材料原来它主要是用在航空航天上,它起到了很好的减重的作用,但同时它很昂贵,不适合在大批量的汽车上应用,同时它制造也比较慢,汽车这个东西它必须是量很大,制造很快,我们其实一直在这个方向上在努力,通过材料技术,通过制造工艺的提高,去让复合材料能够接近汽车行业的需要,能够实现汽车的大批量的应用,同时带来减重的效益,还要降低成本,要和原来的材料解决方案对比,我们至少不能比人家贵,所以各方面要求都非常高,我们这个团队目前在这方面做了一些布局,包括现在准备引进低成本大丝束碳纤维生产线到山东来,也包括和意大利的一个成套技术解决方案的团队,把他们引进到淄博,将来做全复合材料的车身,另外我们现在也在做一些低成本的材料,现在主要是针对新能源汽车的电池箱体去推广应用,也在上海要引进一个设计公司,来专门做汽车零件的设计仿真,希望把这些项目从材料制造设计、应用多方面去形成我们的一个技术能力和特长,大家一起努力去实现汽车复合材料的推广应用,实现新能源汽车的轻量化……】
(《济南新动能百人访谈》由有人物联网独家冠名播出)
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