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勇攀科技高峰背后的中国建材总院精神

    更新时间:2024-06-10    点击次数:428次    编辑:宣传部

5月27日,总院在《企业观察报》发表专题文章《勇攀科技高峰背后的中国建材总院精神》。这里有勇攀科技高峰的热血故事,有诠释“总院精神”的生动实例,小料带您一起感受那份执着与拼搏。



创建于1950年10月的中国建筑材料科学研究总院有限公司(简称中国建材总院),是新中国首批建材科研机构。成立74年以来,中国建材总院创造了中国建材科技史上多个零的突破,被誉为“新中国建材科技的摇篮和发源地”,为我国国民经济建设、国防军工事业发展做出了突出贡献。

当下,面对新一轮科技革命和产业变革的机遇期,中国建材总院坚守中国建材集团的“中央研究院和产业战略研究院”定位,聚焦“无机非金属材料研究与发展”核心主业,打造原创技术策源地,积极培育战略性新兴产业,为行业高质量发展提供整体解决方案,全力打造具有国际竞争力的一流科技企业。

立足74年历史底蕴,中国建材总院不断传承并形成了“胸怀祖国的大我精神、敢为人先的攻坚精神、守正创新的探索精神、勇担使命的奉献精神”,这也是中国建材总院胸怀国之大者、打造国之大材,勇攀科技高峰的强大精神动力。

近期,《企业观察报》走进中国建材总院,听总院人讲述一个个生动鲜活的故事,阐释总院精神。这些故事为中国建材总院精神写下了深刻注脚。


01 胸怀祖国的大我精神



在中国建材总院,吴中伟院士的故事是胸怀祖国的大我精神的生动写照。

1953年初,中苏合建军用机场跑道,在苏联专家指导下,大家都相信工程必然顺利完工。可正当工程师们看着热火朝天的建设现场,想象着祖国的战机从此又多了一处坚实可靠的港湾时,苏方却提出工程用的混凝土发生强度衰减,耐久性问题严重,原因是中方提供的水泥掺加了矿渣,产品不合格,并要求巨额索赔。是否应该赔偿这笔钱,中苏双方互不相让。



“在那个年代,无人敢与苏联专家抗争,得罪他们的后果大家可不敢想!”中国建材总院的老一辈科学家们如是感叹。

就在无人敢于挑战苏联权威专家时,吴中伟站了出来:“到底有没有问题,得研究了才知道。问题在哪儿我去解释!在维护祖国声誉和利益的节骨眼上,在尊重科学、实事求是的原则上,不是谁资历老,谁话语权大就是对的。”

在苏联方面撒手不管、工作环境恶劣、实验设备缺乏的情况下,吴中伟没有再找苏方多解释一句,而是带着两位青年工程师默不作声,埋头苦干。三个月后,吴中伟带来了数十张精心绘制的图表和一摞厚厚的原始数据。科学数据不会说谎,这些图表和数据向苏方证实了工程用混凝土是耐久的。

这就是老一代科学家在祖国需要时挺身而出,在问题错综复杂时攻坚克难,在权威压迫时勇于探索,在条件艰苦时无私奉献的大我精神。

吴中伟院士组织起中国第一支混凝土研究队伍,率先建立了膨胀混凝土与自应力混凝土理论与技术体系,首次提出了“高性能混凝土”概念,被誉为中国混凝土科学技术的先驱与奠基人。

1999年,他出版了《高性能混凝土》一书,该书被业内誉为“中国混凝土专业的圣经”。吴中伟院士“爱祖国,惜寸阴”的信条,至今仍是铭刻在每一个中国建材总院人心中的信仰,彰显了总院“胸怀祖国的大我精神”。




02 敢为人先的攻坚精神




上世纪七十年代初,为了解决机械制造、航空工业、计量等领域对精密测量技术的急需,我国从美国引进了一台双频激光干涉仪样机,到货后竟发现仪器的“心脏”激光器被拆掉了,经沟通后得知,用以制造激光器的零膨胀石英玻璃属于美国的战略性限制材料。

于是,以机电部为主的会战攻关组决定自行研制零膨胀石英玻璃,这个任务下达给了中国建材总院当时的石英玻璃研究室。面对这一闻所未闻的特殊材料,在人力、物力和资金都极为有限的条件下,顾真安毅然接下了这一任务。

他首先在石英玻璃中加入三种不同氧化物,采用电阻炉、固体气炼、液体气炼三种不同的熔制工艺进行探索实验。确定掺杂物种类后,采用液体气炼工艺对制备玻璃的试验条件、工艺参数、玻璃成分和热膨胀性能进行了系统研究,得出了石英玻璃中掺杂量和膨胀系数的关联规律,获得了具有实用价值的低膨胀石英玻璃,并成功研制了零膨胀石英玻璃激光管,满足了高精度双频激光干涉仪的需求,填补了国内空白,打破了国外封锁。

在中国建材总院,顾真安院士对于玻璃的痴迷已经成为一段佳话。

2022年11月底,装置着中国建材总院自主研制的耐辐照石英玻璃的神舟十五号顺利升空。就是这样一块不起眼的玻璃,却凝聚了顾真安率领的中国建材总院老中青三代科技工作者攻坚克难三十载的智慧与心血。

曾任顾真安助手的陈文彩,如今已是85岁高龄了,对于研制耐辐照石英玻璃的那段经历,陈文彩至今记忆犹新。

1987年,航天领域相关单位找到中国建材总院,提出需要一款经宇宙射线辐照不变黑并能过滤紫外线的特殊石英玻璃。时任中国建材总院国家石英玻璃质监中心主任的顾真安,接下了这块难啃的“硬骨头”。


陈文彩回忆,当时他们都认为,耐辐照石英玻璃需要解决的是一个“不可能解决”的矛盾。因为滤紫外线需要掺杂特定元素,而耐辐照又需要玻璃具有极高的纯度,尽量不要有杂质。

但顾真安觉得,“外国人能做出来,我们就一定做得出来。”于是,顾真安和陈文彩一头钻进实验室研究所需元素性能,下笨功夫不断实验。

陈文彩说,玻璃配方是第一步,也是技术难点。顾真安照着元素周期表,将所有相关元素在石英玻璃中的应用与变化都分析研究了一遍,最终找出了能滤紫外线、调节玻璃纯度的关键元素及配比。

陈文彩至今都记得,当时,顾真安的实验室光线不好,桌椅板凳都很破旧,休息的床也是由门板拼成的。他整天待在实验室里,反复研究元素的跃迁光谱、能级与吸收。记录实验数据、画着实验图表的笔记本,叠成了厚厚的一摞。

功夫不负有心人。1993年,顾真安团队终于研制出了耐辐照石英玻璃;1996年,耐辐照石英玻璃获得国家科技进步二等奖;1997年,顾真安当选中国工程院院士,他也是中国石英玻璃领域首位院士。


此后,顾真安又与时任中国建材总院石英所(现为石英院)所长的王玉芬带领团队于2001年研制出中国第一个立式化学气相沉积工艺制备的高纯石英玻璃坨。

2012年,中国建材总院衢州高性能石英玻璃研发与产业化基地正式投产运营,中国建材总院石英领域的青年科研人员在这里不断耕耘,推动耐辐照石英玻璃生产步入自动化、智能化的快车道。耐辐照石英玻璃一次次飞向太空,为我国遥感卫星、载人航天、探月探火等重大工程立下了汗马功劳。

顾真安院士以“比宝石更美更珍贵的是玻璃”的痴迷勇攀科技高峰,勇于直面困难,为我国石英玻璃事业的发展做出了不可磨灭的贡献,彰显了总院人“敢为人先的攻坚精神”。




03 守正创新的探索精神




1982年6月,天津大学姚建铨教授在美国作了两年访问学者后回国,迅速来到人工晶体院,介绍他在美国期间使用了一种名为KTP的非线性光学晶体,性能非常好,但价格也相当贵:一块3mm×3mm×5mm的KTP倍频器售价2750美元,对中国还实行禁运。

他把在美期间的积蓄都凑上,想买一块带回国来,人家不卖。有一天,姚教授的老板作实验,不小心把一块KTP倍频器掉在实验台上打碎了。姚教授一看机会来了,便向他老板说:“你瞧,这块KTP已经摔碎了,给我一块碎片拿回去做做实验吧。”老板回答说:“不行,KTP是美国军方资助的项目,对共产党国家禁运。碎片也不许带出实验室!”

因此,姚教授迫切希望人工晶体院能进行KTP晶体的生长。

那时,人工晶体院的晶体生长专家沈德忠正在研究非线性光学晶体。回国后的姚建铨见到沈德忠,就鼓励他生长KTP晶体。在姚建铨这种爱国热情的感染下,沈德忠、黄朝恩共同带领团队生长KTP。


杜邦公司当时生长KTP晶体是在高压釜内,在3000大气压、800℃的压力和温度下进行的。那时在国内还很难找到在800℃下能耐3000大气压的钢材。要长KTP,只能另想办法。在仔细分析KTP的化学组成、晶体结构、晶体生长习性等基本情况后,沈德忠团队选择了顶部籽晶熔剂法(简称TSS法)来生长KTP。那时已用该法成功地长出了质量上乘的铌酸钾晶体,在此基础上,针对KTP晶体的生长特点,对TSS法进行了革新,创造出一套适合KTP晶体生长的新TSS法。不到半年的时间里,就长出了可供性能测试的高光学质量的KTP单晶。


这是世界上第一次用熔剂法长出可用的KTP晶体。此后,人工晶体院建立了KTP晶体生产线,批量提供优质KTP倍频器,不仅打破了美国对我国的禁运,KTP产品还大量销售到包括美国在内的许多国家,在为我国赚取数百万美元外汇的同时,推动了世界熔剂法生长KTP技术的快速发展。

沈德忠院士以十年磨一剑的顽强,在艰苦条件下领衔研制非线性晶体,不迷信不盲从国外技术路线,开创KTP晶体生产新方法,打破了国外封锁,满足了国家重大需求,彰显了总院人“守正创新的探索精神”。




04 勇担使命的奉献精神





作为吴中伟建立的混凝土研究中心的传承人,如今,中国建材总院混凝土科学与工程研究所所长王振地正在带领团队继续在混凝土领域寻求新的突破和高度。

3D打印被视为引领新一轮科技革命和产业变革的核心技术之一,在过去10年取得了快速发展,世界各国在该领域投入大量资源。中国建材总院混凝土科学与工程研究所是国内较早开展混凝土3D打印研究工作的单位之一。


王振地带领团队站在保障国家产业安全的高度,在3D打印水泥基材料的组成设计,配筋技术以及标准评价方面进行了深入的研究。在国内外率先开发出层间长程连续纵向配筋技术,经配筋验证,抗弯拉承载力获得突破性提高,该技术集成了订书针式、射钉式和垂直插筋式自动配筋工艺,提高了混凝土3D打印的整体性和实用性,为混凝土3D打印自动配筋的国际难题提供了中国解决方案,走在了国际前沿。针对当前行业缺乏相应标准规范的现状,编写了建材行业首部术语标准《3D打印水泥基材料术语》,奠定了3D打印混凝土行业的术语体系,促进了混凝土3D打印的应用和发展,为国家3D打印混凝土健康有序发展做出了重要贡献。

王振地认为,科研工作者最重要的品格就是创新和坚持,科研要探索未知,但探索未知的过程中是充满艰难险阻的,要抱有不怕困难、不怕坐冷板凳的探索精神,才能成为仰望星空,脚踏实地的人。

“吴中伟先生留下的话很简单,但意义却很重大。作为年轻一代,能不能把这种精神传承下来,我认为我还需努力。在无垠的科学世界里,事情干得越多,越会察觉自己的无知、发现自己的不足。而‘爱祖国,惜寸阴’,则是我们感到困惑迷茫时那盏指路的明灯,热爱祖国,珍惜时光,努力工作,就是对国家最好的贡献。”王振地说。

王振地博士深耕3D打印混凝土的故事,展现了新一代总院科技工作者,服务国家战略的生动实践,彰显了总院人“勇担使命的奉献精神”。

秉承总院精神,中国建材总院的年轻一代科研人员正在不断追求突破与创新。

74年的发展历程中,中国建材总院始终贯穿大视野、大格局,把总院发展融入党和国家事业,丈量大势所需、考量时代所盼;始终将国家利益摆在首位,在科技创新的路上,自带干粮先出发,敢于迎难而上,敢为天下先;始终践行长期主义,坚持做难而有价值的事,突破了一大批关键技术,取得了多项重大科技成果;不沽名钓誉、不好高骛远,做惊天动地事,做隐姓埋名人,始终是一代又一代中国建材总院人的信条。

未来,中国建材总院将继续履行“服务国家重大工程、服务国防现代化建设、服务国民经济主战场”的企业使命。在“胸怀祖国的大我精神、敢为人先的攻坚精神、守正创新的探索精神、勇担使命的奉献精神”的激励感召下,践行“科技向善、长坡厚雪、见大行远、五湖四海、接续奋斗”的价值导向,形成源源不断的科技创新内生动力。




素材来源丨企业观察报、中国建材总院


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