2004年度國(guó)家科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)勵(lì)活動(dòng)已落下帷幕。令人矚目的材料領(lǐng)域的兩項(xiàng)成果“耐高溫長(zhǎng)壽命抗氧化陶瓷基復(fù)合材料應(yīng)用技術(shù)”和“高性能炭/炭航空制動(dòng)材料的制備技術(shù)”,分獲國(guó)家技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)。打破了自國(guó)家技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)設(shè)立以來(lái)一等獎(jiǎng)連續(xù)6年空缺的局面。此外,在這次獎(jiǎng)勵(lì)大會(huì)上,材料領(lǐng)域捷報(bào)頻傳,“若干新型光功能材料的基礎(chǔ)研究和應(yīng)用探索”等10多項(xiàng)材料相關(guān)項(xiàng)目獲得2004年度國(guó)家自然科學(xué)獎(jiǎng)二等獎(jiǎng),“陶瓷膠態(tài)成型新工藝”、“具有抗菌、交貨空氣及產(chǎn)生負(fù)離子的功能材料”等多項(xiàng)材料相關(guān)項(xiàng)目獲得2004年度國(guó)家技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)二等獎(jiǎng),“低碳鐵素體/珠光體鋼的超細(xì)晶強(qiáng)韌與控制技術(shù)”項(xiàng)目獲得2004年度國(guó)家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng),“若能化系列共聚脂和纖維的研究開(kāi)發(fā)”等多項(xiàng)材料相關(guān)項(xiàng)目獲得2004年度國(guó)家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)。
“耐高溫長(zhǎng)壽命抗氧化陶瓷基復(fù)合材料應(yīng)用技術(shù)”由西北工業(yè)大學(xué)張立同院士等主持完成。成果整體技術(shù)躋身國(guó)際先進(jìn)行列,材料綜合性能達(dá)到國(guó)際*水平,從而打破了國(guó)際高技術(shù)封鎖,對(duì)國(guó)防科技工業(yè)和國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展都將發(fā)揮重大作用。該項(xiàng)目研制的連續(xù)纖維增韌碳化硅陶瓷基復(fù)合材料是國(guó)際上公認(rèn)的反映一個(gè)國(guó)家先進(jìn)航空航天器制造能力的新型熱結(jié)構(gòu)材料,我國(guó)是繼法國(guó)和美國(guó)之后第3個(gè)掌握此技術(shù)的國(guó)家。
“高性能炭/炭航空制動(dòng)材料的制備技術(shù)”由中南大學(xué)黃伯云院士等完成。涉及高性能炭/炭剎車(chē)材料的研究、開(kāi)發(fā)及產(chǎn)業(yè)化。以前,炭/炭復(fù)合材料航空剎車(chē)副只有美、英、法3國(guó)能生產(chǎn),壟斷了國(guó)際市場(chǎng),并實(shí)行嚴(yán)密的技術(shù)封鎖。中南大學(xué)的科研人員在國(guó)際上*采用新的先進(jìn)技術(shù)及裝置實(shí)現(xiàn)了炭剎車(chē)副的工業(yè)化生產(chǎn),打破了國(guó)外高技術(shù)封鎖,確保實(shí)現(xiàn)我國(guó)數(shù)百架進(jìn)口大型干線飛機(jī)炭/炭剎車(chē)材料國(guó)產(chǎn)化和國(guó)家航空戰(zhàn)略安全,在國(guó)防上更具重要意義。
這兩項(xiàng)成果均屬于復(fù)合材料的制備研究,都經(jīng)過(guò)了從研究方向的選擇、新理論的提出,到關(guān)鍵技術(shù)的突破、*終能夠?qū)嶋H應(yīng)用的研究歷程。在這個(gè)過(guò)程中國(guó)家自然科學(xué)基金在研究方向的選擇和基礎(chǔ)理論的提出等方面起到了一定作用,以耐高溫長(zhǎng)壽命抗氧化陶瓷基復(fù)合材料的研究為例,張立同院士先后承擔(dān)了國(guó)家“863”、國(guó)防預(yù)研、國(guó)家安全重大基礎(chǔ)研究和國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目等課題研究,解決了航空、航天發(fā)展需要的多種陶瓷材料問(wèn)題。課題組自1989年以來(lái),先后獲得10項(xiàng)自然科學(xué)基金項(xiàng)目資助。相對(duì)于其他項(xiàng)目自然科學(xué)基金資助強(qiáng)度并不大,但基金較早、持續(xù)的資助,對(duì)于張立同院士提出陶瓷基復(fù)合材料研究的新方向,發(fā)展“具有類(lèi)似金屬斷裂行為的連續(xù)纖維增韌高溫陶瓷基復(fù)合材料”的思想具有很重要的意義并使課題組可以在一個(gè)方向上進(jìn)行長(zhǎng)期的研究探索,張?jiān)菏康难芯肯群笫,可謂“十年磨一劍”。他們堅(jiān)持理論創(chuàng)新,沖破國(guó)際上“纖維性能越高越好”和“復(fù)合材料越致密越好”的誤區(qū),提出“陶瓷基復(fù)合材料新型強(qiáng)韌化理論”,成為“高性能、低成本制備技術(shù)”核心發(fā)明的理論支撐。同時(shí)基金項(xiàng)目的連續(xù)支持對(duì)于凝聚人才并促使在長(zhǎng)期、共同的研究中形成一支有理論基礎(chǔ)和科技創(chuàng)新的研究團(tuán)隊(duì)發(fā)揮了重要作用。
材料是進(jìn)行各項(xiàng)建設(shè)、發(fā)展基礎(chǔ)工業(yè)與開(kāi)發(fā)新技術(shù)、新產(chǎn)業(yè)的支撐和基礎(chǔ),傳統(tǒng)材料量大面廣,是諸多支柱產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ),是資源與能源的消耗大戶(hù),是所有工業(yè)生產(chǎn)中的主要污染源,是國(guó)民經(jīng)濟(jì)、人類(lèi)社會(huì)是否可持續(xù)發(fā)展的決定性因素,必須給予高度重視。新材料是高技術(shù)產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)和先導(dǎo),縱觀材料科學(xué)歷史的發(fā)展,每一次材料研究的突破,每一次新材料的誕生都為現(xiàn)代高技術(shù)產(chǎn)業(yè)的形成奠定了基礎(chǔ)。信息技術(shù)離不開(kāi)信息功能材料作依托;高比強(qiáng)度、高比剛度的高溫材料的不斷進(jìn)步促進(jìn)了我國(guó)現(xiàn)代航空、航天事業(yè)的發(fā)展。從*艘宇宙飛船采用以新材料制成的隔熱瓦、涂復(fù)碳化硅的熱解碳/碳復(fù)合材料等到高溫、高強(qiáng)弦窗玻璃及各種溫控涂層普遍用于各種空間飛行器以及“哥倫比亞”號(hào)空難,更引起了人們對(duì)通用關(guān)鍵材料的關(guān)注。實(shí)踐證明,發(fā)展材料,必須深入開(kāi)發(fā)相應(yīng)的科學(xué)與工程的基礎(chǔ)研究,不進(jìn)行基礎(chǔ)研究,刻意模仿,充其量只能跟在外國(guó)科學(xué)技術(shù)的后面亦步亦趨,不可能有重大的革新和創(chuàng)造。長(zhǎng)期以來(lái),日美兩國(guó)十分重視材料的合成與制備研究,因而能更迅速地開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品、占領(lǐng)新市場(chǎng)。在我國(guó),材料合成與制備的研究常被視為簡(jiǎn)單的工藝學(xué)而忽略其基礎(chǔ)研究?jī)?nèi)涵,重視程度不夠,而*新、*先進(jìn)的技術(shù)和關(guān)鍵原料、材料是不可能從國(guó)外引進(jìn)的。只有充分依靠本國(guó)的科技力量,通過(guò)必要的基礎(chǔ)研究,才能自力更生地使新技術(shù)、高技術(shù)在我國(guó)生根、發(fā)芽并成長(zhǎng)起來(lái)。
從張立同院士等課題組獲獎(jiǎng)的例子中,我們可以看到,材料科學(xué)的研究成功來(lái)源于對(duì)于新理論、新技術(shù)、新工藝的不斷創(chuàng)新和探索,來(lái)源于持之以恒的鉆研,來(lái)自于不浮躁的、腳踏實(shí)地的工作作風(fēng)。正是由于國(guó)家長(zhǎng)期、大力的支持使得我國(guó)的材料研究在國(guó)家上占有一席之地,溫家寶總理在4月11日中國(guó)-印度商務(wù)合作大會(huì)講話中指出:“加強(qiáng)高技術(shù)領(lǐng)域合作。印度在空間技術(shù)、信息技術(shù)和海洋技術(shù)等方面成就*,鐵別是軟件產(chǎn)業(yè)在世界*。中國(guó)在新材料技術(shù)、生物技術(shù)、信息技術(shù),特別在計(jì)算機(jī)硬件和通訊等領(lǐng)域具有明顯優(yōu)勢(shì)。雙方在這些方面以及其他高科技領(lǐng)域的合作大有可為”,溫總理的講話肯定了我國(guó)新材料的成績(jī)。要想在新材料的研究上取得更大的成績(jī),就必須保證在材料科學(xué)的基礎(chǔ)研究上給予長(zhǎng)期、穩(wěn)定的大力支持。