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“個人成長應(yīng)融入國家社會的發(fā)展。”近日，在接受《中國科學(xué)報》采訪時，中國工程院院士劉正東強調(diào)行勝于言，他正以自己對待科研認真、執(zhí)著的行為影響著同事、學(xué)生和身邊的人。

選擇可能的“卡脖子”問題

“你如果想進入科技殿堂，一定要先選擇一個即將迅速成長的領(lǐng)域，然后用你的一生與她一起成長。”在加拿大不列顛哥倫比亞大學(xué)(UBC)讀博士時，導(dǎo)師Keith Brimacombe的一句告誡和劉正東的想法不謀而合，也成為他求學(xué)和30余年結(jié)緣鋼鐵研究的寫照。

1990年從清華大學(xué)金屬壓力加工專業(yè)畢業(yè)后，劉正東到鋼鐵研究總院攻讀金屬熱處理專業(yè)碩士學(xué)位。1996年懷著對鋼鐵冶金專家Keith Brimacombe(加拿大兩院院士和美國工程院院士)的崇敬，他選擇到UBC深造。

2001年，完成冶金工程博士學(xué)位后，劉正東回到鋼鐵研究總院。剛回來時，他所在的研究組只有4人。

“那時我國超超臨界火電和百萬千瓦核電工程還未啟動，研究組以給中小企業(yè)做臨時性技術(shù)服務(wù)為主。我感到中國經(jīng)濟發(fā)展需要能源工業(yè)支撐，超超臨界火電和百萬千瓦核電是先進的能源工程技術(shù)，而發(fā)展這些技術(shù)的‘卡脖子’問題主要是關(guān)鍵原材料，即高壓鍋爐管和核用大鍛件等。這些恰是我們可以做的事情。”劉正東說。

抱著“回來就是要做點事情”的想法，劉正東迅速作出判斷，開始收集文獻，并于2001年底著手了解相關(guān)產(chǎn)業(yè)情況。

劉正東第一次去中國一重調(diào)研時，“手里只有一個電話號碼”。萬事開頭難，當(dāng)時的窘境可以想見，但劉正東相信自己的判斷，他決定選擇電站動力工程用鋼及其冶金技術(shù)研究為一生的事業(yè)。他一邊籌措預(yù)研經(jīng)費，一邊組建研究隊伍。直到2003年，劉正東才拿到第一個國家科研任務(wù)。

600℃超超臨界是迄今世界最先進的商業(yè)燃煤發(fā)電技術(shù)。2003年我國開始發(fā)展600℃超超臨界機組，但關(guān)鍵鍋爐管全靠進口，國外技術(shù)壟斷使其價格畸高，甚至拿錢也買不到，已威脅到我國能源安全。在此情況下，國家科技部2003年至2010年間兩次設(shè)立重點項目，鋼鐵研究總院牽頭圍繞600℃超超臨界鍋爐管技術(shù)聯(lián)合攻關(guān)，歷經(jīng)10余年，實現(xiàn)了我國超超臨界關(guān)鍵鍋爐管從無到有、從有到全(整臺全套鍋爐管)、從全到先進的跨越，使我國鍋爐管技術(shù)躍居國際先進水平。

2003年至2012年，國產(chǎn)耐熱管國內(nèi)市場占有率從27%提升到86%，現(xiàn)在供貨已超1000萬噸。2008年國產(chǎn)耐熱管打入國際市場，到2013年國外市場占有率達25%，出口到日、德、法、美等國。

到2018年底，我國已建造600℃超超臨界電站320座，投運239座，占世界同類最先進燃煤電站90%以上。耐熱管自主化后，超超臨界電站管系成本降低45%，電站單位造價降低20%。

“盒飯研討會”上的收獲

從2007年起, 劉正東開始研究用于600℃蒸汽參數(shù)以上機組所需的材料，這在國際上尚屬于空白。G115鋼是劉正東團隊發(fā)明并與寶鋼共同實現(xiàn)工程化，可工程用于630℃至650℃的新型馬氏體耐熱鋼。2017年12月通過市場準(zhǔn)入評審后，G115鋼成為目前世界上唯一可用于630℃超超臨界燃煤電站大口徑厚壁管制造的候選鋼種。

2018年國家能源局批復(fù)大唐電力集團山東鄆城電廠開建世界首臺630℃超超臨界燃煤示范電站，G115鋼是其主蒸汽管道候選材料，而解決其大口徑厚壁管工程焊接問題是全行業(yè)的焦點。歷經(jīng)多輪次工業(yè)實驗失敗后，2019年元旦,劉正東組織G115鋼管“材料—冶煉鑄坯—制管—焊接—電站”全行業(yè)專家在京召開分析研討會。

會議期間，為節(jié)省時間，在征求專家意見后，東道主劉正東決定會議餐全部吃盒飯，僅在元旦當(dāng)天晚上安排一次慶?？缒瓴汀?天的研討會中，專家們吃飯時都在進行激烈的技術(shù)爭論，在這種“只爭朝夕”的氛圍中，這次研討會上找到了解決G115鋼大口徑管現(xiàn)場工程焊接問題的思路和方法，并制定了詳細的執(zhí)行方案。這次會議成為解決G115大口徑厚壁管現(xiàn)場工程焊接問題的一個重要轉(zhuǎn)折點，這個問題終于在2019年7月徹底得到了解決。

“劉老師對工作的認真和執(zhí)著不僅體現(xiàn)在爭分奪秒利用時間上，也體現(xiàn)在他對研究細節(jié)的一絲不茍上。他常告誡我們，研制過程一定要結(jié)合工業(yè)實際，進行全流程一體化開發(fā)，要關(guān)注實驗室和工業(yè)試制的每一個細節(jié)，細節(jié)決定成敗。”團隊成員何西扣說。

團隊成員包漢生回憶說，2008年9月25日650℃馬氏體耐熱鋼G115在上海寶鋼鋼管廠進行初次工業(yè)試制。入廠前，劉老師與寶鋼技術(shù)人員梳理了試制的每個工藝環(huán)節(jié)和控制點，并制定了多個處理預(yù)案。進廠后，劉老師就到控制室查看并記錄坯料入爐時間、加熱時間，并調(diào)取溫度校準(zhǔn)歷史數(shù)據(jù)。數(shù)支鋼管順利完成穿孔后，劉老師又叮囑現(xiàn)場技術(shù)工人注意鋼管的緩冷退火，防止開裂，試制鋼管順利轉(zhuǎn)入緩冷坑后，他才離開現(xiàn)場。

填補“顛覆性”技術(shù)后面的缺失環(huán)節(jié)

大型能源工程項目關(guān)鍵材料及其產(chǎn)品研制攻關(guān)大致分為3個時期，一是實驗室科研，二是工業(yè)產(chǎn)線產(chǎn)品試制和產(chǎn)品性能評定(包括市場準(zhǔn)入評定)，三是產(chǎn)品的工業(yè)批量生產(chǎn)和市場推廣。

工程技術(shù)的成熟度來說，從研發(fā)到工程應(yīng)用有9個階段。前兩個階段是在實驗室里實現(xiàn)了從無到有，最終應(yīng)用是8、9階段，這個階段很光鮮，各種剪彩、投產(chǎn)、產(chǎn)品首發(fā)等。而產(chǎn)品技術(shù)發(fā)展的3、4、5、6、7這幾個階段，需要大量資金投入和非常長的時間，實際上技術(shù)只有經(jīng)過這幾個階段才能得到工程應(yīng)用。

“從認識、政策、策略到行動，中間這幾個階段我國都比較欠缺，目前各方面支持很有限。長遠來看，這對國家高質(zhì)量發(fā)展和國防科技工業(yè)發(fā)展都非常危險。”劉正東說，“再好的‘顛覆性’技術(shù)如果只停留在技術(shù)發(fā)展的前兩個階段也是沒有用的，絕大部分所謂的‘顛覆性’技術(shù)最后會被證明沒有工程意義。而所謂自主可控，一項技術(shù)必須完整，從1到9每個階段都能自己完成。”

安心立志的“洗腦”談話

劉正東長期工作在一線，他總結(jié)和建立了電站動力工程用鋼制造的“全流程+全壽期選擇性冶金過程設(shè)計與組織性能一體化調(diào)控”學(xué)術(shù)思路和基礎(chǔ)框架，并應(yīng)用于工程實踐。他主持創(chuàng)建了我國超超臨界燃煤電站耐熱無縫管冶金技術(shù)、構(gòu)建了先進壓水堆核島高質(zhì)量大鍛件全流程冶金技術(shù)、研發(fā)了我國潛艇核動力用關(guān)鍵鋼材成套制造技術(shù)。

但提到成就，他更愿意將其歸功于團隊。劉正東說：“團隊、技術(shù)成熟度，國家發(fā)展的階段和政策等，都是影響工程的重要因素。一個工程的成功也絕不是一代人的事情，前面有好多代人的積累，只是機緣來了，在我們這一代人手里把事兒做成了。”

“劉老師常說，科學(xué)可以是個人的才華施展，工程一定是團隊合作的成果顯示’。”何西扣說，“他非常重視團隊合作，因此能帶領(lǐng)能源用鋼全行業(yè)團隊近20年穩(wěn)定攻關(guān)先進耐熱鋼及合金，全團隊的人都信服他。”

新人進入課題組時，劉正東會為每人撰寫一個課題研究提綱，并約定每月進行一次匯報討論，而最有趣的莫過于學(xué)生口中，最初的“安心立志的洗腦談話”。

“劉老師從家國情懷談起，談超超臨界電站對能源結(jié)構(gòu)和節(jié)能減排的意義，談電站建設(shè)的緊迫性、談耐熱鋼管產(chǎn)品的卡脖子問題、談老一輩科技工作者的事跡……第一次‘洗腦’談話雖然沒有具體的研究內(nèi)容，但談完后我非?？簥^，有強烈的使命感，覺得不應(yīng)辜負青春。”一位碩博連讀的新生說。

2015年，劉正東獲得何梁何利基金科技創(chuàng)新獎。不久，他和夫人趙葵利用這筆獎金捐助十萬元在家鄉(xiāng)設(shè)立獎學(xué)金，對品學(xué)兼優(yōu)的學(xué)生進行獎勵。離開家鄉(xiāng)數(shù)十年，他一直對家鄉(xiāng)懷有深深的眷戀。

在同事和學(xué)生眼里，劉正東“嚴(yán)謹(jǐn)、認真、有方法”。在家鄉(xiāng)人心中，他是家鄉(xiāng)的驕傲和學(xué)子們的標(biāo)桿。作為一線工程科技人員，劉正東以做實事、說實話的言傳身教影響著認識他的人。

人物簡介

劉正東，1966年生于吉林省白城市突泉縣突泉鎮(zhèn)(現(xiàn)歸內(nèi)蒙古興安盟管轄)。中國工程院院士、中國鋼研科技集團有限公司副總工程師，鋼鐵研究總院首席專家。主要從事超超臨界火電站、核電站和潛艇核動力工程用鋼冶金技術(shù)及其工程應(yīng)用研究。

(記者 張雙虎)