上海大学   |  校历   |  邮箱


任忠鸣:百炼成“晶”,“四心”如一
                               ——专访冶金专家任忠鸣教授

来源: 党委教师工作部       文章发表日期:2020-9-14

耐热1500℃以上,速度每分钟一万转以上,这样一个燃气轮机用叶片标准可以说是人类绞尽脑汁将材料用途发挥到极致,才能实现的一个技术目标,也是任忠鸣教授领衔上海大学高品质特殊钢冶金与制备省部共建国家重点实验室,联合中国航发北京航空材料研究院、华中科技大学、上海交通大学、上海电气中央研究院科研人员组成的科研团队,从2017年开始接手,项目经费近4000万元,并已经取得突破性进展的国家“两机”重大专项基础研究项目。

不惧挑战的科研雄心

“两机”重大专项指的是我国在“十三五”期间设立的航空发动机和燃气轮机重大专项。高温合金叶片作为航空发动机和地面燃气轮机等的核心主承力部件,需要具有高强度、高韧性、抗腐蚀、抗疲劳和抗冲击的优良性能,其形状复杂、质量要求高、制造难度极大,被称为制造技术的“皇冠上的明珠”。首先,制造叶片本身的材料要耐得住高温。自然界中,金属材料内部的天然结构往往是多晶的,多晶结构具有很大的缺陷——晶体和晶体界面处非常容易断裂。“如果能让所有晶体都朝一个方向生长,就如同一捆整齐排列的筷子,这样强度会大大增强。”任忠鸣指出,这一思路是提高金属材料耐高温性的一大关键性技术,但这一技术的实现却涉及到复杂的生长工艺。温度梯度、液体密度都可能让晶体长歪,或者长出其他的晶体来。在保障材料本身耐热性能的基础上,要想提高发动机的综合耐热性能还需要依靠其内部的冷却效应,即内部要通入冷却空气,使其降温。这样一来就出现了如迷宫般复杂的叶片内部结构。而制造这样一个复杂的内部结构需要用到一个叫做“陶瓷芯”的关键性部件。这道制造工艺的实现要求陶瓷芯在模具中浇注合金液体时能耐得住1600℃左右的高温,而在合金液体冷却后又能方便取出,即是说要使其“高温时硬,低温时软”。这与大多数物质的常态相反,要去实现这样一个看似相互矛盾的性能,背后工作的复杂和挑战难度可想而知。

从攻克了F级燃气机轮机用空心单晶叶片制备、CJ100O航空发动机非轴对称双联单晶空心静子叶片制备到解决了复杂陶瓷型芯整体制造、双层壁单晶叶片定向凝固和叶片质量检测等技术难题。这些项目成果的背后是想象不到的艰辛。对于实验过程中所面临的失败和挑战,任忠鸣早已习以为常。在他看来,“不断地面临新的问题和挑战,再想办法去解决这些问题,这是我的工作,也是于我而言,科研工作的一大意义和价值所在。”

冶金人”的初心

从事电磁场下冶金和材料制备研究冶金行业数十年,获得专利40余项,发表论文近400余篇,数次承担国家自然科学基金项目研究,然而朴实如他,从不将这些荣誉当成引以为傲的资本跟旁人谈及,更不会也不主张将这些荣誉作为鼓励学生专心科研的精神动力。任忠鸣在采访中多次提到了“坚守”这个词,在他看来,任何一个领域所取得的突破性成果必然不是一蹴而就的,都是在一个个量变的基础上去实现质变的。他将此奉为圭臬,而回顾他的“冶金生涯”就会发现,他确实也是这样做的。

早在1982年,任忠鸣在研究生期间就开始从事液态金属浇铸方面的研究,师承我国著名的铸造理论专家郭可讱老先生。作为恢复高考后的第一届大学生,任忠鸣经历了改革开放以来中国钢铁行业不断成长和发展的一个过程。对于这一变化,他毫不夸张地使用了“翻天覆地”这四个字来描述。据他回忆,改革开放之初,中国钢铁年产量只有3000多万吨,占全球的5%左右。到1996年已经增长到了一年一亿吨的数量。直到现在,中国钢铁产量在全世界的占比已经连续多年保持在百分之五十甚至以上的水平了。任忠鸣将这一变化最主要的原因归结为国家综合国力的提升,具体而言,则是改革开放所带来的政治,经济,文化方面的开放和发展。

因此,随着我国综合国力的进一步提升,任忠鸣对于这一行业的未来发展更加充满期望。在他看来,未来的钢铁行业将朝着提高质量、提高品质、提高性能方面进一步发展。与此同时,炼钢对环境造成的一系列污染是该行业发展过程中尚未解决的重大问题。“老一代包括徐匡迪先生在内的中国钢铁冶金专家他们都有一个梦想,就是未来有一天能够真正把这个‘炼’字的‘火’给去掉,实现无‘火’炼钢,这样就能够在很大程度上减少二氧化碳的排放对大气造成的污染。”任忠鸣还提到不仅是中国,全世界的冶金领域都在想方设法地去减少碳的排放,比如现在发展出来的“氢还原”技术。但是,对于实现这样一个具有革命意义的技术的普及,目前还存在经济效益层面的问题,因此这也将成为未来钢铁行业发展需要努力的方向之一。

为师者的良苦用心

从1985年至今,任忠鸣在教师这个岗位上有着长达30多年的教龄。成为一名高校老师是任忠鸣听从本心的职业选择。他喜欢在高校工作的感觉,这是一个充满自由民主和开放包容的空间,在这里他可以安心地做自己想做的事情,实现自己的理想和抱负。

作为一名教师,任忠鸣认为自己最大的使命就是带领自己的学生成长。这个成长包括思想上的成熟、能力的提升以及品性的锤炼。在他看来,学生生涯是一个不断学习、探索尝试的过程。就像小孩子学习走路一样,只有经历了不断摔跤的过程才能够学会走路。为了让他的“孩子们”在日常的实践磨炼中逐渐成长起来,他所带领的课题组每周都会举行一次组会,针对学生近期的学习情况和项目进展进行一对一地交流指导,并及时地指出学生们当前研究课题中存在的问题。每次组会,他都会要求学生根据具体的汇报情况分析指出彼此报告中存在的问题,如何处理这些问题,各自的优点或可取之处又体现在哪里。

除了对学生日常基本专业能力的培养,任忠鸣还特别注重拓宽学生的专业视野。“没钱可以,但是不能没有见识”是任忠鸣常常用来敲打学生的一句俗语。为了让专业学生能够做到“广见识”,课题组成员每年出国进行学术交流,他都会带若干学生一同前往。这既是是对学生的激励,也锻炼了学生与国外学术界交流的能力。对于学校方面举办的相关国际学术交流活动,任忠鸣也力主把会场放在校内,让学生参与其中,提高他们的学术水平和外语能力。

能力的提升是学生成长的一部分,但在此基础上,对学生专业科研精神的培养同样重要。在任忠鸣看来,科研精神最重要的便是持之以恒的“信念”和责任心。他非常反感用“有用”和“没用”这样一种现实的检验标准来衡量科研价值的现象。在他看来很多科研成果虽然不会带来立竿见影的效果,却可能会触及到一些更本质的影响层面或者说是于长远发展有益的,比如说陈景润先生花费了毕生心血研究的“哥德巴赫猜想”。既然一开始下定决心走科研这条道路,就需要有“吾将上下而求索”的信念和决心。另外,任忠鸣认为做科研最基本的一个要求就是要按时按质地完成任务,这要求团队中的每一个人都要有一颗比较强烈的责任心。作为整个项目的一份子,每一个人都不应该独善其身,要将团队的共同目标视为自己的目标并为之而努力。

参政议政的社会责任心

致公党作为我国的民主党派之一,是中国政治生活中具有重要地位的参政党。从2000年加入致公党,到成为致公党上海大学委员会主任委员、闸北区委主委、致公党上海市第八届委员会副主任委员,这一路走来,任忠鸣始终牢记身上的使命和责任,为推动国家和社会的发展做出了积极的贡献。回顾任忠鸣近二十年的“参政议政”生涯,那些他曾经提过的大大小小的优秀提案是对他那颗关注民情、心系社会的忧国忧民之心的最好说明。

中小企业发展一直是国家发展重点解决的一个难点问题。早在任忠鸣担任闸北区区委主委一职的时候,就留意到了这一问题。为此,他在充分调研的基础上,针对小微企业融资难的问题作出提案。他在提案中建议成立专门针对小微企业服务机构,充分整合市、区两级政府各项小微企业扶持政策资源,合理高效地为小微企业提供服务。该提案于十一届市政协委员大会上获得优秀提案特别奖。他的提案总是针对身边人最迫切、最直接、最现实的需要。在上海市“两会”上,针对上海青年教师普遍面临的住房压力,任忠鸣也提出了是否应该考虑为青年教师缓解住房压力的建议。

除此之外,任忠鸣还会密切关注社会热点,推动一些热点议题的推动和实施。在上海市第十五届人民代表大会第二次会议上,他积极推动了《上海市生活垃圾管理条例》的表决和通过。在他看来,垃圾分类是社会文明发展的体现。上海作为一个走在我国发展前列的国际化城市应该成为这项工作的引领者。从法律而言,立法无疑是必要的。但是在具体实施的过程中应将这些法律条文进一步细化,同时根据现实的实施情况进行及时调整,从而保证大家在严格遵守法律规章的过程中逐步培养起规范的垃圾分类意识。

在谈到上级领导和机关媒体对他工作成果的充分肯定和一系列报道时,他显得有几分羞涩和惶恐。在他看来,这本身就是自己的职责所在。此外,因为将大部分的时间都奉献给了工作和科研,使得他没有太多的时间陪伴自己家人,这一点一直让他感到抱歉和遗憾。“非常感谢我的家人,因为他们对我的工作给予了太多的支持鼓励和理解。所以有时候选择真的很重要,这一点我深有感触。”说句话时,老师眼里是掩饰不住的幸福,那是不同于每次研发成功,但却同样占据心灵深处最重要一隅的平和的喜悦。

记者手记:

正式采访任忠鸣教授之前,我们做了很多专业知识方面的功课,但对于钢铁冶金专业领域的很多原理性知识依然是一头雾水。带着困惑和一丝忐忑的心情,我们在实验室见到了温逊谦和的任老师。在他平实不乏风趣形象的讲解中,我们进入到了一个复杂、充满挑战但却神奇,孕育奇迹和梦想的冶金世界。长达一个多小时的对话不再只是一个简单的人物采访,而是一次充满吸引力的探索和学习。在这次探索和学习中,我们了解到我国钢铁行业一路发展过来的艰辛不易,感受到如今这一行业走在世界前列这一令人振奋的事实,震撼于任老师的“高温合金叶片”项目所取得的一系列成就的意义。更让我动容是这些成果背后,以任老师为代表的科研工作者们夜以继日地奋斗和付出。

认准了一个方向之后就要为此而努力,不管这个过程多么困难不易,都要坚持下去,因为成功的价值和意义会让一切困难变得微不足道”。诚然,科研的过程从来都是充满艰辛和挑战的,但是每一次科研成功的意义和价值都会让我们对所有的苦难甘之如饴,这就是科研的魅力,也是任教授的身体力行所带给每一个科研工作者的启示。

栏目策划:上海大学党委教师工作部

上海大学新闻传播学院

学生记者:上海大学新闻传播学院 李倩

选送:致公党上大委员会

@ 版权所有 © 上海大学   沪ICP备09014157   沪公网安备31009102000049号  

地址:上海市宝山区上大路99号    邮编:200444   电话查询

技术支持:上海大学信息化工作办公室   联系我们