新一代钢铁材料学术研讨会正在此北京郊区云湖度假村召开,由首席科学家翁宇庆领导的新一代钢铁材料研究工作已提前进入工业性试验阶段。消息传出,令国内外同行注目。
    记:首席科学家,我国已是钢铁大国,钢产量居世界首位,但与发达国家相比,我国人均钢产量还不足100千克,而当今世界人均钢占有量为150千克,工业发达国家为500千克。有人估计,到本世纪中叶我国的钢需求量会达到2亿吨。如果再增加1札吨钢。对我国的资金投入、资源供给、交通运输、环境保护都需要很大的承受力。而您领导的这项研究将大大提高钢的强度、韧性和寿命。其意义是非凡的,我们可不可以说它是一个钢铁材料革命性的变革?
    翁:首先我不希望提革命性变革。但究其实质而言是这样的。为什么不提,是因为任何新事物被人们所认识都需要一个过程,现在要是提得太早,恐怕人们接受不了。
    德国人评价这个工作是"第二个铁器时代"即将来临。人类物质文明从石器、铜器到铁器时代。所谓铁器时代就是用铁来作为主要的原材料,到现在已经3000多年了,但真正的现代冶金史也就100多年。100多年来,钢铁材料的强度水平及它本身的塑性、韧性已经基本成熟了,所以世界上把钢铁材料已当成是一种传统材料。这次的工作与以往的差别在哪?就是我们在传统材料上用一个比较便宜的制造办法,能够把钢铁材料的强度提高一倍。钢铁是世界上用量最大的结构材料,各种工程结构包括建筑结构、机械零件等等;它也是用量最大的功能材料。如可以防锈、导热、导电等等。这次工作是把钢铁材料从结构上运用新的理论研究成果,让它强度翻一番,寿命翻一番,而不增加什么成本。从这方面来讲,这件事情应该说是了不起的。我们叫新一代钢铁材料,外国人都叫"下一代"钢铁材料,他们感觉到下一代的钢铁材料马上就要问世了。所以从这一点来讲,说它是革命性是可以的。
    有人担心这项研究在技术上好像就是温度比较低、变形量比较大,这在过去的20年、30年轧钢工艺研究上不是已经搞了吗?不理解的人认为是走了一条老路。但实质上它的内容、思想,它的理论以及它的技术与20世纪60、70年代的完全不一样。如果没有把这个完全不一样理解清楚的话,对"革命"一词可能就不理解。过去几十年来,钢铁材料想提高强度,要增加好多合金,这就要提高价格,同时材料的性能也改变了。而这次不是增加合金、不是增加资源,而是资源用得越少越好,利用钢厂现有的工艺、现有的装备,进行适当的改造。
    记:这种研究是不是可以说具有中国特色,投入小,产出大?与国外同类研究相比,我们与他们的区别在哪里?
    翁:其他国家是准备按照新的理论去发展,把整个钢铁工业的装备作一个大的变化。但大的变化就有几个问题,一个是新的投资。我们钢铁工业现在没有很多投资。第二个是生产量很低。中国是一个发展中国家,正是大量需要钢铁的时候。所以上述路线不符合中国的国情。我们与日本、韩国的工作想法不同,运用的理论基础也有一定差别。
    中国的工作路线是在现有的比较先进的生产流程上稍加改造就可以生产下一代钢铁材料。如宝钢、改造后的鞍钢、武钢、首钢、本钢、攀钢、济钢都来找我,都要干。
    我们想通过宣传,然后通过试用,让越来越多的人认识到这项研究的意义。你看现在宝钢生产出来了,几万辆汽车在用,明年有几十万辆汽车要用。
    国家现在把这个项目摆在"十五"期间"863"计划传统材料改造的第一位,就充分说明了这项研究的意义。我相信将来它会对整个国民经济、整个钢铁工业产生很深远的影响。
    记:那我们可不可以这样来理解,由于它可将钢材的强度提高一倍,它使钢铁材料的竞争性大大提高了?
    翁:是的,现在各个国家的目标都一样,在性能价格比提高和经济性优良的情况下,保持材料韧性、塑性的同时,把现有钢铁材料的强度和寿命提高一倍,让用它生产的工程结构构件更经济。如过去建房的钢筋很粗,现在可以变细了;汽车钢板强度增加而厚度减薄。这样当然使钢铁材料与其他材料的竞争力增强了。
    应当说,提高竞争力有两个办法,一个是降低钢厂生产成本,包括钢厂的重新组合、管理效率的提高、新技术应用,节约能源、降低消耗。还有一个是钢铁的性能、质量要比别的材料好。而这个项目意义在后者。就是说钢铁材料与铝、铜、塑料及一些有色金属、水泥、陶瓷相比,在很便宜的价格上,性能比它们要好的多。
    举个例子来说,从20世纪80年代开始,大家曾提出全铝汽车,因为钢太重了,耗油太多。这就要分析,钢为什么重?因为要达到一定的强度,就要增加厚度;但如果把钢板变薄而强度增加,这样不就轻了吗?而且钢铁材料比铝便宜的多,因为铝要花大量的电耗来生产,一般是2万多元/吨,钢材只有2000元/吨。所以这次汽车厂都来了,都等着要新材料。
    再如饮料罐都是铝制的。但现在用薄钢板制成的罐头外包装有比铝材薄的,只有0.18mm,虽然只有纸那么薄,但它强度够,成本比铝要低。现在宝钢在做,一些可乐、啤酒厂都开始使用。现在奥运会全部的建筑都是钢结构,房子很轻,建设速度很快。而且很少甚至不使用水泥,水泥产生的环保问题、建筑过重的问题都改变了。现在越来越多的钢结构都要求轻型但强度很高。所以,新一代钢铁材料的应用范围非常高。这就是为什么国家从建国以来花了最大投资用于这个项目,即新一代钢铁材料的基础研究。它充分说明,钢铁材料不是传统的没落材料,它会有第二个阶段的发展,会对国民经济、对钢铁工业本身带来比较大的变化。这就是革命性的地方。
    现在有许多媒体来找我,但我觉得这件事首先应该让冶金行业的人先知道,现在我们在试生产阶段取得了-定的成效,但我们研究工作还要深入下去。这是一个逐步发展的过程,因为技术的推动是在逐步的变化,逐步的成熟,让冶金行业的入早点知道,大家很积极地把自己的研究工作、开发工作、新产品的生产工作朝这个方向去引,钢厂把自己的装备调试好,同行接受了,大家有了压力,都要改,这样新一代钢铁材料就有竞争力了。
    记:在这次国际性的学术研讨会上,日本、韩国的专家对这项研究的进展表示了吃惊。从提前进入工业试验到形成规模生产这个过程大概还需要多长时间?
    翁:日本提出到2007年要用上这一代新材料,韩国目标是用不到10年的时间建立新的生产新一代钢铁材料的工厂。我们是想不断研究、开发,同时在钢厂方面不断地配合技术改造、装备改造,一步步地由少到多,由点到面,逐步扩展,最后得到行业的认识、用钢部门的认识、社会的认识。这需要时间,也需要大家合作。我估计大概在5年以内,每年可以生产100万吨以上,再过5-10年达到每年生产1000万吨的规模。它的市场目前来看至少有7000万吨需求量。今年生产了不到1000吨,明年将达到1万吨,而现在订货已经超过1万吨。如果达到1000万吨,这个材料就被大家认识了。后面速度会不会更快,现在很难估计。目前有9个钢厂参与,他们的钢产量占全国总产量的40%。他们的产品涉及不同类型,有螺纹钢等长线材,如首钢、唐钢、淮钢;有扁平材,如宝钢、鞍钢、武钢、攀钢等生产薄板;珠江是生产薄板坯,大连钢厂生产特殊钢。江苏淮阴钢厂今年试生产了20吨,做试验,但昨天跟我说明年他们要生产1万吨,还要出口。这说明这个跳动是很快的。济钢也下决心要干了,但他们的炼钢设备有些问题,轧钢还需要补充一些条件。他们想明年年底改造完,后年开始干。首钢正在改造装备,准备进行工业实验,若这次试验成功,他们明年就可以干。所以这个过程会可能很快。应该说我们是在世界上最先进入工业实验阶段的国家。绝大多数国家还在实验室阶段。
    记:您领导的这项研究在理论上是有新突破的,这与韩国、日本的研究方向是否相同?
    翁:它主要是通过改变钢铁材料物理性能和显微组织来改变它的力学性能,中国叫超细化的显微组织。与韩国、日本等国的研究有相同的地方,也有不-样的。国外是通过大变形量低温度的轧制。我们是在比较高的温度下,在轧钢的过程中同时产生相变来提高强度。而传统的技术到现在所有的钢厂轧钢在冷却过程中产生相变。过去从学科来讲,轧钢的只管轧钢、搞材料的只管相变,在大学是两个专业。现在这个研究是轧钢跟相变同时产生。新的科学产生往往是从边界学科开始的,当把两个学科的边界融在一起的时候,就会产生新的现象。
    记:现在,在把这项科技成果转化成生产力方面还存在哪些问题?
    翁:首先是人才问题,一方面要理解这种理论应用的基础,要懂;另一方面要有积极性,要实践。第二是我们的基础理论水平还不够高,大家在比较重视物质利益的同时,理论深入研究方面比起国外还有比较大的差距。这几年与外国人接触感到,他们理论问题研究得很深。我们则在理论上做得不够深。在理论工作上我们还要向深度发展;从企业来讲,要配合理论做工作,在装备上、技术上做一些改造。比如说武钢,要生产这一代材料要生产中厚板。他们投资1.2亿元进行装备改造,其中政府支持4000万元。在生产上要进行相应的软件开发,对生产过程用计算机、自动化、网络等技术进行控制,对这一代材料的控制要在软件上支持,只有这样,钢厂提高生产率、提高质量才会稳定。
    记:国家在这个项目的资金上给予了很大的支持,可以说这种首席科学家制的研究方式已完全同国际接轨了。
    翁:是的。国家在这个项目的基础研究上每年是1000万元投入,一共是5000万元。这个项目不像其他一些项目有很多政府的管理。它是由专家评议后,交给自然法人--首席科学家支配。财政部派会计师事务所审计。每年由首席科学家将研究成果向政府汇报,国家派观察员,但不干预研究工作。完全由首席科学家自己定。但我作为首席科学家,我要向国家负责,把国家的资源、纳税人的钱用好。
    国外早已是这种方式,尤其是在重大研究项目上,不让很多组织、政府来干预。因为这是一项技术工作、科学工作,政府只是提供服务、创造条件,对内容不干预,但根据进展情况进行财政拨款。这就要看首席科学家能不能组织大家把项目开展好。这样首席科学家的担子很重,压力很大。现在我们这个项目经过国家评议是做得最好的项目之一,所以现在每年都增加财政支持力度。以后进一步产业化,国家已经决定给予支持。
    同时,企业也给予了很大支持。如在宝钢做实验,最初做一个钢卷试样30吨,宝钢一分钱没要,而且对钢卷分析、检验性能,又花了很多钱。现在企业很积极,并不是国家给多少钱才干。同时一些企业如宝钢、武钢、本钢、淮阴钢厂等的部分轧钢厂长、炼钢厂长作为在职的硕士生、博士生来读学位。所以我们5年以后,会培养出一大批现场的优秀骨干。我们现在有56个研究生。这样培养出的一批人才,其意义是无穷的,不仅把下一代的钢铁材料,包括下一代的人才都培养出来了。对研究院来讲,把现在的基础研究水平提高了一大步。前几年,一些研究钢铁的人慢慢地离开钢铁了,但现在通过这一工作,很多人又回来搞研究了。如在清华大学还加强了钢铁的研究、教学力度。中科院金属所重新组织钢铁材料研究队伍。这也是一种方向,让社会更多的了解钢铁。
    记:我们知道您是1998年国家宣布批准的首批10位首席科学家之一,您又曾经担任过冶金部的副部长,国家冶金局的副局长。在科学家与政府官员的岗位上,您自认为哪个更适合您?
    翁:我是1963年清华大学冶金系金属材料专业毕业,分配到钢研院做基础合金钢的研究开发。改革开放后,作为第一批访问学者到美国。在美国4年多时间,前半年做访问学者,以后攻读钢铁材料博士学位,做过副研究员,回国后又回到钢研院,一直做研究工作。期间,先后做过研究室主任、院长助理、副院长、院长。1994年调到冶金部任利技司司长,1996年任副部长。1998年政府机构改革后任副局长。后来因为要做研究工作,我主动辞去了副局长的职务。就我个人而言,我还是喜欢做科学家。我离开政府机关的时候还不到60岁。对我来讲,我觉得做学术工作、技术工作比在政府机关工作更适合,尽管我在政府部门管过经济、管过财务也管过规划,但我觉得我更适合作技术研究。
    记:应该说您的这些经历对您现在开展这个项目的研究工作是有好处的。在科学上对微观有研究,在政府机关工作的经历又对宏观有了解,这使得您在科学方面的造诣很深而且组织能力很强。如果是科学家,在科学上的造诣很深,但在组织能力上不一定强;如果是政府官员,组织能力强,但不一定懂科学,您正好把这两点结合了起来,这恐怕也是这个项目开展的好的原因之一吧?
    翁:参力这个项目的有5个大专院校、4个研究院所、9个钢铁企业、3个汽车厂,要让这么多人在学术上思想比较接近,行动中组织起来,的确需要首席科学家做好协调工作,比如经常性工作的监督,整体的组织。这个项目说是基础研究,又有很强的应用背景,又有可能取得很大的经济效益,所以科学家的想法、企业家的想法不完全一致,各方面的积极性能不能调动?这确实需要做大量工作。我主要是为大家服务,协调工作过程中出现的矛盾,组织大家在共同的目标上向前推进,做好"出主意,用干部"两件事。
    我们在科学上有所突破,提前进入工业实验,努力做到江泽民总书记提出的"原发性创新"。我们工作形成的"形变诱导铁素体相变"这套理论是系统的,有好的应用前景,不但引起了科技界的重视,而且引起企业界的重视。进展得好,与大家配合分不开,与国内最大的、知名的、有特色的企业支持分不开。这么大的一个研究队伍,没有一个强有力的领导不行。