交大要闻

丁文江:如何解决“卡脖子”问题,在“无人区”创新

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健全创新体系 解决“卡脖子”问题

二十一世纪以来,中国材料技术的发展呈现出高速化、多元化的发展态势。通过长期的积累、创新和提高,中国在传统材料领域取得了重要进步,在新材料领域也有重大革新。中国在经济建设和发展的过程中对材料技术的迫切需求是其发展的主要动因,材料技术的发展和突破在国防、航天、能源、医药等领域都有着关键性,乃至决定性的作用。

目前的国际形势,特别是中美之间较为多变的国际关系,导致美国对中国的科技封锁和打压日益严峻。通过市场和国际合作解决技术问题这条路已经基本被斩断了,在此情况下,必须强化中国的战略科技力量来突破困局:要围绕保障国家安全、产业安全、科技安全的重大需求,解决核心系统、关键技术和材料受制于人的问题;对事关国计民生和国家安全重点领域的材料需求,要构建系统性、全方位的支撑保障能力;要建立健全材料自主创新体系,抢占新材料的研发制高点,实现材料领域的弯道超车。

美国的战略遏制只是提醒我们自主发展的重要性,我们要有一种心态,不论遏制是否存在,我们都要静下心来一如既往地发展自主核心技术。另外,自主发展也要充分考虑市场的作用,借市场激发自主发展的积极性。

“卡脖子”问题是一个涉及基础研究、工业应用、人才培养等方面的综合性问题,解决“卡脖子”问题则是一项系统工程,要从基础理论的研究实力、企业技术的创新能力、人才的创新活力、科技的创新机制等多方面入手。“卡脖子”问题不是一开始就有的,是近些年来全球分工的不断细化,中间贸易品的增多,发达国家还将制造业产业链不断向上延伸、向下转出的结果。我国在全球贸易模式下深度融入全球产业链,与欧美国家深度分工合作,在这一过程中我国在产业链下游领域展现出较强的比较优势,同时“卡脖子”这一问题便不断凸显出来。

事物发展有其自身的客观规律,科技创新的发展也要经历必然的发展阶段,科技创新所能达到的高度,往往取决于基础的宽度、厚度和深度,在许多情况下,跨阶段实现“弯道超车”实际上非常困难。因此,我们在这方面也不能操之过急,要一步一个脚印,稳扎稳打、步步为营。牢固的基础很重要,基础厚重才能构建出“塔尖”,我们既要有卧薪尝胆的心态,也要有坚韧不拔的意志和决心。此外,还要充分发挥中国的特色资源,创新发展我们的长板科技,追求相互遏制的局面。

在“无人区”创新需要创新人才队伍的建设

在“无人区”探索需要一个强大的团队,这个团队必须具备严谨科学的态度、自立自强的勇气、团结协作的文化和勇攀高峰的精神。在“无人区”创新意味着要付出超乎常人想象的努力与汗水,越是原创,越是未知,越是不要怕困难,放心大胆地往前闯。

在“无人区”创新难题层出不穷,需要更多制度和管理层面的改革。科研人员从事成果转化的难处主要是两头都受到挤压:一头是高校,大学对教师的基本评价还是基于论文数量,否则就解决不了职称;另一头是企业,很多本土企业在经济效益向好时,更喜欢引进成熟的产品链,支持真正具有重大创新性的产品研发的意愿不强烈。

要想在理论和实践上寻求突破,首先要明白,做材料和培养人才是一个道理,“材尽其性,顺性而为”。做材料必须持之以恒,“深其一点,究其本质”。镁合金之前主要用于结构材料,不过镁合金容易腐蚀,这是镁合金的缺点,但在植入材料领域恰恰可以作为优点发挥。许多骨折病人植入骨钉、骨板后手术取出,不得不忍受二次痛苦,而心脏病患者植入心脏支架后需要终生服药。我们就研发了新一代可控降解的医用镁合金,目前已完成36例骨钉、骨板植入的临床试验,最长植入年限已达三年之久,效果良好,解决了过去医用金属不可降解的烦恼。我们还发现,镁合金降解产生的镁离子和氢气的释放,有助于伤口消炎。

随着社会的发展,基础研究到应用的周期日益缩短,有时甚至难以区分,这就需要团队协作。可以说,在材料领域单打独斗地研究日益困难,团队分工协作,上下游相互呼应,基础研究与应用开发统一于目标需求变得日益重要。团队合作一直都是“无人区”创新的关键,我坚持认为在勇闯“无人区”团队建设过程中,第一要务就是要育人,在我所在的团队,始终希望团队成员在境界、胸怀、能力和激情四个方面有所提升,若将前面三项分别作为立体坐标中的Z轴、X轴和Y轴,你有多高的境界,就有多高的Z轴标点,你有多宽的胸怀,就有多宽的X轴标点,你有多大的能力,就有多大的Y轴标点,这三个标点可以组成一个立方体,这就是你的事业空间。而是否能让这空间变成实体,则取决于第四要素,即你的激情。其次,团队要有一个共同的愿景,我所在的团队在共同的奋斗中凝练出如下愿景:希望成为“上海交大最有凝聚力的研究团队之一”“中国镁产业最优人才培育基地”“世界镁研究最有竞争力的基地之一”。最后,要有一个和谐向上的团队文化,我们团队在发展过程大致可分为“吃饭—吃好饭—开心地吃饭”三个阶段。“吃饭”是求生存阶段,“吃好饭”是小康阶段,“开心地吃饭”是大家既能高效工作,又能愉快相处,其乐融融。要达到这个境界,我希望每一个团队成员都能做到耐烦、耐看、内省、内敛这4个“N”。做任何工作都要不厌其烦,任何科研结果都要经得住时间考验,出了问题首先要反求诸己,先反省自己,有了成果和成就要谦虚、收敛。

创新人才队伍的建设,需要在团队内部形成一整套人才培养、引进、使用、评价和激励机制,最大限度地调动科技人员的创新积极性。科研工作,依托的是自觉,兴趣是最大的催化剂,但也必须有一个大家都认可遵守的管理制度。我们团队有七个研究小组,分别由七位教授领头,成立了七人联席小组,作为大事决策机构。管理制度每年修订一次。团队管理的理念是实现个人的驱动力、小组的核心竞争力、团队凝聚力的平衡和团队成员间力求一致。

在“无人区”创新要协调好科技人文的关系

科技伦理的水平直接标度了科技发展的成熟度。必须把伦理的观点和科学技术的观点结合起来,伦理决定论或者科学技术决定论都是不可取的;必须把科技理性的成长与人类价值的确立相联系,从而保证人类社会的健康发展;必须把人类丰富的文化生活与科学技术协调地结合起来,让科学技术植根于人类的文化生活中;必须把科学技术同人类的未来联系起来,科学技术发展并不等同于人类发展的全部,“发展才是硬道理”,但并不是全部道理;必须从文明发展的角度来展望科学技术的未来,使科学技术的发展服从于人类的根本目的。

中国是一个历史底蕴深厚的国家,从商周时期开始,青铜器制造与彩绘艺术已经达到一定的水平,甚至对现在的一些工艺仍有借鉴意义。而世界各地的人文艺术经过千百年的发展与传播,与中国本土人文艺术水乳交融,形成了丰富多彩的中国本土人文艺术,大大推动了科学研究的发展。

作为科研工作者,我们更应该关注人文艺术领域的诉求,有针对性地进行科学技术的创新,同时关注现有的成果,更好地发掘人文艺术领域对于科技的潜在启发,打破学科壁垒,不断尝试并挑战将二者有机结合,拉近科技与人文的距离,做出真正有益于社会的创新。

科技与人文好比社会发展这辆马车的双轮,任何一轮出了问题,社会都无法保持高速的发展,两者在实践中相互交织、相互渗透、相互影响。人文艺术的完善与创新要凭借对科学原理的认知与掌握,了解事物及其物理、数学形态的结构,能催生新的艺术形式。

人文社会科学研究源于人类社会与自然发展中提出的许多新问题,这就需要我们从原理、本质、规律上加以认知。因此人文社会科学研究创新群体的切入点应该是从发现问题入手,从根本上把握新事物发展的规律。同时,创新不只是人文社会科学内部知识的串联,更多是学科交叉融会贯通的结果,通过借鉴自然科学研究中多部门协同合作的经验,可以做出跨领域的开创性成果,只有这样才能实现有组织的创新。

要从小培养学生的“无人区”科创意识和文化

科技创新应该是贯穿一个科研工作者一生的事,虽然儿童并不会一开始就对某个具体的科学问题产生兴趣,但是让孩子们对生活中许多未知的事物保持强烈的好奇心,留给孩子们独立思考的机会,让他们不被固有的思维所束缚,久而久之,孩子就会在潜移默化中形成对于“无人区”的探索之心。这不仅对孩子们身边的人提出了要求,更是整个社会应该关注的议题。

作为一名教师,在我看来,高校是培养和造就科技创新人才的基地,担负着为国家输送高级人才的重任,高校科技创新人才培育机制的建设直接影响到国家的发展。我认为,国家可以通过对国内外高校科技创新人才培育机制进行研究和分析,吸取成功的经验,针对我国高校的现状,根据高校科技创新目前存在的问题,给出相关的改进方法和发展方向,发展适合我国高校科技创新人才培育的新机制。要深入研究新时代高校科技创新人才培养的特点和规律,以理论创新引导实践创新,以科技创新为主题,以科教结合为主线,深化体制机制改革,营造适合创新人才成长的氛围,提高高校学生的自主创新能力,多角度推进高校科技创新,促进经济社会的发展。

《上海交通大学学报(哲学社会科学版)》是由中华人民共和国教育部主管、上海交通大学主办的综合性人文社科期刊。创刊于1979年,每逢双月出版,面向国内外公开发行。是全国中文核心期刊、 中国人文社会科学核心期刊、 中文社会科学引文索引(CSSCI)来源期刊。2020年起推出“院士跨界高端访谈”栏目,围绕“面向未来的科技人文”的诸多方面,展开深入交流。本期访谈中国工程院院士、上海交通大学原副校长丁文江教授,围绕“新材料技术与'无人区'创新”主题展开。原文刊于《上海交通大学学报(哲学社会科学版)》2022年第3期(第1-10页)

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黄艺聪
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