以钢铁强国为己任 放科技创新之异彩

袁国：RAL于1991年获批建设，前身是建于1950年代的东北工学院轧钢实验室。1995年，实验室通过国家验收，正式开放运行，成为我国轧制技术及其自动化领域唯一的国家重点实验室。近年来，随着国家对科技创新工作的大力推进，我们实验室也加快了发展的步伐。2014年，实验室作为核心单位组建国家级2011钢铁共性技术协同创新中心；2017年，借东北大学建设“双一流”学科群的契机，我们开始依托实验室构建我国唯一的“冶金工业流程学科群”；2019年，我们依托实验室获批建设金属材料变革性制造技术省部共建协同创新中心，并获批建设高等学校学科创新引智计划111基地——金属材料集成计算工程创新引智基地。人员方面，实验室以王国栋院士为学术带头人，拥有一批基础研究-技术创新-成果转化融通创新的复合型人才，教授39人，副教授31人，共计95名教职工。形成“矿-冶-铸-轧-材”多学科交叉、覆盖全产业链条科技创新需求，面向国家和钢铁冶金行业重大需求，有组织的协同创新与自由前沿探索相结合的大型整体科研团队。

我们实验室的定位是：面向国家重大需求，开展基础和应用基础研究，为钢铁工业及金属材料加工提供关键工艺技术支撑，推动行业产业技术进步；以可持续发展为导向，开展前沿性、探索性、战略性重大课题基础研究，提供原创性理论，引领轧制技术发展和创新；开展高水平协同创新和国际合作，培养高层次人才，成为绿色轧制全球领跑者和具有重大国际影响力的钢铁材料学术基地。

目前，RAL重点研究方向包括钢铁流程绿色化理论与关键技术、轧制及加工过程智能化、先进钢铁材料与组织性能调控、金属材料集成计算工程以及高质化金属材料及先进制备等五个方向。

记者：刚才您谈到了目前RAL的几大重点研究方向，您能否介绍一下近年来，RAL在这些科研方向上取得了哪些重点突破？

袁国：首先，我想先说几个具体的统计数据，这些数据应该说从一定程度上也反映出我们取得的一些成绩。2015-2019年期间，国家级重大重点项目11项，千万级以上重大科研项目44项，累计科研经费规模达到10亿元以上；相关科研成果获得国家级科技成果奖励3项，省部级科技二等奖以上奖励35项，发表学术论文1600余篇，授权发明专利450余件，出版专著和教材32部。尤其是2020年，实验室多年科研工作厚积薄发，相关成果通过国家奖初评2项；可以说，科研工作体量和成果水平，体现了我们实验室作为国家队，在承担国家和行业重大任务，推动科技成果服务钢铁冶金产业发展方面的重要作用。

重点突破方面，我举一些代表性工作。

一是材料基因组合金设计理论，我们通过将物理冶金基础理论融入人工智能策略中，建立起钢铁材料集成计算设计方法，大幅简化了钢铁结构材料的计算设计流程，并大幅减少了人工智能算法对数据量的硬性需求，降低了研发成本。

二是高强韧汽车钢前沿理论，我们提出VC析出相与热冲压成形耦合控制机制，形成了新型高强度汽车用钢增韧方法，并且发现了镀层板韧性降低的物理本质，有效解决了汽车板Al-Si镀层的界面致脆难题。这个工作将为全球汽车行业的轻量化做出重要贡献，并使汽车及上游钢铁企业受益。

三是高品质特钢高精度无头轧制工艺技术，我们围绕当前国际前沿的绿色化短流程无头轧制理论及工艺技术，形成了高速连铸及一体化组织调控等系列理论体系和关键技术，推动我国高品质先进特种钢材高精度轧制技术发展。

四是高性能复合板的先进制备技术，我们开发的高性能复合板替代了昂贵的单一材料，并将复合板推广到了海工、石化、桥梁等重点工程领域，将真空轧制复合技术写入容标委标准，推动行业复合板技术升级换代。

五是超低温钢组织控制与关键技术，我们牵头国家重点研发计划项目，重新认识低镍钢和高锰钢强韧化原理，开发并生产出可替代9Ni钢的新型液化天然气（LNG）储罐用钢，使我国在超低温钢领域持续保持国际领先水平。

六是高品质特殊钢绿色高效电渣重熔关键技术，我们提出原创性的洁净化和均质化电渣理论，突破高品质特殊钢绿色高效电渣重熔关键技术，满足我国高端装备用特殊钢材料的需求，研制的系列“卡脖子”材料，有力支持了C919大飞机、载人航天、探月工程、新一代核电、水电和火电等国家重大工程和重大装备建设，这一技术也获得了2019年度国家科技进步奖一等奖。

七是贫杂铁矿石资源化利用关键技术，我们创建了“固-固罩盖界面调控” 等基础理论，多项创新技术填补了国内外空白，为高端钢铁材料提供了精品原料，这一技术获得了2019年度国家科技进步奖二等奖。

八是钢铁全流程数字孪生与信息物理系统（CPS），我们围绕钢铁领域主产线生产过程智能化，通过多学科交叉融合，开发基于数据与机理的数字孪生模型，形成模块化CPS工作模式。

目前，我们正在与河钢邯钢、华为合作，开展钢铁企业主产线智能化生产的数字孪生和信息物理系统关键技术创新，从而实现钢铁企业主产线的生产过程智能化。

记者：RAL在“十四五”乃至未来更长时期有哪些规划与设想？

袁国：实验室的未来规划，科研工作仍是重中之重。总体方向上就是要保持在材料加工学科轧制研究方向上的国内领先地位，通过我们的工作和协同创新，使我国钢铁行业成为“高质化、绿色化、智能化”的全球领跑者。聚焦材料的绿色、高端、智能的前沿领域和方向，致力于发展面向未来的基础理论和关键技术，解决行业重大需求难题。

具体来说，工作重点包括科研工作、人才队伍建设、人才培养、平台建设等。

科研工作方面，要优化运行模式，在基础科研、技术创新、引领发展以及成果转化等方面齐发力，使基础研究能够支撑应用技术创新，应用实践能够牵动基础研究深化。

在人才队伍建设和人才培养方面，要从源头发力，加强本科生和研究生培养，同时要加强产学研协同创新和国际化，汇聚一批行业专业技术人才和国际化人才，支撑科研工作和人才队伍建设。

科研平台的建设与管理方面，要聚集国际前沿和行业重大需求，政产学研多种模式，有组织的建设一批中试和产学研合作基地、联合创新中心、研究院等，加快推动科技创新突破；同时，对实验室当前的研发平台，既要填平补齐，提高仪器设备水平，更好地服务科研工作，也要通过管理、培训等手段提高操作人员水平，推动实验科研设备的高效化利用。

记者：一直以来RAL在产学研用融合方面成绩都非常突出，能够与钢铁企业密切合作，真正将研究成果落到生产实处。您能否和我们分享一下经验？

袁国：RAL在产学研用方面取得的成绩一方面得益于国家和东北大学在政策层面给予的支撑，另一方面也受益于我们与很多钢铁企业建立起的良好合作关系，同时也得益于东北大学长期以来形成的深入企业、服务企业、服务行业需求的求真务实的学风和科研工作作风。产学研用融合的一个关键问题是兼顾企业的利益和学校的科技创新工作。

具体来说，一是要以问题为导向，这个问题不是指论文中的热点，而是从聚焦国际前沿和实践中提炼出来的，也就是说来自企业或行业在实际生产中遇到的难题和痛点，这样科研从问题中来，将来科研工作有突破就有利于落地。比如，我们与宝钢股份合作开展的钢管控轧控冷项目，成效非常显著，属国际首创，目前也已经申请国际标准，解决了企业及行业切实的难题。如果问题仅仅是从论文中摘出来的，可能是别人涉及少或研究不多的，那么首先这个问题就有两个可能，或者别人确实没有注意到，或者可能根本不需要研究。因此很有可能是没有实际应用价值的研究方向，那必然无法落地。

二是切实地和企业对接，知道企业的痛点，也就是产学研结合，现在说的产教融合。到企业去，说企业话、做企业的关键的事。比如，有些企业遇到的技术问题可能相对较为简单低端，我们也会认真处理，给企业创造收益和价值，建立信任之后，企业也会为我们的很多研究工作提供支持。

三是不以利润或者合同额度大小为导向选择是否与企业合作，而要以项目的作用和价值去衡量和选择。有些与企业的合作，如果我们认为是有价值的科研工作，那我们甚至会自筹一些资金把它做下去。

四是要有综合创新能力，就是多学科联合，比如现在我们与冶金和自动化控制工程这些专业联系得很紧密，确实发现在解决企业的全流程、全系统的问题上有很大的帮助。

五是要有工程实施能力，根据我们的学科特点，我们通过招聘和聘请专业的工程技术人员作为成果转化队伍来完成这些工作，保证理论与实践衔接，确保科研工作不是只停留在书本和纸面上，而是能够落地，从而杜绝纸上谈兵。

技术落地具体来讲还需要做到如下几个方面：

1）工艺、装备、产品、服务一体化，这也要求我们要注重深入实践，用王国栋院士的话讲，就是要把论文写在轧钢生产线上，写在行业进步上；

2）合理地处理和企业之间的关系，兼顾双方的利益，良好地沟通，共同进行科研成果转化；

3）实现多学科交叉，强化科研成果的工程转化的实力和能力。