强化创新体系,突破关键技术瓶颈

丁文江深度解析:突破“卡脖子”难题,引领‘无人区’科技创新

自二十一世纪初以来,我国材料技术发展迅猛,展现出高速、多样化的特征。凭借不懈积累、创新与提升,我国在传统材料领域实现了重要进展,并在新材料领域实现了重大突破。我国经济建设和发展的需求是推动材料技术进步的主要动力,而材料技术的突破在国防、航天、能源、医药等多个领域发挥着关键甚至决定性的作用。

面对当前国际形势,尤其是中美关系的不稳定性,美国对我国的科技封锁和打压日益加剧。通过市场和国际合作解决技术问题的途径已基本被切断。在此背景下,我们必须加强科技创新力量,以突破困境:要关注国家安全、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;对涉及国计民生和国家安全的重点领域材料需求,构建系统全面的支持保障能力;建立健全材料自主创新体系,占领新材料研发的制高点,实现材料领域的跨越式发展。

美国的战略遏制提醒我们自主发展的重要性。我们应保持一种心态,无论是否存在遏制,都要坚持不懈地发展自主核心技术。同时,自主发展也应充分考虑市场的作用,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、人才培养等多方面的综合性问题。解决这一问题是一项系统工程,需要从基础理论研究实力、企业技术创新能力、人才创新活力、科技创新机制等多方面入手。这一问题并非一开始就存在,而是近年来全球分工细化、中间产品增多以及发达国家制造业产业链不断上移、下移的结果。我国在全球贸易模式下深度融入全球产业链,与欧美国家进行深度分工与合作,在这一过程中,我国在产业链下游领域展现出较强的竞争优势,同时“卡脖子”问题也日益凸显。

科技创新发展有其自身规律,科技创新的高度往往取决于基础的宽度、厚度和深度。在很多情况下,跨越阶段实现“弯道超车”非常困难。因此,我们不能急功近利,要脚踏实地、稳扎稳打。坚实的基础至关重要,只有基础深厚才能构建起“塔尖”。我们既要具备卧薪尝胆的决心,也要有坚韧不拔的意志。此外,还应充分发挥我国特色资源,创新发展我们的优势科技,追求相互遏制的格局。

在“无人区”创新需要建设创新人才队伍

在“无人区”探索需要一支强大的团队,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的努力和汗水,面对原创性、未知性,我们不应害怕困难,而要大胆前行。

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点主要在于两头受压:一方面是高校,对教师的评价仍然主要基于论文数量,否则无法解决职称问题;另一方面是企业,很多本土企业在经济效益好转时,更倾向于引进成熟的产品链,支持具有重大创新性的产品研发的意愿并不强烈。

要在理论和实践上寻求突破,首先要明白,做材料和培养人才同理,“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,但镁合金容易腐蚀,这是其缺点。然而,在植入材料领域,这一缺点恰好可以转化为优点。许多骨折患者植入骨钉、骨板后需要忍受二次手术的痛苦,而心脏病患者植入心脏支架后需要终生服药。我们研发了新一代可控降解的医用镁合金,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,效果良好,解决了过去医用金属不可降解的问题。我们还发现,镁合金降解产生的镁离子和氢气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。这需要团队协作。可以说,在材料领域独立研究越来越困难,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。团队合作一直是“无人区”创新的关键。我坚信,在勇闯“无人区”团队建设过程中,首要任务是育人。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。如果将境界、胸怀和能力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,则取决于第四个要素,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奋斗中提炼出以下愿景: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”和“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中大致可分为“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,我希望每个团队成员都能做到耐烦、耐看、内省、内敛这四个“N”。做任何工作都要不厌其烦,任何科研结果都要经得起时间考验,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,以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,作为重大决策机构。管理制度每年修订一次。团队管理的理念是实现个人驱动力、小组核心竞争力、团队凝聚力的平衡,以及团队成员间的一致性。

在“无人区”创新要协调科技与人文的关系

科技伦理水平直接反映了科技发展的成熟度。必须将伦理观点与科学技术观点结合起来,伦理决定论或科学技术决定论都是不可取的;必须将科技理性的成长与人类价值的确立相联系,以确保人类社会的健康发展;必须将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;必须将科学技术与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”,但不是全部道理;必须从文明发展的角度展望科学技术的未来,使科学技术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水平,甚至对现代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,有针对性地进行科技创新,同时关注现有成果,更好地发掘人文艺术领域对科技的潜在启发,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。

科技与人文犹如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需要借助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,这需要我们从原理、本质、规律上加以认识。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,创新不仅仅是人文社会科学内部知识的串联,更多的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

科技创新应该贯穿科研工作者的一生。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,但我们应该让孩子们对生活中许多未知的事物保持强烈的好奇心,给他们独立思考的机会,让他们不被固有思维所束缚。久而久之,孩子们就会在潜移默化中形成对“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,我认为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,以科学研究与教育结合为主线,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。