庆祝中国钢研成立70周年 强国复兴有我 | 中国钢研劳动者之歌(三)

2022-05-03

在迎接中国钢研成立70周年的喜庆日子里,在“五一”国际劳动节期间,为贯彻落实习近平新时代中国特色社会主义思想,大力弘扬劳模精神、劳动精神、工匠精神,中国钢研推出“庆祝中国钢研成立70周年 强国复兴有我——劳动者之歌”系列文章,生动讲述中国钢研各条战线上发挥先锋模范作用、掌握高超技能、积极干事创业的劳动模范、青年代表、技术能手等人物故事。让我们学习他们为适应科技革命和产业变革的需要,爱国奉献、勇于创新、敢为人先、艰苦奋斗的精神,凝聚起奋进新征程、建功新时代的强劲动力,为推动中国钢研高质量发展贡献智慧和力量,以更加优异的成绩迎接党的二十大胜利召开和中国钢研成立70周年!

中国钢研有这样一位长期坚守在科技创新一线的女科技工作者。她长期从事冶金流程和金属材料检测表征新技术、新装备研制开发和应用工作。先后主持或核心参与开发“冶金过程炉气在线分析质谱系统”(冶金科学技术二等奖)、“脉冲熔融-飞行时间质谱气体元素分析仪”(BCEIA金奖)、稀土萃取分离工艺配分在线监测系统(中国稀土科学技术一等奖)、工业烟气/大气颗粒物重金属在线监测系统、电感耦合等离子体痕量元素分析仪器(北京市科学技术二等奖、冶金科学技术一等奖)等流程、材料测试仪器并实现产业化,所主导科研成果产生的直接经济效益累计超过 2 亿元。先后在国内外重要刊物和学术会议上发表 40 余篇论文、报告;申请发明专利 37 项,授权 22 项,美国专利授权 5 项,德国专利授权 3 项。曾获冶金科学技术奖一等奖(2020)、二等奖(2005);北京市科学技术二等奖(2019)、中国稀土行业协会科学技术一等奖(2018)、中国分析测试协会 BCEIA 金奖(2019、2015、2010)、冶金青年科技奖(2016)、中国分析测试协会科学技术一等奖(2011)、二等奖(2004)等省部级以上科研成果奖 11 项。她就是钢研纳克检测技术股份有限公司总工程师沈学静。

沈学静对科学技术的兴趣,也许可以追溯到童年时代。她被从事数学和物理教学工作的父亲言传身教,从小就对科学家非常崇拜;后来成长为一位科技工作者,算是圆了童年时代的梦想。这也是在后来漫长的科研道路上,无论遇到什么困难,沈学静都能乐观、坦然面对、不言放弃的原因。

而从事检测技术和仪器这个领域的研究开发工作有点偶然性。1998年取得分析化学专业硕士学位之后,沈学静本来是想进入当时非常热门的生命科学研究领域发展的,机缘巧合地来到了中国钢研。起初,中国钢研在金属材料、冶金工艺、自动化以及分析测试领域的专业技术实力和工程实践能力让她一方面大开眼界,另一方面因为自身知识技能的差距又感到压力山大。好在导师王海舟院士及时给予了悉心的指导和帮助,不仅安排她到北大、北科大学习试验技术、金属材料相关课程,还多次亲自带领她和团队到冶金现场去了解一线的需求。王老师 “需求牵引、问题导向”的创新理念,也从此扎根,极大地影响了她今后的工作思路。

如果说博士论文 “用于冶炼控制的炉气在线检测技术和仪器研发” 工作将沈学静带入了检测技术和仪器研发领域的话,后来发生的一些事情,坚定了她开发自主知识产权的检测技术和仪器装备的决心,并将此作为终生为之努力的事业。

印象最深刻的一次是刚刚毕业时,中国金属学会分析测试分会在北京组织两年一度的国际冶金分析测试学术报告会。会议期间,单位安排沈学静带领来自欧美国家的同行专家参观检测实验室。在介绍实验室里的大型仪器时,好几次正要开口,外国专家就说,这个我们很熟悉,是我们国家生产的,我们有最新的。最后,一位来自瑞典的专家问,你们不用自己的仪器吗?你们的仪器在哪里?在一台中国自己开发生产的“氢化物发生-原子荧光光谱仪”面前,他们问了很多具体的问题,还拍了照片。这件事给沈学静留下了很深的印象,没有自己研发的仪器,不仅在检测工具方面受制于人,对于创新的科学研究,会带来更巨大的制约。从那时起,她就暗暗下定决定,一定要为改善这种局面而努力。

2002年博士毕业后,沈学静进入钢铁研究总院分析测试研究所的研发部,从项目组长起,开始了她的科研生涯。

立志易而守志难。“电视剧里看到的科技攻关一举成功,大家雀跃沸腾、喜大普奔的场面,在科研工作中是很少发生的,实际的情况是解决不完的困难和问题,各种意想不到的痛苦和折磨,还有尽管拼尽全力还可能失败的不确定性”。沈学静说。“有进步感、成就感的时刻也有。往往是多年之后,回顾走过的路,体会到取得的点滴技术进步,或者解决了一点问题,被客户、行业认可时的那些短暂瞬间”。

第一个研发项目是集成基于质谱仪的炉气成分在线监测系统。这一项目是针对炼钢过程动态控制的需求,用质谱仪实时监测炉气成分的方式实现炼钢动态工艺控制和调整。把原来应用于实验室的精密质谱仪应用于高温、高粉尘、高振动的恶劣炼钢现场,在国内还没有先例。测试期间,遭遇过各种机械的、电控的、通讯的、软件的故障和问题。有一次冶炼异常,把安装在1300℃炉气气流中的取样装置完全烧毁。面临的另一个困难就是检测准确度的问题,需要不断优化取样点位、标定方法等。沈学静还记得第一套系统安装调试耗费了几个月,整个团队连春节、元宵节都在钢厂度过。后来,系统不断优化设计、和工艺过程磨合逐步顺畅,团队的经验不断增加,先后在莱钢、安钢、宝钢、武钢等企业得到了应用。现场的历练让沈学静和团队对于流程在线监测系统的工程需求、可靠性设计有了全面深刻的认识,对于后续仪器设备的开发提供了非常有益的启示。

基于第一个项目的经验,后续的仪器开发项目纷至沓来。基于对高性能金属材料中ppm级氧、氮、氢、氩、氦等有害元素的同时高精度测试需求,沈学静和团队开发了首台“脉冲熔融-飞行时间质谱气体元素分析仪”,获得中国分析测试协会科技一等奖、BCEIA金奖和美国发明专利授权等;针对材料中痕量、超痕量金属元素测试需求,开发电感耦合等离子体发射光谱仪、质谱仪,实现产品化,相继投放市场,获得北京市科学技术二等奖、冶金科学技术一等奖等;针对稀土冶炼过程工艺实时控制调整需求,开发“稀土萃取分离配分在线监测系统”,为稀土工艺实现自动化、智能化提供重要设备支撑,已应用于北方稀土、南方稀土、甘肃稀土等众多稀土分离企业….

当前,沈学静和团队正在面向冶金流程智能化、绿色低碳化的要求,在科技部重点研发计划等项目的支持下,致力于冶金过程原料自动分拣、钢水测温、钢水成分、钢坯缺陷、碳排放在线测量技术和仪器系统的开发和应用。

“困难无处不在,已成为常态。当你解决了仪器有无的问题,你会发现性能功能还有差距;当你追平了差距,还有关键器件部件依赖别人;当你有了通用的技术,你发现不同的场景还有很多特殊的要求…..。”沈学静说,“这还只是技术层面的,你还要面临组织方面的各种问题,团队的、合作伙伴的、供应商的等等”。

但是,国家的需求、行业的需求、客户的需求在这里,就需要有人去坚守。沈学静坚定地认为,只要坚持下去,这些问题都会逐步得到解决或改善。

合作,是沈学静工作中最常提到的一个词。

“当你学到的知识越多,你会明白自己不知道的更多;当你认识的人越多,你会发现自己越平常。合作能力是做好科技创新的基本能力”。这是沈学静给团队经常说的话。

随着开发工作的不断深入,开发难度的不断增加,团队合作的对象已经涵盖了高校、科研院所、仪器同行、上游材料和传感器产研单位,下游的不同用户等等。因为合作,才能对需求有精准的把握,保证研发不偏离方向;因为合作,才能集众家之长,把最先进的技术用于解决自己的问题;因为合作,才能使个人和团队不断进步,有能力解决各种困难和问题。

同样的,打造团队凝聚力也是沈学静眼里最重要的工作之一。她身体力行,率先垂范,致力于打造一个积极向上、富有激情的研发队伍。

众力无敌天下,众智无畏圣人。作为在材料测试技术和仪器研发领域耕耘了20多年的科技工作者,近年来,沈学静除了自己和团队坚守在高端测试仪器研发一线,不断攻克技术困难和关键部件卡脖子问题,同时也利用各种机会呼吁各方关注高端仪器仪表的自主研发工作。

“坚守,静待花开”。在沈学静身上,我们又一次看到了钢研人代代相传的“安专迷”精神。