国产航母甲板钢的研发是基础科学研究推动产业发展的典型案例_风闻

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虽然从学科分类的角度看，材料学属于工科，但它同样有大量的基础研究内容。对于有比较明确的应用背景的材料研究，大学、研究所搞的基础研究与企业主导的产业技术开发仍然是有区别的。比方说锂离子电池的研究，我的一个博士同学曾经关注的问题是电解质中每个锂离子和阴离子要结合多少个溶剂分子，这是针对锂离子迁移速率影响因素的基础研究（偏向化学理论了），但企业在产品开发中只需要筛选出最佳的锂盐种类、溶剂种类和浓度。工程开发是“现在怎么做”，科学研究是“为什么要这样做”以及“建议以后怎么做更好”。基础研究的成果可以为企业提供理论指导，让企业的开发工作事半功倍，乃至为企业提供新原理、新思路而催生出新技术、新产品；企业的现实需求和遇到的技术问题，也可以反过来为实验室的基础研究提供选题，帮助相关科学认识的深化。基础研究和产业发展应该是紧密结合、相辅相成的，所以在国家的科研项目分类里，有“应用基础研究”一说，希望架起基础科学原理到产业应用之间的桥梁，而“唯论文”、产学研结合不紧密，批评的应该就是这方面我们做得还不好。目前我国在很多产业的规模达到世界第一（至少是前列），相当一部分技术水平也已达到世界先进，说明相关工作还是取得了很大的成效，但我们要从当下的赶超阶段走向未来的引领阶段，就更需要从基础研究发展而来的原创先进技术。

举一个基础研究推动产业发展的典型案例吧。低合金高强钢是一大类先进钢铁材料，研发难点在于在较低的合金元素含量下（为了保证钢材的焊接性，避免焊接导致钢材脆化、开裂），获得高强度，这就离不开对钢材强化机制的深刻理解。上世纪90年代，东北大学的王国栋院士在实验室内实现了只靠调整轧制和冷却工艺（控轧控冷技术），在不额外添加合金元素的情况下提升钢材的强度。从基础科研的角度，其中涉及钢材的变形机制、冷却时的相变过程、碳原子等合金原子在不同微观组织间的分布和迁移情况等材料科学基础问题。只有把这些基本原理搞清楚（基础研究），才能为实际的低合金高强钢研制提供指导（应用研究），比如针对具体需求有的放矢地优化生产过程中的轧制和冷却工艺参数以及铌、钒、钛、铜等微量合金元素的添加量（产品开发）。如今，控轧控冷已经从实验室基础研究成果发展为钢铁行业的共性关键技术，广泛应用于船舶、桥梁等行业。尤其是用于国产航母的甲板钢（对标美国航母用的HSLA系列钢材），是由鞍钢负责具体研制生产的。