刘日平：解决国家技术需求是我创新的意义所在

　　长城网·冀云客户端记者 李代姣 赵博轩

　　“天的外面是什么？”自古至今，人们对宇宙的好奇从未停止。

　　从东方红一号发射升空，到如今的神舟、嫦娥、北斗、天问、天和……越走越远的航天器，正在浩瀚宇宙中刻下鲜明的中国印记。

　　在航空航天领域，无数科技工作者夜以继日科研攻关，以自主创新实现跨越赶超，让中国望向太空的视线更远、更深邃。

　　刘日平就是其中的一员。

　　刘日平与团队成员探讨科研问题。

　　他是燕山大学亚稳材料制备技术与科学国家重点实验室主任，20年来，他利用亚稳技术开发出十余种全新的特殊性能金属材料，解决了空间防护、飞行器传动机构等关键材料高性能、轻量化难题，保障载人航天、深空探测和探月工程等多项航天任务，助力大国重器轻装远航。

　　在4月12日举行的2021年度河北省科学技术奖励大会上，刘日平被授予“河北省科学技术突出贡献奖”。

　　把梦做成现实

　　20年前，人们很难预见如今的快速发展，也因此，很少有人理解刘日平当时的选择。

　　那是2000年，刘日平放弃了在剑桥大学继续学习、工作的机会，毅然返回燕山大学工作。

　　“我一直从事极端环境下新材料领域的研究，而国家航空航天领域对材料方面创新也有重大需求，我的科研工作能在自己的祖国有用武之地，所以回国是顺理成章的选择。”

　　回国初期，刘日平在图书馆查阅英文资料。

　　但这之后要面对的，是科研条件的巨大差别。

　　作为洪堡学者，在德国宇航院留学期间，刘日平拥有独自使用的先进电磁悬浮大型设备。在剑桥大学交流学习期间，全球最先进的高端分析检测仪器装备一应俱全。而回到燕山大学，透射电子显微镜、X射线衍射仪和膨胀仪就组成了实验室最贵重的“三大件”。

　　“这种对比就像，原来使用的是先进计算机，现在用回了老式计算器。”刘日平的学生，如今已是燕山大学科研院副院长、国家杰出青年基金获得者的张新宇对记者说。

　　没有像样的样品制备设备，仅有的分析检测设备也存在误差大、结果可信度低的突出问题。

　　“没办法，当时国外有一些设备对外开放，我们就申请国外的设备做实验。但非常受限，等待时间也很长。为了节省时间，轮到我们使用时，刘老师常常带着我连续几个昼夜不眠不休工作。”那时，年轻的张新宇常常感慨：“什么时候我们的实验室里才能有这样的设备？”

　　张新宇的话，刘日平记在心里——要留住人才，要研发国际领先的成果，就要有坚实的平台作支撑。

　　要建平台，就建顶级的创新平台。时任材料学院院长田永君和刘日平把目光瞄准了国家重点实验室。

　　但谈何容易。

　　刘日平早期进行科研。

　　国家重点实验室是我国最重要的科研平台，鲜少以地方大学为依托，况且当时的燕山大学在材料领域名不见经传，申报过程中，质疑声不断。

　　“那时真的是年轻，好像不知疲惫，一心要把这件事做成。”刘日平与田永君教授一边加紧引人才、添设备，加快提升实验室建设水平，一边一趟趟奔赴北京作汇报，让当时的燕山大学亚稳材料制备技术与科学省级重点实验室进入主管部门的视野。白天准备资料，晚上赶路，北京、石家庄、秦皇岛三地之间，他们早已数不清往返了多少次。

　　就这样，2003年，他们争取到机会，作为省级重点实验室与一众“国家队”共同参加了国家重点实验室评估。2006年，燕山大学亚稳材料制备技术与科学国家重点实验室（以下简称“亚稳材料实验室”）正式挂牌成立，也成为我国材料领域唯一以地方大学为依托单位的国家重点实验室。

　　“年轻爱做梦，但我们把这个美梦做成了现实。”而这份执着与坚持，也开启了燕山大学在新材料领域研究的筑梦之旅。

　　大国重器 轻装远航

　　栽下梧桐树，引得凤凰来。良好的科研条件在全球范围内吸引了一批具有学术影响力和优秀科研能力的青年科学家。

　　此后，亚稳材料实验室里先后诞生了一批处于国际领先水平的科研成果。这些竞相涌现的创新成果瞄准国家重大需求，解决了关乎国防安全与经济社会发展的一系列“卡脖子”难题。

　　良好的科研条件吸引了优秀的青年人才。图为刘日平与团队成员。

　　二十一世纪初，随着航天技术的快速发展，我国对航天飞行器中传动零部件的需求越来越大。有关部门向刘日平团队提出技术需求，希望在提升航天飞行器零部件抗辐照、耐腐蚀性能的同时，最大限度减轻器件重量。

　　“在航空航天领域，有‘1克重量半两黄金’的说法。”张新宇说，由于距离遥远，减重对于航天器降低能耗、飞向更远的深空具有至关重要的作用。此外，航天器造价高昂，增强极端环境下的耐磨、耐蚀、抗辐照和抗交变温度等性能也就意味着有效延长其使用寿命和服役年限。

　　以往，国际上通用合金钢制造传动构件，刘日平判断，在减重方面，合金钢已经达到极限。他开始着眼，在锆、钛、镁等金属中寻找新的可能。

　　多年研究积累的经验，让刘日平对这些金属元素了如指掌：“不用一个个去试，科学理论指导下有针对性的实验才是高效的方法。”

　　国家有需求，时间不等人。十余种金属材料，不同反应条件，组合出成千上万种可能。刘日平带领团队夜以继日进行科学计算与实验，最终确定开发新型锆钛合金用于空间零部件。

　　刘日平与成员探讨技术难题。

　　“这是全新的探索，没有任何可参考的经验，以往钢铁材料利用小原子进行强化的方法不适用于锆钛合金。”张新宇回忆，在研发高强韧和低成本锆钛合金的过程中，数不清遇到多少困难，又有多少次推倒重来。但那些尝试、否定、再尝试的日子里，刘日平的平和从容、及时指导总能带给团队成员坚定的信心。

　　最终，善于创新的刘日平带领团队建立了符合航天服役要求的新型锆钛合金体系。产品替代常用合金钢用于空间机构传动构件，重量减轻30%，尺寸稳定性提高67%，在空间辐照、原子氧侵蚀和高低温交变条件下服役寿命延长1倍，支撑了我国近百套机构的长寿命与轻量化设计和工程应用，成果获国家技术发明二等奖。

　　图为获奖证书。

　　发明锆钛合金表面处理新技术，应用于更多极端环境服役领域；开发多界面耦合新材料，应用于空间高能粒子和超高速碎片防护工程……多年来，刘日平带领团队研发一系列新材料、新技术，先后获国家科技奖励3项，技术成果被应用在航空航天领域，为使我国空间环境防护技术处于国际前沿水平作出重要贡献。

　　刘日平团队的研发成果获得多项科技奖励，但刘日平始终没有放慢创新的脚步。

　　青年是创新的未来

　　远眺天际，也遥望大海。

　　随着我国协调推进海洋资源保护与开发，刘日平的目光又聚焦在海洋仪器设备上。

　　“开采油气的平台、远洋船舰，上面的设备和仪器仪表需要适应海洋高温度、高盐度、高湿度的极端环境。我们不仅要提高材料的耐腐蚀性，还要降低密度、减轻重量，让这些海上‘巨人’更快、更稳、更轻盈。”思路清晰的刘日平，提早一步规划好后续科研方向，同时，也为未来培养了一批优秀的科研人员。

　　刘日平的科研团队里总是充满轻松欢乐的氛围，年轻的科研人员朝气蓬勃，思维活跃，把天马行空的设想变成创新研发的果实。

　　刘日平与团队成员的讨论会。长城网·冀云客户端记者 赵博轩 摄

　　团队成员习惯称呼刘日平为“刘导”，因为除了老师，他更是一位指引者——宏观上把握方向，适时给予指导，然后放手让年轻人大胆实践，培养他们独立解决问题的能力。

　　“青年是科技创新的未来和希望，我希望他们超越我，在各自的研究领域成为比我更精通的专家。”所以，刘日平经常催着团队成员“自立门户”，“我热切盼望他们能够独当一面，建立自己的队伍，去解决国家需要解决的重大技术问题。”

　　刘日平伏案工作。长城网·冀云客户端记者 赵博轩 摄

　　如刘日平所期待的，如今，亚稳材料实验室里，年轻的科研工作者快速成长，越来越多国际领先的创新成果向世界展示了河北创新的潜能，也为经济社会发展注入磅礴的科技力量。

　　刘日平被授予“2021年度河北省科学技术突出贡献奖”。

　　站上河北省科技创新最高领奖台，刘日平依旧保持着谦逊和理性。他说：“我只是一个普通的科研工作者，但把这个奖颁给我意味着更大的责任，意味着我们未来要拿出更有分量的成果，才能无愧于这份沉甸甸的荣誉。”