工業(yè)強、江西強。“十四五”以來,江西緊扣實現新型工業(yè)化關鍵任務,深入實施“1269”行動計劃,全部工業(yè)增加值保持在萬億元以上,工業(yè)營業(yè)收入保持在4萬億元以上,高質量發(fā)展成色更足。
其背后,材料科學的創(chuàng)新支撐作用日益凸顯?!?269”行動計劃重點培育的12條制造業(yè)重點產業(yè)鏈和6個先進制造業(yè)集群中,材料創(chuàng)新正是貫穿多領域、賦能產業(yè)升級的核心元素之一。
產業(yè)所需,正是科研所向。作為江西省唯一的國家“雙一流”建設學科,南昌大學材料科學與工程學科(以下簡稱“南昌大學材料學科”)堅持從產業(yè)發(fā)展痛點出發(fā),以材料創(chuàng)新夯實工業(yè)根基,推動人才鏈、創(chuàng)新鏈與產業(yè)鏈深度融合,已成為服務國家戰(zhàn)略和區(qū)域高質量發(fā)展的重要“智力引擎”。
不是“能做什么” 而是“需要什么”
江西有色金屬礦產資源豐富,產業(yè)規(guī)模居全國前列。如何助力產業(yè)從“量大”走向“質強”,正是南昌大學材料學科長期聚焦的方向。
在江西耐樂銅業(yè)有限公司的全自動化車間,一根根銅管走下生產線。這里生產的銅材溝槽管廣泛應用于消費電子與芯片散熱領域,市場份額全球領先,尤其鎖定了對質量要求嚴苛的客戶。
“傳統(tǒng)無氧銅材溝槽管在持續(xù)高溫下易軟化變形,難以滿足大功率器件長時間散熱需要?!蹦蜆枫~業(yè)總工程師馬力表示,無氧銅材溝槽管的散熱“短板”,曾一度制約了國產高端散熱模組向更高性能邁進。
2021年,南昌大學卓海鷗團隊深入耐樂銅業(yè)生產一線,將實驗室的前沿理念與產業(yè)端的實際痛點對接,通過在無氧銅中添加微量稀土元素,使新型銅材的強度和高溫性能顯著提升。2024年,僅這一項創(chuàng)新產品,就為耐樂銅業(yè)創(chuàng)造超過2億元的營收。
在九江共青城高新區(qū),江銅硅瀛新能源項目廠房已拔地而起,預計2026年一季度投產。這是江銅集團與南昌大學全面深化一流企業(yè)與一流高校合作以來的首個產業(yè)化項目,南昌大學岳之浩教授團隊研發(fā)的硅碳負極材料將由此走向規(guī)?;a。
岳之浩教授在硅材料領域深耕17年,其團隊瞄準新能源汽車、低空飛行器等新興行業(yè)對高能量密度電池的迫切需求,研發(fā)出新型硅碳負極材料,可有效提升鋰離子電池的能量密度和循環(huán)穩(wěn)定性,走出一條新的技術路徑。
江銅集團敏銳地捕捉到這一技術機遇。2025年,江銅投資5000萬元,共青城提供廠房用地,學校以核心技術入股,由三方合作成立江銅硅瀛公司,項目總投資達1.6億元,共同推進江西省首條千噸級硅碳負極材料生產線落地,折射出校地企產學研深度融合的“同頻共振”。
“科技創(chuàng)新推動了產業(yè)創(chuàng)新發(fā)展,產業(yè)需求也牽引著創(chuàng)新研究方向。對地方高校而言,緊密結合區(qū)域產業(yè)發(fā)展是實現科技創(chuàng)新與產業(yè)創(chuàng)新融合的關鍵落腳點?!蹦喜髮W校長陳曄光表示,南昌大學緊扣“1269”行動計劃,圍繞半導體、銅基、鎢基新材料持續(xù)開展應用研究和技術研發(fā),服務于江西電子信息、有色金屬等多個產業(yè),實現了“產業(yè)出題、科研答題”的融通。
張深根教授團隊以“三原理兩原則”理論指導綠色高值再生有色金屬研發(fā)及應用,形成無氰全濕提取、再生銅直接制桿等技術,獲2024年江西省科技進步特等獎;周耐根教授團隊與贛鋒鋰業(yè)等企業(yè)深度合作,攻克鋰電關鍵材料制備與改性難題,支撐鋰電新能源產業(yè)高質量發(fā)展;朱正吼教授團隊突破了高性能差模電感用鐵基非晶合金磁芯的關鍵技術,實現產品小型化、高頻化、精密化,獲2023年江西省技術發(fā)明獎二等獎。
從跟跑到領跑 把發(fā)展的主動權抓在手里
只有走自主創(chuàng)新的路,才能掌握發(fā)展的主動權。在服務區(qū)域優(yōu)勢產業(yè)轉型升級的同時,南昌大學材料學科自覺將自身發(fā)展置于國家現代化全局中謀劃,聚焦關鍵材料自主可控,從技術源頭為培育新質生產力、構建現代化產業(yè)體系夯實基礎。
半導體照明產業(yè)便是一個典型。江風益院士帶領團隊投身于硅基氮化鎵 LED 科研,歷時十九年攻關,開創(chuàng)了世界第三條藍光LED技術路線,之后又先后突破高光效氮化鎵綠光、黃光和紅光LED材料和芯片技術瓶頸,發(fā)明并創(chuàng)制了LED材料高端裝備設計與制造技術,形成了產業(yè)優(yōu)勢。
“江風益院士提出的‘多發(fā)光、少發(fā)熱’已成為學院學科文化?!蹦喜髮W物理與材料學院黨委書記徐劍強談到,在材料學科這類領域開展科研,尤其需要“甘坐冷板凳”的戰(zhàn)略定力和持之以恒、深耕不輟的韌性。
這份堅持,換來了產業(yè)的“熱發(fā)展”。以硅襯底LED技術為核心,江西培育出從襯底材料、外延片、芯片制造到封裝應用的全產業(yè)鏈,直接和間接孵化企業(yè)30多家,每年帶動產業(yè)規(guī)模超200億元。目前,南昌已成為國內最大的大功率LED光源生產基地,手機閃光燈和移動照明出貨量全球領先,全球約1/3的智能手機應用了硅襯底LED技術的手機閃光燈。
在南昌大學材料學科,多個科研團隊弘揚“多發(fā)光、少發(fā)熱”學科文化,長期聚焦產業(yè)發(fā)展難題,走出一條“頂天立地”的科研之路。
在航空航天制造領域,發(fā)動機熱端部件的制造要求極高。由戴煜教授團隊攻關的“高溫合金增材制造技術”,成功應用于航空發(fā)動機渦流器和導向葉片的制造,將復雜部件的生產周期大幅縮短,實現了高端裝備自主制造的又一突破。譚敦強教授團隊創(chuàng)新研發(fā)出有氧高沖刷條件下的抗氧化金屬材料制備技術,研制出能耐受高溫高壓且抗沖刷性能優(yōu)異的超高溫金屬復合材料及鎢基超高溫測溫功能材料,為江西優(yōu)勢鎢等資源在國家極端環(huán)境下的材料應用提供了重要技術支撐。
創(chuàng)新機制釋放人才潛能 “大材料”學科活力涌現
人才是科技創(chuàng)新的第一資源,決定著科研能走多遠、創(chuàng)新能攀多高。如何持續(xù)激發(fā)人才的創(chuàng)新潛能?南昌大學從人才培養(yǎng)與評價機制入手,在材料學科推動了一場深刻的“一線”變革。
培養(yǎng)模式上,著力拆解高校與企業(yè)的“圍墻”。南昌大學和江銅集團深化戰(zhàn)略合作,依托物理與材料學院開設“江銅實驗班”,整合高??蒲匈Y源與企業(yè)實踐優(yōu)勢,培育新材料領域的拔尖創(chuàng)新人才。更早開始探索的“卓越工程師計劃”,要求研究生每年至少有三個月在企業(yè)進行生產實習,并由學校導師和企業(yè)導師聯合指導。
“學生從研二階段就必須進入實際研發(fā)項目,他們面對的課題大多直接源自企業(yè)的技術需求?!蹦喜髮W張銘顯教授介紹,他所指導的十余名研究生,日常的學習研究場景已從校園實驗室延伸至合作企業(yè)的生產線與研發(fā)中心。
評價機制上,則大膽打破“唯論文”的慣性。南昌大學將材料學科設為“學科特區(qū)”,在職稱晉升、人才評價中,服務產業(yè)發(fā)展的實績成為重要標尺。在這一機制下,長期扎根企業(yè)、攻克技術瓶頸的科研人員,能夠憑借扎實的產業(yè)服務成果獲得職稱晉升。
更大力度的激勵在于成果轉化。學校明確規(guī)定,科技成果轉化所獲收益的90%直接歸屬研發(fā)團隊或個人?!皩W校切實鼓勵老師把技術推向市場?!蔽锢砼c材料學院副院長周猛表示。
“學科特區(qū)”政策與成果轉化激勵機制的推行,拓展了多元化的價值實現路徑。近年來,學科涌現出一批“既懂科研、又通產業(yè)”的教師和科研人員,成為連接學術界與產業(yè)界的橋梁。
在此背后,是學?!半p一流”學科建設的整體布局?!按蟛牧稀睂W科框架下,物理與材料學院以創(chuàng)新型人才培養(yǎng)為主線,依托國家硅基LED工程技術研究中心、南昌實驗室、江西省超高溫金屬新材料工程研究中心等十余個國家級與省級科研平臺,形成了完整的研發(fā)及轉化體系。學校在大型儀器設備、工程化驗證平臺等方面持續(xù)投入,實現從基礎研發(fā)到中試驗證的創(chuàng)新鏈條全覆蓋。
“南昌大學始終堅持‘匯全校之智服務江西發(fā)展’,錨定重點區(qū)域、重點產業(yè)和重點企業(yè)需求,努力打造地方高校服務區(qū)域發(fā)展的示范樣板。”南昌大學黨委書記羅嗣海表示,材料學科正是這一使命任務的先行者與踐行者。未來,南昌大學將繼續(xù)以國家戰(zhàn)略為導向,以地方需求為牽引,推動學科建設深度融入現代化產業(yè)體系,為服務高水平科技自立自強和江西高質量發(fā)展作出更大貢獻。

