作者:叶满山,曲倩倩 来源:中国科学报 发布时间:2025/6/17 21:00:57
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彭鹏的产学研密码:从单点突破到链动全局

 

在西北金属材料产业的版图上,兰州大学材料与能源学院彭鹏教授的名字正逐渐成为校企产学研融合的典型标签。这位扎根陇原的学者,用三年时间完成了一场从实验室到生产线的“双向奔赴”——以热浸镀锌铝镁板带技术为支点,撬动酒钢集团这一西北工业巨头的转型升级。

今年6月,彭鹏及其团队再次与酒泉钢铁(集团)有限责任公司签署技术开发合作协议。当高校的精密仪器与钢铁产线的轰鸣声交织,当青年科研团队的智慧遇上传统制造业的痛点,一条“问题从产业中来,成果到产业中去”的创新路径逐渐清晰,为西部高校如何服务区域经济提供了可复制的实践样本。

彭鹏现场操作定向凝固设备。兰州大学供图。


双向奔赴:镁铝锌项目开启校企合作序章

2013年,彭鹏回到家乡的兰州大学任教时,兰大金属材料学科尚属空白,他从物理学院起步,在迷茫中探索学科发展方向。2021年材料与能源学院成立,在学校的努力和国家高校中长期贷款项目的支持下,过去的几年里一批国际先进设备落户实验室,为材料加工研究奠定了硬件基础。

就在彭鹏团队开始搭建科研链条时,酒钢集团抛来的合作橄榄枝,成为产学研融合的关键起点。“当时酒钢虽掌握热浸镀锌铝镁板带基础生产工艺,但其耐腐蚀性能不稳定的问题长期困扰企业。”谈及合作缘起,彭鹏直言,“作为酒钢的‘拳头产品’,提升耐腐蚀性成了突破市场竞争的关键。”

借助“萃英博士后”支持计划,彭鹏迅速建立起一批针对本项目的人才梯队。目前10余位核心成员中既有金属材料“老工匠”,也有青年科研骨干。他强调,“团队良性发展的核心在人,年轻人成长得好,科研创新才有永续动力。”

认识问题是解决问题的首要前提。彭鹏带领团队深入产区调研后发现,耐腐性不强的根源在于企业人员对镀层凝固过程的机理认知不足。他以“育苗”理念组建的科研团队迅速行动——通过实验室定向凝固技术复现产线冷却过程,从成分设计、冷却速度与强度、微观结构表征等展开全流程研究。

“我们的工作就像织一张精密的网,每个关键参数都需要精准固定的节点,还得根据问题的紧要程度调整网眼疏密。”彭鹏目光专注地比划着,“在一个阶段内不可能眉毛胡子一把抓。”他就热浸镀冷却工艺为例进一步解释,“产品质量受数百个参数影响,我们就像穿梭在经纬线间的梭子,在实验室与产线之间反复往返,针对现场暴露出的具体问题,不断拆解、调试、优化,确保每个环节都严丝合缝。”

在本项目攻关中,团队半数以上研究生深度嵌入课题,平均驻厂时间超一年,以便及时为酒钢集团提供援助。“企业的需求往往急如星火,这要求我们必须快速响应。”彭鹏神色凝重地说,“产线调整成本动辄就是几百上千万,我们给出的每个技术方案都系着真金白银,容不得半点马虎。”

科研创新扎根产业土壤,才能长出带“土味儿”的生产力。随着双方合作不断加深,彭鹏团队与酒钢集团逐步构建起“产地调研-实验分析-产线调试-反向优化”全流程闭环协作模式,正如同精密运转的转化引擎,不断推动科研成果高效转化为产业效益。据彭鹏团队统计,“镀层耐腐蚀性提升至同类产品的1.5-2倍,实现纯利润数千万元”这一突破如大漠甘泉一般,为酒钢解决“燃眉之急”。后者则成为国内首家掌握该技术的企业,在市场竞争中脱颖而出。

说到参与研发的整体感受,彭鹏眼中漾着笑意:“这产品应用范围广、知名度高,我们团队能参与其中特别幸运。每次和团队攻克技术难题后,收到酒钢传来的积极反馈时,大家都特别有成就感。”

彭鹏和酒钢技术人员沟通流场设计优化。兰州大学供图。


全产业链深耕:产学研合作的全面开花

彭鹏团队与酒钢的合作并非止步于单一项目,而是渐渐延伸至全产业链,呈“燎原之势”。“酒钢是我们最紧密的合作伙伴。”彭鹏满眼欣慰,“近几年合作的广度越来越宽,深度也越来越深,可谓是全方位的合作。”

在钢铁领域,他们合作开发高端耐蚀钢,应用于光伏、燃气轮机等场景;在铝合金领域,围绕新能源汽车轻量化需求,开展高强铝合金加工工艺研究。截至目前,双方合作项目累计12项,经费达千万元。

2024年6月,双方启动汽车用高端热成型钢研发项目。回忆起当时情景,彭鹏眉头紧锁、目光专注,“钢材加工时温度可达700℃,极易出现氧化现象。”意识到问题所在,团队立刻展开集中攻关,对卷取、冷轧等不同工序进行分阶段取样,提出从冶炼源头到轧制工艺的全链条优化方案,彻底解决质量隐患。“对方至今再未提出任何问题”,他屈指轻叩桌面,语气里透露着自信。

团队与酒钢合作期间,通过扎实的实验数据与持续的产线追踪,逐步建立起“能解决真问题”的口碑,让“互信与实效”的理念烙印在每一位共事人员心中。“现在酒钢遇到任何材料问题,第一个想到的就是我们。”彭鹏自豪地说,“哪怕是关于焊接这种与我们研究方向不甚吻合的领域,他们也愿意和我们沟通,正是长期互信积累的结果。”这种超越简单商业合作的交融,恰恰源于双方均秉持着以“解决问题”为导向的务实态度。

这种“需求导向”的合作范式,正辐射至更多行业:与金川集团合作开发高温合金,应用于航空航天关键部件;与上海电气风电部门合作,研究金属材料在-30℃极端环境下的疲劳性能,建立部件使用寿命校核标准;与北方稀土合作,提供合金成分优化方案,用科学数据打破国际垄断……团队不断拓展合作版图,与多家行业龙头企业携手探索材料技术创新的多元可能。

得益于企业大力支持,彭鹏一直践行“把课堂搬到产线”的范式。他认为,“产业科研反哺人才培养,是校企结合的一大特色。”在给本科生教授《材料力学性能》《金属材料学》等课程时,他坚持选取科研工作的实际案例融入教学,使其成为课堂上跃动的知识图谱,以便学生清晰理解知识的应用场景与价值。

每逢科研间隙,彭鹏便带领研究生去企业“取经”。“学生只有到一线才能有最直观的认识,天天待在实验室、守在电脑前是行不通的。只有亲耳听到大工厂生产车间那震耳欲聋的轰鸣声,才能真正理解科研的分量。”这种“实战化”培养模式,一直是彭鹏的育人理念,“只有让学生们带着问题进实验室,揣着方案出校门,才会成为能扛实事、能解难题的‘硬角色’。”

江河馈沃土以清流,沃土报江河以丰饶。在与企业合作历程中,彭鹏团队的科研也更上一层楼。“目前,仅是与酒钢合作的项目,我们就发表了10余篇论文,申请多项专利,最有代表性的就是热浸镀锌铝镁板带项目,斩获有色金属行业最高奖——冶金科学技术奖三等奖”,彭鹏目光笃定的说,“这些都是实实在在的成果,未来也将延续下去。”

对于未来技术创新研究,团队正朝着“智能化”“国际化”换挡加速。“我们正在积极引入AI技术,期待它们能在材料研发和解决问题的环节中带给我们更多的惊喜。”彭鹏介绍道,“另一方面,我们也在筹备和企业共同申报国际专利,让经酒钢验证成熟的镀层技术走向更大的市场。”

彭鹏团队的实践揭示了一个朴素却深刻的逻辑:产学研的真正生命力,在于打破“实验室-生产线”的二元对立。当高校的科研选题源自产业一线的“真问题”,当企业的技术迭代依托于学术研究的“深挖井”,这种共生关系便能催生远超预期的价值——不仅是论文与专利的增量,更是区域产业链的韧性提升、青年人才的能力重塑。

如今,这条从单点突破到链动全局的产学研密码,正从陇原大地辐射向更广阔的领域。正如彭鹏所言:“科学家与工程师的对话,从来不是谁为谁服务,而是共同回答时代给出的考卷。”在这张考卷上,他们正以务实创新的笔触,写下自己的答案。

 
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