来源: 发布时间:2017-04-24
——记交通运输部公路科学研究院研究员曹东伟及其高性能沥青路面新材料科研团队
本刊记者 黄雪霜 鲁长国
2016年5月30日的人民大会堂别开生面,全国科技创新大会、中国科学院第十八次院士大会和中国工程院第十三次院士大会、中国科学技术协会第九次全国代表大会“三会合一”,在此隆重召开。此次三大顶级科技会议历史性地联合召开,参会人员规模之大,与会人员规格之高,近40年历史上只有1978年的“中国科学大会”能与之媲美。
两次科技盛会虽背景不同,但目标却相似:要破除体制机制障碍,增强自主创新能力,最大限度地激发科技作为第一生产力所蕴藏的巨大潜能。
风樯动,龟蛇静,起宏图!改革时代大环境下,当多家企事业单位还在静观其变、犹豫徘徊的时候,有这么一家单位,这么一支团队,早在风浪涌动之时,就已经率先涌入到科技创新的大潮中扬帆启航,心怀信念去勇敢探索更为广阔的天地。
他们是交通运输部公路科学研究院及由曹东伟研究员率领的高性能沥青路面新材料科研团队。
春潮涌动率先行 科技创新图强业
翻开中国的交通公路图,密如织网的公路贯穿东西南北。是它们,犹如血脉,支撑起了一个国家与民族未来发展与富强的希望。
建国初期,我国公路通车里程仅为8.07万公里,而截至2015年底,全国公路通车总里程达457万公里,实现了由“初步连通”向“覆盖成网”的重大跨越。这样的“中国速度”让世界为之震惊。飞速延伸的公路已成为古老的东方大国快速走向现代化,走向民族复兴的标志性丰碑。
然而,当把令人欢欣鼓舞的数据深究下去,机遇与挑战并存。不论是在工程耐久性、产品质量、成果转化率、标准规范,还是在服务功能需求与现实距离等方面,中国与西方发达国家相比,所展现出来的只是“公路大国”,距 “公路强国”还有一定的距离。
“科技与产业还没有很好地结合。”曹东伟一语道出中国在高GDP投入之下科技产出并不理想的主要因素之一,亦如我国公路事业在经历跨越式发展过后遭遇瓶颈的“症结”所在。而这,也正是他和所在的交通运输部公路科学研究院融入在国家创新机制的改革浪潮中所总结的经验感悟。
2001年,从长安大学博士毕业的曹东伟,分配到交通运输部公路科学研究院(以下简称“公路院”)工作。而那时的公路院,正在面临科研单位如何转型发展的重大命题。
在中国,提到公路院,行业内几乎无人不知无人不晓。这家交通运输部直属的大型综合性公路交通科研机构被公认为是我国公路交通科研的“国家队”。自1956年成立以来,公路院在融入新中国公路建设的发展篇章中,曾为我国的公路交通事业的飞速发展做出很多可以彪炳史册的重要贡献。包括完成各类科研成果1762余项,获国家级奖70项,其中,全国科学大会奖32项,国家科技进步奖二等奖及以上33项,国家发明奖3项,省部级二等奖以上成果420项;主持完成各类标准规范的修订近700余项,获得各种工程奖项近百项;拥有数百项具有自主知识产权、达到国际先进水平的科研成果等。
目前公路院已发展成为集科研创新与产业开发于一体的交通运输行业规模最大、多领域、跨学科,在国内外具有重要影响力的综合性科研机构。与此同时,通过广泛合作不断提升国际影响力,已经成为我国公路交通科技领域对外交流的重要窗口与桥梁。
就是这样一家老牌的科研院所,在发展的过程中,同样也遭遇了传统事业单位所面临的机构、人员复杂、繁冗等体制性问题,院领导调研后发现单位存在着“老大自居、不思进取,畏首畏脚、不敢进取,墨守成规、不会进取”等创新障碍,这些都给单位和所致力事业的可持续发展带去了极大的禁锢。
“问渠哪得清如许,为有源头活水来。”多年在一线摸爬滚打,公路院人深刻体会到科研成果落地生根,开花结果的重要性。正因为这样,在传统事业型科研单位面临市场经济的挑战和考验时,他们率先攻坚克难,致力改革耕耘,收获了满园硕果。
通过锐意改革,调整结构,整合资源,积极探索,公路院因此建成了一套科研与产业开发良性互动、有机衔接的产业发展体系。其中,最具代表性的工作就是2007年成立了院属的“中路高科交通科技集团有限公司”,其创新模式在于,研究院依托于公司孵化所研产品,最终推入市场。前者负责技术研究,后者负责推广应用。两者相辅相成,为科技成果顺利搬下高阁,转化为实际生产力提供了重要途径。发展近十年,如今公路院已经拥有下属17家不同专业特色的高新技术企业,业务覆盖交通运输设计、工程、检测、监理、咨询服务等多个技术领域。通过机制创新,他们实现了质的飞跃。
2015年,公路院院长张劲泉又进一步提出了科技成果“进市场、进工程、进标准”的口号,在他的带领之下,新一代公路院人秉承为部服务、为行业服务和为社会服务的宗旨,在科技成果服务于民的大道上,昂首阔步地朝前走。
作为公路院创新改革的亲历者和见证者、高性能沥青路面新材料科研团队的“队长”,曹东伟对于创新创业中困难、压力和收获有着切身体会。他们,其实是公路院改革先行的一个“缩影”。
众所周知,沥青路面是道路建设中铺筑面积最多的一种高级路面。“日积月累,研究来研究去,我们最终发现重点其实在材料上,只有材料突破,服务功能才能得到更加实质的提高”,曹东伟如是阐述了他们团队远航定向的一个过程。而瞄准社会发展需求,他们最终将自己的研究领域锁定在“安全、绿色、耐久”等反映公路建设领域最重要价值追求的关键词上,收获了一系列让业界为之赞许的创新性成果。值得一提的是,这些成就的取得,因为完全建立在他们对工程、企业、行业乃至社会需求的精确把控之上,在全国25个省市、4000多公里、100多个高等级公路或城市道路工程项目中得到应用;与此同时,通过与国际同类产品激烈竞争,实践了我国自主科技创新成果“走出去”的战略。
“我始终觉得在我们这一行,作为一名科研工作者,我们所做的工作一定要立足科技创新,我们的科研活动也好、开发的产品也好,一定要和行业、产业紧密结合,一定要能够解决工程中的实际问题,必须是实打实地服务社会,服务公众,从而发挥我们科技工作者真正的作用。”曾几何时,在曹东伟的心中,始终有一个这样从事科研工作必须要落到实处的准则。也正是这样一个准则,帮助他和他所在的团队,在汹涌澎湃的大潮中乘风破浪,收获了实实在在的经验和感悟。
自主研发是出路 学科交叉保护航
通过将天然沥青与合成高聚物“强强联合”,开发适用于特重交通的路面材料技术解决方案,显著延长路面使用寿命。据业主单位的评估,延长了重交通路面维修周期1倍,每100km可节约养护经费亿元以上,而且降低了对社会出行的影响;
通过研究排水沥青路面技术,使沥青路面不仅更具抗滑性、抗噪性,还具有抑制水雾、防止水漂、减轻眩光的功能。据交警部门事故数据显示,它比传统技术方案减少雨天事故40%以上,减少总事故15%,社会效益非常突出,被交警亲切地称为“雨天干燥路面”“雨天放心路”;
通过将压电材料和装置作为路面组成部分,与“地毯式”预制沥青路面相结合,利用汽车行驶所带来的路面振动能量产生电能,从而为道路照明、其他路政设施提供工作和储备能源;
通过用废旧橡胶和废旧塑料,甚至用玉米秸秆、稻皮稻壳等农作废弃物的热解油代替传统石油原料,使沥青材料加工变得更绿色;
通过开发新型沥青“温拌”技术、沥青“冷拌”关键材料,使得路面工程建设告别刀耕火种,更加节能环保……
如果您细心留意曹东伟及其团队的研究成果,您一定会发现,这是一个神奇奥妙的沥青材料世界。一切都从服务公众、服务社会的角度出发,惠民惠工,所以深受行业欢迎。
正如上文所说,随着社会经济的飞速发展,对沥青路面提出了更多功能需求,而曹东伟及其团队通过发明重交通道路高承载力路面材料、高安全排水沥青路面沥青材料、废橡塑基热塑性弹性体沥青材料、节能减排的温拌沥青材料等新型路用材料及制备技术方法,有力支撑了公路建设对耐久、安全、环保等材料的需求,多项技术甚至打破并改变了国外高新技术材料在我国的技术垄断或主导地位。
这些成果究竟是如何实现的?对于这一问题,曹东伟一语道破“玄机”:除了面向市场、社会需求之外,还有坚持走“自主创新”道路这一“说易行难”的法宝。
这是一条关系国计民生的自强之路。在道路工程建设和养护技术中,高性能沥青材料是核心关键技术之一,但我国在这一方面的研发还相对滞后,西方发达国家则乘机占领我国很大一部分高端材料市场,占据主导地位,在部分省市形成垄断。
“唯有自主创新,才是长久竞争和科学发展的硬道理。”曹东伟及其团队深谙此意,因而在科技改革创新之路开启之时,他们就已经笃定要走这样一条路,即使前路充满未知,充满艰险也坚定不移。
“国家提倡自主研发已经很多年了,但真正实现起来不太容易。如何把握方向?如何做到科技与产业紧密结合?这些都是难题。” 对自主创新,曹东伟一直在不断探索和思索的路上。值得一提的是,通过多年坚持,他们已经有了一番自己独特的领悟。
与很多科研团体不同,很多时候曹东伟及其团队不是通过去承担课题来实现科研,而是自己选方向,冒着风险自己投入。“这样做到一定程度以后即使没有国家的资助,我们也能够把它做下去。”“这样做会不会面临风险和因此承受更大压力”对这一问题,曹东伟笑了笑说也会有,但同时也斩钉截铁地表示:多年实践证明,也唯有这样一条科研与产业结合的自主创新路,才是真正将成本降到最低、风险降到最小,而且是最高效的良性循环之路。
通过坚持自主研发,他们与合作者逐渐形成了产学研结合的主体。这一主体就像一张“大网”。通过产学研链条,通过团队效应等“大网”里的各个因素的相互作用,他们能够将产业链上的各个环节,包括当中反映出的科学问题、工程需求等都了然于胸,从而使自己驶入这条相辅相成、良性循环的车道。
通过开发一系列具有自主知识产权的技术和产品,曹东伟及其团队提高了在相关领域里的核心技术竞争力,且经多家检测机构测试表明,这一系列技术性能先进,关键指标优于国外,但价格要降低40%以上,改变了国外技术的垄断或主导地位。不仅为工程建设和业主节约大量资金,也改变了工程建设单位对国外技术与产品盲目迷信的局面。
艰难困苦玉汝于成。每一份事业都会面临不同程度的困难。回望走过的自主创新产学研结合之路,曹东伟坦言这一路走来也有过困惑,也面临过“困难”。
“如果说科研工作难做,那么成果转化的工作更是充满艰难险阻。原因包括设施跟不上、缺少资金、周期长、风险大等体制性机制性障碍,同时缺少标准规范支持,服务对象不敢用,许多成果、专利完成了鉴定后就没了下文。”曹东伟如是阐述了他所在团队在面向行业深入科研的过程中所遇到的难题。为解决这些难题,他和团队付出了很多努力。没有中试实验室,他筹措资金建设了公路院第一个中试试验基地;不懂生产设备和制备流程工艺,他向合作工厂技术工人虚心求教;部分环节工作缺乏预算和财务依据,大家便先垫付部分资金后再报销,同时还承担着多方面的不理解、怀疑和反对……把压力转化为动力,他们牟足了劲儿往前冲,以第一项申请发明专利的成果为例,产品经过中试、试制和工程试用验证等环节只用了短短一年半的时间。
经过不懈的努力和团队的齐心合力,曹东伟及其团队终于走出了一条产学研相互促进、协同发展之路。利用这条路径,许多成果实现了转化和产业化。攻下“产学研结合”这块高地实属不易,过程中的酸甜苦辣也只有亲身经历才能体会。
2014年6月,对曹东伟及其团队来说是个值得纪念的日子。在非洲埃塞俄比亚第一条高速公路工程建设投标中,他们所研制开发的关键材料——高模量沥青,经过客户多次测评,在与法国同类产品和技术的激烈竞争中胜出,获得近400万美元的合同订单,李克强总理出席了这项工程的通车剪彩仪式。
从望尘莫及、受制于人,到如今在某些领域里能够与发达国家同台竞技,甚至超越致胜,曹东伟及其团队所引领的中国现代高性能沥青路面技术,已经初步实现了他们最初创新强产业,科研为民利的梦想!
相关成果获国家技术发明奖二等奖,获省部级科技一等奖3项及其他省部级科技奖励20余项……当鲜花和掌声纷至沓来,曹东伟做得更多的却是总结当中的经验和体会:
“必须要说的是,将不同的学科交叉综合运用起来,是帮助我们高性能沥青路面新材料研究取得突破的重要理念。因为与传统的沥青路面研究相比,现代高性能沥青路面研究涉及到不同的学科,不仅是一个道路学科就可以囊括的,还包括材料科学、化学、力学、机械还有质量检测等多方面。这样学科交叉的理念其实在科技界已经形成共识,但如何做好?当中涉及的问题还很复杂、也很难,我们只能在实践中一步一步地去摸索总结……”一路边走边细心总结归纳,成了曹东伟及其团队的常态。而这,也是他们成功致胜的又一“法宝”。
学科交叉的创新实践使得团队先后涌现出不少交叉综合性人才:
张海燕,团队交叉学科人才引进的范例,专业背景是高分子化学,进入团队后致力于将所学与道路工程专业交叉结合。从化学化工和材料的角度,对道路沥青材料进行了基础性和机理性研究,为沥青材料的研发提供了理论支撑,同时也为面向市场和工程的应用提供了系列核心材料产品和技术。因表现优异,她先后获评为交通部公路院第一届青年科技拔尖人才、公路院青年专家委员会委员……
张艳君,团队交叉学科引进人才,专业背景是材料科学与工程。进入团队后将材料学科的基础科研和道路工程的工程应用良好结合,长期致力于研究世界性难题——钢桥面铺装工程中的环氧沥青新材料,常常深入工程一线,与工程技术人员一起解决了工程中的一个又一个难题……
当风雨过后,羽翼渐丰。以曹东伟及其团队为代表的公路院人早已不是那只躲在体制大树之下遮风避雨的雏鹰。凭借自身过硬技术,以及多年积累的经验和自信,他们在自主创新的道路上继续不忘初心,继续前行。
一个人走很快 一群人走更远
“我需要强调的是,这样一份事业,不是我一个人,或者我们其中任何一个人的努力就可以做到的,而是一个团队乃至是团队与团队的协作来共同创造的。”至始至终,曹东伟都在强调团队的力量。而这,也是他多年置身公路院,投身科技创新大潮得到的又一经验感悟。
这是一个令人钦羡团体。
走进过公路院,与公路院人有过接触的人,或许都能感觉到他们浑身上下都集聚着一股同样的精气神儿。他们有着科研人特有的脚踏实地,又有着积极涌入创新改革的活力、勇气和自信。他们来自五湖四海,有不同的学科背景,但都为着同一个目标前行:那就是为国家的公路交通事业贡献心力。这与公路院一直倡导的理念有关,与他们所走过的经历相关。
曹东伟及其团队当然也不例外。
“我一直强调我们的科研人员不仅要懂专业,也要懂行业,还要懂产业。我们所开发的技术和产品,一定要和行业需求和市场需求紧密结合。”对公路院倡导的理念,曹东伟深有共鸣,所以至始至终都不会忘怀。
紧密围绕服务对象,结合需求合理布局,他们的团队同样也具有鲜明的特点:他们有共同的目标,并且肯为目标尽心竭力;他们来自不同的交叉学科,各有专攻,分工明确;但他们并不拘泥于象牙塔,在一起取长补短更像是“综合体”,不仅能做到精业,还能做到广和宽;他们还讲求协作、责任心强、愿意共舟共济……
作为团队的“领头人”,曹东伟自然有着团队以之为率的可贵品质。从19岁从河北交通学校毕业后进入河北省高速公路管理局工作之后,他就没放弃过对自我的提升和改造。先后在西安公路交通大学(现长安大学)师从胡长顺和王秉纲两位国内公路科研领域顶尖级的专家,并获得硕士和博士学位。进入公路院后,更是凭借出色的科研成绩,在34岁那年便成为院里最年轻的研究员。
在此后数十载艰苦岁月中,曹东伟先后主持国家级和省部级课题20余项,负责重大工程咨询项目20余项,相关成果申报及授权国家发明专利100余项;发表科技论文70多篇,出版专著1部,负责制定行业标准10余项。由于在道路工程科技领域所作出的突出贡献,2013年,他荣获第13届中国青年科技奖;2014年被科技部授予“中青年科技创新领军人才”,2015年被中共中央及国务院评为“全国先进工作者”,2016年被评为国家“万人计划”领军人才等荣誉称号。
光环背后,是辛勤的努力和付出。他长期奋斗在科研一线,平均每天要工作10~12小时,节假日加班也早已成为家常便饭;每年有1/3的时间都在出差或在工程现场进行科研,陪伴家人的时间几乎是少之又少,长时间高强度的工作使得他的身体不堪重负。但这所有的一切每每谈起,他都显得风轻云淡,他将这所有的一切归于“干一行爱一行”。
因为身处这样一个特殊的环境,从一名普通的员工,到科研骨干,再到团队负责人,曹东伟一步一步完成了从普通的科研人员到科技创新管理当家人的角色转变,而且这个管理人不仅专业要精,知识要全,还要懂行业,懂产业,懂科技企业,更要懂得聚集起手下的人,为一个共同的目标齐心协力。曹东伟在这些点上,可谓是费尽心力。
经过长时期的实践,他深刻体会到人才和团队是做事的基石。“一个人可以走很快,但一群人可以走更远,才能实现梦想。”团队的重要性就在于可以取长补短。为此他和团队非常注重团队建设和人才培养,先后引进了多名不同专业的博士,强调专业分工的同时又注重提升团队协作能力。人才引进后便要开始培养人才,但这需要时间和资金的前期投入,然而目前的科研体制并不给予机会,考核指标就像一把时刻悬在头顶的利剑,阻碍着培养的进程。事在人为,为了解决科研经费不足问题,曹东伟就通过贷款和成果转化收益建立研发基金,顶住成本压力,建立人性化、允许失败的科研氛围,创造宽松的科研环境。此外,他非常注重培养年轻人的创新思维,保护研发人员的创造性。因为在他看来,年轻人思维开放,对新事物接受能力很快,对国内外科技前沿动态比较敏锐。
在科研工作中,曹东伟一直鼓励提倡学术民主、勇于创新、合作诚信的精神,致力于营建平等民主、激发活力、理性包容的学术氛围。但鼓励自由探索和勇于创新的同时,他也要求大家要求真务实、去除浮躁。他认为,“道理不说不清,真理不辨不明”,学术争鸣对调动青年科技人员的科研潜力、激发青年科技人员的创新活力均具有重要作用。而这,也是他营造公平公正、严谨诚信、求真务实等学术风气的一个重要手段。
“要有眼界和胸怀”,曹东伟时常如此告诫自己和团队成员。而这样的情怀注定了他们要以开放的态度去“执世界之手,共同进步”。这样的努力既包括积极推进与国内同行或者交叉学科之间的合作,也包括积极“走出去”,一方面将居于国际前沿的技术理念引进吸收再创新;另一方面也能够把好的技术传出去,在国际舞台树立声誉。以上种种,让团队中每一个人都感同身受。
就这样,在曹东伟的带领下,团队逐渐发展壮大起来。从原来的5人发展到近40人,业务也从原来的单纯科学研究发展到现在的产学研一体化。从科研到市场,从管理再到销售,在产学研的各个环节中,团队都储备了优秀的人才。
范勇军,研发部主任,是一位集技术、市场和管理经验于一身的多元化人才。负责团队面向行业、面向工程、面向市场进行高新技术推广应用工作,还负责科技成果转化和产业化,并负责市场营销和商业合作等,与中国交通建设集团、中国建筑总公司路桥集团等一批大型央企和地方企业签署了战略合作协议,负责创建技术创新产业联盟;
平树江,团队副主任,有丰富的道路工程科研经验,在高性能沥青材料的工程推广应用方面做了大量的工作,尤其是在江苏和山东等公路科技强省推广新一代功能型路面技术,成绩斐然,同时提出面向行业和工程提供整体性解决方案,在江苏交通控股公司、山东齐鲁交通集团等业内单位树立了单位的技术品牌。
他们之外,团队中还有很多各有所长的成员,他们中的每一个人都潜移默化地有着公路院人特有的风骨。而榜样的力量,就是为大家树立一个共同的目标,一个照亮方向的灯塔,将不同方向的人召集起来朝着灯塔高效进发!
团队文化看似空而虚,但实则对科研工作的影响是巨大的。经过几代新老更迭,数年磨合,曹东伟的团队也慢慢形成了自己的科技创新文化和价值取向。这是一支心怀高远,又能脚踏实地的队伍;这是一支各有所长,又能协作奋进的队伍;这是一支勇于担当,且尽职尽责的队伍。为共同的信念和梦想,他们愿意尽心竭力。
“世界上本没有路,走的人多了,也便成了路。”90多年前,鲁迅的一句名言影响了今后的几代人。对曹东伟和他所在的团队来说,用这句话来形容他们的科技创新之路再合适不过。风起云涌之时,他们顶住压力实现了自主创新。而当下一轮春潮扑面而来,如何抓住机遇继续立于浪潮之尖?他们相信:路在脚下,事在人为。