張書彥:以“科技創新”賦能“先進制造”
張書彥,廣東省人大代表,民進廣東省委會常委、科技總支主委,東莞材料基因高等理工研究院院長,廣東省青年聯合會副主席。曾獲第22屆“廣東青年五四獎章”,民進為全面建成小康社會作貢獻“先進個人”稱號及中國產學研合作創新獎等。
作為一名海歸,張書彥非常慶幸能適逢其會,趕上中國經濟從高速到高質發展、科技產業創新的最好時代,和粵港澳大灣區建設的歷史節點,并能與眾多優秀的專家、學者和海內外高層次人才一起在南粵大地上創業干事,利用自己的所長為科技產業創新融合貢獻力量。
與科研結下不解之緣
2004年11月,張書彥考進英國牛津大學攻讀工程科學博士,研究方向為“工程材料與構件的應變”,自此與科研結下了不解之緣。為了盡快完成學業,她沒有回過一次國,僅用3年零3個月修完博士學位,一個多月時間完成畢業論文并通過答辯,三年間累計發表了15篇論文。
2008年8月,張書彥進入英國國家實驗室盧瑟福·阿普爾頓實驗室散裂中子源(ISIS)從事中子散射技術在工程材料的應用研究,從此她如魚得水,開始了專注的科研之路。在英國散裂中子源工作第一年結束時,張書彥拿到了杰出表現獎,并于2008年11月拿到終身科學家(譜儀科學家)的職位。此后三年憑著專注和努力,張書彥每年都拿到杰出表現獎。2012年9月,她晉升工程實驗室首席科學家。從博士后到首席科學家,一般人平均需要用20年才能完成的提升,張書彥卻僅用了4年。“她熱衷于通過ISIS解決實際應用上的問題來帶動整個行業,這樣做帶來的經濟效益是顯而易見的。”這是英國科學技術設備理事會在考評張書彥晉升首席科學家時的評價結論。她也因此成為英國散裂中子源ISIS最年輕的首席科學家、盧瑟福實驗室百年來第一位女性華人首席科學家。
成功的背后是無盡的付出,加班加點成了張書彥的常態,幾乎每天她都是最晚離開實驗室的人。由于加班太多,盧瑟福實驗室主任Robert McGreevy得知情況后,出于對她的健康和安全考慮,找她談話并“限制”她經常加班。2014年7月,產后不久的張書彥被提名擔任“中英鋼鐵論壇”的大會主席,正在休產假的她一邊工作一邊照顧孩子,圓滿完成了會議組織。她說,因為這是她真心喜歡的事業,所以并不覺得累。
超出常人的努力和付出,也得到了豐碩的回報。張書彥主持的ENGIN -X譜儀,是當時全球最領先、用戶群體面最廣的譜儀,并一直和工業界開展緊密合作,與國際知名企業合作,包括:羅羅、空客、英國能源 、BorgWarner、TWI等。其中,與塔塔鋼鐵公司合作的海底管道應用研究項目,通過海底管道焊縫應力檢測與分析評價,調整和優化管道材料的厚度,僅此一項就給塔塔鋼鐵公司節省材料成本近一億元人民幣。
在英期間,張書彥累計主持、參與英國工程與物理科學基金、國家自然科學基金、英國羅羅、英國科學與技術設備理事會基金等科學研究與工程應用研究項目100多項,在中子和X射線散射技術工業領域應用方面取得了大量代表國際先進水平的研究成果,科研成果涉及航空航天、核能、鋼鐵冶金、軌道交通等行業領域。年紀輕輕的她,培養了6名博士、5名碩士。在國際學術期刊發表學術論文100余篇,還參與編著《Materials today: Proceedings》,以及ISO國際標準、歐盟標準等多項標準制定。
張書彥的科研能力與學術水平也得到了科學同行和業界的高度認可,她被邀請擔任歐洲散裂中子源科技委員會、MECA SENS國際科技顧問委員會、IMPaCT博士培養中心技術委員會委員,還多次主持組織國際學術會議,三次兼任大會主席。英國STFC機構評價她:張書彥為提高對殘余應力影響的認識和促進中子與同步輻射X射線測量技術的應力測量作出了重大貢獻。
以報國志獻力高質量發展
2016年3月,張書彥放棄英國優渥的工作條件,在東莞市政府的大力支持下,回國創辦東莞材料基因高等理工研究院,希望以自己在英國積累的研究成果和為工業界服務的經驗,為國家、為廣東的建設做點事。
研究院成立后,為了盡快搭建平臺、完成核心技術團隊組建和科研基礎設施建設,加班到凌晨依然是她的工作日常,同時還要適應工作環境和管理角色的轉變,初創的艱辛并沒有磨滅張書彥骨子里的堅韌,前輩的鼓勵給了她一往無前的勇氣。去北京出差時,我國航空工業鈦合金研究和應用創始人之一、中國科學院院士曹春曉贈書并為她題詞:“張書彥院長留念,并祝愿材料基因研究院不斷為祖國的航空事業作出重要貢獻。”這一刻,她更加堅定了“科技報國”的初心。
功夫不負有心人,短短幾年,她充分利用海外資源,在全球范圍內有針對性地組織引進了材料科學、中子散射技術、應力工程、微納力學、增材制造、數值模擬、結構完整性等10余位專業領域的技術帶頭人和骨干,迅速完成了核心技術團隊的組建。人才隊伍包括國家級人才、國家高端外國專家引進項目人才、廣東省“珠江人才計劃”引進第六批創新創業團隊、廣東省“珠江人才計劃”青年拔尖人才、廣東省自然科學基金杰出青年項目入選者等。
經過幾年奮戰,在她的帶領下,研究院與中國散裂中子源科學中心合作研制建設的國內首臺散裂中子工程材料衍射譜儀,于2022年12月29日成功出束。譜儀出束,標志著國內唯一的飛行時間工程材料譜儀研制與安裝成功,獲得了多家央視媒體和地方媒體的持續報道。工程材料中子衍射譜儀正式開放運行后,將為眾多領域國家重大需求的新型材料研發、關鍵裝備無損檢測、服役壽命管理等提供不可替代的研究手段,為解決我國在材料與裝備制造高技術領域的一些重大科學問題,提供關鍵技術支撐。
同時,研究院整體建設也取得了可喜的成績,先后獲批設立國家級博士后科研工作分站、廣東省工程技術研究中心2項、東莞市重點實驗室2項等。研究院累計主持參與了國家重點研發計劃、國家自然科學基金、國防科工局、中國科學院戰略性先導科技專項、廣東省基礎與應用基礎研究重大項目、廣東省重點研發計劃等國家、省部級項目30項,項目總金額約1.59億元。研究院累計申請專利86件,主持和參與標準修制訂17項。針對關鍵技術攻關和地方產業服務,累計為華為、國家管網、中石油、中海油、中廣核、中車、徐工集團、韶鋼、博邁醫療、機械總院、洛陽船舶材料研究所等200多家科研機構和企業提供技術服務。
其中,研究院為國家管網開展管道結構完整性評估項目,項目組通過建立新的應變理論模型、數值仿真模擬和全尺寸管道測試,并采用研究院自行開發的聲發射技術對裂紋的擴展和失效進行監測。項目開發管道環焊縫應變能力及裂紋驅動力預測方法,從而避免管道失效,提高管道安全服役壽命。項目將把科研成果轉換成設計軟件,服務于國家管網集團,并用于中俄線等新管線的設計,以及西氣東輸管道、中緬管道等舊管道的監測評估維護。
另外,研究院利用應力工程核心技術優勢,為核動力院、中車等大型企事業單位提供材料檢測分析專業服務。在核電領域,針對核電用異種金屬焊接(DMW)管道應力測試困難問題,創新性地將輪廓法和X射線衍射法相結合,為核動力院的焊接管道安全性評估提供了重要數據支撐。在軌道交通領域,針對高速列車用大型齒輪部件生產過程反復出現的局部開裂失效問題,實現對部件的縱深殘余應力測量,助力企業對現有工藝進行改進優化,提高了產品的質量穩定性和可靠性。
張書彥屢次跟團隊說,企業的需求才是科技創新的動力。后來這句話也成為了研究院的slogan。幾年來,她和團隊一直在踐行著這個理念,努力做好創新鏈與產業鏈的橋梁,將研究院打造成國內領先的開放式先進制造服務平臺。
積極議政建言服務社會
回國后,張書彥在組織關懷下,新增了省人大代表、民進會員和青聯委員等多重身份,同時也為她提供了更多的平臺為廣東經濟發展和科技創新建言獻策。
圍繞粵港澳大灣區建設規劃和國家科技創新戰略,張書彥結合自身本職工作,充分發揮科技領域資源優勢,積極協助并全程參與了由民進中央青年工作委員會、江門市人民政府、民進廣東省委會、廣東省鐵路建設投資集團聯合主辦的2021年粵港澳生態環境青年論壇。同時,作為民進廣東省委會青年工作委員會副主任,牽頭統籌了論壇的課題調研,通過走訪調研多家科研單位和政府部門,深入了解廣東省內軌道交通建設成果,針對大灣區軌道交通規劃中存在的問題和難點,根據意見建議進行了收集整理,編制成近10萬字的《粵港澳大灣區軌道交通政策規劃及發展現狀-調研報告》,并在會后形成《關于加大區域統籌、強化科技賦能,推進粵港澳大灣區軌道交通產業綠色發展的提案》提交省委會報送民進中央,得到了民進中央青年工作委員會及省委會高度肯定,并獲評民進廣東省委會2022年參政議政成果一等獎。
另外,張書彥通過廣東省人大提交的《關于支持東莞建設粵港澳大灣區科技成果轉移轉化中心的建議》《關于進一步優化我省海外人才引進政策的建議》《關于加快制定<廣東省知識產權保護條例>的建議》《關于強化科技賦能推進粵港澳大灣區軌道交通產業發展的建議》和《關于依托產業聯盟成立產業共性技術研究院的建議》得到了相關部門的積極回應;通過東莞市政協提交的《關于加強青少年科普教育,推進松山湖科學城建設的提案》獲東莞市政協優秀提案。
回顧自己的成長與創業經歷,張書彥說:“近十幾年來,不管地域和身份如何變化,我其實一直在做一件事情,通過科研和創新為工業界和產業服務,我希望自己能秉持初心,一輩子做好這一件事。”