潘复生的中国“镁梦”

于冰

潘復生

提起镁，人们并不会感到陌生，它不仅是课本里的化学元素，在自然界也普遍存在。

有这样一位专家，潜心打造中国“镁梦”30多年，与同行一起让中国的镁合金技术逐步成为引领世界镁科技的潮流，使中国在镁合金研究领域掌握重要话语权。他就是中国工程院院士、重庆大学教授、国家镁合金材料工程技术研究中心的创建者潘复生。

换一条赛道

潘复生的老家在浙江金华的兰溪，他在那里度过了充满坎坷的求学生涯。潘家家境并不好，可读过书的父亲总是尽量为孩子们创造读书环境，家里有许多书籍。从小承担家务的潘复生，每天一放学就干农活，小学、初中都是如此。但无论农活有多繁重，只要一忙完，他就会拿起书本，在时暗时明的煤油灯下看书。

1995年，潘复生（左）与英国牛津大学史密斯教授讨论学术问题。

那个年代教师奇缺，潘复生因学习成绩不错，高中毕业后被学校选中当上高中物理和化学代课老师，帮助学生准备高考。他告诉《环球人物》记者：“那时没有题库给大家参考，我就自己给学生出题。”巧合的是，他当年给学生出的一道化学题，正好与那一年的高考题相似。

其实，潘复生是和学生一起在1978年参加高考的。因忙于做代课老师，他没有时间复习功课，直到高考前一周，才疯狂看其他科目的书。

最终，年仅16岁的潘复生考入合肥工业大学稀有金属专业。谈到对专业的选择，他坦言，因为教过物理和化学，特别是对各种金属元素有了一定的了解，就觉得“稀有金属”这个方向挺适合自己。本科毕业后，他赴重庆大学冶金及材料工程系，在丁培道教授指导下攻读研究生。

随着研究的深入，潘复生的研究方向开始向铝合金转移，在西北工业大学攻读博士学位期间的导师也鼓励他开拓新方向。“铝合金是一种轻量化材料，我也经历了我国铝合金产业发展从大到强的一个过程。”潘复生告诉记者。短短几年时间，他像海绵吸水一样学习知识，在国际著名刊物发表多篇高水平论文，还先后到英国牛津大学、德国斯图加特大学、英国玛丽皇后学院、澳大利亚昆士兰大学、日本千叶大学等知名院校留学、做学术交流。

在亲身体会、亲眼观察国外院校和机构的创新体系、研究方法和方向后，潘复生觉得，是时候转换一条赛道了。“在网络时代，了解世界比过去容易很多，但有时实地考察和面对面交流很有必要。”潘复生说，“做创新之前，我们必须了解世界，了解别人是怎么做的。了解以后，才能知道你所要解决的问题和创新的方向。”

上世纪90年代，已是重庆大学材料科学与工程专业教授的潘复生，决定选择另一种轻量化合金——镁合金做主要研究方向。这不仅是一次冒险，也意味着他将投身于一场前所未有的轻量化材料产业改革。

不知道热词“007”

20多年前，除了烟花，人们几乎看不到镁产品，它们多被当作材料添加剂、金属还原剂。过去，美国是全世界镁合金产业引领者，德国在2000年前后赶超美国，而拥有全世界70%镁矿资源的中国，在这方面落后于西方国家。

2000年7月，师昌绪、左铁镛等5位院士向中央有关部门写信，呼吁国家要重视镁合金产业的发展。“正是因为老院士们的高瞻远瞩，我们才得以在前人栽种的大树下乘凉。”潘复生感慨道。

2001年，在潘复生的牵头组建下，重庆市镁合金工程技术研究中心在重庆大学成立；2007年，在国家有关部委的支持下，国家镁合金材料工程技术研究中心挂牌成立。

有了研究平台，确定做什么才是关键。

世界上没有绝对完美的材料。镁有天然的优点，但也有本质的缺点。镁具有六方晶体结构，它特有的原子排列方式严重影响塑性，导致工程应用范围窄、产品成品率低、制备加工成本极高。此外，镁还极易氧化，导致纯净度低、耐蚀性差、强塑性不平衡。不突破这些技术瓶颈，镁合金产品的推广应用就不可能实现。

潘复生告诉记者，研究初期最大的问题是镁合金的熔体纯度不够，影响了合金质量和性能，所以他们在后来开发了逆向过滤技术、熔体变温纯化+自纯化工艺等一系列新技术。

此外，常规的镁合金比较软，经过适当的合金化后，固溶元素会使镁合金的强度、硬度有所提高，但也会导致塑性降低、变脆，不利于规模化应用。潘复生又陷入了沉思，金属元素在固溶强化的同时一般会导致塑性降低，但对于镁合金来说，这是不是必然的？

没想到，潘复生和团队真的在研究中发现了特种固溶原子影响基面和非基面滑移的独特作用，提出了“固溶强化增塑”的合金设计新思路，成功研发了一批高塑性高性能新型镁合金，为镁合金的规模化应用提供了一种可行性方案，其中10余个新开发的镁合金产品已成为国家牌号合金，多个新型镁合金已被批准为国际标准牌号。

能攻下这么多难关，靠的是什么？潘复生认为，主要是靠团队力量和科技人员的勤奋与认真。他以身作则，经常是最后离开实验室的那个人。“搞科研的人经常不知道今天是星期几，也不知道节假日。我常在夜里12点多接到学生打来的电话，一打就是好长时间。”

记者开玩笑说：“您的状态好像网友说的‘007。”

“‘007这个词我倒是第一次听说呢！”潘复生回答道。

于是记者为他解释“这是指每天零点上班零点下班，一周7天不休息的工作状态”。

潘复生听后笑着说：“我平时不太关注网络上的东西，这么一听，和我们还真有点像！”

“只有他们心中最明白”

与镁相伴多年的潘复生，也获得了国际业界的认可：他曾连续担任4届国际镁合金大会主席，并应邀担任欧洲材料大会的合作主席和世界材料峰会圆桌会议主席，兼任国际期刊爱思唯尔出版社《镁合金学报》的主编。2016年，经过德、英、法等多个会员国投票，潘复生正式担任国际标准化组织镁及镁合金技术委员会主席，任期6年。

在潘复生与同行的共同努力下，来自中国的镁合金走上了世界舞台，并成为我国具有国际话语权的少数金属材料之一。

从被美、德等国领先到成功赶超，潘复生向记者道出“中国具有国际话语权”的深层含义：“第一，我国是全球镁资源最丰富的国家。第二，我们的镁合金出口量居于世界领先地位。第三，中国是‘镁及镁合金技术委员会主席单位，是相关国际刊物的组织单位，是很多国际会议的组织单位。所以从多个层面来说，处于领先地位的中国拥有重要话语权。”

2017年，中国工程院院士增选结果公布，潘复生当选化工、冶金与材料工程学部院士。时至今日，他创新与探索的科研之路仍在继续，“从产业升级的角度来说，镁作为最有潜力的轻量化材料之一和储能材料之一，对提升我国制造业的竞争力和实现‘双碳目标有积极意义”。

比如，与老百姓日常生活密切相关的电子设备。潘复生说：“目前，我们所用的电子产品，如手机、笔记本电脑用的都是锂离子电池，电动车也大量使用锂离子电池。锂电池为全球信息产业和汽车行业的发展作出了重大贡献，但其在资源短缺、安全、环保等方面的问题还没有得到根本解决。镁电池具备解决锂离子电池相关问题的潜力，一旦突破，可缓解我国资源短缺问题，对能源转型和新能源汽车竞争力提升都有重要意义。”

再比如，用镁合金打造新能源汽车也不再是“电脑上造车”。“一辆重1.6吨的汽车若采用镁合金轻量化零部件，重量可降低10%以上，能源消费可降低1万至2万元。”潘复生介绍，这意味着年产值几万亿元的汽车产业，每年可节约几千亿元的能耗。目前，潘复生的团队已开发出方向盘骨架、显示屏支架等几十种汽车镁合金零部件。据不完全统计，全球接近1/4的汽车用到了潘复生团队合作开发和制造的镁合金零部件。

再把镁合金的应用场景放大一些。镁合金具有密度低、比强度高、对环境友好等特性，特别是在轻量化和节能减排成为全球大趋势的背景下，镁合金在航空航天、交通、储能装备等领域都有非常广泛的应用前景。目前，许多国家将镁合金发展和应用提升为国家战略，中国自然成为镁合金研究者期待合作的国家。潘复生表示，一些外国专家提出今年要将全球最大镁产业会议放在中国召开。记者追问：“他们是否有更深层的想法？”潘复生笑着回答：“只有他们心中最明白。”

潘复生（中）和团队成员一起做实验。

关注新质生产力

今年全国两会，新质生产力是“热词”之一。聊到这个话题，潘复生也深有同感。在他看来，很多人将“新质生产力”理解为未来产业，其实不完全对。新质生产力是生产力的发展，把传统生产力、新的生产力与科技创新有机结合在一起。

比如从镁的角度来看，镁电池的未来发展涉及传统产业、新兴产业和未来产业，不仅要考虑传统行业的升级改造，还要加速新兴产业发展、考虑未来产业怎么布局。不同地区要结合自己的特点，比如：有的地方适合搞与镁相关的新兴产业发展，有的地方则适合做汽车轻量化应用。“未来，有了大家的共同努力，中国的镁产业会做得更大，可能会和铝合金旗鼓相当。我们和国内同行一起用10多年的时间让镁合金轻量化产品走进千家万户，未来要努力推进镁合金功能产品的产业化，特别是镁电池、镁固态储氢等，希望镁合金功能产品能遍布中国大地。”

作为全国人大代表，潘复生提出了多个建议。比如，他提交了关于切实破除研究生招生和就业过程中唯学校“出身论”的建议。过去，他还曾就国家科技管理体制改革、国家技术创新中心建设、轻量化材料如何更好发展和应用，如何加快新型储能产业发展、强化涉外法律人才培养等提出了很多建议，得到有关部门的高度重视，多次收到国家发展改革委和“两高”的感谢信。全国两会期间备受网友关注的“坚决纠正性别、年龄、学历等就业歧视”等有关内容，已被写进《政府工作报告》。

潘复生说，有很多努力的年轻人，由于各种各样的原因未能进入“985”“211”院校，但在本科求学阶段其潜力发挥得不错，通过研究生考试进入不错的院校。因此仅用“第一学历”对学生进行评判，不仅是对学生辛苦付出的无视，还有可能放走可用之才，造成人才浪费。破除学历歧视迫在眉睫，所以他提出了这个建议。

做全国人大代表之前，潘复生还做过全国政协委员，提出不少有建设性的建议、提案，有些已被有关部门采纳。过去，他提出的个人提案《关于加速推进“以物联网为核心的智慧消防”的提案》《关于严格执行黨政领导干部任期制度的提案》和牵头执笔的集体提案《关于推进科研资源统筹整合的提案》先后获得了全国政协优秀提案表彰。

除了关注社会民生问题，潘复生也很关注科普的话题。作为重庆市科协主席，他一直在推动全域科普工作的实施，既是大学生启蒙科普读物《大学科普杂志》的科学顾问、中国少年儿童出版社《院士解锁中国科技》材料册主笔，也是科学出版社《大学科普丛书》（第一辑）的主编，还经常到小学、中学、基层去讲科普课。潘复生说：“只有科普上去了，我国具有科学素养的人口比例提高了，我们的科技创新才能有更大的突破，我国经济高质量发展才能更具可持续性。”

潘复生

1962年生，浙江兰溪人，第十四届全国人大代表，中国工程院院士，重庆大学教授，重庆市科学技术协会主席，国家镁合金材料工程技术研究中心荣誉主任，国家储能技术产教融合平台首席科学家。