潘复生和创新那些事儿

一般而言，金属经过适当的合金化后，固溶元素会使强度、硬度有所提高(这被称作固溶强化)，但其塑性会有所降低。镁本身具有密排六方晶体结构，对称性低，因此其塑性较低，加上合金化的影响，导致镁在结构制造等重要领域的推广应用中，存在巨大障碍。

潘复生没有被这个难题吓倒，他给自己和团队提出了一个问题：一般情况下，固溶强化会降低塑性，但这对于镁合金，是不是必然的?

对潘复生而言，敢于提问，意味着不会受到一些条条框框的约束，勇于突破一般的规律，而这往往是一些重要创新的起点。

顺着上述问题的思路，潘复生团队开始研究如何在固溶强化的同时，提高镁合金的塑性。经过不懈努力，他们发现了特种固溶原子影响基面和非基面滑移的独特作用，结合长程有序相、纯净度和晶粒度等参数的控制，成功实现了“固溶强化增塑”的目标，为镁合金的规模化应用，开创了一条可行性极强的新途径。

“敢于提问”的创新思维从何而来?潘复生回忆，1977至1978年，他在浙江兰溪高中毕业后，在当地中学当了一年代课老师，负责教高中物理和化学。由于条件有限(复习资料很少)，连他本人此前也很少接触物理、化学，去哪里找题目给学生做呢?

潘复生只能一天到晚自己给自己提问，然后再把问题转化为教学生做的题目。通过“提问教学、自学法”，潘复生不仅顺利完成了教学任务，在高考中，他的物理、化学都获得了高分。巧合的是，他给学生出过的一道化学题，正好是当年的高考题。

在潘复生看来，自己在那段时间里，很好地锻炼出了一个科研工作者应具备的重要素质——发现问题、提出问题的能力。

“不会提问的人，是很难搞创新的。”潘复生说，比如一个小朋友，看到别人喝水的杯子口是圆的，那他可能要问，为什么是圆的?是不是因为材料、口感或是要满足其它需求?这就是一种基本的提问能力。

潘复生读研究生时，在做一个跟高速钢有关的课题期间，发现了一个问题：在一些高速钢标准中把硅作为杂质元素看待，要求将高速钢中的硅元素控制到百分之零点几以下的水平。他对此产生了疑惑：高速钢对各种杂质含量作出限制，是因为这些杂质基本都已明确对高速钢性能有害，但只有硅这个元素没有明确。

那为什么在合金标准中又要限制硅?潘复生将这个疑惑请教老师，老师也认为是个问题。遇到了问题，反而激起了潘复生的研究欲望。在导师的支持下，他将这个题目作为了自己的研究生论文题目，并在后来通过不断深化研究，证明了适量的硅可以改善力学性能，某种程度上还可以起到部分代替昂贵钴元素的作用，在国内外发表了《含硅高速钢中的碳化物》等一系列论文，在高速钢领域产生了重要影响。目前，大多数高速钢标准已不再把硅作为杂质元素加以限制。

如今，潘复生在教学上，也要求学生必须先提出一些问题，再讨论如何解决，分析可行性，评估效果。“比如说从沙坪坝到解放碑，你不能光跟老师说，我没到过解放碑，该咋走?我会告诉学生，先不要问老师，你先自问，想走哪条路，用什么交通工具，途中可能会碰到什么问题。从创新角度，这其实就是要求用最快的时间，最低的成本，最环保的方法。”潘复生至今为止已培养20多名博士后，100多名博士硕士研究生，其中第一位博士生张静只用两年半的时间就完成了学业，目前已成为国家万人计划科技创新领军人才。张静教授至今还保留着潘复生院士当年指导学生从事科研工作的部分笔记。

在英方的同意与资助下，潘复生用了一个月的时间，完成了对英国十多所知名高校材料学院的访问，并与多位材料学院负责人做了学术交流，探讨了铝合金、镁合金、铁基复合材料、高速钢等材料发展和应用中存在的问题和发展趋势。

做这些事与创新有什么关系？“做创新之前，我们必须了解世界。”潘复生说，了解以后，你才能知道你所要解决的问题和创新的方向。而要做高质量的创新，更是要了解世界最前沿的情况，因为在这个基础上，你只要往前走一小步，就是世界意义上的创新。如果不了解世界，即使你走一百步、一千步，你可能都还落在别人后面。

在研究生阶段，潘复生就长期在图书馆里查资料，经常因为待了太久而被锁在图书馆里。在研究高速钢的时候，他也在丁培道、周守则老师的大力支持下，走遍了国内的主要钢厂。

有了在英国的访问经历，1996-1997年在德国工作期间，潘复生又申请到该国高校材料学院、研究机构等作一轮访问，并想要德国研究基金会给予资金支持。德国方面一开始自然也不同意，提出的理由是“没有先例”。而当潘复生告诉对方自己在英国的经历后，德方人士立马同意了这一请求。

在英国、德国、澳大利亚的学习和工作，极大地提升、扩充了潘复生对世界前沿科学的了解，他也亲身体会、亲眼观察到这些学校和机构的创新体系、研究方法和方向，这为他后来的创新奠定了无比坚实的基础。“在当今网络时代，了解世界当然比过去容易多了，但有些实地考察和面对面交流仍然是非常必要的。”潘复生说。

而潘复生在上述国家开展的学术访问，也确实大大促进了国际间的学术交流。在第一届、第二届中英先进材料研讨会和第三届中欧先进材料研讨会上，潘复生均任中方主席；2007-2017年间，潘复生又连续担任了4届国际镁合金会议的大会主席。

在长年的学术交流访问中，一些发达国家在新材料研究和创新上，所采用的团队合作模式，也令潘复生印象极为深刻。

他坦言，随着科技创新对学科交叉的要求越来越高，要了解、分析一个创新领域，所需要的时间也越来越多。“再像过去那样，一个人锁在屋里独自搞研究搞创新，也越来越难了。”为此，他在学校的支持下，先后从清华大学、英国帝国理工学院、日本熊本大学等引进了刘庆、龙思远、彭晓东、张丁非、Jonghyun Kim等一批知名学者，也从法国贡比涅技术大学、比利时鲁汶大学、德国亥姆霍兹研究中心等引进了孙德恩、胥钧耀、袁媛、宋江凤等一批青年专家。

如今，潘复生已带领一大批国际顶级创新人才，在重庆大学建立起世界上规模最大、实力世界一流的镁合金研究机构。在学术界，潘复生担任了镁合金国际刊物的主编；在产业界，潘复生担任了ISO镁合金国际标准化技术委员会主席，显著提升了我国在世界镁合金行业的话语权。

在潘复生团队的好几个创新中，逆向思维都发挥了关键作用。过去，镁合金加工的难度很大，因为在加工方面基本是参照其它金属合金的一贯做法，也就是对称加工，但镁合金越追求对称加工，性能反而越差。这也导致了全世界长期以来不能大规模生产变形镁合金产品，严重影响了镁合金的推广应用。

后来，潘复生团队运用了逆向思维，创新发展出了不对称加工技术。这一方法通过改变挤压模具结构等，使镁合金板材的挤压加工效率更高、产品质量更好。该技术的应用，使得与潘复生团队的合作企业，在世界上首次实现了镁合金板材的大规模生产，并使得镁合金变形材生产产生了重大变革。如今，该项技术在镁合金棒材、型材、板材等产品规模生产中，正发挥越来越大的应用潜力。

通过逆向思维实现的另一个重要突破，就是“无熔剂自纯化”。

镁的纯度，对其合金改善力学性能、降低噪音、提高耐蚀性等有重要影响，因此，高纯度一直是国内外镁合金行业追求的重要目标。但镁容易氧化，杂质多，采用传统熔剂净化方法，存在金属损耗增加、熔剂污染熔体等问题，不能有效实现深度高纯化。

对此，潘复生和他的团队没有按照常规思路，去研究如何改进熔剂成分，而是走了一条与依靠熔剂纯化相反的道路—开发无熔剂自纯化的新技术工艺。该技术工艺通过对镁合金熔体的热力学和动力学控制，可使镁合金中的杂质铁含量，降低到5ppm（百万分比浓度）以下，达到世界领先水平，解决了镁合金容易氧化、杂质多、高纯化难度大的世界难题。

潘复生独特的创新思维模式也和对基础研究的重视密切相关。潘复生早年在英国牛津大学和德国国家材料所工作时，连续多年从事材料的电子显微镜研究并得到了世界著名电镜专家Peter Hirsch院士的亲自指点。电子显微镜研究是原子层面的基础研究，这一阶段的工作对潘复生形成独特的技术创新思维具有极其重要的影响。潘复生一直认为，只有以基础研究为重点的知识创新与技术创新同步推进，科技创新才能实现持续创新。

“当前，创新生态正迅速改善，创新政策之好前所未有，科技创新遇到了新时代。”潘复生认为，“学什么做什么的时代正在改变，学习能力和创新能力的高低决定我们的未来，要懂得运用知识、学会提问、放眼世界，要拥有恒心毅力，重视偶然性，学会逆向思维，保持信心，只有这样，才能离成功更近一步。”

院士说