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 “材料是人類賴以生存和發(fā)展的物質基礎。希望你們勇于追求，大膽創(chuàng)新，實現夢想，為國貢獻！”這是作為山東大學材料科學與工程學院院長的趙國群教授在2016年研究生畢業(yè)典禮上對畢業(yè)生的真摯寄語。或許這也是他的“材料生涯”真實寫照，一腔熱血，數載時光，不忘初心。

2001年，趙國群獲得享受國務院特殊津貼專家稱號，2004年，入選首批新世紀百千萬人才工程國家級人選，同年榮獲得國家杰出青年科學基金項目資助，2007年入選2006年度教育部“長江學者獎勵計劃”特聘教授。趙國群作為第一完成人分別于2010年憑借“快速熱循環(huán)高光注塑成型技術”和2015年憑借“高性能大規(guī)模復雜截面鋁合金型材擠壓成形及應用技術”先后兩次榮獲國家科技進步二等獎。榮譽背后是一個材料人的終生追求：“想要跨越綠色貿易壁壘，突破國外技術封鎖，必須依靠擁有我國自主知識產權的綠色制造技術體系。”

扣好產學研小鐵環(huán)，造服務山東大鏈條

與材料結緣近30余年，趙國群將多年所學轉化為實際成果，要從上世紀90年代說起。1996年，山東工業(yè)大學（2000年合并入山東大學）進入211工程高校名單，面對國內學科建設、人才培養(yǎng)的迫切需求，趙國群于1997年年初從美國學成回到母校，隨后就一直扎根在齊魯大地上。1997年底，年僅35歲的趙國群被任命為原山東工業(yè)大學鍛壓教研室主任。不久，由于學校整體發(fā)展和規(guī)劃，鍛壓實驗室被拆除，整個專業(yè)只有一個20多平方米的會議室，從此，適合于教學和科研的專業(yè)實驗室和設備成為他心中多年抹不掉的情結。由于當時條件有限，趙國群決定：“不能閑著，還是首先立足于山東企業(yè)，著力為企業(yè)服務，做出使企業(yè)認可的東西吧。”1998年1月在學校和學院支持下，他組織成立了模具技術研究中心。在缺乏實驗裝備和實驗室的情況下，趙國群和他的團隊利用計算機數字化設計與分析技術，圍繞產品結構設計、結構分析與優(yōu)化、成形工藝設計、模具設計和成形過程數值模擬等，為企業(yè)提供成形工藝和模具設計的解決方案。在當時我國大多企業(yè)的數字化設計還沒有完全發(fā)展起來的年代里，很多企業(yè)還沒甩掉圖板，也沒有數字化三維設計能力，更沒有材料加工工藝和模具設計的數值模擬和仿真能力，趙國群抓住了這個機會，做起第一個“吃螃蟹的人”，從計算機三維CAD/CAD/CAM技術和成形工藝與模具設計入手，擔任服務企業(yè)的角色，并在2002年被聘為山東省“十五”制造業(yè)信息化專家組成員。

1998年底，趙國群決定在CAD/CAD/CAM技術和成形工藝與模具設計的基礎上，將研究重心延伸至快速成型與快速模具技術上面。快速成型技術就是現在3D打印技術的前身，圍繞快速成型技術，他帶領團隊利用爭取到的科研經費和可貴的一點學科建設經費，構建了新產品和模具快速設計與制造技術集成系統，從概念設計或樣品反求開始，經CAD造型、反求/曲面擬合與修補/三維造型、結構優(yōu)化、工藝分析、過程仿真、快速原型制造、快速模具制造到產品真空注型，開展產品全過程設計與制造技術研究與應用，他們服務了幾十家山東省企業(yè)，為企業(yè)開發(fā)了上百種新產品，獲得的科研經費又用在改善設備條件和辦公條件上，使學科建設得以穩(wěn)步快速發(fā)展。1999年初，趙國群團隊與中通客車聯合成立實驗室，開展和客車結構和零部件設計開發(fā)合作，開發(fā)一款車型的結構和車燈等零部件，并獲得了百萬元的科研經費。趙國群回憶：“當時企業(yè)對我們的支持非常大。我們到現在都很感激，也一直和這些企業(yè)仍保持著良好的合作關系，可以說我們實驗室的起步和發(fā)展都離不開企業(yè)的支持。”

當實驗室步入正軌之后，他組織年輕教師著手申請國家和省部級科研項目，以生產中存在的實際問題為導向，深入挖掘其中的科學問題和共性技術并開展系統研究，使實驗室逐步走上了從基礎研究到產學研結合的發(fā)展道路。2000年起，趙國群開始從事鋁合金型材擠壓技術研究，這項研究在輕軌、地鐵、汽車、高速列車方面具有很好的發(fā)展和應用前景。國家在2005年啟動高速軌道交通計劃后，趙國群帶領團隊在前期研究基礎上，就與山東叢林集團和南車青島四方機車車輛公司建立了產學研合作關系，將工作重心集中在高速列車車體材料的熱成形加工方向上，集中力量重點開展高鐵車體材料擠壓成形的基礎科學問題和關鍵技術研發(fā)工作。經過十多年的研究，團隊與企業(yè)合作研發(fā)出高性能大規(guī)格復雜截面鋁合金型材擠壓成形技術，開發(fā)了350km/h、380km/h高速列車和500km/h高速試驗列車車體型材及其它領域用系列型材，并應用到高速列車、輕軌地鐵、輕量化汽車、船舶、大型工程結構上。十余年磨一劍，趙國群為團隊感到自豪：“在2012年到2014年期間，產學研團隊開發(fā)的高性能大規(guī)格復雜截面鋁合金型材就裝備了二百六十多輛高速列車。”憑借這項成果，趙國群帶領的項目組在2015年獲得了國家科技進步二等獎，這些正是產學研合作的結晶。

產學研結合讓趙國群團隊摘取了一項項科研碩果。他所在的材料塑性成形工藝與模具技術研究團隊是山東大學材料液固結構演變與加工教育部重點實驗室的骨干團隊之一，2005年成為山東大學“985工程”二期重點建設的創(chuàng)新學術團隊之一，2010年獲批教育部“長江學者和創(chuàng)新團隊發(fā)展計劃”創(chuàng)新團隊，2012年獲得山東省優(yōu)秀創(chuàng)新團隊稱號，2012年團隊榮立山東省人民政府集體一等功。目前該團隊共有20名成員，其中博導6人、教授7人、研究員1人、副教授5人、副研究員3人、講師1人、高級工程師2人、工程師1人，具有博士學位者18人。團隊先后承擔國家杰出青年科學基金、國家自然科學基金重點/面上/青年項目、國家科技支撐計劃項目、國家重點研發(fā)計劃等國家級科研項目28項，承擔省部級科研項目30余項。出版著作、大典、手冊和教材12部，獲授權發(fā)明40余項，每年發(fā)表SCI/EI論文40余篇，獲得國家科技進步二等獎2項、省部級科技成果一等獎6項和二等獎5項。

“對于工科等應用學科而言，學校做科研，如果找不到實施之地，找不到合作用戶，就很難把這個事做大。產學研結合起來才可能真正做成事。”趙國群坦言。在產學研合作過程中，我們的科研人員更能了解到企業(yè)生產中哪些未解決的問題，這背后的科學問題和共性技術是什么，這些都為我們科研人員提供了良好的基礎研究方向。同時，通過基礎研究，研究的結果又反過來更好地指導生產實踐，比較容易地構成一個良性循環(huán)。工科的科研歷來離不開產學研結合，把成果應用于實際是一個系統的工程，產學研就像是由多個鐵環(huán)連成的鏈條，其中一個鐵環(huán)扣不好，就很難構成一個鏈條，因此，與企業(yè)的合作應該是長期的、定點的。通過多年的長期合作，團隊成員就能夠充分了解了行業(yè)現狀、企業(yè)技術水平和生產現狀，所從事的基礎理論研究就不會脫離實際，研究出成果會有更好的應用針對性，也會使我們在理論創(chuàng)新上具有更深入的理解。

趙國群團隊師生合影

日新月異的材料，蒸蒸日上的建設

2000年，原山東工業(yè)大學、山東醫(yī)科大學和山東大學三校合并，從省屬211到隸屬教育部，山東工業(yè)大學材料學科也因此進入發(fā)展新時期。站在新的起點，趙國群感到對自己、對學科的要求應該更高，每個人都要發(fā)揮出自身的作用。他說：“學校發(fā)展好了，我們所在的平臺就高；所在的平臺高了，開展工作時就會擁有更加有利的條件和機會。所以合校是相輔相成的事情。就像我們每個人和國家的關系一樣，國家要發(fā)展好，每個人就得把活干好；每個人把活干好，國家就能夠得到更好的發(fā)展。一個學校也是一樣，一個家庭也是一樣，一個團隊更是這樣。”

對于學科建設，趙國群始終保持清醒的認識。材料學院歷來重視教學管理，寓教于研，以重視本科教育、推動學科發(fā)展作為學院傳統，老一輩教師在投身產學研結合上更樹立了很好的示范作用。材料學院曾獲得28項國家科技成果獎勵、30多項省部級一等獎，這得益于老一輩人為學科奠定的基礎以及得以傳承和發(fā)揚的管理經驗與學術氛圍。

對于本科生的教育，“以學為主，全面發(fā)展”是趙國群一貫的主張。自2006年被任命為山東大學材料科學與工程學院院長之后，他有了更大的舞臺踐行培養(yǎng)之道。趙國群的學生曾聊起，趙國群院長對學生最大的影響是對他們的激勵。“我希望學生們能集中精力，對這個專業(yè)感興趣，對這個學科感興趣，掌握扎實的理論和專業(yè)知識，真正學會學習，做到理論聯系實際，動腦與動手結合，并不斷擴展自己的綜合素質能力，做到有理想、有追求、有情懷、誠信正直、艱苦樸素。”他給新生作講座，親自引領他們走進多彩的材料世界。不論何時，趙國群始終把學生的教育放在第一位。

對這幾年山大材料學院的發(fā)展，趙國群有喜也有憂。喜的是這幾年來材料學院發(fā)展較迅速，學科發(fā)展一直保持著較為強勁的勢頭；憂的是學院本身也面臨一些亟待解決的問題，例如人才隊伍建設、學科研究方向凝練、團隊建設以及實驗室空間和科研條件建設等問題，人才隊伍的建設與世界一流學科的要求還有很大差距。“雙一流建設離不開人才，加強隊伍建設有引進和培養(yǎng)兩條道路，兩條道路是相輔相成的。引進杰出人才就會引領學科發(fā)展方向，更有利于培養(yǎng)和帶動年輕人才發(fā)展；引進青年才俊，是學科持續(xù)發(fā)展的保障，雄厚的師資隊伍和精益求精的學術環(huán)境是學科建設的心臟。”趙國群說。

促進科技創(chuàng)新，服務智造山東

2002年到2003年期間，趙國群和他的團隊啟動了先進注塑成型技術研究方向。注塑成型是一種重要的塑料加工方法，廣泛應用于家電、汽車、電子、通訊和醫(yī)療衛(wèi)等領域。因為注塑技術生產的注塑件普遍存在熔痕、流痕、流線等缺陷，必須進行打磨、噴涂等二次加工，排放大量苯系與重金屬污染物等，生產的塑件也不滿足歐盟RoHS環(huán)保指令的要求，面臨歐美綠色貿易壁壘。短流程的綠色注塑技術一直是學術界和產業(yè)界追求的目標。

趙國群多次到海信集團生產現場調研和交流，將研究基礎和生產實際現場結合，他一直思考，能不能把占用車間、設備和人力資源的幾道二次加工工序剪掉？他帶領團隊與海信集團產學研合作，花費了多年時間開展這項研究，建立了快速熱循環(huán)高光注塑工藝、模具與控制裝備等成套技術。一直到2007年，他們在海信公司構建了第一條生產線，一次注塑出了具有高光澤度的注塑件，隨后將技術鋪開應用，相繼構建了20多條生產線，開發(fā)出高光塑件50余種，一年注塑產量達到幾百萬件，研究成果發(fā)揮了很好的效果，注塑生產流程由傳統的4道工序減為1道工序，取消了污染嚴重的打磨、噴涂、罩光工序，成本降低顯著，實現了短流程、無污染、高品質、低成本的注塑生產。研制的快速熱循環(huán)高光模具出口日、韓、俄、印度等14個國家的相關企業(yè)，其中包括三星、LG、夏普、松下等國際知名公司。目前海信集團年生產高光塑件近1000萬件。該技術為聚合物材料加工提供了一種短流程綠色注塑技術，也助推了“中國制造”的力量向著新的方向邁進。趙國群帶領的項目組也憑借該成果獲2009年度山東省科技進步一等獎和2010年度國家科技進步二等獎。

這個例子正是新舊動能轉換的典型。在趙國群看來，新舊動能轉換的定義和內涵非常寬泛，新的技術帶來新的業(yè)態(tài)、新的生產模式、新的產品，這些都是新動能的重要組成部分。“通俗地說，轉換舊動能就是通過科技創(chuàng)新，轉型升級，改變產業(yè)結構。要通過科技創(chuàng)新促進能源利用，把高耗能高污染高成本的環(huán)節(jié)去掉，降低污染，縮短工藝流程，提高產品的品質。”對于鍛壓、鑄造、焊接等這些具有千年歷史的傳統工業(yè)來講，它的新舊動能的戰(zhàn)場在哪里？在于材料熱加工模型的精確化、成形工藝的新穎性和先進性、模具設計的科學性和制造的精密性、成形裝備的柔性化和智能化。趙國群認為，新舊動能轉換中最主要的問題是科技創(chuàng)新問題，而創(chuàng)新中最需要的是科技人才及其自主創(chuàng)新能力。因此，結合學科發(fā)展趨勢和國家與地方的重大需求，確定前景良好的研究方向，加強優(yōu)秀人才隊伍和實驗條件建設將成為下一步的發(fā)展方向。

通過科技創(chuàng)新，趙國群和他的團隊已為上百家企業(yè)解決了實際問題，這其中既有山東的企業(yè)，也有四川、北京、江蘇等省市的企業(yè)，合作方式是針對企業(yè)具體問題，由研究團隊開展基礎研究并提供技術解決方案，由企業(yè)方面提供相應的研發(fā)經費，或者聯合申報國家與地方政府項目，分工合作，共同推進項目進展。趙國群一直秉承著這樣的原則，與企業(yè)合作經費固然重要，但最重要的還是為企業(yè)真正能夠解決實際問題。

趙國群團隊一直踐行著服務山東的理念。山東大學地處山東，無論是從天時地利人和，還是從我們對山東省相關行業(yè)了解程度和對口性來看，都相對容易地達成合作；山東是工業(yè)大省，又成為國家新舊動能轉換的示范區(qū)，適合工科且對口去做的事情很多，大學的基礎研究能力很強，將多年的基礎研究成果逐漸與山東企業(yè)需求建立聯系，將基礎研究逐漸向關鍵技術研究延伸，并逐漸構建起來較完備的技術體系，才能更貼近實際應用，工程應用是基礎研究的效應放大器，無論是材料、制造、化工還是其它行業(yè)，做好服務山東工作就是服務國家發(fā)展。趙國群的態(tài)度很實在：“要找到真正的切入點。事不在大小，只要是對企業(yè)有促進作用，對行業(yè)技術進步有促進作用，我們就把它認真做好。這是一個根本，任何事情都是由小到大的。”