5月17日晚,央视科教频道《未来新引擎—上海科创纪实》(第二集)聚焦上海科技创新力量,其中上海大学材料科学与工程学院党委副书记,执行院长钟云波教授及其团队与上海核工程研究设计院(以下简称“上海核工院”)的产学研合作案例引发广泛关注。双方依托上海市“探索者计划”,围绕新一代核电大型铸锻件冶金质量提升这一世界性难题展开攻关,以磁控超常冶金技术为突破口,为中国核电关键材料自主化注入新动能。
破解“维度效应”难题:从实验室到工程应用的跨越
核电装备的大型铸锻件制造长期面临“维度效应”挑战-随着构件尺寸增大,冶金缺陷控制难度呈指数级上升,直接影响核电安全性与寿命。上海核工院在新一代核电设计中提出“大尺寸耐辐照低活化铁马钢构件成型”研发需求,但如何提升其冶金质量成为横亘在工程化前的“拦路虎”。
“这恰恰与我们团队近三十年深耕的磁控超常冶金技术方向不谋而合。”钟云波教授在节目中坦言。上海大学材料学院钟云波教授团队凭借自主研发的磁控电渣重熔技术、磁控大钢锭凝固缺陷调控技术等,通过多模式电磁场精确调控金属熔体流动、传热及凝固过程,显著细化晶粒、减少甚至完全消除偏析,有望从根本上突破大型构件冶金质量瓶颈,大幅提升我国核电装备的可靠性和经济性。


“探索者计划”架桥:打通产学研“双向奔赴”通道
钟云波教授特别提到,此次合作的成功离不开上海市科委“探索者计划”的纽带作用。该计划通过“企业出题、院所答题、共同投入”机制,精准对接产业需求与科研优势。企业从“卡脖子”难题中提炼基础科学问题,高校则依托技术积累定向攻关,形成“从10到1”的科学问题凝练与“从1到10”的成果转化闭环。
数据显示,截至2024年,“探索者计划”已吸引12家领军企业参与,与上海市科委共同资助157项基础研究项目,构建起产学研深度融合的科创生态。上海核工程研究设计院党委书记,董事长颜岩感慨:“过去企业不知找谁解题,科学家不知向何处发力,如今‘探索者’让双方找到了彼此需要的答案。”

核电关键材料全国重点实验室:打造国家战略科技力量
近日,由上海大学、上海核工院、宝武特种冶金有限公司共建的“核电关键材料全国重点实验室”在上海大学宝山校区召开首届学术委员会会议。上海大学材料学院与上海核工院通过“探索者计划”和“核电关键材料全国重点实验室”形成深度协同创新模式:一方面,依托“探索者计划”的“企业出题、高校答题”机制,上海核工院提出的新一代核电大型铸锻件冶金质量提升等世界性难题,与钟云波团队研发的磁控超常冶金技术高度契合,推动技术从实验室验证迈向工程应用;另一方面,双方联合共建的全国重点实验室聚焦核电材料全链条研发,整合校企资源攻克大尺寸耐辐照低活化铁马钢构件制备等核心材料难题,成为产学研融合的标杆平台。核电关键材料全国重点实验室主任、国和一号总师郑明光在参观钟云波教授领衔的高性能结构/功能材料超常冶金制备研究中心时指出:高校一定要发挥自身的优势,解决重大工程中的材料的数字配方、冶金质量提升和大尺寸构件成型的关键问题,然后与工程实践结合,才能真正推动我国核电关键材料从国际并跑到国际领跑的跨越!

以材料创新驱动未来:上海科创生态的缩影
上海大学材料学院与上海核工院的合作,是上海打造全球科创中心进程中的生动实践。上海核工程研究设计院党委书记,董事长颜岩表示:“工程技术的高度最终取决于材料科学的深度。不仅要解决眼前问题,更要通过基础研究储备颠覆性技术,助力下一代核电装备。

随着“探索者计划”的深化,更多像钟云波团队这样的科研力量正与企业并肩作战,将实验室的创新火花转化为产业升级的燎原之势。这场科学与工程的“双向奔赴”,正在书写上海乃至中国科技自立自强的新篇章。

结语:从“科创策源”到“产业引擎”
《未来新引擎》镜头下的这一案例,不仅展现了上海大学材料学院的硬核科研实力,更揭示了产学研协同创新的巨大潜力。在“探索者计划”的推动下,上海正以“破题者”姿态,为中国高端制造突破材料困局、抢占科技制高点提供范本。

未来,上海大学高性能结构功能材料超常冶金与制备团队将持续以国家战略需求为导向,书写科技创新与产业升级的双向奔赴新篇章。