
李长久,西安交通大学教授。1994年入选教育部跨世纪优秀人才计划,2007年获国家杰出青年科学基金资助,2009年所在团队入选教育部“长江学者和创新团队发展计划”创新团队,2009年获全国模范教师称号。主持国家自然科学基金项目13项,“863计划”“973计划”课题和国家重点研发计划国际合作项目各1项。发表国际学术期刊论文480余篇,中文期刊论文110余篇,国际会议论文集论文200余篇,其中450多篇论文被SCI收录。获得国家发明专利授权50项,国家自然科学奖二等奖1项、陕西省科学技术奖一等奖2项。2017年当选为美国金属学会会士。
他从零起步,白手起家,带领团队深耕热喷涂领域30年;从追赶到领跑,他攻坚多项“首台套”关键技术,突破涂层结合世界难题,推动科研成果落地应用。
西安交通大学材料科学与工程学院教授李长久始终坚守科研初心,以服务国家需求为己任,将爱国爱校、追求真理的西迁精神,践行于建设科技强国的坚实足迹中。
《科学新闻》:1992年您在西安交通大学开启国内热喷涂技术研究,从一人到团队、从无实验室到研发多项国际领先技术,是如何一步步坚持下来的?
李长久:1992年我从日本回国后,在西安交通大学机械系焊接教研室第一个开展热喷涂相关研究,当时这个领域在系里完全是一片空白。幸运的是,我刚回国就赶上学校评职称,加上当时有破格晋升的特殊政策,我原本申报的是副教授,最终被破格提升为教授,一年后又获批博士生导师。短短一年内在职称层面就达到了学校教师的最高级别,这份认可让我暗下决心,唯有埋头苦干、潜心钻研,才能不辜负学校和大家的期望。
能一步步坚持下来,核心有三点。一是干一行爱一行。我当年报考焊接专业,就是觉得这个专业在宁夏招生名额多,考上的概率大。但上了大学后,想着要扎实掌握本领、毕业后能胜任工作,便一心扑在学业上。二是坐得住、持之以恒。这一点我深受导师的影响,导师从早到晚都扎根在办公室和实验室,即便出差也尽量缩短时间,专注于学术研究,让我明白科研需要耐得住寂寞、坐得住“冷板凳”。三是树立长远目标,始终力求在热喷涂领域做出能获得世界同行认可的领先成果,并以该目标为支撑不断前行。
《科学新闻》:您自主研发制造了多套国内首台系统,成果在航空航天、能源装备等领域得到应用,这些成果产生了哪些影响?
李长久:团队有两大关键突破,对持续研究和行业发展影响深远。
一是开发出国内首套超音速火焰喷涂系统。这项研究是我带着教育部回国留学人员基金的5万元启动经费,回国后逐步攻关落地的。这套系统不仅彻底突破了我们研究的设备瓶颈,让后续实验能顺利开展,还实现了商业化,前后卖出了10套。在那个年代,一套设备扣除成本后能为团队带来近20万元的科研经费,这为持续推进研究提供了充足的资金支持。更重要的是,它推动了超音速火焰喷涂技术在国内冶金行业的普及,大幅提升了生产效率和产品质量。
二是攻克了热喷涂涂层结合的核心难题。我从1983年留学接触热喷涂后就开始关注结合有限的问题,直到2016年才彻底实现陶瓷粒子之间的完全结合,前后耗时近30年。陶瓷粒子结合问题解决后,我们又花了近10年时间,攻克了金属喷涂中的氧化与结合难题,近期刚完成关于这一问题的基金重点项目的结题验收,这一突破也为后续拓展更多应用场景奠定了基础。
《科学新闻》:您从热喷涂转向冷喷涂的原因是什么?目前进展如何?
李长久:冷喷涂并不是脱离热喷涂的全新方向,本质上是热喷涂领域的一种新型技术方法。两者核心区别在于粉末粒子的加热温度:热喷涂是将粉末加热到熔融或半熔融状态;而冷喷涂是通过高速热气流加热粉末粒子,但温度始终低于粉末熔点,依靠固态粒子高速碰撞实现沉积成膜。
这项技术最早是俄罗斯科学家在做风洞实验时意外发现的。2000年我在加拿大参加国际热喷涂学会会议时,在冷喷涂分会场听完相关报告后,意识到这可能是未来热喷涂领域的重要发展方向,回国后就立刻启动了冷喷涂研究。当时国内外还没有商用设备,我们完全靠自主设计、组装实验设备,年底就成功做出了能实现喷涂的设备,随后顺利申请到基金项目,正式开展系统研究。
我们通过系统优化实验方案,找准粒子速度、温度、材料特性等关键影响因素,逐步做出了理想成果,带动了国内外同行重新关注并投入这项研究。目前冷喷涂技术已在航天航空部件修复、金属靶材制造等领域得到应用,在保护涂层、增材制造等方向的研究和应用也得到逐步拓展。
《科学新闻》:您在成果转化方面成绩显著,您认为关键是什么?
李长久:高校的核心使命是开展基础研究和培养人才,成果转化的关键在于找准定位,把核心精力放在基础研究和原型技术研发上,后续的推广和产业化环节应交由企业完成。
我们团队曾研发出超音速火焰喷涂系统、粒子测温测速系统、冷喷涂设备等多套“首台套”原型装备,其中超音速火焰喷涂系统实现了商业化,但我们没有继续深耕推广,而是及时回归基础研究。我始终认为,基础研究的影响力是深远的。技术会不断迭代更新,今天看似先进的技术,几年后就可能被替代,而基础研究的突破能为整个领域的发展提供理论支撑,影响更为持久。
《科学新闻》:培养优秀科研人才的关键是什么?团队如何保持持续创新能力?
李长久:培养优秀科研人才,我认为关键有三点。
一是确定可柔性拓展的研究方向。材料加工是传统学科,方向设定要既能扎根传统基础,又能灵活对接前沿领域。比如,从传统材料保护,拓展到与新能源、航空航天等领域的结合,同时兼顾民用与国防需求,既能解决民生领域的实际问题,又能为国家重大战略需求提供支撑,这样的方向才能让年轻人有广阔的发展空间。
二是高度重视基础研究。无论技术背景如何,技术背后的基础问题才是决定学术高度和影响力的关键。基础研究不仅能提升年轻人的学术素养,为他们后续长远发展铺路,其成果的影响力也远超具体技术。
三是支持年轻人承担重大项目。十几年前我们团队承接一个国防项目,就大胆让年轻老师担任项目负责人,全程主导项目攻关,这对其能力提升、破格晋升都起到了极大作用。
团队要保持持续创新能力,首先要做好战略布局,围绕核心技术拓展新方向,如我们的研究方向从传统材料保护,拓展到功能涂层制备、固体氧化燃料电池、钙钛矿电池、全固态电池制造等新能源领域;其次要加强国际交流,捕捉前沿动态;最后要平衡好基础研究与技术转化的关系,既筑牢理论根基,又推动技术落地,形成良性循环。
《科学新闻》:您认为西安交通大学最重要的精神传统是什么?对母校有何期许?
李长久:西安交通大学最宝贵的精神传统是西迁精神。西迁精神的核心是爱国主义,精髓是听党指挥跟党走,与党和国家、与民族和人民同呼吸、共命运,具有深刻现实意义和历史意义。我们要大力弘扬西迁精神,抓住新时代新机遇,到祖国最需要的地方建功立业,在新征程上创造属于我们这代人的历史功绩。
在母校建校130周年之际,我衷心期望她能迈向世界一流。这需要每个教师都以“争创一流”为目标,深耕专业,用扎实的成果支撑学校声誉,让西安交通大学在世界强校之林中占据重要地位。■