習近平總書(shū)記在福建考察時(shí)強調，我們國家進(jìn)入科技發(fā)展第一方陣要靠創(chuàng )新，一味跟跑是行不通的，必須加快科技自立自強步伐。要堅持創(chuàng )新在現代化建設全局中的核心地位，把創(chuàng )新作為一項國策，積極鼓勵支持創(chuàng )新。創(chuàng )新不問(wèn)“出身”，只要誰(shuí)能為國家作貢獻就支持誰(shuí)。北京工業(yè)大學(xué)有這樣一位教師，他從基礎研究的源頭進(jìn)行創(chuàng )新，攻克了工業(yè)機器人的“卡脖子”技術(shù)難題，并將論文成果成功實(shí)現產(chǎn)業(yè)化，為千萬(wàn)科研人員在新時(shí)代建功立業(yè)提供了可資借鑒的范本。

“從基礎研究到成果產(chǎn)業(yè)化，至少要翻越理論驗證、中試、資金投入、國際市場(chǎng)競爭四座大山?！鼻迦A大學(xué)河北中試基地負責人曹建國說(shuō)，“對科研人員來(lái)說(shuō)，每一座大山都困難重重，能成功者鳳毛麟角?！?/span>

但張躍明翻越了這四座大山。他從源頭創(chuàng )新的工業(yè)機器人RV減速器技術(shù)打破了日本的壟斷，并以此技術(shù)合作在北京亦莊開(kāi)發(fā)區和河北石家莊建廠(chǎng)，每年可以生產(chǎn)世界上最頂尖的工業(yè)機器人RV減速器8萬(wàn)套，產(chǎn)品供不應求。

此前很長(cháng)時(shí)間里，張躍明一直是學(xué)校里一名默默無(wú)聞的工科教師，他32歲從清華大學(xué)博士畢業(yè)，成為北工大的第一批博士后，但到了50歲，還因論文沒(méi)有別人發(fā)得多而評不上教授。 

打破國外技術(shù)壟斷，助力國產(chǎn)工業(yè)機器人走向高端

工業(yè)機器人的RV減速器，對制造業(yè)來(lái)說(shuō)，相當于手機、電腦的芯片，其核心技術(shù)和全球90%的市場(chǎng)一直被日本壟斷。當前國產(chǎn)機器人使用的RV減速器大量從日本進(jìn)口，中國制造業(yè)要轉型升級，必須要解決這個(gè)“卡脖子”的技術(shù)難題。

記者初見(jiàn)張躍明，是在北京亦莊經(jīng)濟技術(shù)開(kāi)發(fā)區的一個(gè)工業(yè)園里，車(chē)間的生產(chǎn)機床還在不停轉動(dòng)，機器發(fā)出巨大的轟鳴聲，當天他帶記者參觀(guān)了這個(gè)已投資兩億多元的生產(chǎn)廠(chǎng)區。

“生產(chǎn)廠(chǎng)區就是我的實(shí)驗室，這些RV減速器樣品都是根據我們自主研發(fā)的原創(chuàng )技術(shù)生產(chǎn)出來(lái)的。亦莊廠(chǎng)區的生產(chǎn)規模已實(shí)現年產(chǎn)3萬(wàn)臺?！痹胍羿须s，張躍明指著(zhù)展示臺上一堆閃閃發(fā)光的軸承大聲說(shuō)。

記者在現場(chǎng)看到的檢測報告顯示，這些國產(chǎn)RV減速器產(chǎn)品在精度保持性和使用壽命等多個(gè)指標性能上，比日本最先進(jìn)的產(chǎn)品還要好。

“減速器是工業(yè)機器人的核心功能部件。打個(gè)比方，把工業(yè)機器人當成人的手臂來(lái)看，減速器就相當于手臂的關(guān)節，這個(gè)關(guān)節主要決定了工業(yè)機器人手臂擺動(dòng)的精度，使用時(shí)間長(cháng)后其磨損會(huì )影響工業(yè)機器人的使用壽命。世界上高精度機器人傳動(dòng)多采用RV減速器，一臺工業(yè)機器人的腿部、腰部和肘部，需要4到6臺RV減速器，減速器占到工業(yè)機器人總成本的30%以上?！睆堒S明介紹。

“國產(chǎn)RV減速器的質(zhì)量跟日本產(chǎn)品存在差距，主要是精度保持性不行；還容易磨損，影響使用壽命，大多只供中、低端工業(yè)機器人使用。更無(wú)奈的是，日本企業(yè)出售給ABB、發(fā)那科等四大機器人公司的減速器價(jià)格是給我國企業(yè)價(jià)格的一半甚至更低；國內廠(chǎng)商拿貨還要被迫接受3至6個(gè)月的漫長(cháng)等待供貨期?！睆堒S明告訴記者，“我現在的主要工作，就是要打破日本人的壟斷，助力國產(chǎn)工業(yè)機器人走向高端市場(chǎng)，助力中國制造業(yè)轉型升級?！?/span> 

突破制造業(yè)“卡脖子”技術(shù)，需要源頭上的基礎理論創(chuàng )新

1997年，32歲的張躍明從清華大學(xué)精密儀器與機械學(xué)系博士畢業(yè)，進(jìn)入北京工業(yè)大學(xué)做博士后，長(cháng)期從事機械設計及理論的基礎研究。

“說(shuō)起來(lái)很慚愧，我雖然是北工大的第一批博士后，但我個(gè)人的科研興趣一直在生產(chǎn)一線(xiàn)，幫企業(yè)解決實(shí)際問(wèn)題。所以發(fā)論文相對比較少?！睆堒S明說(shuō)。

張躍明的論文發(fā)得少，但他的實(shí)踐應用成果并不少。比如，張躍明跟北一機床合作，聯(lián)合開(kāi)發(fā)出了數控機床核心功能部件，完全替代了日本進(jìn)口，并一直應用于北一大隈機床廠(chǎng)的多個(gè)型號的數控加工中心產(chǎn)品，這也為張躍明做工業(yè)機器人的RV減速器打下了良好的基礎。他從中受到啟發(fā)：“我國機械制造的很多問(wèn)題不是材料和工藝的問(wèn)題，而是缺少源頭創(chuàng )新?！?/span>

“機械產(chǎn)品與其他高科技產(chǎn)品一樣，蘊含豐富的科學(xué)規律，只有揭示其內在的運動(dòng)規律和科學(xué)原理，才能制造出高品質(zhì)的產(chǎn)品?！睆堒S明告訴記者。

黨的十八大以來(lái)，我國科技體制改革持續深入推進(jìn)，國家加大了對基礎研究和“卡脖子”技術(shù)攻關(guān)的支持力度，張躍明成了受益者。2015年，張躍明爭取到北京市科委的科研項目“RV減速器產(chǎn)業(yè)化開(kāi)發(fā)”，拿到200萬(wàn)元的科研經(jīng)費，研發(fā)“機器人關(guān)節RV減速器制造工藝”技術(shù)。他花了1000多個(gè)日夜，建立了一個(gè)齒輪修形技術(shù)模型，解決了齒輪磨損問(wèn)題，最終掌握了“機器人關(guān)節RV減速器設計及制造工藝”核心技術(shù)。

“這個(gè)技術(shù)是真正的源頭創(chuàng )新。國內研發(fā)機器人RV減速器的人很多，大多數人是仿制，但張躍明團隊的技術(shù)是正向設計，從源頭上創(chuàng )新，部分性能指標比日本人做得還好?！惫枮I工業(yè)大學(xué)機器人研究所所長(cháng)、國家重點(diǎn)研發(fā)計劃智能機器人重點(diǎn)專(zhuān)項專(zhuān)家組組長(cháng)趙杰告訴記者：“科技部將在‘十四五’期間支持該技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化?！?/span>

“我國制造業(yè)還有很多‘卡脖子’技術(shù)，很多核心部件依賴(lài)進(jìn)口，這些問(wèn)題的解決，需要像RV減速器一樣，從源頭上進(jìn)行基礎理論創(chuàng )新。比如，高端機械產(chǎn)品使用的軸承，80%都靠進(jìn)口。這導致國內機床公司大多不賺錢(qián)，甚至連續虧損，錢(qián)都讓國外公司賺了?！睆堒S明說(shuō)。

從基礎研究論文到成果產(chǎn)業(yè)化，需要優(yōu)化創(chuàng )新創(chuàng )業(yè)生態(tài)環(huán)境

《Mechanism and Machine Theory》（簡(jiǎn)稱(chēng)“MMT”）是國際機構學(xué)與機器科學(xué)聯(lián)合會(huì )的頂級國際學(xué)術(shù)期刊，中國科研人員在這本SCI核心期刊上發(fā)論文一般需要半年以上，張躍明的論文一個(gè)月就獲得發(fā)表，同行評審專(zhuān)家評價(jià)：“這是近幾年來(lái)少見(jiàn)的好論文，來(lái)源于實(shí)踐，建議出版期刊一定給予發(fā)表?！?/span>

“搞基礎研究的大學(xué)教授一般不會(huì )關(guān)心產(chǎn)業(yè)轉化問(wèn)題，理論論文在國際期刊發(fā)表后，就會(huì )被束之高閣，很多人甚至是為了爭取項目和發(fā)論文而搞研究，在對國家更有價(jià)值的科研成果轉化中他們卻成了缺席者?！辈芙▏f(shuō)。

張躍明遇到的第一座“大山”就是要驗證技術(shù)理論。

“工業(yè)機器人RV減速器這篇論文發(fā)表后，理論上雖然得到國內外同行的高度認可，但我的心里總是擱不下，這么多年，我寫(xiě)論文比較少，每一篇也都是為了服務(wù)實(shí)踐。我當時(shí)的困難是科委的項目結題了，沒(méi)有科研經(jīng)費支持了。我需要機床加工出樣品來(lái)，以驗證技術(shù)正確，然后才能產(chǎn)業(yè)轉化。而買(mǎi)一臺高端加工機床需要上千萬(wàn)元?！睆堒S明說(shuō)，“這是一個(gè)悖論式的難題：我要實(shí)現成果的產(chǎn)業(yè)化，需要先驗證理論，要先有樣品，但企業(yè)一般要見(jiàn)到樣品，才會(huì )投錢(qián)，所以這個(gè)成果擱置了很長(cháng)一段時(shí)間?！?/span>

后來(lái)，一個(gè)偶然的機會(huì )，讓張躍明看到解決這個(gè)難題的曙光：有一家意大利的高端機床廠(chǎng)想到中國來(lái)開(kāi)拓市場(chǎng)，他們的負責人正好與張躍明認識。張躍明跟他們談合作，先讓對方幫忙把樣品加工出來(lái)，這也正好驗證他們機床的性能，對方同意了。

張躍明和他的團隊最終去意大利把工業(yè)機器人的RV減速器樣品加工出來(lái)，驗證了他的理論成果完全正確。樣品送到國家的權威檢測中心，在精度保持性和使用壽命等多個(gè)指標性能上，比日本最先進(jìn)的產(chǎn)品還要好。

有了樣品，張躍明實(shí)現了從基礎理論到產(chǎn)品的飛躍，接下來(lái)他遇到第二座“大山”：中試環(huán)節。

“很多科研人員走到這一步，就走不下去了。中試是一個(gè)漫長(cháng)的過(guò)程，有的甚至要數年，所以投資者對中試缺乏熱情和動(dòng)力，這是造成我國原始創(chuàng )新成果轉化難的癥結所在?！辈芙▏嬖V記者，“從清華大學(xué)多年來(lái)的科技成果轉化數據來(lái)看，100個(gè)科技成果大概只有5個(gè)能形成最終產(chǎn)品?！辈芙▏f(shuō)。

人努力，天幫忙。這幾年全球市場(chǎng)環(huán)境的變化幫了張躍明的大忙，石家莊一家做減速器的生產(chǎn)廠(chǎng)家主動(dòng)找上門(mén)求合作。

“我們企業(yè)原來(lái)生產(chǎn)的減速器技術(shù)含量低，市場(chǎng)競爭激烈，迫切需要新技術(shù)轉型升級。我們做過(guò)市場(chǎng)調研，國產(chǎn)減速器做得不好，最根本原因就是國產(chǎn)減速器基礎理論沒(méi)有創(chuàng )新，張躍明在理論與實(shí)踐相結合方面做了大量工作，而且已做出了樣品?！边@家企業(yè)的董事長(cháng)胡文石接受記者采訪(fǎng)時(shí)說(shuō)，“看到他的技術(shù)和樣品，我的眼睛都亮了，這正是我們要找的核心技術(shù)，所以我們毫不猶豫花了3700萬(wàn)元買(mǎi)技術(shù)和合作，還花了八九千萬(wàn)元買(mǎi)國外的高端機床設備投入中試，因為一旦成功，我們企業(yè)就可以實(shí)現從初級產(chǎn)品到世界頂尖產(chǎn)品的跨越升級，市場(chǎng)前景廣闊?！?/span>

2017年10月20日，張躍明代表學(xué)校和石家莊的企業(yè)簽訂了合同，并合作在北京亦莊開(kāi)發(fā)區投資2億多元建廠(chǎng)，買(mǎi)了機床，用于國產(chǎn)機器人RV減速器產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。

張躍明團隊的中試環(huán)節比較順利，但很快他們就遇到了新的問(wèn)題——科技成果轉化政策障礙。

“就科技成果轉化而言，需要源頭創(chuàng )新研究者深度參與，才有可能實(shí)現轉化。但不少高校、科研院所的管理還有待完善，一邊喊支持國家的產(chǎn)業(yè)升級，一邊把科技人員管死?！辈芙▏f(shuō)。

幸運的是，學(xué)校后來(lái)非常支持張躍明的技術(shù)成果轉化。北京工業(yè)大學(xué)黨委書(shū)記謝輝告訴記者：“近年來(lái)，黨中央、國務(wù)院出臺了一系列關(guān)于科技管理的改革舉措，學(xué)校也建立了一系列的配套政策，加強學(xué)校的科技成果轉化。北京工業(yè)大學(xué)將科技成果轉化業(yè)績(jì)納入教師績(jì)效、崗位、職稱(chēng)考核指標并提高賦值權重，張躍明等科研人員正是通過(guò)機器人RV減速器等科技成果轉化業(yè)績(jì)，成功晉升教授職稱(chēng)?！?/span>

缺乏資金持續支持擴大生產(chǎn)規模，是很多創(chuàng )新產(chǎn)品市場(chǎng)化難以翻越的第三座“大山”。

幸運的是，亦莊國投和京城控股給張躍明的團隊拋來(lái)投資橄欖枝?，F在，應用張躍明創(chuàng )新技術(shù)的石家莊新廠(chǎng)已經(jīng)建立，年產(chǎn)規模5萬(wàn)套，RV減速器國產(chǎn)化之路正在迅速鋪開(kāi)，中國企業(yè)正在大步向前追趕日本的壟斷企業(yè)。

國際市場(chǎng)競爭是他們需要翻越的另一座“大山”。

“可以預見(jiàn)，其產(chǎn)品會(huì )遭遇日本企業(yè)降價(jià)打壓等一系列問(wèn)題。這就需要擴大生產(chǎn)規模，降低成本，提高市場(chǎng)競爭力?！辈芙▏f(shuō)。

“張躍明團隊對RV減速器的自主創(chuàng )新，實(shí)現了從基礎研究突破到產(chǎn)業(yè)化，十分難得。這對迫使日本減速器價(jià)格降低，使國產(chǎn)機器人核心技術(shù)不再依賴(lài)進(jìn)口，提高國產(chǎn)機器人市場(chǎng)競爭力，參與國際市場(chǎng)競爭都具有重要意義?！壁w杰說(shuō)。

國家知識產(chǎn)權局知識產(chǎn)權發(fā)展研究中心主任韓秀成認為：“構建良好的創(chuàng )新創(chuàng )業(yè)生態(tài)環(huán)境，既要借鑒國際經(jīng)驗，也要有中國特色，需要科研人員、企業(yè)、高校、專(zhuān)利部門(mén)、金融機構、風(fēng)險投資方等共同參與?？蒲腥藛T關(guān)注源頭創(chuàng )新，學(xué)校給予政策支持釋放科研人員的創(chuàng )新活力，風(fēng)險投資方搞好中試，專(zhuān)利部門(mén)給予技術(shù)保護，金融投資機構給予資金支持，企業(yè)來(lái)實(shí)現產(chǎn)品市場(chǎng)化，各方合力探索一條市場(chǎng)化路徑，加速科技成果向現實(shí)生產(chǎn)力轉化，帶動(dòng)整個(gè)國家的產(chǎn)業(yè)轉型升級?！表n秀成說(shuō)，就目前的國際和國內大環(huán)境來(lái)說(shuō)，全國上下團結一心，打好關(guān)鍵核心技術(shù)攻堅戰，這一仗我們必須要打，也一定能打贏(yíng)。

來(lái)源：《光明日報》