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张书彦:以“科技创新”赋能“先进制造”

信息来源:民进科技总支 时间:2025-06-26
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  张书彦,广东省人大代表,民进广东省委会常委、科技总支主委,东莞材料基因高等理工研究院院长,广东省青年联合会副主席。曾获第22届“广东青年五四奖章”,民进为全面建成小康社会作贡献“先进个人”称号及中国产学研合作创新奖等。

  作为一名海归,张书彦非常庆幸能适逢其会,赶上中国经济从高速到高质发展、科技产业创新的最好时代,和粤港澳大湾区建设的历史节点,并能与众多优秀的专家、学者和海内外高层次人才一起在南粤大地上创业干事,利用自己的所长为科技产业创新融合贡献力量。

与科研结下不解之

  2004年11月,张书彦考进英国牛津大学攻读工程科学博士,研究方向为“工程材料与构件的应变”,自此与科研结下了不解之缘。为了尽快完成学业,她没有回过一次国,仅用3年零3个月修完博士学位,一个多月时间完成毕业论文并通过答辩,三年间累计发表了15篇论文。

  2008年8月,张书彦进入英国国家实验室卢瑟福·阿普尔顿实验室散裂中子源(ISIS)从事中子散射技术在工程材料的应用研究,从此她如鱼得水,开始了专注的科研之路。在英国散裂中子源工作第一年结束时,张书彦拿到了杰出表现奖,并于2008年11月拿到终身科学家(谱仪科学家)的职位。此后三年凭着专注和努力,张书彦每年都拿到杰出表现奖。2012年9月,她晋升工程实验室首席科学家。从博士后到首席科学家,一般人平均需要用20年才能完成的提升,张书彦却仅用了4年。“她热衷于通过ISIS解决实际应用上的问题来带动整个行业,这样做带来的经济效益是显而易见的。”这是英国科学技术设备理事会在考评张书彦晋升首席科学家时的评价结论。她也因此成为英国散裂中子源ISIS最年轻的首席科学家、卢瑟福实验室百年来第一位女性华人首席科学家。

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  成功的背后是无尽的付出,加班加点成了张书彦的常态,几乎每天她都是最晚离开实验室的人。由于加班太多,卢瑟福实验室主任Robert McGreevy得知情况后,出于对她的健康和安全考虑,找她谈话并“限制”她经常加班。2014年7月,产后不久的张书彦被提名担任“中英钢铁论坛”的大会主席,正在休产假的她一边工作一边照顾孩子,圆满完成了会议组织。她说,因为这是她真心喜欢的事业,所以并不觉得累。

  超出常人的努力和付出,也得到了丰硕的回报。张书彦主持的ENGIN -X谱仪,是当时全球最领先、用户群体面最广的谱仪,并一直和工业界开展紧密合作,与国际知名企业合作,包括:罗罗、空客、英国能源 、BorgWarner、TWI等。其中,与塔塔钢铁公司合作的海底管道应用研究项目,通过海底管道焊缝应力检测与分析评价,调整和优化管道材料的厚度,仅此一项就给塔塔钢铁公司节省材料成本近一亿元人民币。

  在英期间,张书彦累计主持、参与英国工程与物理科学基金、国家自然科学基金、英国罗罗、英国科学与技术设备理事会基金等科学研究与工程应用研究项目100多项,在中子和X射线散射技术工业领域应用方面取得了大量代表国际先进水平的研究成果,科研成果涉及航空航天、核能、钢铁冶金、轨道交通等行业领域。年纪轻轻的她,培养了6名博士、5名硕士。在国际学术期刊发表学术论文100余篇,还参与编著《Materials today: Proceedings》,以及ISO国际标准、欧盟标准等多项标准制定。

  张书彦的科研能力与学术水平也得到了科学同行和业界的高度认可,她被邀请担任欧洲散裂中子源科技委员会、MECA SENS国际科技顾问委员会、IMPaCT博士培养中心技术委员会委员,还多次主持组织国际学术会议,三次兼任大会主席。英国STFC机构评价她:张书彦为提高对残余应力影响的认识和促进中子与同步辐射X射线测量技术的应力测量作出了重大贡献。

以报国志献力高质量发展

  2016年3月,张书彦放弃英国优渥的工作条件,在东莞市政府的大力支持下,回国创办东莞材料基因高等理工研究院,希望以自己在英国积累的研究成果和为工业界服务的经验,为国家、为广东的建设做点事。

  研究院成立后,为了尽快搭建平台、完成核心技术团队组建和科研基础设施建设,加班到凌晨依然是她的工作日常,同时还要适应工作环境和管理角色的转变,初创的艰辛并没有磨灭张书彦骨子里的坚韧,前辈的鼓励给了她一往无前的勇气。去北京出差时,我国航空工业钛合金研究和应用创始人之一、中国科学院院士曹春晓赠书并为她题词:“张书彦院长留念,并祝愿材料基因研究院不断为祖国的航空事业作出重要贡献。”这一刻,她更加坚定了“科技报国”的初心。

  功夫不负有心人,短短几年,她充分利用海外资源,在全球范围内有针对性地组织引进了材料科学、中子散射技术、应力工程、微纳力学、增材制造、数值模拟、结构完整性等10余位专业领域的技术带头人和骨干,迅速完成了核心技术团队的组建。人才队伍包括国家级人才、国家高端外国专家引进项目人才、广东省“珠江人才计划”引进第六批创新创业团队、广东省“珠江人才计划”青年拔尖人才、广东省自然科学基金杰出青年项目入选者等。

  经过几年奋战,在她的带领下,研究院与中国散裂中子源科学中心合作研制建设的国内首台散裂中子工程材料衍射谱仪,于2022年12月29日成功出束。谱仪出束,标志着国内唯一的飞行时间工程材料谱仪研制与安装成功,获得了多家央视媒体和地方媒体的持续报道。工程材料中子衍射谱仪正式开放运行后,将为众多领域国家重大需求的新型材料研发、关键装备无损检测、服役寿命管理等提供不可替代的研究手段,为解决我国在材料与装备制造高技术领域的一些重大科学问题,提供关键技术支撑。

  同时,研究院整体建设也取得了可喜的成绩,先后获批设立国家级博士后科研工作分站、广东省工程技术研究中心2项、东莞市重点实验室2项等。研究院累计主持参与了国家重点研发计划、国家自然科学基金、国防科工局、中国科学院战略性先导科技专项、广东省基础与应用基础研究重大项目、广东省重点研发计划等国家、省部级项目30项,项目总金额约1.59亿元。研究院累计申请专利86件,主持和参与标准修制订17项。针对关键技术攻关和地方产业服务,累计为华为、国家管网、中石油、中海油、中广核、中车、徐工集团、韶钢、博迈医疗、机械总院、洛阳船舶材料研究所等200多家科研机构和企业提供技术服务。

  其中,研究院为国家管网开展管道结构完整性评估项目,项目组通过建立新的应变理论模型、数值仿真模拟和全尺寸管道测试,并采用研究院自行开发的声发射技术对裂纹的扩展和失效进行监测。项目开发管道环焊缝应变能力及裂纹驱动力预测方法,从而避免管道失效,提高管道安全服役寿命。项目将把科研成果转换成设计软件,服务于国家管网集团,并用于中俄线等新管线的设计,以及西气东输管道、中缅管道等旧管道的监测评估维护。

  另外,研究院利用应力工程核心技术优势,为核动力院、中车等大型企事业单位提供材料检测分析专业服务。在核电领域,针对核电用异种金属焊接(DMW)管道应力测试困难问题,创新性地将轮廓法和X射线衍射法相结合,为核动力院的焊接管道安全性评估提供了重要数据支撑。在轨道交通领域,针对高速列车用大型齿轮部件生产过程反复出现的局部开裂失效问题,实现对部件的纵深残余应力测量,助力企业对现有工艺进行改进优化,提高了产品的质量稳定性和可靠性。

  张书彦屡次跟团队说,企业的需求才是科技创新的动力。后来这句话也成为了研究院的slogan。几年来,她和团队一直在践行着这个理念,努力做好创新链与产业链的桥梁,将研究院打造成国内领先的开放式先进制造服务平台。

积极议政建言服务社会

  回国后,张书彦在组织关怀下,新增了省人大代表、民进会员和青联委员等多重身份,同时也为她提供了更多的平台为广东经济发展和科技创新建言献策。

  围绕粤港澳大湾区建设规划和国家科技创新战略,张书彦结合自身本职工作,充分发挥科技领域资源优势,积极协助并全程参与了由民进中央青年工作委员会、江门市人民政府、民进广东省委会、广东省铁路建设投资集团联合主办的2021年粤港澳生态环境青年论坛。同时,作为民进广东省委会青年工作委员会副主任,牵头统筹了论坛的课题调研,通过走访调研多家科研单位和政府部门,深入了解广东省内轨道交通建设成果,针对大湾区轨道交通规划中存在的问题和难点,根据意见建议进行了收集整理,编制成近10万字的《粤港澳大湾区轨道交通政策规划及发展现状-调研报告》,并在会后形成《关于加大区域统筹、强化科技赋能,推进粤港澳大湾区轨道交通产业绿色发展的提案》提交省委会报送民进中央,得到了民进中央青年工作委员会及省委会高度肯定,并获评民进广东省委会2022年参政议政成果一等奖。

  另外,张书彦通过广东省人大提交的《关于支持东莞建设粤港澳大湾区科技成果转移转化中心的建议》《关于进一步优化我省海外人才引进政策的建议》《关于加快制定<广东省知识产权保护条例>的建议》《关于强化科技赋能推进粤港澳大湾区轨道交通产业发展的建议》和《关于依托产业联盟成立产业共性技术研究院的建议》得到了相关部门的积极回应;通过东莞市政协提交的《关于加强青少年科普教育,推进松山湖科学城建设的提案》获东莞市政协优秀提案。

  回顾自己的成长与创业经历,张书彦说:“近十几年来,不管地域和身份如何变化,我其实一直在做一件事情,通过科研和创新为工业界和产业服务,我希望自己能秉持初心,一辈子做好这一件事。”

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