國家科技部7日正式公布了2014年度國家科學技術獎初評結果，初評通過的51項國家自然科學獎項目、54項國家技術發明獎通用項目，以及152項國家科學技術進步獎通用項目。與去年相比，本年度有眾多上市公司入圍榜單，占比超過20%。

　　值得關注的是，我國科技界一年一度最高級別盛會“國家科技獎勵大會”一般于臨近年底舉行。在創新驅動推進轉型升級的大方向之下，國家科技獎的關注度不斷升溫，甚至在互動平臺上已有投資者詢問上市公司獲獎情況。而在機構投資者眼中，獲獎技術和項目對上市公司所在產業的變革推動作用則是最為重要的。

　　不僅是普通投資者，一些機構亦對科技獎評選高度關注，不過，其關注重點更多地落在技術本身對行業與產品升級所帶來的推動方面。

　　“這個要具體分析公司獲獎技術和項目對所在產業的變革推動作用，如去年的3D打印技術。不過，由于很多項目都是工程性和基礎性的研究，不能指望這些獲獎項目短期內直接帶動公司業績。”一位機構人士對筆者說。

　　回溯2012年1月，北京航空航天大學王華明教授的“飛機鈦合金大型復雜整體構件激光成形技術”獲得國家科技發明一等獎，帶動資本市場對3D打印技術的關注度進一步升溫。

　　從今年的情況來看，又有逾30家上市公司所參與項目通過了科學技術進步獎通用項目初評，占該獎項所有通過初評項目比重逾20%，涉及輕工、金屬材料等眾多領域。

　　多位分析師表示，“中國此前單純依靠投資拉動的增長方式已經到頭了，創新與轉型大勢所趨，未來都在這里，高層對創新驅動一定會越來越重視，創業板去年走出一波牛市，也是這個大背景。”

　　國家技術發明一等獎獲得者王華明談3D打印

　　首先，為什么3D打印這么熱？3D打印出現很多年了，應該說快30年了，最近熱起來是因為奧巴馬3月9號宣布了重振美國制造業計劃，在美國成立一個制造創新的網絡。這個網絡主要由15個制造創新的研究院組成，每一個研究院主要是致力于具有廣闊應用價值的前沿新技術的研發、示范、人才培訓等推向制造業并產品應用，提供就業機會，提升美國在制造業的全球競爭力和領導地位。這是目標。當天就責成美國國防部等五個聯邦部門去選擇一種技術，先成立一個連辦研究所，大概是在4月17號就選擇了第一個技術，3D打印，今年8月16號成立了國家增材制造創新研究院，這是創新網絡的第一個研究院，這個研究院政府投資3000萬美元，企業投資4500萬美元，主要由聯邦政府負責管理和組建，是一個產學研結合的機構。我想為什么大概從5月份開始，增材制造就開始熱起來的原因。

　　第二個，說一下到底什么是增材，增材制造或者是3D打印。這是傳統的細胞膜，大家做零件的話，先有一個毛坯，然后制造零件，當然這個利潤率比較低，這是一個傳統的方法，但是不是說我們要取代它。增材制造就是往上面添加材料，更形象的就是高等數學里面的定積分。增材制造從分類上來說，是兩大類，一類就是原型制造，快速成型，成型出來一個模樣，再把它翻成一個金屬零件，這個零件從80年代中期開始，現在擴展到更多領域。另外一個是做高性能的金屬零件直接制造，這個從90年代初開始，難度比較大。原型子早主要是做樹脂、石蠟、紙等原型件，這個件可以用，也可以再翻成別的零件。主要用途還是在新產品的快速設計，在這個階段對設計的優化、商業宣傳、產品的評估等做快速準備，效果是反映在新產品的研發成本和生產準備的成本，以及新產品研發周期。

　　這種快速原型制造的方法，應該說這是大家都知道的3D打印，這應該是1986年MIT發明的方法，叫3D打印。基本工藝包括光敏樹脂化等等很多方法，3D打印就是這么回事，用噴墨打印機把膠水打出來，一烤干，建一個厚度，鋪一層粉末，如何打印就可以反復打一個東西出來，這是鋪紙工藝，這里就不講了，剛才顏教授介紹了這個造型，清華大學做得非常好。然后，這個就是選擇性激光燒結，3D打印完全被它取代，它的精度是比較高的。

　　第二類，就是高性能金屬構建的直接制造，這個事情發展相對比較萬，上世紀90年代。用的手段是一樣的，主要用高功率的激光束或者是高功率的電子束對粉末絲材進行熔化，往上堆積，應該說這是它的一個主要方法。到現在為止，可能大家見到的都是做小的居多，做大的難度還會非常大，后面我還會講講個人觀點，這可能是增材制造發展的方向，也是一個難點。

　　這是國外做的一些情況，關于在金屬零件這塊做得很多，要做到這個程度難度非常大，這個也可以看出來，表面并不是能達到真正的精度。像這個雖然說表面很光，但是離傳統的加工還有很大的差別。這是密歇根大學做的梯度材料，這是熱縮冷展的結構，這是所謂空心的結構。

　　下面我就講一下我認為真正的方向，就是高性能難加工的金屬大型復雜構建激光直接制造，我覺得這可能也是一個方向。這個方向剛才講了，就是用高功率的激光或者是高功率的電子束對材料進行熔化，展現出一個毛坯。當然，它有很多優勢，從典型的數字化技術得到一個成型的零件，而這些零件用傳統的方法做很困難，例如這么一個零件，用傳統方法做，從鑄錠到制坯到模具非常困難。用增材制造方法做有很多好處，組織很細，力學性能很好，可以實現多材料去做。制造技術上有很多優勢，不再需要模具、不再需要工裝等等，有很多優點。從這個意義上來說，我覺得確實是一種數字化的帶有變革性的，短流程、低成本的數字化制造技術。這種技術是一個發展方向，我覺得它也是增材制造的發展方向。到現在為止像鈦合金這種技術還沒有取得突破，難在哪個？熱應力太大，凝固會收縮，體積收縮就帶來非常大的應力。最終結果就是熱應力太大，要做大零件就非常困難。

　　第二個難題是冶金過程復雜，焊接過程是很難控制的過程，所以帶來的結果是力學性能不行，性能不行的結果就是關鍵構建沒辦法用。這是美國人做的結果，激光成型在鍛壓，疲勞性會差一些，2002年大概做過試驗，現在就不再做了。我認為一個是變形、一個性能、一個是裝備，還有一個是標準，這是非常重要的。這是美國的增材學會主辦的增材制造的研討會，我們看它的主題激光修復，只能做小的，國際上的方向是做表面工程。

　　下面，我就簡單說一下我們大概是這樣，干了快20年，走出了實質性的一步，包括從工藝到裝備到標準走出了第一步，現在在飛機上有所應用。我們做出來了這樣的裝備我覺得是非常大的，可能有7、8米，尺寸做到4×3×2米的尺寸，我們具備這種能力，然后就是標準，我覺得這是非常重要的，經過20年，大概積累下一個初步的標準。應用我們大概也很慶幸，就是C919的機頭的主風擋窗框就是這樣一個情況，四個框，一個框50萬，200萬元的模具，我們采用了這個技術，大概不到55天，做出來四個框，成本就不用說了，太低了。2010年還出了這么一段，這是機翼和機身連接的部位，這邊是一個翅膀，這是機身，大家看一下這個是非常大的，這是前面的零件、后面的零件，四個零件是采用激光去做，激光做有很多的優勢。這邊是采用鍛件、這邊是采用增材制造，確實它的優勢太明顯了，鍛件可能是1600公斤，激光是1300公斤，我們已具備這種能力做出這么大的鈦合金構建，恐怕這是其他方面做不出來的。

　　下面就簡單說一下增材制造的個人觀點，就是它前景的一個評價，我認為這種技術確實帶有一種變革性的，短流程、低成本、數字化，高性能的制備構建制造一體化的技術。對構建的制造是重要的，尤其是這種技術一部分高性能難加工構建技術的革命。

　　我覺得它的潛力應該是很大的，我用的詞不合適，我覺得它是一匹千里馬，增材制造和傳統制造的關系下面可以討論，就像昨天耿總說的一句話，沒有合作，沒有競爭，增材制造和傳統制造也是一樣，每一種技術都有各自的優勢，并不是取代傳統制造技術，但是有很多確實趨勢很有用武之地。根據顏教授說到2010年增材制造的產值大概十幾億美元，國內兩個億，間接說明它的作用有待發揮。現在更多的說到第三次工業革命，我覺得第一，它絕不是劃等號，至多是作為第三次工業革命的元素或者是組成部分，其實第三次工業革命已經在發生，我覺得增材制造需要提前、需要創新，也需要理性。

　　王華明教授主要從事以下幾個方向的研究：

　　（1）提出“激光熔覆多元多相過渡金屬硅化物高溫耐磨耐蝕多功能涂層”研究新方向，研究出Cr3Si/Cr2Ni3Si等耐磨性能優異并同時具有“反常磨損-載荷特性”、“反常磨損-溫度特性”、“不粘金屬特性”等性質的過渡金屬硅化物多功能涂層材料新體系10余個，系列研究論文被《Advanced Coatings & Surface Technology》國際期刊“專題報道”；

　　（2）在對高推重比航空發動機關鍵摩擦副零部件高溫高速“超常”摩擦學行為深入研究基礎上，研究出含碳量高達9～12%的“激光熔覆超高碳Cr-Ni-C高溫自潤滑特種耐磨涂層新材料”，在OFweek激光網我國某新型航空發動機關鍵熱端高溫耐磨運動副零部件上得到成功應用，獲“國防科學技術獎”二等獎；

　　（3）在對鈦合金非接觸激光熔化冶金晶體擇優生長特性深入實驗與理論研究的基礎上，發明“定向生長柱晶鈦合金激光區域約束熔鑄冶金材料制備與發動機葉片等復雜零件激光直接成形新技術”，鈦合金高溫持久壽命提高10倍以上；

　　（4）突破飛機鈦合金等高性能金屬結構件激光快速成形關鍵技術及關鍵工藝裝備技術，激光快速成形BT20鈦合金機身關鍵結構件通過裝機試飛前構件全部地面考核并已通過裝機評審即將完成實際裝機應用；將“合金超純凈精煉”、“定向凝固”、“快速凝固”等三大先進高溫合金制備技術與“激光快速成形技術”有機融合為一體，提出“超純凈徑向微細柱晶梯度組織高性能高溫合金渦輪盤”新思路及其近終形零件激光直接成形制造新技術，成功制造出直徑達450mm的超純凈徑向微細柱晶梯度組織高性能高溫合金渦輪盤件；