張清杰：大力推進(jìn)協(xié)同創(chuàng)新 引領(lǐng)建材工業(yè)實(shí)現(xiàn)戰(zhàn)略轉(zhuǎn)變

第四屆建材行業(yè)十大科技創(chuàng)新人物

武漢理工大學(xué)校長(zhǎng)　張清杰

建材工業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)重要基礎(chǔ)性產(chǎn)業(yè)，對(duì)國家“一帶一路”“海洋開發(fā)”“城鎮(zhèn)化建設(shè)”等重大戰(zhàn)略實(shí)施發(fā)揮著關(guān)鍵支撐作用。全面貫徹落實(shí)創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展戰(zhàn)略，按照創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、綠色、開放、共享的發(fā)展理念，加快解決制約我國建材工業(yè)健康發(fā)展的資源問題、能源問題和環(huán)境問題，是建材行業(yè)面臨的重大任務(wù)。積聚行業(yè)優(yōu)質(zhì)創(chuàng)新資源與創(chuàng)新要素，突破行業(yè)體制機(jī)制壁壘與機(jī)制障礙，大力推動(dòng)建材行業(yè)協(xié)同創(chuàng)新，是引領(lǐng)建材工業(yè)實(shí)現(xiàn)戰(zhàn)略轉(zhuǎn)變與可持續(xù)發(fā)展的必然選擇。

面向未來國家重大戰(zhàn)略需求，建筑材料工業(yè)可持續(xù)發(fā)展面臨三個(gè)方面的重大挑戰(zhàn)與瓶頸：

一是建筑材料制造產(chǎn)生的高資源消耗、高能源消耗和高污染物排放，對(duì)國家實(shí)施節(jié)能減排戰(zhàn)略帶來嚴(yán)峻挑戰(zhàn)?，F(xiàn)有水泥和玻璃等建筑材料的制造以高溫、長(zhǎng)流程為特征，需要將優(yōu)質(zhì)原料在1200℃～1600℃的高溫下長(zhǎng)時(shí)間燒成或熔化，資源與能源消耗巨大，污染物排放高。

二是建筑材料工程理論與主體工藝技術(shù)100多年沒有新的重大突破，難以支撐建材工業(yè)向資源節(jié)約、環(huán)境友好型產(chǎn)業(yè)的戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型。一直以來建筑材料工程理論與主體工藝技術(shù)是建立在優(yōu)質(zhì)原燃料基礎(chǔ)上，形成了“只能吃精糧，不能吃粗糧”和高能源消耗的發(fā)展模式。

三是建筑材料功能單一、耐久性差，難以支撐“一帶一路”“海洋開發(fā)”和“城鎮(zhèn)化”等國家重大戰(zhàn)略的實(shí)施。以重大工程混凝土材料為例，采用現(xiàn)有混凝土材料體系設(shè)計(jì)與制備的混凝土耐久性差，不能滿足高溫、高濕、高寒、高腐蝕等多因素嚴(yán)酷環(huán)境條件下的長(zhǎng)壽命使用要求，平均使用壽命不足30年，不僅難以支撐“一帶一路”“海洋開發(fā)”等國家重大戰(zhàn)略的實(shí)施，而且大量建筑物未到設(shè)計(jì)使用年限就遭受破壞，造成巨大的資源、能源浪費(fèi)與環(huán)境壓力。

四是建材行業(yè)領(lǐng)軍人物和拔尖創(chuàng)新人才嚴(yán)重匱乏，難以支撐我國建筑材料工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重大需求。我國建筑材料工業(yè)自上世紀(jì)50年代以來，經(jīng)歷了從無到有、由小變大、長(zhǎng)達(dá)60多年的發(fā)展歷程，期間先后產(chǎn)生了多位在國際建筑材料領(lǐng)域具有重要影響的領(lǐng)軍人物，為我國建材行業(yè)的發(fā)展做出了重大貢獻(xiàn)。但就目前而言，我國建筑材料領(lǐng)域領(lǐng)軍人物和拔尖創(chuàng)新人才嚴(yán)重匱乏，具有突出創(chuàng)新能力的卓越工程技術(shù)人才嚴(yán)重不足，難以支撐建筑材料工業(yè)“創(chuàng)新提升、超越引領(lǐng)”發(fā)展戰(zhàn)略的實(shí)施。

自上世紀(jì)50年代以來，我國建筑材料工業(yè)經(jīng)歷了起步（1951—1970）、技術(shù)引進(jìn)和復(fù)制（1971—1990）、消化吸收與集成創(chuàng)新（1991—2010）三個(gè)重要階段，建材行業(yè)特色高校、科研院所和骨干企業(yè)各創(chuàng)新主體之間經(jīng)歷了從獨(dú)立分工、單一科技合作到產(chǎn)學(xué)研合作等方式漸趨緊密的轉(zhuǎn)變。但是，從目前總體上看，建材行業(yè)科技創(chuàng)新缺乏頂層設(shè)計(jì)，任務(wù)聚焦發(fā)散，創(chuàng)新資源分散，各創(chuàng)新主體沒有形成重大工程理論支撐關(guān)鍵技術(shù)、重大關(guān)鍵技術(shù)支撐產(chǎn)業(yè)化、產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型牽引重大理論和關(guān)鍵技術(shù)的完整創(chuàng)新鏈條。

創(chuàng)新建材行業(yè)特色高校、科研院所和骨干企業(yè)之間的合作方式，積聚全行業(yè)優(yōu)質(zhì)創(chuàng)新資源與創(chuàng)新要素，解決創(chuàng)新鏈各環(huán)節(jié)銜接不緊、創(chuàng)新資源統(tǒng)籌協(xié)調(diào)不足、創(chuàng)新人才流動(dòng)困難、拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)機(jī)制尚未建立等突出問題，走協(xié)同創(chuàng)新的道路是破解體制壁壘機(jī)制障礙，實(shí)現(xiàn)建材工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的最有效途徑。為此，2012年，武漢理工大學(xué)牽頭并匯聚5所高等院校（浙江大學(xué)、華南理工大學(xué)、北京工業(yè)大學(xué)、濟(jì)南大學(xué)）、3家科研院所（中國建筑材料科學(xué)研究總院、天津水泥工業(yè)設(shè)計(jì)研究院、蚌埠玻璃工業(yè)設(shè)計(jì)研究院）和4家大型骨干企業(yè)（中國建筑材料集團(tuán)有限公司、中國中材集團(tuán)有限公司、華新水泥股份有限公司、中國建筑第三工程局有限公司），組建了我國建材行業(yè)最具實(shí)力和影響力的“建筑材料綠色制造與建筑節(jié)能新材料協(xié)同創(chuàng)新中心”（以下簡(jiǎn)稱協(xié)同創(chuàng)新中心）。

1.協(xié)同創(chuàng)新中心的發(fā)展目標(biāo)

協(xié)同創(chuàng)新中心致力于加快我國建筑材料工業(yè)由高資源消耗、高能源消耗、高排放傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)向資源節(jié)約、環(huán)境友好型新興產(chǎn)業(yè)的戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型。突破長(zhǎng)期以來建立在優(yōu)質(zhì)原燃料基礎(chǔ)上的建筑材料傳統(tǒng)制造工程理論，構(gòu)建建筑材料綠色制造工程理論體系；基于建筑材料綠色制造工程理論，突破現(xiàn)有的主體制造工藝及裝備，構(gòu)建建筑材料綠色制造關(guān)鍵技術(shù)體系；構(gòu)建科教協(xié)同、行業(yè)協(xié)同、國際協(xié)同的拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)新模式，為我國建材工業(yè)戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型提供人才支撐；助推我國建材行業(yè)2～3家大型骨干企業(yè)成為引領(lǐng)世界建材工業(yè)發(fā)展的領(lǐng)軍企業(yè)。

2.協(xié)同創(chuàng)新中心的戰(zhàn)略思路

根據(jù)“國家急需、世界一流”的總體要求，協(xié)同創(chuàng)新中心確立了“使命牽引聚焦重大任務(wù)、創(chuàng)新鏈條貫通匯集資源、平臺(tái)構(gòu)建支撐協(xié)同攻關(guān)、機(jī)制創(chuàng)新加速成果轉(zhuǎn)化、多元協(xié)同培養(yǎng)拔尖人才、助推行業(yè)實(shí)現(xiàn)超越引領(lǐng)”的戰(zhàn)略思路。

使命牽引聚焦重大任務(wù)。以突破建筑材料工業(yè)可持續(xù)發(fā)展面臨的重大瓶頸，實(shí)現(xiàn)建筑材料的綠色制造為使命，聚焦“構(gòu)建建筑材料綠色制造工程理論體系、突破主體制造工藝關(guān)鍵技術(shù)與裝備、培養(yǎng)拔尖創(chuàng)新人才”三大核心任務(wù)。

創(chuàng)新鏈條貫通匯集資源。圍繞核心任務(wù)，以形成重大理論支撐關(guān)鍵技術(shù)、重大關(guān)鍵技術(shù)支撐產(chǎn)業(yè)化、產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型牽引重大理論和關(guān)鍵技術(shù)的完整創(chuàng)新鏈條為目標(biāo)，匯聚建材行業(yè)最具特色和優(yōu)勢(shì)的高校、科研院所和骨干企業(yè)等三類創(chuàng)新力量和資源。

平臺(tái)構(gòu)建支撐協(xié)同攻關(guān)。根據(jù)聚焦的重大任務(wù)組建若干重大技術(shù)創(chuàng)新平臺(tái)，貫通“基礎(chǔ)研究、應(yīng)用基礎(chǔ)研究、共性關(guān)鍵技術(shù)研究、產(chǎn)業(yè)化示范”科研創(chuàng)新鏈，匯聚產(chǎn)學(xué)研用創(chuàng)新鏈條各環(huán)節(jié)最優(yōu)質(zhì)的創(chuàng)新資源，支撐重大任務(wù)的協(xié)同攻關(guān)。

機(jī)制創(chuàng)新加速成果轉(zhuǎn)化。對(duì)依托中心取得的原創(chuàng)性重大成果，建立有效的互認(rèn)和共享保障制度，對(duì)于成果推廣和轉(zhuǎn)讓，建立科學(xué)合理的風(fēng)險(xiǎn)分擔(dān)和收益分配保障制度，建立產(chǎn)權(quán)激勵(lì)、政策激勵(lì)和文化激勵(lì)制度，突破體制壁壘機(jī)制障礙，加速成果轉(zhuǎn)化。

多元協(xié)同培養(yǎng)拔尖人才。立足全面提升學(xué)生的創(chuàng)新能力、實(shí)踐能力和國際視野，組建人才培養(yǎng)試驗(yàn)區(qū)，建立科教協(xié)同、行業(yè)協(xié)同、國際協(xié)同的創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式，構(gòu)建支撐21世紀(jì)建筑材料科學(xué)技術(shù)發(fā)展需要的多學(xué)科綜合交叉人才培養(yǎng)知識(shí)新體系。

助推行業(yè)實(shí)現(xiàn)超越引領(lǐng)。通過構(gòu)建建筑材料綠色制造工程理論體系、突破主體制造工藝關(guān)鍵技術(shù)及裝備、培養(yǎng)拔尖創(chuàng)新人才、加速重大成果轉(zhuǎn)化，有力助推建筑材料工業(yè)實(shí)現(xiàn)“創(chuàng)新提升、超越引領(lǐng)”的戰(zhàn)略目標(biāo)。

協(xié)同創(chuàng)新中心緊緊圍繞解決我國建材工業(yè)存在的重大問題，組建六大創(chuàng)新平臺(tái)：

一是組建水泥綠色制造技術(shù)創(chuàng)新平臺(tái)。重點(diǎn)研究水泥組成由傳統(tǒng)四元體系（Ca-Si-Al-Fe）向多元復(fù)雜體系（Ca-Si-Al-Fe-Mg-S-RO）重大演變的礦物形成理論與水化相穩(wěn)定理論，重點(diǎn)研發(fā)低品位鈣硅原料制造水泥熟料、水泥窯協(xié)同處置廢棄物、低碳低鈣新型熟料燒制、水泥生產(chǎn)低碳低氮排放、工業(yè)廢渣制備低碳膠凝材料等關(guān)鍵技術(shù)及其裝備，建設(shè)低品位原燃料生產(chǎn)水泥、水泥窯協(xié)同處置生活固廢等重大示范工程。

二是組建玻璃綠色制造技術(shù)創(chuàng)新平臺(tái)。重點(diǎn)研究等離子熔化—浸沒燃燒玻璃熔制理論，重點(diǎn)研發(fā)飛行熔化與高效傳熱、熔窯功能分段結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、多場(chǎng)耦合強(qiáng)化澄清等關(guān)鍵技術(shù)及其裝備，建設(shè)玻璃低能耗熔制系統(tǒng)等重大示范工程。

三是組建建筑節(jié)能新材料技術(shù)創(chuàng)新平臺(tái)。重點(diǎn)研究建筑材料光電熱多功能協(xié)同理論，重點(diǎn)研發(fā)建筑材料多功能復(fù)合、結(jié)構(gòu)/功能一體化等關(guān)鍵技術(shù)及系統(tǒng)，開發(fā)系列建筑節(jié)能新材料，建設(shè)多功能建筑材料與建筑結(jié)構(gòu)一體化等重大示范工程。

四是組建重大工程混凝土技術(shù)創(chuàng)新平臺(tái)。重點(diǎn)研究重大工程混凝土材料結(jié)構(gòu)安全性與耐久性協(xié)同設(shè)計(jì)理論，重點(diǎn)研發(fā)深、遠(yuǎn)海和高寒高堿等嚴(yán)酷復(fù)雜環(huán)境條件下重大工程長(zhǎng)壽命混凝土制備與應(yīng)用關(guān)鍵技術(shù)，開發(fā)系列重大工程混凝土材料，建設(shè)“一帶一路”重大基礎(chǔ)設(shè)施和南海島礁等重大示范工程。

五是組建建材工業(yè)大數(shù)據(jù)與智能制造技術(shù)創(chuàng)新平臺(tái)。重點(diǎn)研發(fā)建筑材料工業(yè)大數(shù)據(jù)與兩化融合、建筑材料綠色制造專家系統(tǒng)與智能制造等關(guān)鍵技術(shù)，建設(shè)水泥與玻璃智能制造等重大示范工程。該平臺(tái)將為上述四大技術(shù)創(chuàng)新平臺(tái)提供信息化與智能化深度融合的支撐。

六是建設(shè)拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)試驗(yàn)區(qū)。改革招生選拔與培養(yǎng)制度，構(gòu)建多學(xué)科交叉的人才培養(yǎng)知識(shí)新體系，探索以科教協(xié)同、行業(yè)協(xié)同與國際協(xié)同為核心的多元人才培養(yǎng)新模式。

圍繞我國建筑材料工業(yè)創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展的戰(zhàn)略需要，培育協(xié)同創(chuàng)新文化，貫通優(yōu)質(zhì)資源鏈、科研創(chuàng)新鏈和人才培養(yǎng)鏈3個(gè)鏈條，破解創(chuàng)新資源碎片化、任務(wù)聚焦發(fā)散化和人才培養(yǎng)模式單一化三大難題。

一是構(gòu)建基于頂層設(shè)計(jì)和重大任務(wù)牽引的科研組織新模式。聚焦建筑材料綠色制造需突破的重大工程理論和主體制造工藝技術(shù)及裝備，由技術(shù)委員會(huì)提出重大任務(wù)建議，第三方國際評(píng)估機(jī)構(gòu)對(duì)重大任務(wù)建議進(jìn)行評(píng)估后，理事會(huì)對(duì)重大任務(wù)進(jìn)行審定；按照重大任務(wù)指南，面向全球公開招聘遴選首席專家，由首席專家負(fù)責(zé)組建攻關(guān)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)；項(xiàng)目實(shí)施過程由主任委員會(huì)負(fù)責(zé)管理，任務(wù)實(shí)施成效由第三方國際評(píng)估機(jī)構(gòu)評(píng)估；建立面向協(xié)同體內(nèi)公開的重大任務(wù)管理系統(tǒng)，對(duì)重大任務(wù)進(jìn)行實(shí)時(shí)檢查和監(jiān)督。

二是構(gòu)建基于科研組織新模式的優(yōu)質(zhì)資源共享機(jī)制。以五大技術(shù)創(chuàng)新平臺(tái)和任務(wù)分工為紐帶，按照完整創(chuàng)新鏈條一體化設(shè)計(jì)，建立大型儀器設(shè)備共享網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)中心匯聚資源的高度公開，設(shè)立大型儀器設(shè)備共享維修基金，形成“一卡通”式的平臺(tái)運(yùn)行與管理模式，實(shí)現(xiàn)平臺(tái)優(yōu)質(zhì)資源高效共享。統(tǒng)籌三類創(chuàng)新主體的高端人才資源，按照“公開招聘、競(jìng)爭(zhēng)擇優(yōu)、分級(jí)聘任”的原則，采用“固定與流動(dòng)相結(jié)合、全職與兼職相結(jié)合、內(nèi)部與外部相結(jié)合”的聘用方式，建立與國際接軌的薪酬體系，推行“流動(dòng)不調(diào)動(dòng)”的人才匯聚模式，建立以“貢獻(xiàn)主導(dǎo)、雙向考核、業(yè)績(jī)同認(rèn)”的“動(dòng)態(tài)當(dāng)量”考核制度，破除人才流動(dòng)難、聚集難的體制壁壘機(jī)制障礙，實(shí)現(xiàn)高端人才資源高效共享。

三是構(gòu)建基于人才培養(yǎng)試驗(yàn)區(qū)的多元協(xié)同人才培養(yǎng)新模式。圍繞協(xié)同創(chuàng)新中心人才培養(yǎng)的戰(zhàn)略目標(biāo)，建立拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)試驗(yàn)區(qū)，以引領(lǐng)21世紀(jì)世界建材工業(yè)發(fā)展需求制定人才培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)，構(gòu)建涵蓋材料科學(xué)、建筑科學(xué)、能源科學(xué)、環(huán)境科學(xué)、信息科學(xué)、先進(jìn)制造科學(xué)等多學(xué)科綜合交叉的人才培養(yǎng)知識(shí)新體系；建立研究型課程教學(xué)、彈性學(xué)制、團(tuán)隊(duì)導(dǎo)師制的全新培養(yǎng)制度；以行業(yè)優(yōu)秀人才優(yōu)化師資隊(duì)伍，依托行業(yè)共建研究基地培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力，形成行業(yè)協(xié)同培養(yǎng)人才的新模式；依托協(xié)同創(chuàng)新中心匯聚的國家國際聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室和國家國際聯(lián)合研究中心等高水平國際合作基地，與國際著名大學(xué)和國際領(lǐng)軍企業(yè)合作，協(xié)同培養(yǎng)具有國際視野的拔尖創(chuàng)新人才，形成國際協(xié)同培養(yǎng)人才的新模式。

協(xié)同創(chuàng)新中心圍繞發(fā)展目標(biāo)和凝練的重大任務(wù)，依托組織承擔(dān)的一批建筑材料領(lǐng)域國家級(jí)重大科研任務(wù)，穩(wěn)步推進(jìn)重大任務(wù)落實(shí)，取得了一系列重要進(jìn)展。

一是初步形成了水泥窯協(xié)同處置生活垃圾，低碳膠凝材料制造工程理論、工藝技術(shù)及裝備體系，建成了達(dá)到國際領(lǐng)先水平的大型示范工程。

二是提出了多場(chǎng)作用下玻璃配合料飛行熔化、強(qiáng)化澄清原理與工藝，初步形成了窯爐功能分段結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法，為構(gòu)建玻璃綠色制造工程理論、工藝技術(shù)及裝備體系奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

三是研發(fā)了多功能復(fù)合節(jié)能鍍膜玻璃、新型阻燃節(jié)能材料、功能化復(fù)合墻體材料、光電/熱電轉(zhuǎn)換薄膜材料等建筑節(jié)能新材料，初步形成了覆蓋我國５個(gè)氣候區(qū)的不同新型節(jié)能材料制備與應(yīng)用示范工程。

四是初步確定了嚴(yán)酷環(huán)境條件下混凝土結(jié)構(gòu)耐久性與安全性協(xié)同設(shè)計(jì)原則，開發(fā)出高抗蝕海洋混凝土、大跨度橋梁工程特種混凝土等關(guān)鍵結(jié)構(gòu)新材料，為深、遠(yuǎn)海工程與西部特大型交通工程建設(shè)提供了關(guān)鍵材料與技術(shù)支撐。

五是初步完成了中國水泥工業(yè)環(huán)境狀況調(diào)查和水泥制造產(chǎn)業(yè)鏈的信息知識(shí)庫建設(shè)，基本建立了集團(tuán)級(jí)水泥智能云制造信息平臺(tái)，為實(shí)現(xiàn)建筑材料綠色制造過程的兩化融合奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

協(xié)同創(chuàng)新中心將通過建立硅酸鹽建筑材料綠色制造工程理論，突破綠色制造關(guān)鍵技術(shù)與裝備等若干重大關(guān)鍵技術(shù)，研發(fā)出系列建筑節(jié)能新材料，建成一批重大示范工程，為建材工業(yè)實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排階段性戰(zhàn)略目標(biāo)提供重大支撐。

一是構(gòu)建綠色制造重大理論，探明低品位原燃料復(fù)雜組分新體系熟料礦物形成機(jī)理，提出低碳膠凝材料水化相穩(wěn)定、玻璃飛行熔化、嚴(yán)酷環(huán)境重大工程混凝土材料設(shè)計(jì)等理論。

二是突破綠色制造關(guān)鍵技術(shù)與裝備，包括水泥低品位原燃料應(yīng)用與廢棄物協(xié)同處置、玻璃高效熔化、建筑材料制造過程脫硫脫硝、建筑節(jié)能新材料與建筑結(jié)構(gòu)集成一體化等關(guān)鍵技術(shù)與裝備。

三是建立6項(xiàng)重大示范工程，包括水泥窯協(xié)同處置生活固廢工程、低品位原料生產(chǎn)水泥示范工程、低碳膠凝材料應(yīng)用示范工程、超薄與柔性玻璃示范工程、南海島礁建筑示范工程、高效節(jié)能建筑示范工程。

四是培養(yǎng)和造就一大批建材行業(yè)領(lǐng)軍人才和拔尖創(chuàng)新人才?；趧?chuàng)新人才培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)區(qū)，根據(jù)兩類人才不同的評(píng)價(jià)體系遴選出8000名優(yōu)秀學(xué)生，按照科教協(xié)同、行業(yè)協(xié)同、國際協(xié)同的全新培養(yǎng)模式進(jìn)行培養(yǎng)，造就一大批支撐行業(yè)未來發(fā)展的領(lǐng)軍人才和拔尖創(chuàng)新人才。

通過5～10年的努力，由武漢理工大學(xué)牽頭組建的協(xié)同創(chuàng)新中心將力爭(zhēng)建設(shè)成為21世紀(jì)世界建材工業(yè)領(lǐng)域重大原創(chuàng)成果的發(fā)源地、匯聚和培育杰出創(chuàng)新人才的高地、國際高水平合作研究與交流的基地，從而引領(lǐng)建材工業(yè)實(shí)現(xiàn)戰(zhàn)略轉(zhuǎn)變與可持續(xù)發(fā)展。