三十年磨一劍：材料環(huán)境腐蝕平臺李曉剛教授團(tuán)隊(duì)的研究成果在《Nature》發(fā)表

　　2015年11月26日，材料環(huán)境腐蝕平臺主任、北京科技大學(xué)新材料技術(shù)研究院李曉剛教授團(tuán)隊(duì)的研究論文“share corrosion data”在世界頂級科技刊物《Nature》（2015,527:441-442）發(fā)表。這是北京科技大學(xué)在《Nature》刊物上首次發(fā)表研究論文，標(biāo)志著其基礎(chǔ)研究再上一個(gè)新臺階。據(jù)悉，這是我國腐蝕學(xué)科，也是世界華人腐蝕研究者首次在《Nature》刊物上發(fā)表研究論文。

李曉剛教授團(tuán)隊(duì)的研究成果在《Nature》發(fā)表

　　材料腐蝕造成了重大的經(jīng)濟(jì)損失、人員傷亡和環(huán)境災(zāi)難。材料腐蝕學(xué)科是嚴(yán)重依賴數(shù)據(jù)的學(xué)科，無論腐蝕機(jī)理與規(guī)律研究、測試方法確定、工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制定，還是腐蝕事故處理，都嚴(yán)重依賴腐蝕數(shù)據(jù)及其與腐蝕相關(guān)的環(huán)境數(shù)據(jù)。由于材料腐蝕過程及其與環(huán)境作用的復(fù)雜性，傳統(tǒng)片斷化的腐蝕數(shù)據(jù)已經(jīng)不能適應(yīng)制造業(yè)和社會基礎(chǔ)建設(shè)快速發(fā)展的需要。李曉剛教授團(tuán)隊(duì)在2015年11月26日出版的《Nature》雜志上提出了“腐蝕大數(shù)據(jù)”的原創(chuàng)概念，并圍繞這一概念，提出處理“腐蝕大數(shù)據(jù)”理論層面的關(guān)鍵研究為：建立標(biāo)準(zhǔn)化的“腐蝕大數(shù)據(jù)”數(shù)據(jù)倉庫；“腐蝕大數(shù)據(jù)”數(shù)據(jù)建模及其結(jié)果的數(shù)據(jù)圖片表征；利用“腐蝕大數(shù)據(jù)”進(jìn)行腐蝕過程模擬仿真及其實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。處理“腐蝕大數(shù)據(jù)”技術(shù)層面的關(guān)鍵研究為：“腐蝕大數(shù)據(jù)”和環(huán)境數(shù)據(jù)的大通量高密度采集、無線傳輸及入庫；“腐蝕大數(shù)據(jù)”建模和仿真結(jié)果的工程應(yīng)用；基于“腐蝕大數(shù)據(jù)”概念的數(shù)據(jù)共享平臺建設(shè)與運(yùn)行。以上方面構(gòu)成了腐蝕信息學(xué)，即腐蝕基因組工程的理論體系。三十年來，他們一直在從事材料腐蝕數(shù)據(jù)積累、建模、仿真與共享和工程應(yīng)用工作。

　　李曉剛教授現(xiàn)在擔(dān)任北京科技大學(xué)腐蝕與防護(hù)中心教授、中國腐蝕與防護(hù)學(xué)會副理事長兼秘書長和國家材料環(huán)境腐蝕平臺主任。國家材料環(huán)境腐蝕平臺是全國材料環(huán)境腐蝕試驗(yàn)站網(wǎng)發(fā)展而來，全國材料環(huán)境腐蝕試驗(yàn)站網(wǎng)在已故師昌緒院士的領(lǐng)導(dǎo)下，從國家自然科學(xué)基金會成立起，就掛靠在國家自然基金委員會材料一處，長期得到了國家自然科學(xué)基金的資助與大力支持，2009年納入科技部國家科技基礎(chǔ)條件平臺建設(shè)項(xiàng)目，發(fā)展成為國家材料環(huán)境腐蝕平臺。經(jīng)過50多年的建設(shè)與發(fā)展，已經(jīng)建成為我國最為完善的自然環(huán)境腐蝕研究平臺和世界上最大的自然環(huán)境腐蝕的研究機(jī)構(gòu)，擁有了世界一流的研究設(shè)備，世界一流的研究隊(duì)伍，取得了一系列基礎(chǔ)研究和工程應(yīng)用的成果。

　　國家材料環(huán)境腐蝕平臺已經(jīng)積累了大量的我國大氣、土壤和水環(huán)境等自然環(huán)境中材料腐蝕數(shù)據(jù)和環(huán)境因素?cái)?shù)據(jù)，完成了全球范圍最大規(guī)模的腐蝕投樣及數(shù)據(jù)積累工作。在多年腐蝕數(shù)據(jù)積累工作基礎(chǔ)上，建成了我國數(shù)據(jù)量最大、內(nèi)容最為豐富的材料腐蝕數(shù)據(jù)庫及共享服務(wù)網(wǎng)。在此基礎(chǔ)上，獲得了系列化的材料在我國大氣、土壤和水環(huán)境等自然環(huán)境中的腐蝕失效機(jī)理與規(guī)律成果，并建立了在材料環(huán)境腐蝕機(jī)理一致性基礎(chǔ)上的室內(nèi)外腐蝕相關(guān)性。近十年來，以北京科技大學(xué)李曉剛教授團(tuán)隊(duì)為代表的研究隊(duì)伍，發(fā)表論文700余篇，其中SCI/EI收錄論文500余篇，他引7000余次。近期，李曉剛教授團(tuán)隊(duì)在多年工作的基礎(chǔ)上，提出了腐蝕大數(shù)據(jù)原創(chuàng)性概念，結(jié)合多年數(shù)據(jù)積累與數(shù)據(jù)庫建設(shè)、建模、模擬仿真、共享和工程應(yīng)用系列化的工作，提出利用腐蝕信息學(xué)或腐蝕基因組工程，建立基于物聯(lián)網(wǎng)的腐蝕學(xué)科新模式，這一成果得到世界頂級科學(xué)雜志《Nature》的接受，表明國家材料環(huán)境腐蝕平臺“十二五”期間的基礎(chǔ)研究水平已處于世界領(lǐng)先地位。他們在文中以國家材料環(huán)境腐蝕平臺建設(shè)為例，詳述了政府在科學(xué)數(shù)據(jù)積累與共享方面的重要性。

　　國家材料環(huán)境腐蝕平臺建設(shè)的野外試驗(yàn)資源與技術(shù)、積累的大量數(shù)據(jù)和規(guī)律性研究結(jié)果在我國航天、航空、石油、化工、海洋工程、電力能源、交通運(yùn)輸、武器裝備、基礎(chǔ)設(shè)施等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，耐蝕新材料的研發(fā)，無一不用到這些成果和技術(shù)，為提升我國防腐工程水平和新材料研發(fā)提供了技術(shù)支撐。特別值得一提的是，研究成果解決了 “天宮一號”發(fā)射中的重大腐蝕難題，保證了其按時(shí)發(fā)射和安全運(yùn)行，在此基礎(chǔ)上，又加入對我國航天事業(yè)進(jìn)一步的服務(wù)工作中，在我國航天事業(yè)的主體工作中發(fā)揮關(guān)鍵性的作用。這些成果不僅貼合我國國民經(jīng)濟(jì)實(shí)際需求，形成了跨行業(yè)、跨部門、跨地區(qū)的量大面廣的實(shí)際工程應(yīng)用，而且已成為國際材料腐蝕學(xué)科前沿方向，形成了重要的國際影響力，具有重大科學(xué)意義、經(jīng)濟(jì)意義和工程應(yīng)用價(jià)值。

　　在談到取得的成就時(shí)，李曉剛教授表示，這都是集體的成就。首先得歸功于國家的大力支持，科學(xué)數(shù)據(jù)積累與共享工作必須得到政府的大力支持，正是由于國家在科技條件平臺的大力投入，才有了腐蝕平臺的豐碩成果；其次得歸功于老一代腐蝕科學(xué)工作者奠定的良好基礎(chǔ)；再就是得歸功于研究集體的協(xié)同勞動，為了實(shí)現(xiàn)在《Nature》刊物發(fā)表論文的夢想，多年來課題組已經(jīng)多次努力，都是集體討論，把最好的基礎(chǔ)研究成果開展集體討論，尋找基礎(chǔ)研究的突破口，比如，在這次Nature論文的發(fā)表中，年輕教師張達(dá)威師資博士后、劉智勇副教授、杜翠薇教授和董超芳教授都取到重要作用。又如，在上次解決“天宮一號”重大腐蝕難題，保證其按時(shí)發(fā)射的攻堅(jiān)工作中，也是集體力量發(fā)揮重要作用，肖葵副教授、高瑾研究員、程學(xué)群副教授、吳俊升副教授和盧琳副教授均參加了夜以繼日的試驗(yàn)工作，最后受到航天總指揮的高度評價(jià)，被譽(yù)為“國家材料腐蝕平臺在我國航天事業(yè)中的精彩亮相”。

　　Nature 原文鏈接：

　　http://www.nature.com/news/materials-science-share-corrosion-data-1.18845




 

責(zé)任編輯：王元

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