【在习近平新时代中国特色社会主义思想指引下——新时代新作为新篇章】

编者按

习近平总书记在福建考察时强调，我们国家进入科技发展第一方阵要靠创新，一味跟跑是行不通的，必须加快科技自立自强步伐。要坚持创新在现代化建设全局中的核心地位，把创新作为一项国策，积极鼓励支持创新。创新不问“出身”，只要谁能为国家作贡献就支持谁。北京工业大学有这样一位教师，他从基础研究的源头进行创新，攻克了工业机器人的“卡脖子”技术难题，并将论文成果成功实现产业化，为千万科研人员在新时代建功立业提供了可资借鉴的范本。

“从基础研究到成果产业化，至少要翻越理论验证、中试、资金投入、国际市场竞争四座大山。”清华大学河北中试基地负责人曹建国说，“对科研人员来说，每一座大山都困难重重，能成功者凤毛麟角。”

但张跃明翻越了这四座大山。他从源头创新的工业机器人RV减速器技术打破了日本的垄断，并以此技术合作在北京亦庄开发区和河北石家庄建厂，每年可以生产世界上最顶尖的工业机器人RV减速器8万套，产品供不应求。

此前很长时间里，张跃明一直是学校里一名默默无闻的工科教师，他32岁从清华大学博士毕业，成为北工大的第一批博士后，但到了50岁，还因论文没有别人发得多而评不上教授。

打破国外技术垄断，助力国产工业机器人走向高端

工业机器人的RV减速器，对制造业来说，相当于手机、电脑的芯片，其核心技术和全球90%的市场一直被日本垄断。当前国产机器人使用的RV减速器大量从日本进口，中国制造业要转型升级，必须要解决这个“卡脖子”的技术难题。

“减速器是工业机器人的核心功能部件。打个比方，把工业机器人当成人的手臂来看，减速器就相当于手臂的关节，这个关节主要决定了工业机器人手臂摆动的精度，使用时间长后其磨损会影响工业机器人的使用寿命。世界上高精度机器人传动多采用RV减速器，一台工业机器人的腿部、腰部和肘部，需要4到6台RV减速器，减速器占到工业机器人总成本的30%以上。”张跃明介绍。

突破制造业“卡脖子”技术，需要源头上的基础理论创新

1997年，32岁的张跃明从清华大学精密仪器与机械学系博士毕业，进入北京工业大学做博士后，长期从事机械设计及理论的基础研究。

“说起来很惭愧，我虽然是北工大的第一批博士后，但我个人的科研兴趣一直在生产一线，帮企业解决实际问题。所以发论文相对比较少。”张跃明说。

张跃明的论文发得少，但他的实践应用成果并不少。比如，张跃明跟北一机床合作，联合开发出了数控机床核心功能部件，完全替代了日本进口，并一直应用于北一大隈机床厂的多个型号的数控加工中心产品，这也为张跃明做工业机器人的RV减速器打下了良好的基础。他从中受到启发：“我国机械制造的很多问题不是材料和工艺的问题，而是缺少源头创新。”

党的十八大以来，我国科技体制改革持续深入推进，国家加大了对基础研究和“卡脖子”技术攻关的支持力度，张跃明成了受益者。2015年，张跃明争取到北京市科委的科研项目“RV减速器产业化开发”，拿到200万元的科研经费，研发“机器人关节RV减速器制造工艺”技术。他花了1000多个日夜，建立了一个齿轮修形技术模型，解决了齿轮磨损问题，最终掌握了“机器人关节RV减速器设计及制造工艺”核心技术。

“我国制造业还有很多‘卡脖子’技术，很多核心部件依赖进口，这些问题的解决，需要像RV减速器一样，从源头上进行基础理论创新。比如，高端机械产品使用的轴承，80%都靠进口。这导致国内机床公司大多不赚钱，甚至连续亏损，钱都让国外公司赚了。”张跃明说。

从基础研究论文到成果产业化，需要优化创新创业生态环境

“搞基础研究的大学教授一般不会关心产业转化问题，理论论文在国际期刊发表后，就会被束之高阁，很多人甚至是为了争取项目和发论文而搞研究，在对国家更有价值的科研成果转化中他们却成了缺席者。”曹建国说。

张跃明遇到的第一座“大山”就是要验证技术理论。

“工业机器人RV减速器这篇论文发表后，理论上虽然得到国内外同行的高度认可，但我的心里总是搁不下，这么多年，我写论文比较少，每一篇也都是为了服务实践。我当时的困难是科委的项目结题了，没有科研经费支持了。我需要机床加工出样品来，以验证技术正确，然后才能产业转化。而买一台高端加工机床需要上千万元。”张跃明说，“这是一个悖论式的难题：我要实现成果的产业化，需要先验证理论，要先有样品，但企业一般要见到样品，才会投钱，所以这个成果搁置了很长一段时间。”

后来，一个偶然的机会，让张跃明看到解决这个难题的曙光：有一家意大利的高端机床厂想到中国来开拓市场，他们的负责人正好与张跃明认识。张跃明跟他们谈合作，先让对方帮忙把样品加工出来，这也正好验证他们机床的性能，对方同意了。

张跃明和他的团队最终去意大利把工业机器人的RV减速器样品加工出来，验证了他的理论成果完全正确。样品送到国家的权威检测中心，在精度保持性和使用寿命等多个指标性能上，比日本最先进的产品还要好。

有了样品，张跃明实现了从基础理论到产品的飞跃，接下来他遇到第二座“大山”：中试环节。

人努力，天帮忙。这几年全球市场环境的变化帮了张跃明的大忙，石家庄一家做减速器的生产厂家主动找上门求合作。

2017年10月20日，张跃明代表学校和石家庄的企业签订了合同，并合作在北京亦庄开发区投资2亿多元建厂，买了机床，用于国产机器人RV减速器产业化生产。

张跃明团队的中试环节比较顺利，但很快他们就遇到了新的问题——科技成果转化政策障碍。

“就科技成果转化而言，需要源头创新研究者深度参与，才有可能实现转化。但不少高校、科研院所的管理还有待完善，一边喊支持国家的产业升级，一边把科技人员管死。”曹建国说。

缺乏资金持续支持扩大生产规模，是很多创新产品市场化难以翻越的第三座“大山”。

幸运的是，亦庄国投和京城控股给张跃明的团队抛来投资橄榄枝。现在，应用张跃明创新技术的石家庄新厂已经建立，年产规模5万套，RV减速器国产化之路正在迅速铺开，中国企业正在大步向前追赶日本的垄断企业。

国际市场竞争是他们需要翻越的另一座“大山”。

“可以预见，其产品会遭遇日本企业降价打压等一系列问题。这就需要扩大生产规模，降低成本，提高市场竞争力。”曹建国说。

“张跃明团队对RV减速器的自主创新，实现了从基础研究突破到产业化，十分难得。这对迫使日本减速器价格降低，使国产机器人核心技术不再依赖进口，提高国产机器人市场竞争力，参与国际市场竞争都具有重要意义。”赵杰说。