人物档案:谢鹏程,现任北京化工大学高新技术研究院院长,教授、博导,高分子材料加工装备教育部工程研究中心副主任,兼任中国塑协注塑专业委员会(AIMP)秘书长、亚洲聚合物成型加工协会(AWPP)执委、中国塑料机械工业协会(CPMIA)理事/专家委员会副秘书长、全国橡胶塑料机械标准化技术委员会委员、中国数字仿真联盟第一届理事会副理事长、《中国塑料》编委等。
把“精度”刻进国家重器
——记怀化会同籍国家科技进步奖获得者、北京化工大学教授谢鹏程
怀化日报全媒体记者 彭军
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(2025年度国家科学技术奖励大会现场)
2026年7月8日,2025年度国家科学技术奖励大会现场,掌声响起。
“特种工程塑料高性能注射成型关键技术与装备”项目荣获国家科学技术进步奖二等奖。项目第二完成人谢鹏程,正是从湖南会同走出去的北京化工大学教授。
这是他人生中第二座国家科技进步二等奖。第一座在2011年,那时他还是团队里的年轻骨干,跟随导师在生产线上测数据、改方案。
从会同县第一中学的校园,到北京化工大学的实验室,再到国家科技奖的领奖台,这条路他走了将近三十年。而这段科研故事,还可以追溯得更远——追溯到四十多年前,一张从北京传向宁波的技术图纸;也追溯到会同山城里,一个少年对“把东西做出来”的最初好奇。
“诚朴弘毅,向上向善。”会同一中校训的八个字,仿佛也是谢鹏程科研道路的写照:不取巧,不绕路,认准一件事,就努力把它做到极致。
一张图纸,三代人,四十余年接力
故事要从20世纪70年代末说起。
那时,中国塑料加工装备产业刚刚起步。宁波海天塑机进入注塑机领域不久,技术底子薄。企业负责人专程从宁波赶到北京,找到当时北京化工学院的王兴天教授,希望在注塑机设计方面得到帮助。
王兴天没有推辞。从技术咨询到装备研发,从实验室到生产现场,一张图纸开启了双方延续四十余年的合作,也成为北化塑料加工机械学科扎根产业、服务国家的一段重要起点。
2002年,杨卫民教授结束在日本东京大学的国家公派留学,回到学校。当时,我国注塑成型技术与德国、日本的先进水平仍有差距。他选择扎根这一领域,推动国内精密成型技术发展。
谢鹏程就是在这个时候走进团队的。
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(北京化工大学塑料加工机械领域三代科研人员在海天集团合影。左四为王兴天教授、右三为杨卫民教授、左二为谢鹏程教授)
他还记得那些日子:跟着导师杨卫民深入企业生产一线,做实验、测数据、找问题、改方案。夜晚的车间里,一束昏黄的灯光照在机台上,机器不知疲倦地一开一合。生产线成了实验室之外最重要的科研现场。一扎进车间就是十几个小时,手上沾着油,脸上带着灰,和一线工人并肩忙碌。
2007年,团队开始承担国家科技支撑计划项目。2011年,杨卫民教授牵头完成的“塑料精密成型技术与装备的研发及产业化”项目荣获国家科学技术进步二等奖,谢鹏程是第四完成人。传承不是一句口号,是一起熬过的夜、一起拧过的螺丝、一起改过的图纸。
从王兴天到杨卫民,再到谢鹏程,三代人围绕塑料加工装备自主创新接续攻关。四十余年间,材料在变、装备在变、产业需求在变,不变的是把关键技术和核心装备牢牢掌握在自己手中的追求。
前辈们打下了基础。新的挑战也随之而来。随着特种工程塑料在国家重大工程中的应用不断拓展,更高的加工温度、更大的成型压力和更严苛的精度要求,成为谢鹏程和团队必须面对的新课题。
一代人有一代人的课题,一代人有一代人的攀登。
啃下高性能成型的“硬骨头”
面对难题,谢鹏程没有急着“调参数”。
他把问题追溯到材料本身:在高温、高压、快速冷却的条件下,材料到底经历了怎样的状态变化?实现高性能成型,不能只靠提高温度和压力,更要弄清材料在成型过程中的状态演变规律。
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(谢鹏程教授带领团队成员开展高性能注射成型研究)
围绕聚合物压力—比容—温度关系,团队开展系统研究,建立高温高压材料物性模型和过程控制模型,提出基于型腔压力反馈的等比容积高性能注射成型方法。这套方法把注射、保压、冷却等环节从独立的参数设定,转向依据材料状态的协同控制,使制品体积收缩率和翘曲变形量等指标改善近50%。从依赖经验“调参数”,到依据材料状态“控过程”,看似一字之差,背后却是控制理念的重要转变。
针对特种工程塑料高黏度、高流动阻力等特点,团队进一步攻克高温高压注射、重载锁模精密控制等关键技术,让实验室揭示的材料规律转化为装备能够执行的控制策略。
但对工程技术而言,做出一个合格样品,并不等于真正解决了问题。更大的挑战,是如何在复杂多变的生产条件下,一次又一次稳定做好。
原材料批次、环境温度、设备状态、模具热平衡都有可能影响制品的精度和性能。谢鹏程和团队将物性数据库、过程感知与控制算法相结合,使装备能够依据实际成型状态进行调节和补偿。“即使受到外部扰动,也要把制品精度控制在允许公差范围内。”谢鹏程说。
科研问题从生产一线中来,创新成果也要回到生产现场接受检验。经过多年攻关,项目团队累计获得授权发明专利100余件,形成四大系列高性能注塑成型装备并实现规模化应用,相关产品出口全球150多个国家和地区。项目技术与装备已批量应用于航空航天、核电等国家战略领域,推动一批过去制造难度大、依赖进口高端装备的关键构件实现自主制造。
(海天塑机系列化高性能注塑成型装备产业化现场)
“过去,这类关键构件的高端制造装备长期依赖进口。如今,我们把核心能力牢牢掌握在自己手中。”谢鹏程说。
这句话,他讲得很平。但“牢牢掌握在自己手中”的背后,是三代北化人四十余年的接续攻关,也是我国塑料成型装备从技术追赶走向自主创新的历程。
2020年,新冠疫情突如其来。面对防护物资紧缺的情况,谢鹏程和团队又投入了一场与时间赛跑的特殊攻关。
他带领团队把实验室变成临时车间,赶制护目镜。最初制作一副需要90秒,他和团队反复优化工艺,硬是把节拍压到30秒,日产能提高到2000副以上。一万多副“3D复印”护目镜,陆续送往抗疫一线。
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(谢鹏程在防疫护目镜生产现场)
那段时间,他和学生一起拉模具、装镜脚、调设备,一忙就是一整天。有学生见到他,脱口而出:“老师,您也能干这个?”
谢鹏程没有过多解释。他常对学生讲:“科研成果不应被‘束之高阁’,而是要去服务社会。”他的手机里一直保存着一组发自武汉的照片,照片中的环卫工人戴着的,正是英蓝实验室制作的护目镜和纳米纤维口罩。
“他们是最‘接地气’的英雄。他们保护我们,我们也要保护好他们。”谢鹏程说。
疫情中那些日夜,没有人要求一个大学教授必须站在注塑机旁。但他觉得应该,就去了。
把车间搬进课堂,让创新薪火相传
谢鹏程的办公室里,书柜塞满了专业书。办公桌一侧,还留着疫情期间第一副成功制作的护目镜。它像一个提醒:科研成果不能锁在柜子里,要能拿出来、用得上。
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(谢鹏程在生产车间授课现场)
这种“用得上”的理念,也贯穿在他的教学中。
传统金工实习中,车铣刨磨铸锻焊,是工科生的基本功。但谢鹏程觉得不够。高分子材料加工等现代制造技术不断发展,学生的实践训练也要跟上产业发展的步伐。
在中国塑料机械工业协会推动下,二十多家企业捐赠了三十多套高端装备,“中国塑机创新人才培养基地”在北化昌平校区落地。谢鹏程和团队把传统“金工实习”升级成了“金工+高工实习”。学生不再是站在一旁看,而是亲自调机、开模、成型。自己设计的水晶支架,自己打出来;自己做的杯子,拿去接自己酿的啤酒,不同专业的知识在实践中相互融通。
基地创建以来,累计面向校内两百多个班级、近七千五百名学生开展教学。数字背后,是一个工科教师的清醒判断:产业在跑,课堂不能原地踏步。
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(中国塑机创新人才培养基地)
他对学生说,工科生要有三样东西:较真精神、工程意识、感恩之心。精密制造容不得“差不多”,细微的偏差,也可能影响产品的质量与性能。在他看来,创新能力不仅要在课堂上培养,更要在解决实际问题中锤炼。
谢鹏程延续了导师倡导的自主探索式育人理念。所谓“放养”,不是不管不顾,而是给予学生充分信任,释放他们自主创新的潜能。学院有一名大二学生,只用了一个多礼拜,就独立做出了包含2000多个零件的航空发动机模型。谢鹏程眼前一亮:“他们不只是起点高,他们想登顶的地方也比我们想象的更高。”
2020年教师节,从教十三年的谢鹏程与从教三十年的导师杨卫民站上了同一个领奖台。
那一刻,他想起自己第一次从学校东区驾车前往昌平校区的情景。作为新手,第一次开这么远的路,他心里有些没底。杨卫民老师拉开车门,坐到副驾驶上说:“我坐你车上,我给你信心。”
这句话,他记了很多年。如今,从跟随导师深入生产一线,到带领学生投身科研实践,他也愈发体会到:给予年轻人充分的肯定与支持,他们就可能创造超出想象的惊喜。
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(谢鹏程教授、杨卫民教授与高分子材料加工成型与先进制造(英蓝)团队成员合影)
从会同到北京,从车间到讲台,谢鹏程身上那股踏实、较真的劲儿始终没变。
“我们正在同世界一流同行一道探索技术‘无人区’。”谢鹏程说。四十多年前,一张图纸开启了最初的合作;今天,这根接力棒仍在向前传递。
对他而言,国家科技奖不是终点,而是接续攀登的新起点。
鹏程万里,起点在会同。那条从山间出发的路,还在往前伸。
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