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他用“小微球”助力“奋斗者”号突破万米深潜
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/9/509570.shtm
大国重器“奋斗者”号，突破万米深海，使我国跻身世界载人深海装备前列。中国科学院理化技术研究所研究员严开祺，29岁时担任“奋斗者”号全海深载人潜水器结构系统副主任设计师，他和团队用头发丝直径大小的玻璃微球研制出抵挡万米深海压力的新型浮力材料，为深海征程保驾护航。今天的《新时代的青春之歌》一起来认识这位科研青年。
中国科学院理化技术研究所研究员 “奋斗者”号结构系统副主任设计师 严开祺：这个就是空心玻璃微球，因为每一颗玻璃微球都是完美的球形，所以我们摇一摇可以看到，它的流动性非常好，就像牛奶一样。
这瓶看上去像是牛奶的物体，其实是由固体的空心玻璃微球组成，这样一瓶，大概就有100亿颗玻璃微球，每颗玻璃微球的直径大概和人的头发丝直径差不多。这些空心结构的微球和聚合物基材组合在一起，便成为耐高压的固体浮力材料，它的制造技术被视为深海潜水器的六大关键技术之一。
中国科学院理化技术研究所研究员 “奋斗者”号结构系统副主任设计师 严开祺：一台“奋斗者”号大概70%的体积是这个浮力材料。
玻璃微球微如发丝直径，肉眼很难分辨出个体的差异。但服务大国重器，严开祺要保证每一颗玻璃微球都稳定可靠，他要挑战的，是让“奋斗者”号顶得住万米深海的压力，这个深度压力，好比2000多头大象叠压在人的身上。
中国科学院理化技术研究所研究员 “奋斗者”号结构系统副主任设计师 严开祺：在马里亚纳海沟深度，压力有多大，人命关天的，你不可能给它有任何的这种风险出现的可能性的存在，你要确保它百分百能够安全地跟着它下去，然后再浮起来。
中国科学院理化技术研究所研究员 “奋斗者”号结构系统副主任设计师 严开祺：这个是我们最初做的实验，只有非常少数的是在水的表面，后面我们通过将近十年的努力，到最后我们可以看到大部分的微球都漂在水面上。这个才能形成真正合格的空心玻璃微球。
这四瓶实验样品是严开祺和团队“十年磨一剑”最好的见证，背后付出的是数千个日夜的奋战。空心玻璃微球的抗压实验，曾经历两年的停滞期，严开祺和团队每天做实验，但实验结果毫无规律。
中国科学院理化技术研究所博士生 贾倩倩：干了这么多活，干了这么多东西之后，你得到的只是一系列失败的结果，而不是得到一个成功的结果，我觉得这个是最考验人心态的。
中国科学院理化技术研究所研究员 “奋斗者”号结构系统副主任设计师 严开祺：我们是国家队，如果说在这个方向上我们放弃了，那意味着可能基本上我们在这个方向上就没什么希望了，其实会有这样的一种责任的。当时我们确实面临的是国内也没有，国际上又是受限的，如果没有最大的突破，我们这个载人深潜可能就没办法往下进行了。
面对一次又一次的失败，严开祺和团队没有灰心，调整参数，从头再来。同时，为了检验实验室结果和实际应用场景的差异，他还三次前往海南，在海上漂了40多天，收集到实验关键数据，最终应用的难题迎刃而解。
中国科学院理化技术研究所研究员 “奋斗者”号结构系统副主任设计师 严开祺：这个东西难度比较大，是个硬骨头。我自己是一个还是比较喜欢挑战的一个人，我就想还是挑个硬骨头啃一啃，这样可能会更有意义一点。我们能够为国家做一点事情，为人民做一些事情，它不仅涉及这种科学技术上的进步，其实也会涉及我们国家的安全。
为了国家需求，敢于扛下难题，是求学时期的严开祺在心中埋下的“种子”。
中国科学院理化技术研究所研究员 “奋斗者”号结构系统副主任设计师 严开祺：南开里面经常能够在路上看到的有好多牌子，其中我印象最深刻的叫做“知中国，服务中国”。就是你能够为国家做什么，你要有这样的家国的情怀。
2009年，严开祺从南开大学保送中国科学院研究生院。就在当年，我国自主研制的载人深潜器“深海勇士”号立项，浮力材料便是深潜装备的关键核心技术之一。瞄准国家所需，严开祺选择了攻读微球结构方向。
这是一张拍摄于十多年前，“微球”团队进行自主配方实验的照片。为了能够达到实验要求的温度条件，老师甚至搬来做饭用的煤气罐做实验，言传身教打动着这些科研青年。
中国科学院理化技术研究所研究员 “奋斗者”号结构系统副主任设计师 严开祺：有条件上，没有条件创造条件也要上。快70岁的老先生，天天跟我们一起来回跑，在农家院里头跟我们一起去做实验，往返80公里。我也是被老师，老师的老师，被他们的精神鼓舞感染。
从参与“深海勇士”号的浮力材料的研发，到担当“奋斗者”号结构系统副主任设计师，从4500米到万米海深，严开祺一次次接受挑战。眼下，他正带领青年科研团队，着手研究深海浮力材料的极限性能，为新材料的研发积累数据。
中国科学院理化技术研究所研究员 “奋斗者”号结构系统副主任设计师 严开祺：我们正在做的事情是研究这个材料在长期的服役过程中，它的性能会怎么样的变化，那么这些基础数据的积累，能够为我们未来很多深海长期驻留的装备提供一个数据的支撑。
在严开祺看来，投身基础研究，要经得起“冷”和“硬”的双重考验——坐得住“冷板凳”啃得下“硬骨头”。他也用自己的行动，在学生们的心中埋下这颗“种子”。
中国科学院理化技术研究所博士生 贾倩倩：我们要脚踏实地，仰望星空，现在就要做的就是要把你的工作做好，你一定要盯着未来的一些发展的需求，一些卡脖子的技术，等到需要你的时候，也许你就能够顶上去。
中国科学院理化技术研究所研究员 “奋斗者”号结构系统副主任设计师 严开祺：科技战线的年轻人，最重要的是你遇到问题的时候，你不要绕过它，你要直面问题，去发现问题去解决问题。担起你该担的责任，这样你才能快速地成长起来。
