本报记者 李晓静

走进位于人民大街上的中国科学经理春应用化学研究所稀土大厦，首先映入眼帘的是一行醒目的大字：中东有石油，中国有稀土。每当从这里经过，无机化学家、中科院院士、发展中国家科学院院士、中科经理春应化所研究员张洪杰的内心总会由衷地升起一名科学家的责任感。

稀土被誉为“工业的维生素”，是一种能够被应用于军工、冶金、农业以及新材料等多个领域的重要战略元素。过去的40多年里，张洪杰院士一直致力于稀土资源的开发利用，多项科研成果转化为现实生产力，为国家经济社会发展作出了重要贡献。“国家给了我们那么多科研经费，作为一名科研人员，有责任、有义务把科研成果转化为生产力，回报社会。只要有科研成果，哪怕只有一点儿转化希望，我就想着怎么应用它。”张洪杰说。

实现交流LED产业化 技术为我国独有

张洪杰，1953年出生于我省榆树县普通农民家庭，从小勤奋好学，成绩优异。高中毕业后分配到工厂工作，1974年以优异的成绩考入北京大学化学系，1978年毕业后分配到中科经理春应化所工作。1981年考上应化所稀土实验室硕士研究生后，张洪杰正式与稀土结识。“1989年去法国攻读博士学位，在法国4年多的学习和工作中，掌握了许多稀土及过渡金属复合发光材料制备的关键技术，这为日后回国研制高性能稀土发光材料打下了坚实的基础。”张洪杰回忆说。

LED照明是新一代照明光源，但在几年前其核心技术都被欧、美、日、韩等国家掌握。“现有的LED照明光源均以直流电为驱动，而市电为交流电，直流LED器件不能直接使用，在工作时必须经交、直流转换。这就会带来电能耗损高、元器件寿命短、产生热量大、电源成本高、设备占有空间大等问题。”张洪杰说，目前世界各国使用的交流电频率为50或60赫兹，由于交流电在其周期内要经历电流值从大到小和正反向的过程，因此，当使用交流电驱动LED芯片时，芯片的发光也会具有同样的周期变化过程，从而导致发光频闪。如何解决这种频闪是交流LED技术中的最大瓶颈和一个世界性难题。

怎么突破这道难题？“加速我国LED科技创新，提升LED产业整体水平，掌握核心关键材料和器件知识产权，是国家的重大需求，是我们科研工作者的责任。”张洪杰说。从2006年起，张洪杰带领他的团队开始瞄准LED发展前沿，经过6年的不懈努力，终于研发出具有自主知识产权、发光余辉寿命可控的新型稀土LED发光材料及交流LED器件。

新型稀土LED发光材料的发光余辉寿命与交流电频率匹配，实现了LED芯片不发光时发光粉仍然发光，从而弥补交流LED电流波动导致的频闪，并实现了从基础研究到产业化的跨越，使中国成为世界上唯一掌握通过稀土荧光粉生产低频闪交流LED产品的国家。

目前，团队研发的低频闪交流LED产品已销往美国、加拿大、墨西哥、西班牙、巴西等多个国家，该技术成果于2013年获得澳大利亚“金袋鼠”世界创新奖。

改善有色合金性能 发挥其更大作用

“科研要与国家需要相结合。科研人员既要在实验室埋头苦干，坐得住冷板凳，又要了解国家和社会需要，走出实验室，在实际工作中去解决问题，学以致用。”这是张洪杰经常说的一句话。

张洪杰带领他的团队开始向稀土改善有色合金性能，将其应用到国家安全和国民经济发展中的目标发起了冲锋。

孟健研究员是张洪杰创新集体的成员之一，他告诉记者，在张洪杰的带领下，他们克服初期人力、设备的不足，系统研究了稀土在镁合金中的作用机理，攻克大尺寸稀土镁合金制备、加工中的关键难题。同时，他们团队先后承担了“973”、国家科技支撑计划、“863”、重点国际合作、基金委重点等30多项研究项目，突破了高强高韧稀土镁合金、耐热抗蠕变镁合金、高强耐蚀稀土镁合金研发中的关键技术。“我们群策群力、多方协同、争分夺秒地完成每一次任务，实现在航空航天、国防军工、轨道交通和3C电子产品方面的初步应用。”孟健说。

目前，团队在稀土镁合金的研究获得授权发明专利40多项，获得了多项国家产业标准，获吉林省科学技术奖一等奖两项。

研制温敏发光材料 填补我国技术空白

副研究员庞然是张洪杰创新集体中的“八零后”成员，他主要参与稀土温敏发光材料的研发工作，该研究利用了稀土丰富的光谱对周围环境温度的敏感这一特性。他说，这个方向的研究可以追溯到上个世纪80年代，以苏锵院士和张洪杰院士为首的老一辈科研工作者对稀土材料温敏现象的机理进行了深入的研究，为新材料的研发及应用奠定了坚实的理论基础。

李成宇研究员也是张洪杰创新集体的成员之一，他告诉记者，当年，长春应化所科研团队与风洞测温单位合作开展了稀土发光测温材料及其应用技术研究，根据风洞测温的特点和对材料的要求，解决了材料的发光效率、温度响应区间、响应速度和热释光干扰等问题，研发出三大系列满足不同测温区间的高灵敏度发光测温材料，打破了国外在该领域对我国材料和技术的封锁。

2012年，稀土发光测温材料使用单位将其成功应用于某型号实验，这是我国第一个在激波风洞内使用发光材料进行温度探测的项目，填补了我国在该领域的技术空白。

“当真正面对风洞测温这一特殊应用领域时，我们遇到的困难远远超出了我们的预计。”庞然说，“风洞测温环境的复杂性对温敏材料提出了及其苛刻的要求，一些我们在实验室可以忽略的材料性质，却会成为妨碍材料在风洞中使用的关键因素。”他还清晰地记得，有一次某重大国防工程单位急需新的测温材料和测温技术，为保证研制进度，对方对长春应化所的材料研发进度规定了严格的时间节点。在张洪杰院士的悉心指导下，团队成员克服了一系列困难，经过一年多的反复实验，终于在2011年夏天合成了第一批性能符合技术指标的发光测温材料。

“当我们带着首批材料抵达风洞测温单位时已经是下午6点半，在车间简单吃过盒饭后，便和对方工程技术人员一起开始紧张地配制测温涂料、喷涂模型、标定工作曲线以及安装样件等工作。经过反复调整测试参数，采集到第一张高分辨率的气动热流分布图像时已经是晚上11点半左右。”庞然回忆说。

时光荏苒，光阴转瞬即逝，在过去的40年里，张洪杰带领他的团队潜心研究，他们发展了系列材料制备的新方法和技术，合成了若干种稀土固体及杂化复合材料，并将基础、高技术及应用研究有机结合，研制出的稀土新材料现在已经成功应用于汽车、照明、航天航空和国防军工等多个领域，满足了国家的重大战略需求。“国外能做的，我们也能做。”张洪杰希望把稀土的研究工作一件件做好，“不仅要做到不可替代，还要做到越来越强，这也是一名科学家应尽的责任。”