当“奋斗者”号载人球舱在10909米深海顶住2000头非洲象的压力，当长征五号氢泵叶轮在- 253℃超低温下以超音速旋转，当C919大飞机国产发动机的钛铝叶片划破长空—— 这些 “大国重器” 的核心部件上，都凝结着中国科学院金属研究所研究员杨锐团队的执著与创新。

2025年，杨锐获“全国先进工作者”称号。他的人生轨迹，恰似钛合金材料：以坚韧承托使命，以突破定义边界，在“上九天”“下五洋”的征程中，成就科学家与国家需求的同频共振。

杨锐

深海苍穹的“建舱者”

在“奋斗者”号万米载人潜水器的钛合金球舱内壁，一道几毫米宽的焊缝，藏着中国深潜技术的突破密码。这枚直径2米的球舱要承受110兆帕水压——相当于2000头非洲象站在成年人背上，而当时国际上最先进的美国“极限因子”号，用Ti64钛合金仅能实现2人载客，且无法用于常规科考。

“要载3人，必须让钛合金强度提升20%，还得能焊。”杨锐告诉《中国科学报》，在2012年接手载人舱材料攻关时，他和团队面对的是完全的技术空白。

他带领团队从合金设计底层逻辑出发，提出“消除焊接脆性”的新思路：以理论计算为指导调整钛、铝、多种过渡族元素配比，在保持韧性的同时提升强度。仅合金成分调试就经历12轮实验，每轮都要测试本体材料和焊缝退火处理前后的力学性能，最终研制出Ti62A钛合金。

2019年，当球舱在洛阳某研究所完成焊接后，随炉样品力学性能全部合格——这是确保万米水压下球舱安全服役30年的关键。

2020年11月10日，“奋斗者”号抵达10909米深海，创下此纪录后不久，中国已成为世界上万米下潜人数、次数最多的国家。

杨锐常常感悟建制化科研的能量：“106位科研人员、200多名工人跨越7个省份，历经14道工序，在3年零3个月里开了65次协调会，才让这颗‘深海之心’跳动起来。”这项成果入选“十三五”国家科技创新成就展，成为海洋强国的鲜活注脚。

苍穹“铸心者”

同样的突破，也发生在长征五号运载火箭的“心脏”里。液氢液氧发动机的氢泵叶轮，要在接近绝对零度的-253℃环境下，以每秒550米的速度旋转——比音速还快，而铸造叶轮曾在试车时爆炸。

“美国航天飞机因这一技术瓶颈推迟3年，我们不能等。”杨锐团队临危受命时，面对的是国内空白的钛合金粉末近净成形技术：叶轮尺寸收缩率高达33%，精度却要求控制在0.1毫米内，相当于3根头发丝的直径，控制难度远超传统铸造。

他没有走“反复试错”的老路，而是带领团队用计算机模拟粉末致密化过程，提前预测收缩轨迹，再通过实验验证优化。1年突破关键技术，18个月交付产品，最终叶轮制造精度比其他同类产品提升1倍，氢泵效率达76.5%，由此彻底解决了我国大推力氢氧发动机“卡脖子”难题。

2016年长征五号首飞成功后，杨锐团队获五部委联合颁发的“长征五号运载火箭首次飞行任务突出贡献团队奖”，这项底层技术至今支撑着嫦娥五号探月、天问一号火星探测等重大任务。但是，“从实验室的模拟曲线到发射场的成功轰鸣，这一步我们追了15年”。

在C919大飞机的国产发动机研制中，杨锐团队的创新同样“剑指核心”。钛铝能让发动机叶片减重50%，但常规精铸技术的表面反应层太厚，无法实现无余量铸造。

他带领团队发明高稳定性氧化钇面层技术，将反应层厚度从100微米降至5微米，也就是说，降低了一个数量级，在国际上首次实现工业化应用。

如今，这项技术已用于长江1000发动机低压涡轮叶片，并支撑长江2000发动机研制，成为我国商用航空发动机自主化的关键一步。

产业链上的“织网人”

“辽宁年产8万吨海绵钛，占全国40%，但高端钛材却要从国外省外买，再运回沈飞、黎明公司用——这链条必须接上。”在辽宁工作41年的杨锐，对本地钛产业的“痛点”了如指掌。

2024年，他牵头的辽宁省科技重大专项“高端装备用金属材料创制”（下称“专项”）启动，省财政投入2亿元，企业配套3.8亿元，联合5家高校、18家企业组成攻关联合体，目标直指“原料—加工—应用”全链条贯通。

在沈阳某产业园的车间里，基于杨锐团队技术改造的钛合金紧固件丝材生产线正高速运转。这条生产线产出的丝材，曾获2014年国防科学技术进步奖二等奖，如今已用于多型产品，年产能突破100万件，成本较进口降低40%。

“光有配方不行，得告诉工人怎么轧、怎么焊。”杨锐常带团队蹲点车间，把实验室数据转化为“轧制温度1050℃±5℃、变形量30%/道次”的具体参数。

这种“实验室到生产线”的闭环思维，贯穿他几十年的科研生涯。

自1995年结束在剑桥大学博士后工作回国后，他带领中国科学院金属研究所钛合金团队完成近百项国家级任务：从军用钛合金棒材到深海钛合金管材，从航天钛合金锻件到医疗钛合金植入物。

这种“扎根地方、服务全局”的担当，早已融入杨锐科研基因。上世纪90年代从剑桥大学回国时，他放弃前往香港等地工作，回到中国科学院金属研究所，正是看中辽宁作为我国金属材料研究重镇的产业基础。

多年来，杨锐团队先后入选国家首批国防科技创新团队、中国科学院首批“青年创新团队特别支持计划”以及科技部重点领域先进钛合金及工程应用创新团队……成为面向国家重大需求、不可或缺的战略研究力量。

科学家精神的“钛级传承”

“1976年元旦，上小学的我读到毛主席《水调歌头·重上井冈山》，‘可上九天揽月，可下五洋捉鳖’的句子让我热血沸腾——那时怎会想到，40年后能亲身参与圆这些梦？”杨锐的感慨，道出了科研人生与时代使命的深刻联结。

这份交织体现在敢于突破的勇气里。当年万米载人舱方案争论时，国际上流行透明玻璃舱体，国内不少专家担心“钛合金会落后”。杨锐顶住压力，从断裂力学公式推算：钛合金的安全承压能力是玻璃的84倍，更适合长期科考。

而杨锐所用的公式，正是他博士导师的博士导师埃贡·奥罗万于1948年在卡文迪许实验室修正完善的。这个公式的又一次硬核应用，体现了科学传统的直链传承。

历史验证了当年的判断和选择。13年过去了，4个玻璃舱方案已经永远停留在图纸上，而“奋斗者”号已完成克马德克海沟国际联合调查等重大任务，日本《日经亚洲》和美国《海洋技术评论》高度评价其载人舱使中国在深海探测领域遥遥领先于任何其他国家。

“创新不是跟风，是基于科学的独立判断。”这是他常对学生说的话。

“材料是工业的骨骼，钛合金的韧性与强度，恰如科研工作者需要的坚守与突破。”从剑桥博士后到钛合金领航者，从实验室配方到生产线产品，杨锐深耕钛合金领域38年，如今，他正带领团队攻关新一代耐高温钛合金，目标是支撑高超音速飞行器突破2000℃耐热极限。

杨锐团队在钛合金实验室。本文图片由受访者供图

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