如今，鈦金屬正越來越多地應用於現代社會的各個領域科技。從醫療、化工、交通運輸到生活用品，都可見鈦的身影。因為它具備高強度、質量輕、耐腐蝕等優點，被稱為“完美金屬”。鈦產品一度十分昂貴，僅應用於航空航天等特定專業領域，如今它能從“小眾高階”材料到規模化應用，離不開科研人員背後的努力。
北京科技大學工程技術研究院研究員、博士生導師，先進粉末冶金鈦材料研究所所長路新，就是一位為“鈦科技”貢獻力量的科技工作者科技。從鈦粉注射成形到3D列印成形，再到先進鈦粉製備技術工藝，經過二十多年深耕，她帶領團隊建立了具有我國自主智慧財產權的“材料設計－粉體制備－近終成形－效能突破”全流程製備技術體系，解決了鈦材料高度依賴進口的“卡脖子”難題。她在科研成果轉化方面的勇敢嘗試，讓技術從實驗室走向產業邁出了堅實的一步。
回望路新的科研歷程，有數年如一日甘坐冷板凳的堅守，有悉心育人的奉獻與情懷，有但行好事莫問前程的通透，更有對美好生活的熱愛與追求科技。
在寂寞的賽道中堅守
2003年，路新在北京科技大學攻讀碩士研究生時，選擇了鈦合金作為研究方向，她也是學校最早研究這個方向的學生之一科技。“在當時，鈦合金被稱為未來鋼鐵，我覺得這是一個非常有發展前景的材料體系。”但是在當時，這個方向並不被人看好，也很少有學生願意選擇，因為沒有工作基礎，開拓一個新方向會比較艱苦。
路新卻耐住寂寞，在這個新領域深深紮下根來科技。“我並不是那種特別聰明的人，但是交給我的工作我會‘死磕’，哪怕是打掃衛生這樣的小事，我都會想辦法做到極致。”路新說。正是源於這樣的性格，讓她沒有中途變換“賽道”去追逐熱點，而是選擇在鈦合金的研究方向堅定地走下去。
在碩士、博士研究生階段，路新研究的是鈦粉末成形加工技術科技。當時我國鈦粉製備技術沒有突破，鈦粉全部要從國外進口，價格昂貴，而且運輸週期很長。於是在博士後入站時，路新瞄準鈦粉製備工藝這一“卡脖子”難題進行攻關。她的研究方向——射頻等離子球化，是利用射頻感應等離子體作為高溫熱源，對不規則形狀的粉末顆粒進行瞬時熔融，從而獲得高球形度、高純度粉末。
為了節約成本，路新開發了一個小型裝備，從公斤級開始做起，反覆實驗，不斷最佳化工藝流程科技。“那段時間，我幾乎把所有的制粉技術全部探究了一遍。”路新回憶。
當時，她的研究工作沒有得到太多關注，資金緊張、人手不足，研究開展得相當困難科技。記得博士期間的一個實驗，是關於粉體的再處理。處理之後的粉體，一項雜質含量始終超標。路新查閱各種資料，一次次實驗、一項項排查，最長的一次幾乎三天三夜沒有閤眼，白天照常來實驗室工作。“當時自己也有點嚇著了，不知道為什麼一點都不覺得困。”談起科研攻關的艱辛時刻，路新回憶。
後來終於找到了原因——因為當時裝置條件的限制，粉體沒有跟空氣實現完全隔絕，因此導致氧含量超標科技。從那以後，路新改進了實驗方法，透過將粉體進行有機溶劑及惰性氣體保護來隔離空氣，實現了指標的可控。“任何一個環節有細節沒注意到，可能指標就實現不了。所以做實驗就像操作手術刀一樣，要儘可能精細。”
回顧自己的科研之路，還有很多這樣爬坡過坎的時刻科技。“這條路是無比艱難的。要不要堅持？是靠別人的掌聲去堅持，還是靠自己內心去堅持？有時候我們可能得不到來自外界的鼓勵，但是要問一問自己的內心，這件事是不是有價值的？如果是，就堅持下去。”路新說。
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傳統的鈦粉製備（如霧化法）需要極高的溫度將金屬完全熔化，能耗高且裝置昂貴科技。路新經過多年鑽研，原創了“半固態球化高階鈦粉顛覆性製備技術”。核心原理是透過特定的工藝控制，讓鈦粉末在加工過程中處於固液共存的“半固態”區間，巧妙地利用機械外力作用，讓不規則的粉末顆粒“團”成球形，同時保持內部結構的穩定性。這一技術的獨創性在於基於粉體工程學理論，建立了“粉末流動性與保形性平衡關係模型”——既保證了粉末像水一樣流動順暢，又能保證3D列印出來的形狀精準不走樣。由於“半固態球化法”不需要將鈦粉完全熔化，因此大大降低了能耗和成本。
從片段技術到全流程製備技術體系
2021年2月，路新在北京科技大學工程技術研究院創立了先進粉末冶金鈦材料研究所，並擔任所長科技。科研工作從單打獨鬥到有了團隊，研究方向也從原來單個、片段的技術轉為鈦材料設計製造的全流程製備技術體系。
路新（前左）和實驗成員合影
經過多年深耕，路新帶領團隊取得一系列創新成果：她獨創的半固態球化高階鈦粉顛覆性製備技術，已經實現了多種牌號鈦粉批次化生產，細粉率可由傳統35%提升至 85%；針對多種尺寸結構特徵需求的高精度鈦製件，建立了粉末注射成形、增材製造、粉末坯熱變形及冷噴塗等近終成形系統技術理論，攻克鈦材加工製造瓶頸，材料利用率可提升至95%以上科技。值得一提的是，她帶領團隊開發的Ti-O-N系新材料強塑積可較美國 ASTM B381鈦材標準提升至2倍以上。
路新介紹，鈦合金的強度和塑性往往被看作是一對矛盾——純鈦易加工，但強度相對低；鈦合金強度能夠比純鈦提升一倍，但不易加工科技。以往的大部分鈦合金是透過新增鋁、釩等金屬來增加強度，但由於不同金屬的受熱傳導不同，在後續的製造加工環節容易導致開裂等問題。而路新團隊開發出Ti-O-N系新材料，具有純鈦的安全性、塑性，同時具有鈦合金的強度效能指標。
路新告訴記者，這一技術思路是透過新增微量的氧和氮元素，來替代金屬元素，從而解決了因不同金屬的熱物理效能差異導致鈦材料列印易開裂問題科技。
此前，她的研究方向之一就是氧對鈦的一系列效能影響科技。2017年，相關資料指標初步完成，但是路新並沒有急於發高水平論文，而是“希望能把這個方向做紮實”，讓結果可以實現穩定、重複。也是基於這樣紮實的研究，為Ti-O-N系新材料的研發到後期的量產打下了堅實的基礎，現在這一高強高韌鈦材料產品已在國家重點裝備和民品中應用。
“如果你努力了很多年沒有收穫，那沒有關係，因為你可能會得到一個大的收穫科技。”在採訪中，路新金句頻出。多年的紮實積累迎來厚積薄發。2020年，高效能粉末冶金鈦基材料製備關鍵技術及應用，獲中國有色金屬工業科學技術獎（技術發明獎）一等獎；2022年，高強度高精度鈦粉製品關鍵技術研發及產業應用成果獲中國產學研合作創新成果獎一等獎；2025年，高效能鈦合金小微型複雜精密結構件產業化開發與應用，獲中國有色金屬工業科學技術獎（技術進步獎）一等獎。路新本人也先後入選國家重大人才工程計劃、北京市人才青年專案、國家優秀青年基金獲得者，並獲得全國五一巾幗標兵、茅以升北京青年科技獎、首都最美巾幗奮鬥者、中國冶金青年科技獎、傑出工程師青年獎等稱號。
跨越實驗室到市場的鴻溝
多年的付出和努力終於得到認可，就在榮譽和肯定接連而來時，路新卻選擇迎接更大的挑戰科技。2022年，她作為創始人透過北京科技大學核心專利作價入股，成立北京中科宏鈦新材料科技有限公司，任職董事長和首席科學家。
談起自己的這個選擇，路新說，材料科學是一個實戰科學，是跟工程實際聯合非常緊密的學科科技。在她看來，實驗室做出的成果或發表的文章並不代表科研工作的結束，它只是一顆種子，把它種下去能夠紮根、開花、結果，才能實現這顆種子的價值。
“回顧自己二十年的科研工作，我都在實驗室搭建一套技術體系科技。但是這套技術體系到底行不行，如果不經過實踐檢驗，我心裡終究是沒有底的。”路新說，“我們能不能把實驗室的百十來個樣品，變成生產線上數以萬計的產品？如果不實際操作，就始終不知道這顆種子有沒有生命力。”
從高校的象牙塔走進競爭激烈的市場，要面對很多現實的困難科技。“站在溫室裡跟走進風雨中，感受肯定是不一樣的。”路新深有體會地說。首先就是資金問題，企業初創期，上馬裝置、招聘人員，路新投入的都是自己的積蓄。“這是我的技術，如果你自己都不真金白銀地投入，如何讓別人相信呢？所以風險最大的這個環節我來承擔。”
更讓她意想不到的是，從實驗室到生產線，試驗結果有著巨大差異科技。“在實驗室的小原型機上，我感覺各種引數已經做到極致了。但是當做成噸級量產的時候，幾乎全部被顛覆。”路新說，“我們以前認為能控制的引數，比如粒徑、雜質含量、細粉率等等，現在都控制不了。而之前一些我們認為會產生問題的地方，量級放大反而沒有問題了。總之從實驗室到產線，根本就不是一回事。”
這樣一來，所有引數幾乎要在產線中重新調整科技。噸級量產試驗投入巨大，動輒幾百公斤的原材料，一旦失敗就全部作廢。最困難的時候，路新賣掉了自己家的房子，每個月的工資也幾乎都用於維持生產試驗。“下個月還要不要繼續？我每次都在問自己。如果現在放棄，那所有的投入都前功盡棄，如果繼續，還有成功的希望，所以只能咬牙堅持。”
路新坦言，在創業的過程中，有過很多幾近崩潰的時刻，各種疑問在大腦中盤旋科技。“粉體的引數試驗結果很不穩定，為什麼跟原來的判斷不一樣？到底哪個環節出了問題？產線是一個龐然大物，必須把它的每個地方都吃透。”
這種反覆的失敗、除錯經歷了兩年時間科技。終於，當100公斤級的鈦粉出爐質量達到穩定的時候，路新感到柳暗花明，內心的重擔卸下來了。“一直以來，丈夫很支援我的工作，但我始終對家庭有一種愧疚感，畢竟是拿家裡的錢在冒險，心裡很有壓力。還好這一關我們闖過來了。”路新說。
如今，公司已經實現了年產80噸高品質低成本鈦合金粉末材料的穩定量產，利用粉末近終成形技術所開發的產品，已成功應用於航空航天、軌道交通、醫療器械、電子3C等領域，近三年為合作企業新增銷售額7.6億元科技。公司已獲國家高新技術企業及北京市“創新型”中小企業資質。
中科宏鈦的技術能在各個領域遍地開花，源於路新團隊的技術突破——高強韌鈦材料的組織效能調控方法，可根據實際應用生產細分材料科技。“不同應用場景，需要的粉末形態、粒度也是不一樣的。我們能夠實現細分工藝指標調控，甚至可以做到比客戶更瞭解應該採用什麼樣的原材料。”
然而，從市場到實驗室，產品質量穩定只是一個基礎，還要考慮到方方面面科技。路新提到一個細節：“比如說產品的運輸環節。在運輸過程中要最大程度地隔絕產品與空氣的接觸。開始我們的包裝達不到要求，導致在運輸過程中粉體出現了一些問題，後來我們跟客戶反覆探討，最終改進了我們的包裝。”
當談到創辦企業的經歷對自己的科研工作有何影響時，路新說，透過在市場中的摔打和歷練，讓自己在做科研的時候多了一重維度，能從更高的層面看待科研工作科技。在選擇研究方向時也多了一個篩選標準，會從市場的角度出發來判斷，排除一些短時間看落不了地的方向，重點選擇一些有價值的方向進行深耕。
路新告訴記者，接下來，團隊還將在產業鏈上進一步延伸，在材料、工藝之外，向生產裝置環節進軍，開發更加適配鈦新材料的裝備科技。
書寫夫妻攜手援藏的佳話
北京科技大學是路新的科研之夢開始的地方科技。剛上大學時，她對於材料學是什麼幾乎沒有概念，但是“既然來了，就要把功課學好”。抱著這樣的想法，她比高中時期更加努力地投入學習。同時，她也積極參與學生工作，擔任學生會副主席，還加入了合唱團、民樂團。本科期間，她寫了一篇專利，發表了一篇SCI論文，還獲得了北京市“挑戰杯”競賽二等獎和全國“挑戰杯”競賽三等獎。
路新（右一）指導學生參加第十七屆“挑戰杯”
在大學期間，路新也邂逅了人生伴侶科技。她和丈夫鄭安陽當時都是學校的文藝骨幹，後來又都留校工作。他們因共同的愛好相識、相知，走到一起，並擁有了一個可愛的女兒。
2022年，鄭安陽作為中組部、教育部第十批援藏幹部人才，到西藏大學擔任常委、副校長，開始了為期三年的援藏工作科技。出發去援藏前，路新對他說：“你不是一個人去援藏。你為了黨和國家這個‘大家’，我們這個‘小家’就是你堅強的後盾。”
因為這個契機，路新對高原環境材料應用開展了相關研究科技。她告訴記者，由於高原高寒、缺氧、紫外線強、晝夜溫差大的特殊環境，對材料有更高要求。鈦合金具有輕質高強、耐蝕、抗疲勞等特點，非常適合高原的應用場景。“比如救援、消防、登山等裝備。由於高原缺氧，會導致人的體能大幅度縮減，因此裝備的輕量化非常重要。目前，一些救援裝備如撐頂器、剪下器等都已經在研發中。再比如國家電網的高壓開關，用鈦合金替代了鋼鐵材料後，透過減輕質量提升了開關的敏感性。”
五年來，路新曾經先後數次到西藏科技。每次進藏，她顧不上高原反應帶來的身體不適，和西藏大學的科研人員進行座談，探討高原環境的鈦材料應用開發，還帶領團隊十餘次深入海拔4500米以上的邊境線和羌塘無人區開展科學考察，瞭解材料裝備的相關需求。
現在，路新也成為北京科技大學柔性援藏隊伍的一員科技。2025年，獲批建設拉薩市輕質高強金屬結構及工程材料重點實驗室並擔任主任，圍繞高原新材料的應用開展相關研究。她還先後主持高原鐵路軌道交通輕量化、高原水電重大工程裝備極端環境腐蝕防護、特種裝備輕量化研發應用等科研專案。
路新告訴記者，現在團隊也在和西藏大學人工智慧專業的團隊進行合作，將人工智慧技術用於鈦新材料開發，希望為高原產業高質量發展提供更堅實的材料支撐科技。
帶領學生做“快樂科研”
在路新的辦公室裡，擺著滿滿的證書和獎盃科技。而被她放在最醒目位置的，是學生們獲得的榮譽。“我的兩位學生在博士研究生畢業之後破格成為北京科技大學特聘副教授，前年有一個學生獲得了北京市優秀博士學位論文……”講起自己的學生們，路新臉上漾起驕傲的笑容。
路新本科畢業後，曾經短暫地脫離科研崗位，擔任專職輔導員科技。她很熱愛這份工作，帶的班級曾榮獲北京市“優秀班集體”和“先進團支部”等榮譽稱號。“這段經歷，讓我學會了怎麼和學生打交道，如何跟他們進行深度溝通和交流。”路新說。後來她在帶碩士、博士研究生時，並不只是教學生專業知識，而是注重培養學生作為科研人才的全面能力。
她鼓勵學生在工作量上做減法，實驗要少而精科技。“要練就神槍手，一顆子彈消滅一個敵人，而不是用霰彈槍漫無目的地掃射，看似挺忙活，實則是在浪費時間和資源。”
在團隊中，路新極力反對“苦哈哈”的科研，主張“學精玩美”，她堅信“心情好、狀態好，才有創造力”科技。她常常對學生說，如果認為科研只是在實驗室裡操作裝置，記錄資料，那就失去了科研的初衷。科研其實是為了解決現實中的問題，要帶著目標和計劃去對待自己的課題。如果只是為了拿到學位，或者是完成老師交給自己的任務，而並不知道自己的工作是在解決什麼問題，那學生就難有獲得感和成就感，也無法做到“快樂科研”。
路新說，自己每週最開心的時間就是跟學生開組會科技。那是大家創新激情迸發、大腦靈光乍現的時候，會啟發出很多創新思路，學生們也覺得開組會“很好玩”。
在這樣的氛圍中，路新帶領學生研發出多項優秀創新成果科技。於愛華、侯辰錦等同學研發出了一種高強低模且具有良好骨整合能力的純鈦牙根種植體。鑑於傳統的鈦支架是實體結構，會造成應力遮蔽，不利於營養輸送，容易引起骨質流失。同學們開啟思路，把實體改為曲面多孔結構，在實現高強支撐性的同時，還能促進營養物質的輸送和骨組織長入。還可在孔內培養成體幹細胞，經過分化成為牙周膜樣組織，有望實現生物牙根終身種植。路新作為指導教師的作品《用於人體硬組織替代的高強低模仿生梯度多孔純鈦支架材料》，在第17屆“挑戰杯”全國大學生課外學術科技作品競賽中榮獲一等獎。2024年，路新帶領團隊參加 Hicool 2024全球創業大賽，在7400餘個專案中脫穎而出，獲優勝獎，成為金屬材料領域唯一獲獎專案。
“十五五”規劃綱要提出深化教育科技人才一體改革，對此路新有切身感悟科技。在她看來，未來國家需要的是“創新發展”的人才。“創新，不僅僅是指你所開展的工作是新的，你的工作也要能帶來新的優勢和突破。發展，是指一個人要始終處在成長的過程中，正所謂活到老、學到老。”高校如何培養出這樣的人才？路新認為，作為老師，首先要自身不斷成長，敢於挑戰新領域，才能帶給學生最新的理論和思維。
享受藝術的世界
初次見到路新時，似乎很難將她與“科研人員”四個字聯絡起來科技。她的容貌秀麗，笑容溫婉，頗有藝術家的氣質。在科研工作之外，她有另外一個豐富而精彩的人生。
路新指導研究生團隊工程實踐
路新出生于山東菏澤，這裡以“牡丹之鄉”聞名，在歷史上與儒家文化有著深厚的淵源科技。她的父親在書法上有深厚造詣，多年來一直積極推廣書法文化。成長環境的薰陶與影響，讓她對藝術有著敏銳的體驗。
讀小學時，路新被學校的老師選中練習武術科技。雖然辛苦，但路新卻樂在其中。直到後來因為父親工作調動，路新跟著搬家轉學，中斷了武術訓練。但是這段童子功，卻讓她保持了較好的柔韌性與對身體的掌控。
2009年，路新做了媽媽之後，生產和照顧孩子的繁重家務讓她開始遭受腰痛的困擾，她重新意識到身體鍛鍊的重要性，於是開始學習瑜伽科技。經過一段時間的練習，她不但告別了腰疼，還發現瑜伽讓自己的心態平靜，有了更好的精神狀態，於是更加系統深入地學習，並考取了瑜伽教練證。“我自己因為瑜伽受益，也想把瑜伽的好處傳遞給更多人。”她開始在北京科技大學進行公益瑜伽教學，並一直堅持到現在。2012年，教師瑜伽隊還在北京科技大學的藝術展演上獲得特等獎。
作為女性，路新對美一直有著特別的追求科技。對於美，她有著頗為深入的理解：美其實貫穿於生活工作方方面面，包括一個科研資料，一篇文章。如果每個人都去追求美好的境界，我們的社會也會變得更好。
路新很喜歡中國舞蹈的端莊柔美，在業餘時間學習、表演科技。她組織學校有共同愛好的女教師成立了教師舞蹈團並擔任團長。從剛畢業的年輕教師到即將退休的教師，各個年齡段都有。儘管大家工作很忙，但仍然堅持抽出時間訓練。“我們請了專業老師來教學，並逐漸挑戰有難度的、專業性的劇目。到現在我們每年幾乎演出近十場，從漢唐舞、朝鮮舞到新疆舞都有。”談起舞蹈團，路新的眼睛裡閃著光，“透過舞蹈，我們可以瞭解傳統文化，瞭解各個民族的文化。”
在舞蹈團當中，大家給了彼此最大的溫暖和支撐科技。一次聚會聊天時，一位老師感慨地說：“平時，我的身份是母親、妻子、某個崗位上的工作人員，但是在跳舞的時候，才真切感受到我就是我，這是一個完完全全屬於自己的時刻。”
“我覺得人需要兩個專業，就像人有兩隻眼睛，才能更好地判斷距離科技。”路新談起自己對於人生的思考，“多年來，我在科研的道路上埋首前行，覺得很累，各種事情頭緒繁雜的時候，舞蹈讓我可以短暫地切換出來，像個孩子一樣去練功，壓腿、下腰，完全沉浸到對於身體的操控中。調整好狀態，再投入到科研工作中。”
在前沿科技領域砥礪前行，在三尺講臺上教書育人，在市場中迎接風雨洗禮，在藝術的世界找到自我……在事業與生活的舞臺上，路新都舞出了最美的姿態科技。這源於信念，源於熱愛，也源於內心的智慧與堅韌。面向未來，她表示將繼續聚焦“四個面向”，紮實開展高校教學科研和科技成果轉化，為“十五五”高質量發展貢獻科技力量。
來源科技：中華兒女
