“重復別人等於落后，必須尋找原始創新的科學‘生長點’。”

秉持這一理念，中國科學院院士、西北工業大學物理科學與技術學院教授魏炳波長期以來深耕金屬材料凝固科學與技術和空間材料科學研究，自主設計研制金屬材料超常凝固實驗系統，為探索金屬材料在極端環境下的制備成形提供強有力的實驗手段，取得中國空間材料科學領域關鍵突破。

7月8日，魏炳波團隊憑借“空間極端條件下高溫金屬材料超常調制技術與科學實驗系統”項目榮獲2025年度國家技術發明獎一等獎。這份榮譽的背后，是他深耕空間材料科學研究、從零開始“造鍋煮飯”的執著。

回顧自己多年研究歷程，魏炳波形象地比喻稱：“我干了30多年就為了解決兩個問題，造了一口‘鍋’，再用這口‘鍋’煮一鍋‘飯’。”

魏炳波口中的“鍋”，指的是金屬材料超常凝固實驗系統﹔而這鍋“飯”，則是利用太空微重力環境在高溫難熔合金上獲得前沿科學突破。

“造鍋煮飯”的念頭始於1992年。那一年中國載人航天工程正式立項實施，28歲的魏炳波結束在德國的合作研究，重返母校西北工業大學任教。

回國后不久，魏炳波便參與中國載人航天工程，他一心想在地面創建一個“太空”，希望在地面模擬出太空微重力下的“無容器”效果，開展空間材料實驗。

“無容器”狀態是科學家研究金屬過冷夢寐以求的實驗手段——讓熔融的金屬材料成為液滴飄浮在空中，不與容器壁接觸，在較低溫度下不凝固，仍然保持液體狀態。太空微重力環境則為實現“無容器”狀態提供絕佳條件。

1994年，魏炳波以“空間材料科學研究”為題申請國家杰出青年科學基金，成為中國較早提出“空間材料科學”新概念的學者之一。

以杰青項目為起點，此后30多年，魏炳波帶領科研團隊持續攻關，逐步建立金屬材料超常凝固實驗系統，自主研制靜電懸浮、電磁懸浮、超聲懸浮、氣動懸浮和自由落體等5種實驗設備，均達到國際先進或領先水平。

2021年，中國空間站天和核心艙開始在軌運行。魏炳波團隊制備的10余種數百個高性能難熔合金樣品先后在中國空間站無容器材料科學實驗櫃進行6批次在軌實驗，獲得大量關鍵科學數據，有望為探索新材料提供指導。

這一系列實驗中，鎢合金實驗成果尤為亮眼。鎢是目前已知熔點最高的金屬，熔點高達3422℃。冶煉中很難找到合適容器，在鎢熔化前冶煉容器往往先熔化。長期以來，鎢合金在超高溫度下的物理化學性質研究一直是科學界的難題。

2025年，魏炳波團隊利用中國空間站無容器材料科學實驗櫃，成功把鎢合金加熱至超過3100℃，創造了新的世界紀錄。此外，鈮合金、鋯合金等在軌凝固實驗均取得科學新發現，成果斐然。

“我們30多年來‘地面畫龍、空間點睛’的夢想終於實現！”魏炳波感慨道。

從地面自研設備、攻克“卡脖子”技術，到太空逐夢、刷新世界紀錄，魏炳波用30多年時間帶領團隊造出完全自主設計的“中國鍋”，在太空中“煮出”了一鍋令世界矚目的“中國飯”。（記者 郭超凱 孫自法）