“‘最美科技工作者’不敢當，但鎂是我一生追求。”得知自己入選2021上海“最美科技工作者”，中國工程院院士、上海交通大學教授丁文江打趣地說。

       從阻燃鎂合金到主承力結構鎂稀土合金，從輕量化結構材料到各種功能性材料，鎂合金在交通運輸、電子信息、航空航天、醫藥健康甚至農業領域，有了越來越多的應用。在他和團隊的長期研究引導下，金屬鎂已經擺脫了有形的軀殼，超脫成為充滿個性和魔力的神奇物質。

        “寓精于料，料要成材，材要成器，器要好用。”這是丁文江總結出的16字材料學科研思想。他認為，材料學研究必須追求“有用”，基礎研究必須服務工程科研，再用科技成果轉化獲得的收益反哺基礎研究。

讓“中國鎂”領跑世界

       高性能鎂合金是丁文江幾十年來研究的核心。他說，上世紀80年代走進這一領域，是受到桑塔納轎車的影響，“轎車上面有兩個部件是鎂做的，那么輕，特性那么豐富，真的好新奇”。 輕量化幾乎是所有工業領域的追求目標，火箭減輕1克的經濟價值堪比1克黃金。鎂在實用金屬結構材料中比重最小，僅為鋁的2/3、鋼的1/4。更難得的是，中國還是金屬鎂的大國，無論儲量還是產量，均占全球90%以上。

        開發“中國鎂”勢在必行。經過反復試驗，丁文江發現，通過加入兩種重稀土，可讓鎂合金的燃點從520℃大幅提升至935℃，抗拉強度超過500兆帕。“開掛”的鎂合金實現了從非承力結構件到主承力結構件應用的顛覆性跨越，可用來制造直升機機匣、汽車發動機等。回想起當初的研發經歷，他感慨地說：“由于技術是國際首創，從爐體、材料到工藝，每一步都得自己慢慢趟過去。”

       如今，中國鎂合金材料的身影已經遍布航空航天、國防工業、能源、醫療、農業等諸多領域。

不斷開拓“鎂”的邊界

        除了輕，鎂還能作為氫的固態存儲器。指著書架上小玻璃瓶里儲存的銀灰色“小藥片”，丁文江告訴記者，這里面裝的是“循環儲氫鎂合金”，每一片都是滿滿的“能量”。原來，一個鎂原子可以帶兩個氫原子，丁文江團隊開發的鎂基儲氫材料，可將氫以固態形式存儲，到一定的條件再讓它放出來。這一收一放，就是氫燃料電池。以無人機為例，以往無人機的飛行時間一次只有半小時，如今可延長至4到6小時，一口氣可以飛行300公里。

        鎂氫結合材料是丁文江團隊正在開拓應用的一個全新領域。“你們女生都很關心美容吧，把鎂和氫結合起來，還能做成護膚品。”他說，只要把鎂氫“小藥片”融進噴霧水里，就能得到一瓶透明美容水，因為氫可以選擇性中和有害自由基。氫鎂材料還可做成固體飲料，參與人體補鎂，因為鎂是我們人體必需的元素，很多因激素分泌困難而引發的疾病都與缺鎂有關。

        據悉，上海交通大學氫科學中心已于2018年6月啟動運行，重點研究氫能源、氫醫學和氫農學領域的關鍵科學問題。今年7月，上海市氫科學技術研究會成立，將為氫科學技術發展搭建平臺。

有用是材料研究的靈魂

       丁文江常常教導學生，做材料必須要持之以恒，“深其一點，究其本質”，而不是往“錢”看。他還說，“材料就是有用的物質，有用是材料研究的靈魂”，身在高校從事基礎研究的他，把成果能不能轉化看得很重。

       一次在和醫生的交流中，丁文江注意到許多骨折病人或是心臟病患者，肌體康復后體內卻埋下金屬支架，許多人不得不忍受二次痛苦再經手術將支架取出。他靈光一閃：鎂既可降解，又是人體所需有益元素，能不能讓鎂合金替代傳統的醫用金屬支架呢？于是，他馬上帶領團隊著手研發新一代可控降解的醫用鎂合金，歷經一年終于開發出具有國際先進水平的骨內植物器械和心血管原型，目前動物實驗已獲得成功。鎂合金接骨骨釘產品已經開展了16例人體臨床試驗，全部獲得成功。

       “我們要做有效的科研，而不是泡沫的科研，我們的研究需要緊緊扣著實際的需求和問題。”這是丁文江做科研的初心。在面向世界科技前沿、面向國家重大需求、面向經濟主戰場、面向人民生命健康的科研陣地，以鎂為追求的他還在不斷前行。