国家领导人在福建进行考察期间，着重指出，我国若想跻身科技发展最前沿，关键在于创新，单纯模仿他人是难以成功的，我们亟需加速实现科技独立与自主创新。必须将创新置于现代化建设整体布局中的核心位置，将其确立为国家战略，并积极倡导与扶持创新活动。创新不应受限于出身，只要有人能为国家作出贡献，我们便全力支持。北京工业大学拥有一位教师，他立足于基础研究的起点，勇于创新，成功破解了工业机器人领域的关键技术瓶颈，其论文成果还得以成功转化为产业应用，为众多科研工作者在新时代成就事业树立了值得学习的榜样。
曹建国，清华大学河北中试基地的负责人，如此阐述：“从基础研究阶段直至成果得以产业化，科研人员必须跨越理论验证、中试阶段、资金投入以及国际市场竞争这四重难关。”他进一步指出，“对于科研人员而言，每一道难关都充满挑战，能够成功攀登的人寥寥无几。”
张跃明成功攀登了这四座高峰。他研发的创新型工业机器人RV减速器技术，打破了日本在该领域的垄断地位。借助这一技术，他与合作伙伴在北京亦庄开发区及河北石家庄设立了工厂。这些工厂每年能够生产出全球最先进的工业机器人RV减速器，数量高达八万套，产品需求量极大，供不应求。
在相当长的一段时间内云开·全站体育app登录，张跃明在学校里默默耕耘，作为一名低调的工科教师。他32岁时，从清华大学取得了博士学位，并成为了北工大首批博士后之一。然而，尽管如此，到了50岁那年，他因为发表的论文数量不足，未能晋升为教授。
打破国外技术垄断，助力国产工业机器人走向高端
工业机器人的RV减速器在制造业中扮演着类似手机和电脑芯片的角色，其关键技术和全球市场中的九成份额均由日本掌控。目前，我国国产机器人所依赖的RV减速器主要依赖进口自日本。若要实现中国制造业的转型升级，攻克这一“瓶颈”技术难题是当务之急。
记者首次与张跃明见面，是在北京亦庄经济技术开发区的某个工业园区内，那里车间的生产机床仍在持续运转，机器的轰鸣声震耳欲聋。当天，张跃明亲自带领记者参观了这个投资额超过两亿元的生产基地。
厂区即我的实验场所，这些RV减速器样本均基于我们独立研发的创新技术制成。亦庄厂区已达到年产3万台的生产规模。嘈杂的噪音中，张跃明指着展示台上那堆熠熠生辉的轴承，声音洪亮地说道。
现场记者观察到的检测结果显示，这些国产的RV减速器在保持精度和延长使用寿命等关键性能指标方面，甚至超越了日本最尖端的产品。
减速器构成了工业机器人的关键组成。若以人的手臂为喻，减速器便相当于手臂上的关节。这一关节对于工业机器人手臂摆动的精确度至关重要，而随着时间的推移，其磨损程度也会对工业机器人的整体使用寿命产生显著影响。全球多数高端机器人传动系统普遍选用RV减速器，此类减速器在工业机器人腿部、腰部以及肘部等关键部位均有广泛应用，通常每个机器人需要配备4至6台RV减速器，而这部分成本已超过工业机器人整体成本的30%。张跃明如是说。
我国生产的RV减速器在质量上与日本同类产品相比存在一定差距，尤其是精度保持能力不足；此外，其耐磨性较差，这直接影响了其使用寿命，导致大多数产品仅适用于中低端工业机器人市场。更为遗憾的是，日本企业向ABB、发那科等四大机器人制造商出售的减速器价格仅为我国企业的一半甚至更低；而且，国内厂商在采购时还需忍受长达3至6个月的漫长供货等待期。张跃明向记者透露，他目前的核心任务是打破日本企业的市场垄断，推动我国自主生产的工业机器人进军高端市场，同时助力我国制造业实现转型升级。
突破制造业“卡脖子”技术，需要源头上的基础理论创新
1997年，张跃明，年方三十二，完成了清华大学精密仪器与机械学系的博士学位学业。随后，他踏入北京工业大学，开始了博士后研究之旅，并长期致力于机械设计及理论领域的基础性研究工作。
张跃明坦言，尽管他是北工大首位博士后，但他的科研热情始终聚焦在生产前线，致力于为企业解决实际问题。因此，他在发表论文方面相对较少。
张跃明的论文发表数量不多，然而，他在实际应用方面取得的成就却颇为丰硕。例如，他与北一机床建立了合作关系，共同研发了数控机床的关键功能部件，这些部件完全取代了进口自日本的同类产品，并且已被广泛应用于北一大隈机床厂的多款数控加工中心产品中。这些成果也为张跃明在工业机器人领域研发RV减速器奠定了坚实的基础。他从中获得灵感，认为：“我国机械制造领域所面临的问题，并非材料或工艺的局限，根本在于源头创新的不足。”
机械产品同其他高科技产品一般，内含着深厚的科学法则，要想生产出高质量的产品，就必须阐明其本质的运动法则和科学原理。这是张跃明向记者透露的。
自党的十八大召开以来，我国在科技体制领域不断深化改革，国家层面显著增强了对基础性研究以及关键核心技术突破的扶持。在此背景下，张跃明有幸成为这一变革的受益者。2015年，他成功争取到了由北京市科委资助的科研项目——“RV减速器产业化开发”，并获得了200万元的科研资金支持，致力于研发“机器人关节RV减速器制造工艺”的相关技术。历经千日百夜的努力，他成功构建了一个齿轮修形技术的模型，有效解决了齿轮的磨损难题，并最终精通了“机器人关节RV减速器的设计与制造工艺”这一核心技术的精髓。
这项技术堪称原创性的突破。虽然国内从事机器人RV减速器研发的人员众多，其中多数人采取的是模仿方式，然而张跃明带领的团队却采用了正向设计的方法，实现了源头上的创新，其部分性能指标甚至超越了日本同行。哈尔滨工业大学机器人研究所所长、国家重点研发计划智能机器人重点专项专家组组长赵杰在接受采访时透露：“科技部计划在‘十四五’规划期间对该技术的产业化提供支持。”
我国制造业面临众多“瓶颈”技术难题kaiyun.ccm，众多关键部件依赖外部进口。要解决这些问题，必须借鉴RV减速器的做法，从基础理论创新入手。以高端机械产品所用的轴承为例，其中80%依赖进口。这一现状使得国内机床企业普遍盈利困难，甚至出现连续亏损，大量资金流向国外企业。张跃明如是说。
从基础研究论文到成果产业化，需要优化创新创业生态环境
《MechanismandMachineTheory》（简称“MMT”）系国际机构学与机器科学联合会的顶尖国际学术出版物。在我国，科研工作者欲在该SCI核心期刊发表论文，通常需等待半年以上时间。然而，张跃明的论文仅用一个月便顺利获得发表机会。同行评审专家对其评价颇高：“这堪称近年来难得一见的高质量论文，源于实践开yun体育app官网网页登录入口，我建议出版期刊时务必予以刊登。”
大学教授从事基础研究时，往往对产业转化问题不太关注。当他们的理论论文在国际期刊上发表后，往往就被搁置一旁。许多研究者甚至是为了获取项目资金和发表论文而进行研究。然而，在国家价值更高的科研成果转化过程中，他们却常常成为旁观者。曹建国如是说。
张跃明遇到的第一座“大山”就是要验证技术理论。
论文关于工业机器人RV减速器一经发表，便在学术界受到了广泛的赞誉，然而，我内心却始终难以释怀。多年来，撰写论文对我来说颇为罕见，每篇论文的初衷都是为了更好地服务于实际应用。当时，我面临的挑战是科研项目已经完成，科研经费也随之断绝。为了验证技术的准确性，我急需通过机床加工出样品，进而实现技术的产业化。然而，购置一台高端加工机床的费用高达上千万元。张跃明表示，这实际上是一个充满矛盾的困境：为了将研究成果转化为产业，我必须首先对理论进行验证，并且需要制作出样品。然而，企业通常在看到样品之后才会愿意投资，因此，这项成果就被搁置了相当长的一段时间。
后来，一次偶然的机遇让张跃明看到了解决难题的希望之光——一家意大利顶级机床制造商有意进军中国市场，而这位制造商的负责人恰好与张跃明相识。张跃明与他们洽谈合作，提议让对方协助制作样品，这不仅能够检验他们机床的效能，制造商也欣然接受了这一提议。
张跃明及其团队成功抵达意大利，完成了工业机器人RV减速器样品的精加工，这充分证明了他们理论研究的准确性。该样品随后被送往国内一家权威检测机构，经检测，其在精度保持、使用寿命等多项性能指标上，均超越了日本最尖端的产品。
张跃明凭借样品成功跨越了从基础理论到产品研发的巨大鸿沟，然而，紧接着他面临了第二道难以逾越的障碍——中试阶段。
众多科研工作者在达到这一阶段后，往往难以继续前行。中试阶段漫长而艰巨，有些甚至需要耗费数年时间，因此，投资者对于中试阶段普遍缺乏热情与动力，这恰恰是我国原始创新成果转化遭遇困难的根本原因。曹建国向记者透露，根据清华大学多年来科技成果转化的统计数据，每100项科技成果中，仅有大约5项能够成功转化为最终产品。曹建国如此说道。
张跃明辛勤付出，得到了上天的助力。近期，全球市场格局的变动为他带来了巨大帮助，一家位于石家庄的减速器生产企业主动伸出合作之手。
我们企业生产的减速器技术较为落后，面临激烈的市场竞争，亟需通过新技术实现转型升级。经过市场调研，我们发现国产减速器存在不足，其根本问题在于基础理论缺乏创新。张跃明在理论与实践相结合方面投入了大量努力，并已成功研制出样品。胡文石董事长在接受记者采访时表示，他的目光被该企业的技术和样品深深吸引，这正是我们所追求的核心技术。因此，我们毫不犹豫地投入了3700万元用于购买技术和开展合作，另外还投入了八九千万元购置国外先进的高端机床设备用于中试阶段。之所以这么做，是因为一旦项目成功，我们企业将能够实现从初级产品向世界顶尖产品的飞跃，市场前景无疑将非常广阔。
2017年10月20日，张跃明受学校委托，与石家庄的企业达成了合作协议。双方共同决定，在北京亦庄开发区投资超过2亿元人民币，用于建设新工厂。此外，他们还购置了机床，旨在推动国产机器人RV减速器的产业化生产进程。
张跃明带领的团队在中试阶段进展顺畅，然而不久便遭遇了新的挑战——科技成果转化的政策壁垒。
在科技成果转化的过程中，源头创新的研究者必须深度介入，这样才能确保转化的顺利进行。然而，许多高校和科研院所的管理体系尚需改进，他们一方面高喊支持国家产业升级的口号，另一方面却对科技人员实行过于严格的管控。曹建国如是说。
幸运的是，学校最终对张跃明的技术成果转化给予了大力支持。北京工业大学党委书记谢辉在接受记者采访时表示：“近些年，党中央和国务院推出了一系列针对科技管理的改革措施，而学校也相应制定了一系列配套政策，旨在强化科技成果的转化工作。”北京工业大学将科技成果转化的成果纳入了教师的工作绩效、岗位评定以及职称晋升的考核标准中，并提升了这些指标的权重。张跃明等科研人员正是凭借他们在机器人RV减速器等领域的科技成果转化成果，顺利地获得了教授职称。
资金短缺，无法持续为生产规模的扩大提供支持，这成为了众多创新产品走向市场时难以逾越的第三个重大障碍。
幸运之至，亦庄国投与京城控股向张跃明的团队伸出了投资之手。目前，应用张跃明创新技术的石家庄新工厂已落成，年产量达到5万台，我国RV减速器国产化的进程正快速推进，我国企业正奋力追赶那些垄断日本市场的企业。
国际市场竞争是他们需要翻越的另一座“大山”。
曹建国指出，未来该产品可能会面临日本企业降价竞争等诸多挑战。因此，他强调必须加大生产力度，削减成本，并增强在市场上的竞争力。
张跃明团队在RV减速器领域的自主创新成果显著，不仅实现了从基础研究到产业化的跨越，而且这一成就尤为珍贵。这一突破迫使日本减速器价格下降，使得我国国产机器人核心技术的依赖进口现象得以缓解，同时提升了国产机器人在市场的竞争力，并助力我国机器人产业在国际市场竞争中占据一席之地。赵杰如是评价。
韩秀成主任，作为国家知识产权局知识产权发展研究中心的负责人，指出：为了营造一个优质的创新创业环境，我们必须既要吸取国际上成功的做法，又要结合我国的实际情况，这需要科研工作者、企业界、高等教育机构、专利管理机构、金融机构以及风险投资机构等多方力量的共同参与。科研人员致力于源头创新，而学校通过政策扶持激发他们的创新潜能。风险投资方致力于中试阶段的工作，专利部门提供技术保障，金融投资机构提供资金援助，企业推动产品走向市场。各方共同努力，探寻一条市场化道路，加快科技成果转化为实际生产力，推动国家产业实现转型升级。韩秀成指出，鉴于当前的国际国内形势，全国人民齐心协力，全力攻克关键核心技术，这场战斗我们必须发起，并且我们坚信能够取得胜利。
《光明日报》（ 2021年04月11日01版）
