中国高新科技杂志（封面人物）：戴瑜兴 | 数字机电破锁链 创新赋能梦国强

专家简介：

戴瑜兴，二级教授、博士生导师、温州大学电气数字化设计技术国家地方联合工程研究中心主任，享受国务院政府特殊津贴专家、中国发明协会会士、中国电工技术学会会士，我国海洋工程特种电源装备及电子器件基片切磨抛机床制造领域著名专家。从事机电装备数字化设计与制造的科研和教学工作45年，发表高水平论文200余篇，授权发明专利120余件。近年来，作为第一完成人，获国家科技进步奖二等奖1项、中国机械工业科学技术奖特等奖1项、教育部科技进步奖一等奖1项、湖南省科技进步奖一等奖1项、中国专利金奖1项、中国专利优秀奖3项，牵头获“十三五”机械工业优秀创新团队奖。并获中国发明协会“当代发明家”、中国电子学会优秀科技工作者、浙江省“三育人”先进个人等荣誉称号；培养博士后5名、博士20名、硕士150余名；为合作企业培养高级工程技术人员200余名，其中教授级高级工程师20余名；推动了多家企业成为行业龙头，其中4家成功上市。

两鬓凝霜攻坚难

栉风沐雨正义端

试提赤子秋何度

勇立潮头视野宽

该诗词是对戴瑜兴教授的真实写照与赞誉。君子谦谦，温和有礼，不以娇艳花朵示人，仅凭碧玉琢成的叶片，已使其他望尘莫及。初见戴瑜兴教授，便被其文质彬彬的外表下散发的仿若磁石般的气场所震撼，吸引着我迫切地想要对他有更深入的了解。他周身散发的凝聚力，积极向上的人生态度，跃然呈现，尚未交谈，便从他眼神中闪现出攀登科技高峰征途中攻坚克难必胜的光芒。

戴瑜兴教授是温州大学电气数字化设计技术国家地方联合工程研究中心主任，是我国海洋工程特种电源装备及电子器件基片切磨抛机床制造领域的著名专家，在机电装备数字化设计与制造领域做出了卓越的贡献。见面后少了多余的寒暄，戴教授将时间更多地用在讲述自己的科研经验和体会上。他说：“做科研，就要做能够满足国家战略需求，满足国家安全需求，满足科技发展需求，满足行业、市场和企业需求的科研；做能够突破国外实施了技术封锁、技术垄断、技术壁垒的重大难题的科研；必须紧密围绕需求导向和问题导向展开科研。这才是真正有价值的科研。”

两大科研方向

—— 赋能科技创新事业

一直以来，我国在很多科技创新领域受制于发达国家，出现了很多“卡脖子”“技术垄断”“技术壁垒”现象。“如何打破技术壁垒，突破‘卡脖子’瓶颈，是我们最关切的问题。”戴瑜兴教授回忆起自己的科研历程，感慨万千。

戴教授于1978年大学毕业之后，在湖南一所全国重点中专学校任教，并承担该校附属设计院的电气设计工作。当时主要设计任务来源于珠海、深圳等沿海城市。在从事大型/高层电气设计工作过程中，主要面临两大问题：一是设计资料匮乏，特别是设计工具书、设计标准和设计规范；二是设备选型时面临国外技术垄断，如不间断电源，当时只有国外产品可供选用，而且价格十分昂贵。

针对20世纪90年代我国对大型设计工具书的需求，戴教授组织湖南省内设计院的同仁，主编了《高层建筑电气设计及电气设备选择手册》《现代建筑照明设计手册》《民用建筑电气设计手册》《民用建筑电气设备手册》等大型工具书，详细阐述了高层及大型建筑的电气系统、照明系统、消防系统、安防系统、楼宇智能化系统的设计方法和设备选型方法。该系列著作的出版发行，解决了我国20世纪90年从事建筑电气工程设计、施工、运行维护及建筑电气相关制造领域的工程技术人员的迫切需求。主编的《高层建筑电气设计及电气设备选择手册》获1998年度湖南省科技进步奖。

戴瑜兴教授选择特种电源研究方向，是从不间断电源和逆变应急电源开始的。为打破国外对不间断电源技术的垄断，2000年他与青岛一企业组建了产学研攻关团队，率先研发出具有自主知识产权的不间断电源产品投入应用。在成功研制不间断电源基础之上，针对大型或高层建筑对备用电源的需求，于2002年又在国内率先开发出能取代柴油机组作为备用电源的电子式应急逆变电源，并投入工程应用。面向海洋强国战略对大功率高可靠特种电源的重大需求，尤其是海洋工程特种电源装备领域，戴教授带领团队成员发明并研制出兆瓦级岸基电源、压气站电驱电源、海岛特种电源等系列化装备，应用于泊船基地（含船舶建造）、“西气东输”（含“一带一路”的输气工程）及南海诸岛等国家重大工程，成功将国外同类产品拒之国门外，避免了“卡脖子”问题和“技术垄断”，为我国海洋强国战略提供了重要支撑。

确立泛半导体基片切磨抛机床研究方向，似乎有点偶然的成分。早在2001年，湖南一数控机床制造企业专程到湖南大学考察，希望能与一位可解决实际问题的教授合作，共同开发数控多线切割机床。学校科技部门推荐了戴瑜兴教授。当时戴教授并未涉足该领域，但为了打破瑞士、日本等少数国家在该领域的技术垄断，还是接受了这家企业的邀请，建立了紧密的合作关系。面对泛半导体基片超精高速大尺寸切磨抛加工的重大需求，戴教授带领团队成员发明了泛半导体基片超精高效多线切割机、单/双/曲面一体化研磨抛光机2大系列装备，率先实现了国产化，形成了国家泛半导体（硅、晶圆、碳化硅、蓝宝石等）基片加工的工业母机制造能力，推动了我国从泛半导体原料出口大国向高端基片制造强国的战略转型。

戴瑜兴教授在多线切割领域完成了三代产品的研发。2002—2007年，研发出第一代数控多线切割机系列化产品，打破了瑞士、日本等少数国家的垄断，迫使国外同类产品价格下调30%～40%；2008—2013年，研发出第二代多线切割机（数控高速高效多线切割机系列化产品），推动了我国多线切割机技术快速跨越式发展；2014—2021年，研发出第三代多线切割机及抛磨装备（大尺寸半导体晶圆超精高效切磨抛装备），先于发达国家实现产业化应用，其中，光伏硅片多线切割机在国外无同类产品，瓦型磁片多线切割机为国际首创，为我国制造业自主创新竖起了一面大旗。

攻难题二十余载

—— 打破技术瓶颈的开拓者

我国是一个海陆兼备的大国，海域面积广阔，然而，海洋事业在蓬勃发展的过程中却出现了很多限制因素。据戴瑜兴教授介绍，按照国际惯例，船舶上的设施是60Hz供电，而我国工频电压频率为50Hz，因此，早期船舶停港作业期间，只能采用自身的柴油机组供电，不仅油耗大，而且会造成严重的废气污染和噪声污染，像青岛等沿海旅游城市，每到啤酒节等重大节日，就需要关闭港口。此外，在造船厂，新船（或船舶大修）要求其发电系统连续运行48小时。往常，船舶数兆瓦的柴油机组发出的电能只能通过海水消耗，会导致近船水域水温上升（最高可达70℃），严重破坏了生态环境。

面对这项难题，国际工程界试图用“电源装备”来解决港口与船厂落后的供电技术，很多发达国家也以立法的方式，要求停港船舶使用岸电电源。由于国内外电制的差异，我国须通过变流技术实现供电需求。但是，超大功率变流技术难度极大，其中多变流器并联环流抑制、多模块串联控制、同步无缝切换等方面，均面临着技术挑战。

但这些难题在戴瑜兴教授看来，既是挑战，也是机遇。他深知，虽然技术瓶颈很难打破，但是一旦打破必将让我国港口与船舶制造业的发展“如虎添翼”。于是，他带领科研团队，在国家相关项目的支持下，开始了长期的摸索与探究。

功夫不负有心人。2003年，戴瑜兴教授带领科研团队率先研制出全球首台电子式岸基特种电源，主要投入修造船厂应用。紧接着又开发出最大单机容量为5MW的低压双向岸电装备，以及最大单机容量为17.5MW的高压双向岸电装备，应用于港口建设、船舶建造和泊船基地等国家重点工程，并参与起草我国首部岸电国家标准。在港口应用岸电技术后，避免了停港船舶作业期间因柴油机组发电带来的废气和噪声污染，且节约了能耗。在修造船厂采用岸电技术后，可将下水试验时船舶发电机组所发数兆瓦电能的95%回馈至电网，避免了以海水为负载造成水温升高和因此导致的生态破坏。

“西气东输”工程作为我国一项重大工程项目，对于我国西部资源的开发和东部能源结构调整，均具有战略意义。西气东输的气压站有三大核心设备：压缩泵、电源和各种阀门。其中压缩泵工作和阀门的开启都需要驱动电源，由于气压站一般都建在较偏僻的地方，一旦电网停电，会造成很多事故。这就需要设计多种电制的电源，包括交流驱动电源、直流启动电源和应急供电电源。为了解决西气东输的电源问题，2007年戴教授带领团队研制出了交流电源/直流电源/应急供电一体化的压气站电驱电源，最大单机容量可达2MW。该电源技术还被推广应用于“一带一路”的输气工程。

2013年开始攻克第三代特种电源，主要包括海岛特种电源、大功率双向岸基特种电源，先于发达国家实现了产业化，主要应用于南海诸岛、泊船基地等国家重大工程。该电源技术还推广应用于“一带一路”光伏工程，成为提升我国特种电源装备能力的重要践行者。

成果的取得，也让戴瑜兴教授收获了诸多荣誉，海岛/岸基高过载大功率电源系统关键技术与装备及应用，荣获2020年度国家科学技术进步奖二等奖；海岛特种电源供电系统，荣获第二十一届中国专利金奖；海岛/岸基大功率特种电源系统关键技术与成套装备及应用，荣获2017年度中国机械工业科学技术奖特等奖；海岸工程兆瓦级特种变流电源关键技术及应用，荣获2015年度教育部科学技术进步奖一等奖；数字化大功率逆变电源装备关键技术研究与产业化，荣获2008年度教育部科学技术进步奖二等奖；数字化UPS/EPS系统控制关键技术研发及应用，荣获2006年湖南省科技进步奖二等奖；2项发明专利，“一种紧耦合LLC谐振变压器”“变流器限流保护系统控制装置及其限流控制方法”，荣获中国专利奖优秀奖等奖项。

无论是解决阻碍我国海洋事业发展电源难题的岸基电源，还是在“西气东输”重大输气工程中提供重要保障的压气站电源，又或是在南海诸岛提供技术支撑的海岛特种电源，戴瑜兴教授的研究成果总是与国家重大工程和国家重大战略紧密相连。在没有硝烟的国际科研“战场”上，他这支队伍凭借着前瞻的眼界和对趋势的辨识能力，为祖国打赢了漂亮的一仗。

破垄断 创新行

—— 科技成果转化的践行者

2023年5月，“第十七届中国发明家论坛暨发明创业奖颁奖典礼”在北京中国科技会堂隆重召开，戴瑜兴教授凭借在海岛/岸基特种电源技术、电子器件基片加工装备等领域为我国发明创新事业和科技发展作出的突出贡献，当选为中国发明协会会士。

早在2018年，戴教授已经当选“当代发明家”，在专利技术发明和专利成果转化方面颇具声望。如今，戴教授的发明专利加起来已有120余项，更重要的是众多科研成果都实现了产业化推广应用，荣获这些称号实至名归。

高精度数控多线切割机床的研发，是其科研人生中的重要一环。硅片、晶圆、碳化硅、蓝宝石等泛半导体基片产业是国家战略性新兴产业，在航空航天、国防、信息技术、电力电子等领域应用极其广泛，我国基片产量占全球95%以上。泛半导体基片加工，被列入国家优先发展计划，是集成电路、航空航天、新能源、电力电子等领域的基石。高精高效多线切割机是基片加工的核心装备和工业母机，被列入“十一五”国家重大科技专项，“十二五”“十三五”均将其列为重点。

21世纪早期，我国基片制造业企业使用的是传统的高损耗、低精度、低效率的内圆切割技术和多刀切割技术，长期处于产业链的低端。本着“和企业打交道就是要实实在在地做出东西、解决问题”的原则，戴瑜兴教授带领产学研科研团队开展了长达20余年的数控多线切割技术和晶圆切磨抛机床制造技术的攻关。

自2002年开始，戴瑜兴教授带领科研团队针对6英寸玻璃、水晶等硬脆性材料的切割需求，研制出我国第一代高精高效多线切割机，取代了内圆切割和多刀切割，走线速度达960m/min，实现了我国多线切割机技术的零突破，打破了多线切割技术长期被瑞士、日本等少数国家垄断的局面。第一代产品的研发成功，也让瑞士和日本的同类产品价格下降30%～40%。

紧接着，项目团队针对8英寸单/双晶硅、磁性材料、蓝宝石等硬脆性材料的切割需求，研制出我国首台摇摆式多线切割机、全球首台曲面多线切割机，走线速度达1200m/min，这也是该项目的第二代产品。第二代产品达到世界同类产品水平，被广泛应用于光伏行业、半导体行业及消费电子领域。

此后，戴瑜兴教授及其团队并未停下科研的脚步，尤其是自2014年以来，在国家发改委、湖南省重大科技专项等项目的连续支持下，在泛半导体基片多线切割技术领域持续攻关，取得了核心技术国际领先的创造性成果。针对12英寸碳化硅、电子级硅片等泛半导体材料的切割需求，发明了多轴同步高精高效多线切割方法。该技术原理是利用一根长度240km的超细固结磨料金刚线，通过螺旋方式缠绕在槽轮上，形成切割线网，以3600m/min的走线速度反复切割，可一次同时切割出近万片泛半导体基片。主持研制出第三代多线切割机和第三代抛光机两大类产品。其中，多线切割机和纳米级抛光机的问世和产业化，突破了电子级晶圆切磨抛技术瓶颈，奠定了我国自主芯片制造的重要基础；超精高效曲面多线切割机床问世，解决了航空航天、自动化等领域微型控制电机瓦形磁片精密加工的技术瓶颈和长期困扰。

基于以上科研成果，戴瑜兴教授同样收获了鲜花与掌声。他主持的电子器件基片加工专用多线切割装备系列化研制与产业化，获得2013年度湖南省科学技术进步奖一等奖；数控多线切割机床核心技术开发及其产品研制，获得2008年度中国机械工业科学技术奖一等奖；精密高效数控多线研磨切片核心技术及系列装备，获得2009年度教育部科学技术进步奖二等奖；高精度高速低耗数控多线切割控制关键技术及应用，获得2008年度湖南省科学技术进步奖二等奖；发明专利“一种流体抛光机”获得第二十二届中国专利优秀奖。

戴瑜兴教授在产业化层面上做了很多工作，他目前担任多家企业的首席专家，其中包括广东志成冠军集团有限公司、青岛创统科技集团有限公司、湖南宇晶机器股份有限公司等6家行业龙头企业，每年的直接经济效益可达300亿元。

除此之外，有3家与他合作的企业作为发起单位主持起草了具有权威性的相关国家标准，提升了企业在行业领域的影响力，为规范行业行为、促进行业发展做出了贡献。可见，他取得的科研成果不仅解决了国家重大科研难题，让他的团队在业界受到广泛关注，也让众多相关企业一跃成为大功率特种电源装备、高端切磨抛机床制造领域的龙头企业。在为企业解决实际难题的同时，还大大提高了企业的核心竞争力，成为我国众多制造企业升级转型堪称效仿的榜样。

培育人才赋新篇

—— 电气科技发展的领跑者

“四十六年来，您将科研做在祖国大地上，一路披荆斩棘，孜孜以求，勇立科研创新之潮头；您栉风沐雨，无怨无悔；身为园丁，您明德惟馨，躬耕不辍，提携后学。虽年逾花甲，但创新报国，科技为民，征途中，您依然勇毅前行，壮心不已！”这段2023年温州大学第十一届华峰品德奖的颁奖词，是戴瑜兴教授近半个世纪躬身科研与教学的真实写照。

戴瑜兴教授是个敬师之人，言语中处处显露着对传道授业之师天然的崇敬感。他说产学研合作是科研成果的源动力，也是企业发展的助推器。因此，他一直在学习和进步，总会把自己融入各种不同的角色中，不断学习，不断创新。如他所说：“三人行必有我师”。为了解决问题，他会集思广益，走到工人师傅中间，喝茶聊天，听取他们的意见或建议，一起到车间和设备安装现场参与运行调试，真正深入到实践中。

君子谦谦，予人于惠。与科研相比，戴瑜兴教授对教学的热情更是丝毫不减。自1978年以来，他一直在从事教学工作，曾在湖南城建职业技术学院、湖南师范大学、湖南大学任教，如今仍担任温州大学电气数字化设计技术国家地方联合工程研究中心主任，湖南大学兼职教授、博士生导师。在湖南师范大学、湖南大学工作期间，多次获评“优秀教师”和“优秀共产党员”；在温州大学工作期间，七次获评“校长特别奖”，并获温州大学华峰品德奖、中国电子学会优秀科技工作者、中国产学研合作创新奖，以及浙江省“三育人”先进个人。

戴教授于2011年来到温州大学后，带领温州大学电气工程学科于2012年获批“电气工程”浙江省重点学科。在戴教授看来，这还远远不够，“学科建设必须依托科研平台，一座城市的经济发展也离不开科技创新平台。”为此，于2013年获批“电气数字化设计技术浙江省工程实验室”，2014年获批“机械工业用户侧光伏微网工程中心”，2015年获批“电气数字化设计技术国家地方联合工程实验室”（该实验室于2021年更名为“电气数字化设计技术国家地方联合工程研究中心”），实现了温州大学国家级科技创新平台零的突破。戴瑜兴教授牵头获得的科研奖项，以及牵头创建的科研平台，让温州大学电气工程学科实现了质的飞跃。

现如今的工程研究中心可谓“大咖”云集，戴瑜兴教授担任主任，聘请21位国内外专家担任学术委员会委员，其中，11位中外院士担任学术委员会正副主任委员。在这些著名专家的加持下，工程研究中心着重围绕海洋工程特种电源技术与装备、电气数字化与综合能源系统、泛半导体基片超精密加工技术与装备等方面开展创新研究及推广应用；以工程研究中心科研团队及其在合作企业创建的科研基地研发力量为基础，打造电气数字化尤其是数字化新能源电气装备国际一流的研发和成果转化平台，为浙江省乃至全国电气数字化开发提供理论支撑及技术保障。

在开展科研工作时，戴瑜兴总是秉持着一种必胜的信念——“干什么事情都要充满激情”，他觉得只要充满了激情，就没有干不成的事情。而在“干”的过程中，他从不畏惧困难，始终坚持“不怕苦、不怕累、不怕繁、大胆心细、克服困难、攻克难题”，这种精神也潜移默化地影响了团队中的每个成员，使大家拧成一股绳，有了更大的韧性和智慧。

如今，戴瑜兴教授可谓桃李满天下，很多学生每每谈到戴教授，都会说他的气场很强大，从未见过有任何畏难的情绪，在他的眼睛里永远充满着希望，充满着胜利的曙光。在教学中，针对本科生，戴瑜兴教授会以解决问题为导向，引导学生形成工科学生特有的“二进制思维”，要么是“1”要么是“0”，强调要全力以赴做到最好。因此，他总是要求学生结合实际做科研，培养教学科研，在教室为学生呈现生动活泼的课堂，学生的听课率很高。除了传授知识，戴教授还告诫学生做人的道理，他总是强调“做学问先做人”，他觉得“人都做不好，做学问肯定做不好”。在他的影响下，从他门下“出师”的20多名博士生和150多名硕士研究生，都已经开始在社会各领域实现着自己的梦想。

科研报国显情怀

—— 爱国感恩情怀的传播者

有人曾说“科学家有国界，科学无国界”，但戴瑜兴教授却认为：“科学技术有国界，特别是我们工科的技术是有国界的。”因为有了国界，才能让更多的科研工作者感受到自己是在为祖国的繁荣发展而拼搏。而他最想对当代青年人说的一句话是“坚持每年做成一件事”，并总结了一条“十五一”的成功定律。

戴教授说，想要实现远大理想，就要以十年谋略为指向，似灯塔照亮前行的道路；用五年规划做基石，如坚盾抵御途中的风浪；将年度计划作阶梯，像绳缆助力攀登的步伐；把每年做成一件事当目标，如箭靶锁定努力的方向。

对于从事科研的青年来说，戴瑜兴教授给予的寄语是“创新之征途，务必坚持不懈、持之以恒！”他总是提醒自己的学生，要有吃苦耐劳的精神，才能直面层层艰难与挑战亦毫不畏惧；要能够承受委屈，不因一时之挫折而灰心；要经得起成功之赞誉，不骄不躁、稳健前行；更要抵御金钱与美色之诱惑，坚守科研之初心与底线。

除了言传，戴瑜兴教授更重身教。数十年如一日，每当团队增加新成员，戴教授首先要做就是带他们参观红色革命根据地，观看爱国主义教育影片，让他们近距离感受革命先辈的奉献精神，感受他们是如何在条件极其艰苦的年代，坚持理想和信念，不畏列强、前赴后继、浴血奋战的精神。今天，作为一名奋斗在科研领域的工作者，为了打破国外技术垄断，必须要面对诸多科研难题。戴教授相信，只要心中怀着对祖国和人民的热爱，继承和发扬革命先辈的拼搏精神，就没有攻克不了的难题，就一定能为国家的繁荣昌盛贡献更大的力量！

“所有的成功人士都有一些共同的品质，包括谦虚、谨慎、懂得感恩，他们不仅会感恩祖国、感恩党、感恩父母，还会感恩所有支持和帮助他们的人，这种感恩的情怀成为他们成功的基石”，有一颗感恩的心，也是戴瑜兴教授要求学生和团队成员必须做到的。因为他知道，懂得感恩的人，才能真正用心去做好本职工作，为国家做事、为民族做事。戴教授注重培养团队成员的感恩之心，告诫他们要“行善积德，多做好事，绝对不能做坏事，不能有坏心思。”在这个传承上千年中华文明的地方，他们总是能够静下心来，欣赏祖先留下的“财富”，洗涤心灵，追求本我。

想要成为一名成功的科技工作者并非易事，他不仅要有远大的志向；还要有“海纳百川”的胸怀，这是一种格局，是一种眼界，眼界高了，才能取得大的成就。为了让团队成员明白这些道理，戴教授会带领他们去登一次高山，途中，让他们分别在山脚、半山腰和山顶拍摄同一个地点的景观，观察不同的效果，告诉他们，科研和登山一样，视野不同，效果也不同。同时，还会带他们出一次海，切身体会大海的广阔和谦虚，明白胸怀远大才能走得更远。

多年来，戴教授在与人交往，尤其是在带领团队进行科研攻关的过程中，总会展现他真诚与信任的特质。这种真诚和信任，是一种满含尊重的表现，更是一股无形且强大的力量。这种力量将团队成员们紧密地凝聚在一起，激励着团队成员全心全力投入科研工作之中，为实现共同的目标而努力奋进。

在这样的言传身教下，戴瑜兴教授培养的硕士和博士都能顺利毕业，在不同的岗位为国家的发展贡献着力量。更难得的是，他们与父母、家人之间有着深厚的情感纽带，他们心中有着对家庭、对社会的责任感，有着对美好品德的追求。他们明白，只有心怀感恩和善良，才能让这个世界变得更加美好。

《孟子·尽心下》中说：“山径之蹊间，介然用之而成路；为间不用，则茅塞之矣。”其寓意是，做人做事都要选对方向并持之以恒，方能取得最终的成功。

戴瑜兴教授在科研和教学生涯中持之以恒，源于他执着前行的魄力。如今，面对“百年未有之大变局”的复杂形势，加快实现高水平科技自立自强，已经成为推动高质量发展的必由之路。肩负责任使命，不负伟大时代，戴教授将努力开辟机电数字化发展新赛道，为发展新质生产力赋能，在实现制造强国和海洋强国的征途上，砥砺前行，书写新的篇章。（本文载于中国高新科技杂志2024年第9期总第165期）