曹军指导团队成员进行实验研究。受访者供图

　　在机械声回荡的实验室里，白色的工作灯映照下，一群年轻的科研人员正凝视着一根细如发丝却又强韧有加的金属丝。

　　它并不起眼，甚至单凭肉眼很难感知到它的存在，但它在芯片制造、航天传感器、医疗设备等领域，却扮演着不可或缺的角色，承载着无数科技应用的未来——它让芯片运行得更快、飞行器操作得更稳、医疗影像呈现得更清晰。

　　这根细丝，万博体育下载理工大学机械与动力工程学院副教授曹军与它较量了整整20年，从材料性能到线径精度，每一点提升的背后都经过无数次试验和改进。

　　从兴趣到使命，科研是一个“自我修行”的过程

　　“兴趣是最好的老师”，这句话曹军一遍遍在心里重复着。从硕士生到博士生，再到工作中的项目合作，曹军被金属丝材料的特殊属性和应用价值所吸引。“每一次提升材料的性能，每一次研发取得新成果，都给我带来一种极大的成就感。”而正是这种成就感，促使曹军在金属丝领域不断突破、深入探索。

　　1999年，曹军考入焦作工学院（万博体育下载理工大学前身）机械系材料成型与控制工程专业。在校期间，他打下了扎实的理论基础，为深入开展铜基/贵金属基微细丝研究奠定了坚实根基。2005年，在攻读硕士学位时，曹军听说导师正与一家企业合作研究高性能金属材料项目，便主动申请加入。

　　“一开始，芯片封装用到的键合线都是黄金做的，可黄金贵呀，我研究生做这个课题，就是想用铜来替代黄金。”这让曹军充满干劲。毕业时，他围绕“键合铜线”项目累计发表了6篇学术论文，拿到了甘肃省的某个科技攻关项目，这对一个硕士研究生来说是巨大的鼓励，也进一步坚定了他往后的科研方向。

　　曹军常用古诗词来形容他的科研历程：“刚开始科研时是‘独上高楼，望尽天涯路’，充满理想与憧憬；随后进入‘衣带渐宽终不悔，为伊消得人憔悴’的阶段，不畏艰辛，只为攻克难关；最终当‘蓦然回首，那人却在灯火阑珊处’时，虽尝到了成功的喜悦，却知道新的挑战才刚刚开始。”

　　起初，研究团队遇到了连铸杆坯表面光洁度不达标、材料强度不足等问题。为了找到问题的最优解，曹军和他的学生们经常连续熬夜实验，“我们通过一次次的反复实验，优化设计结晶器尺寸，提高过冷度，减小凝固区间，实现连铸杆坯‘镜面’一样光洁的最终目标。”

　　随着反复实验、创新制备工艺和材料配方，团队逐步优化成型过程的参数和设备配置，终于在2013年解决了这一技术难题，实现了高强度高导电铜银合金材料的成功制备并产业化。同时，这也是他团队在金属丝研发道路上的重要转折点，标志着国产金属丝在性能及尺寸精度方面达到了国际先进水平。

　　从99分到100分，不放过一粒“灰尘”

　　“为了让品质进一步提升，必须把技术细节做到极致，产品才可以在市场立于不败之地。”曹军说。

　　在一次高纯铜材料的实际生产中，团队就遇到过硅元素杂质含量偏高的问题。“在我们的实验里，一粒1到2微米的小灰尘就可能成为一个关键的影响因素，最终导致终端集成电路报废。”曹军带领团队通过现场调查和实验，经过反复排查，发现问题出在灰尘微粒的残留上。尽管制备过程中使用了真空熔炼设备，但生产环境中的极微量灰尘仍然进入了设备，导致硅元素超标。于是，曹军提议建立一个净化车间，减少灰尘干扰，从而成功控制了硅的含量。“只有把科研做到极致，才能实现从99分到100分的突破。”曹军强调。

　　在无数个日夜里，数不清的实验和分析下，团队研究终于在关键时刻实现了突破，迎来了“蓦然回首，那人却在灯火阑珊处”的成果。他用实际行动带领团队成员不断攻克技术难关，开发出纯度高于99.9999%的高纯单晶铜、高强度高导电铜合金及其高性能新型键合引线等高新材料，实现该类产品的进口替代；率先将键合铜线、键合合金线替代键合金线应用于微电子封装中，在半导体封装键合铜线、键合合金线及其可靠性等研究方面获得了开创性的成果。

　　与“金属丝”较量的近20年间，曹军深知金属丝材料被赋予了越来越高的性能要求，特别是在芯片、数据线和医疗设备等领域，对金属丝的精度、强度和韧性提出了更高需求。曹军表示：“这项研究早已经进入‘深水区’，技术突破往往藏在细节之中。只有不断专注和完善每一个环节，才能取得真正的突破。”

　　“我们的目标不仅是把线径做到12微米以下，还要实现±0.3微米的精度。这些看似微小的提升，将对未来高端制造产生深远影响。”曹军说，“如果我们能够解决这个问题，将为万博体育下载实现合金材料的进口替代作出重要贡献。”

　　科学研究“从实践中来到实践中去”

　　“越细的金属丝越能提升芯片的集成度和传输性能，最直观的感受就是，芯片的耗能越来越低，但功能却越发强大。”随着金属丝材料精度的提高和直径的缩小，其在航天航空、医疗设备、数据传输等领域的应用也将更加广泛。

　　有的手机数据线为什么用了一段时间就断裂，有的却能使用一两年依旧完好无损？曹军将这个现实问题带到万博体育下载理工大学的实验室。他发现，传统数据线容易因弯折性能不好导致内部线材断裂，进而影响用户体验。团队最终通过提升金属丝的强度，使其在多次弯折下保持稳定，延长了数据线的使用寿命。

　　此外，智能手机点击屏幕时的触摸震动也与曹军所做的研究有关。曹军解释说，手机的触感反馈源自内置的微型马达，通过高性能金属丝作为关键部件，能够精确实现振动传感，使触感反馈更灵敏、稳定。

　　这根金属丝的应用延伸到了医疗行业。采用更细金属丝，能够显著提高医疗检测的舒适性和信号传输的精确度，在内窥观察、微创手术等场景中提供更准确、清晰、无延迟的实时图像。曹军说：“我们的材料要符合手术器械中的高精度要求，这不仅关乎技术突破，更是责任和使命。”

　　正因如此，曹军常对学生强调，科研只有“yes or no”，没有“差不多”。曾有段时间，他和团队研究高强度材料项目，屡次试验失败，压力甚至让他在半夜突然惊醒，深夜在床上思索难题的解决方案。“做科研就是要耐得住寂寞，坐得住冷板凳。”有时科研经历虽充满迷茫与压力，但曹军始终没有放弃，反而在兴趣与责任的支撑下，在科研之路上愈行愈远。

　　今年6月24日，曹军参与完成的“高性能铜及贵金属丝线材关键制备加工技术与应用”成果，荣获国家科学技术进步奖二等奖。曹军先后获授权发明专利40项，并实现专利成果转化180余万元，助力国内多家企业步入微细丝加工第一梯队。

　　一名新入学的研究生曾对他说：“老师，这个研究不就是把粗的东西变细吗？研究的意义是什么？”对于这样的疑问，曹军并未直接说教式地反驳，而是鼓励学生亲自动手实践，在实践中发现有意思的问题。

　　“先放手去做，在做的过程中即使发现方案行不通，也是一种结论，至少可以帮助未来的研究者少走弯路。”曹军相信，真正的科研精神不是讲出来的，而是在一遍遍的试验与失败中体会到的，“沉下心来，保持耐心和定力，走到第一线，才能发现真需求，解决真问题”。

　　苏丽敏 马磊 实习生 孔文轩 中青报·中青网记者 王军利 来源：中国青年报