如今，钛金属正越来越多地应用于现代社会的各个领域。从医疗、化工、交通运输到生活用品，都可见钛的身影。因为它具备高强度、质量轻、耐腐蚀等优点，被称为“完美金属”。钛产品一度十分昂贵，仅应用于航空航天等特定专业领域，如今它能从“小众高端”材料到规模化应用，离不开科研人员背后的努力。

北京科技大学工程技术研究院研究员、博士生导师，先进粉末冶金钛材料研究所所长路新，就是一位为“钛科技”贡献力量的科技工作者。从钛粉注射成形到3D打印成形，再到先进钛粉制备技术工艺，经过二十多年深耕，她带领团队建立了具有我国自主知识产权的“材料设计－粉体制备－近终成形－性能突破”全流程制备技术体系，解决了钛材料高度依赖进口的“卡脖子”难题。她在科研成果转化方面的勇敢尝试，让技术从实验室走向产业迈出了坚实的一步。

回望路新的科研历程，有数年如一日甘坐冷板凳的坚守，有悉心育人的奉献与情怀，有但行好事莫问前程的通透，更有对美好生活的热爱与追求。

在寂寞的赛道中坚守

2003年，路新在北京科技大学攻读硕士研究生时，选择了钛合金作为研究方向，她也是学校最早研究这个方向的学生之一。“在当时，钛合金被称为未来钢铁，我觉得这是一个非常有发展前景的材料体系。”但是在当时，这个方向并不被人看好，也很少有学生愿意选择，因为没有工作基础，开拓一个新方向会比较艰苦。

路新却耐住寂寞，在这个新领域深深扎下根来。“我并不是那种特别聪明的人，但是交给我的工作我会‘死磕’，哪怕是打扫卫生这样的小事，我都会想办法做到极致。”路新说。正是源于这样的性格，让她没有中途变换“赛道”去追逐热点，而是选择在钛合金的研究方向坚定地走下去。

在硕士、博士研究生阶段，路新研究的是钛粉末成形加工技术。当时我国钛粉制备技术没有突破，钛粉全部要从国外进口，价格昂贵，而且运输周期很长。于是在博士后入站时，路新瞄准钛粉制备工艺这一“卡脖子”难题进行攻关。她的研究方向——射频等离子球化，是利用射频感应等离子体作为高温热源，对不规则形状的粉末颗粒进行瞬时熔融，从而获得高球形度、高纯度粉末。

为了节约成本，路新开发了一个小型装备，从公斤级开始做起，反复实验，不断优化工艺流程。“那段时间，我几乎把所有的制粉技术全部探究了一遍。”路新回忆。

当时，她的研究工作没有得到太多关注，资金紧张、人手不足，研究开展得相当困难。记得博士期间的一个实验，是关于粉体的再处理。处理之后的粉体，一项杂质含量始终超标。路新查阅各种资料，一次次实验、一项项排查，最长的一次几乎三天三夜没有合眼，白天照常来实验室工作。“当时自己也有点吓着了，不知道为什么一点都不觉得困。”谈起科研攻关的艰辛时刻，路新回忆。

后来终于找到了原因——因为当时设备条件的限制，粉体没有跟空气实现完全隔绝，因此导致氧含量超标。从那以后，路新改进了实验方法，通过将粉体进行有机溶剂及惰性气体保护来隔离空气，实现了指标的可控。“任何一个环节有细节没注意到，可能指标就实现不了。所以做实验就像操作手术刀一样，要尽可能精细。”

回顾自己的科研之路，还有很多这样爬坡过坎的时刻。“这条路是无比艰难的。要不要坚持？是靠别人的掌声去坚持，还是靠自己内心去坚持？有时候我们可能得不到来自外界的鼓励，但是要问一问自己的内心，这件事是不是有价值的？如果是，就坚持下去。”路新说。

传统的钛粉制备（如雾化法）需要极高的温度将金属完全熔化，能耗高且设备昂贵。路新经过多年钻研，原创了“半固态球化高端钛粉颠覆性制备技术”。核心原理是通过特定的工艺控制，让钛粉末在加工过程中处于固液共存的“半固态”区间，巧妙地利用机械外力作用，让不规则的粉末颗粒“团”成球形，同时保持内部结构的稳定性。这一技术的独创性在于基于粉体工程学理论，建立了“粉末流动性与保形性平衡关系模型”——既保证了粉末像水一样流动顺畅，又能保证3D打印出来的形状精准不走样。由于“半固态球化法”不需要将钛粉完全熔化，因此大大降低了能耗和成本。

从片段技术到全流程制备技术体系

2021年2月，路新在北京科技大学工程技术研究院创立了先进粉末冶金钛材料研究所，并担任所长。科研工作从单打独斗到有了团队，研究方向也从原来单个、片段的技术转为钛材料设计制造的全流程制备技术体系。

路新（前左）和实验成员合影

经过多年深耕，路新带领团队取得一系列创新成果：她独创的半固态球化高端钛粉颠覆性制备技术，已经实现了多种牌号钛粉批量化生产，细粉率可由传统35%提升至 85%；针对多种尺寸结构特征需求的高精度钛制件，建立了粉末注射成形、增材制造、粉末坯热变形及冷喷涂等近终成形系统技术理论，攻克钛材加工制造瓶颈，材料利用率可提升至95%以上。值得一提的是，她带领团队开发的Ti-O-N系新材料强塑积可较美国 ASTM B381钛材标准提升至2倍以上。

路新介绍，钛合金的强度和塑性往往被看作是一对矛盾——纯钛易加工，但强度相对低；钛合金强度能够比纯钛提升一倍，但不易加工。以往的大部分钛合金是通过添加铝、钒等金属来增加强度，但由于不同金属的受热传导不同，在后续的制造加工环节容易导致开裂等问题。而路新团队开发出Ti-O-N系新材料，具有纯钛的安全性、塑性，同时具有钛合金的强度性能指标。

路新告诉记者，这一技术思路是通过添加微量的氧和氮元素，来替代金属元素，从而解决了因不同金属的热物理性能差异导致钛材料打印易开裂问题。

此前，她的研究方向之一就是氧对钛的一系列性能影响。2017年，相关数据指标初步完成，但是路新并没有急于发高水平论文，而是“希望能把这个方向做扎实”，让结果可以实现稳定、重复。也是基于这样扎实的研究，为Ti-O-N系新材料的研发到后期的量产打下了坚实的基础，现在这一高强高韧钛材料产品已在国家重点装备和民品中应用。

“如果你努力了很多年没有收获，那没有关系，因为你可能会得到一个大的收获。”在采访中，路新金句频出。多年的扎实积累迎来厚积薄发。2020年，高性能粉末冶金钛基材料制备关键技术及应用，获中国有色金属工业科学技术奖（技术发明奖）一等奖；2022年，高强度高精度钛粉制品关键技术研发及产业应用成果获中国产学研合作创新成果奖一等奖；2025年，高性能钛合金小微型复杂精密结构件产业化开发与应用，获中国有色金属工业科学技术奖（技术进步奖）一等奖。路新本人也先后入选国家重大人才工程计划、北京市人才青年项目、国家优秀青年基金获得者，并获得全国五一巾帼标兵、茅以升北京青年科技奖、首都最美巾帼奋斗者、中国冶金青年科技奖、杰出工程师青年奖等称号。

跨越实验室到市场的鸿沟

多年的付出和努力终于得到认可，就在荣誉和肯定接连而来时，路新却选择迎接更大的挑战。2022年，她作为创始人通过北京科技大学核心专利作价入股，成立北京中科宏钛新材料科技有限公司，任职董事长和首席科学家。

谈起自己的这个选择，路新说，材料科学是一个实战科学，是跟工程实际联合非常紧密的学科。在她看来，实验室做出的成果或发表的文章并不代表科研工作的结束，它只是一颗种子，把它种下去能够扎根、开花、结果，才能实现这颗种子的价值。

“回顾自己二十年的科研工作，我都在实验室搭建一套技术体系。但是这套技术体系到底行不行，如果不经过实践检验，我心里终究是没有底的。”路新说，“我们能不能把实验室的百十来个样品，变成生产线上数以万计的产品？如果不实际操作，就始终不知道这颗种子有没有生命力。”

从高校的象牙塔走进竞争激烈的市场，要面对很多现实的困难。“站在温室里跟走进风雨中，感受肯定是不一样的。”路新深有体会地说。首先就是资金问题，企业初创期，上马设备、招聘人员，路新投入的都是自己的积蓄。“这是我的技术，如果你自己都不真金白银地投入，如何让别人相信呢？所以风险最大的这个环节我来承担。”

更让她意想不到的是，从实验室到生产线，试验结果有着巨大差异。“在实验室的小原型机上，我感觉各种参数已经做到极致了。但是当做成吨级量产的时候，几乎全部被颠覆。”路新说，“我们以前认为能控制的参数，比如粒径、杂质含量、细粉率等等，现在都控制不了。而之前一些我们认为会产生问题的地方，量级放大反而没有问题了。总之从实验室到产线，根本就不是一回事。”

这样一来，所有参数几乎要在产线中重新调整。吨级量产试验投入巨大，动辄几百公斤的原材料，一旦失败就全部作废。最困难的时候，路新卖掉了自己家的房子，每个月的工资也几乎都用于维持生产试验。“下个月还要不要继续？我每次都在问自己。如果现在放弃，那所有的投入都前功尽弃，如果继续，还有成功的希望，所以只能咬牙坚持。”

路新坦言，在创业的过程中，有过很多几近崩溃的时刻，各种疑问在大脑中盘旋。“粉体的参数试验结果很不稳定，为什么跟原来的判断不一样？到底哪个环节出了问题？产线是一个庞然大物，必须把它的每个地方都吃透。”

这种反复的失败、调试经历了两年时间。终于，当100公斤级的钛粉出炉质量达到稳定的时候，路新感到柳暗花明，内心的重担卸下来了。“一直以来，丈夫很支持我的工作，但我始终对家庭有一种愧疚感，毕竟是拿家里的钱在冒险，心里很有压力。还好这一关我们闯过来了。”路新说。

如今，公司已经实现了年产80吨高品质低成本钛合金粉末材料的稳定量产，利用粉末近终成形技术所开发的产品，已成功应用于航空航天、轨道交通、医疗器械、电子3C等领域，近三年为合作企业新增销售额7.6亿元。公司已获国家高新技术企业及北京市“创新型”中小企业资质。

中科宏钛的技术能在各个领域遍地开花，源于路新团队的技术突破——高强韧钛材料的组织性能调控方法，可根据实际应用生产细分材料。“不同应用场景，需要的粉末形态、粒度也是不一样的。我们能够实现细分工艺指标调控，甚至可以做到比客户更了解应该采用什么样的原材料。”

然而，从市场到实验室，产品质量稳定只是一个基础，还要考虑到方方面面。路新提到一个细节：“比如说产品的运输环节。在运输过程中要最大程度地隔绝产品与空气的接触。开始我们的包装达不到要求，导致在运输过程中粉体出现了一些问题，后来我们跟客户反复探讨，最终改进了我们的包装。”

当谈到创办企业的经历对自己的科研工作有何影响时，路新说，通过在市场中的摔打和历练，让自己在做科研的时候多了一重维度，能从更高的层面看待科研工作。在选择研究方向时也多了一个筛选标准，会从市场的角度出发来判断，排除一些短时间看落不了地的方向，重点选择一些有价值的方向进行深耕。

路新告诉记者，接下来，团队还将在产业链上进一步延伸，在材料、工艺之外，向生产设备环节进军，开发更加适配钛新材料的装备。

书写夫妻携手援藏的佳话

北京科技大学是路新的科研之梦开始的地方。刚上大学时，她对于材料学是什么几乎没有概念，但是“既然来了，就要把功课学好”。抱着这样的想法，她比高中时期更加努力地投入学习。同时，她也积极参与学生工作，担任学生会副主席，还加入了合唱团、民乐团。本科期间，她写了一篇专利，发表了一篇SCI论文，还获得了北京市“挑战杯”竞赛二等奖和全国“挑战杯”竞赛三等奖。

路新（右一）指导学生参加第十七届“挑战杯”

在大学期间，路新也邂逅了人生伴侣。她和丈夫郑安阳当时都是学校的文艺骨干，后来又都留校工作。他们因共同的爱好相识、相知，走到一起，并拥有了一个可爱的女儿。

2022年，郑安阳作为中组部、教育部第十批援藏干部人才，到西藏大学担任常委、副校长，开始了为期三年的援藏工作。出发去援藏前，路新对他说：“你不是一个人去援藏。你为了党和国家这个‘大家’，我们这个‘小家’就是你坚强的后盾。”

因为这个契机，路新对高原环境材料应用开展了相关研究。她告诉记者，由于高原高寒、缺氧、紫外线强、昼夜温差大的特殊环境，对材料有更高要求。钛合金具有轻质高强、耐蚀、抗疲劳等特点，非常适合高原的应用场景。“比如救援、消防、登山等装备。由于高原缺氧，会导致人的体能大幅度缩减，因此装备的轻量化非常重要。目前，一些救援装备如撑顶器、剪切器等都已经在研发中。再比如国家电网的高压开关，用钛合金替代了钢铁材料后，通过减轻质量提升了开关的敏感性。”

五年来，路新曾经先后数次到西藏。每次进藏，她顾不上高原反应带来的身体不适，和西藏大学的科研人员进行座谈，探讨高原环境的钛材料应用开发，还带领团队十余次深入海拔4500米以上的边境线和羌塘无人区开展科学考察，了解材料装备的相关需求。

现在，路新也成为北京科技大学柔性援藏队伍的一员。2025年，获批建设拉萨市轻质高强金属结构及工程材料重点实验室并担任主任，围绕高原新材料的应用开展相关研究。她还先后主持高原铁路轨道交通轻量化、高原水电重大工程装备极端环境腐蚀防护、特种装备轻量化研发应用等科研项目。

路新告诉记者，现在团队也在和西藏大学人工智能专业的团队进行合作，将人工智能技术用于钛新材料开发，希望为高原产业高质量发展提供更坚实的材料支撑。

带领学生做“快乐科研”

在路新的办公室里，摆着满满的证书和奖杯。而被她放在最醒目位置的，是学生们获得的荣誉。“我的两位学生在博士研究生毕业之后破格成为北京科技大学特聘副教授，前年有一个学生获得了北京市优秀博士学位论文……”讲起自己的学生们，路新脸上漾起骄傲的笑容。

路新本科毕业后，曾经短暂地脱离科研岗位，担任专职辅导员。她很热爱这份工作，带的班级曾荣获北京市“优秀班集体”和“先进团支部”等荣誉称号。“这段经历，让我学会了怎么和学生打交道，如何跟他们进行深度沟通和交流。”路新说。后来她在带硕士、博士研究生时，并不只是教学生专业知识，而是注重培养学生作为科研人才的全面能力。

她鼓励学生在工作量上做减法，实验要少而精。“要练就神枪手，一颗子弹消灭一个敌人，而不是用霰弹枪漫无目的地扫射，看似挺忙活，实则是在浪费时间和资源。”

在团队中，路新极力反对“苦哈哈”的科研，主张“学精玩美”，她坚信“心情好、状态好，才有创造力”。她常常对学生说，如果认为科研只是在实验室里操作设备，记录数据，那就失去了科研的初衷。科研其实是为了解决现实中的问题，要带着目标和计划去对待自己的课题。如果只是为了拿到学位，或者是完成老师交给自己的任务，而并不知道自己的工作是在解决什么问题，那学生就难有获得感和成就感，也无法做到“快乐科研”。

路新说，自己每周最开心的时间就是跟学生开组会。那是大家创新激情迸发、大脑灵光乍现的时候，会启发出很多创新思路，学生们也觉得开组会“很好玩”。

在这样的氛围中，路新带领学生研发出多项优秀创新成果。于爱华、侯辰锦等同学研发出了一种高强低模且具有良好骨整合能力的纯钛牙根种植体。鉴于传统的钛支架是实体结构，会造成应力屏蔽，不利于营养输送，容易引起骨质流失。同学们打开思路，把实体改为曲面多孔结构，在实现高强支撑性的同时，还能促进营养物质的输送和骨组织长入。还可在孔内培养成体干细胞，经过分化成为牙周膜样组织，有望实现生物牙根终身种植。路新作为指导教师的作品《用于人体硬组织替代的高强低模仿生梯度多孔纯钛支架材料》，在第17届“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛中荣获一等奖。2024年，路新带领团队参加 Hicool 2024全球创业大赛，在7400余个项目中脱颖而出，获优胜奖，成为金属材料领域唯一获奖项目。

“十五五”规划纲要提出深化教育科技人才一体改革，对此路新有切身感悟。在她看来，未来国家需要的是“创新发展”的人才。“创新，不仅仅是指你所开展的工作是新的，你的工作也要能带来新的优势和突破。发展，是指一个人要始终处在成长的过程中，正所谓活到老、学到老。”高校如何培养出这样的人才？路新认为，作为老师，首先要自身不断成长，敢于挑战新领域，才能带给学生最新的理论和思维。

享受艺术的世界

初次见到路新时，似乎很难将她与“科研人员”四个字联系起来。她的容貌秀丽，笑容温婉，颇有艺术家的气质。在科研工作之外，她有另外一个丰富而精彩的人生。

路新指导研究生团队工程实践

路新出生于山东菏泽，这里以“牡丹之乡”闻名，在历史上与儒家文化有着深厚的渊源。她的父亲在书法上有深厚造诣，多年来一直积极推广书法文化。成长环境的熏陶与影响，让她对艺术有着敏锐的体验。

读小学时，路新被学校的老师选中练习武术。虽然辛苦，但路新却乐在其中。直到后来因为父亲工作调动，路新跟着搬家转学，中断了武术训练。但是这段童子功，却让她保持了较好的柔韧性与对身体的掌控。

2009年，路新做了妈妈之后，生产和照顾孩子的繁重家务让她开始遭受腰痛的困扰，她重新意识到身体锻炼的重要性，于是开始学习瑜伽。经过一段时间的练习，她不但告别了腰疼，还发现瑜伽让自己的心态平静，有了更好的精神状态，于是更加系统深入地学习，并考取了瑜伽教练证。“我自己因为瑜伽受益，也想把瑜伽的好处传递给更多人。”她开始在北京科技大学进行公益瑜伽教学，并一直坚持到现在。2012年，教师瑜伽队还在北京科技大学的艺术展演上获得特等奖。

作为女性，路新对美一直有着特别的追求。对于美，她有着颇为深入的理解：美其实贯穿于生活工作方方面面，包括一个科研数据，一篇文章。如果每个人都去追求美好的境界，我们的社会也会变得更好。

路新很喜欢中国舞蹈的端庄柔美，在业余时间学习、表演。她组织学校有共同爱好的女教师成立了教师舞蹈团并担任团长。从刚毕业的年轻教师到即将退休的教师，各个年龄段都有。尽管大家工作很忙，但仍然坚持抽出时间训练。“我们请了专业老师来教学，并逐渐挑战有难度的、专业性的剧目。到现在我们每年几乎演出近十场，从汉唐舞、朝鲜舞到新疆舞都有。”谈起舞蹈团，路新的眼睛里闪着光，“通过舞蹈，我们可以了解传统文化，了解各个民族的文化。”

在舞蹈团当中，大家给了彼此最大的温暖和支撑。一次聚会聊天时，一位老师感慨地说：“平时，我的身份是母亲、妻子、某个岗位上的工作人员，但是在跳舞的时候，才真切感受到我就是我，这是一个完完全全属于自己的时刻。”

“我觉得人需要两个专业，就像人有两只眼睛，才能更好地判断距离。”路新谈起自己对于人生的思考，“多年来，我在科研的道路上埋首前行，觉得很累，各种事情头绪繁杂的时候，舞蹈让我可以短暂地切换出来，像个孩子一样去练功，压腿、下腰，完全沉浸到对于身体的操控中。调整好状态，再投入到科研工作中。”

在前沿科技领域砥砺前行，在三尺讲台上教书育人，在市场中迎接风雨洗礼，在艺术的世界找到自我……在事业与生活的舞台上，路新都舞出了最美的姿态。这源于信念，源于热爱，也源于内心的智慧与坚韧。面向未来，她表示将继续聚焦“四个面向”，扎实开展高校教学科研和科技成果转化，为“十五五”高质量发展贡献科技力量。