编者按：10月18日，中央广播电视总台新闻频道系列报道《蹲点实验室》对北京科技大学国家材料腐蚀与防护科学数据中心开展专题报道。镜头聚焦实验室科研与工程一线，揭秘他们是如何用大数据打造中国制造的“防腐密码”。

一座座跨海大桥、高铁线路、海上风电大国工程拔地而起，大家惊叹它们宏伟壮观，却常常忽略一个看不见的考验：海风、高温、潮湿，无时无刻不在侵蚀这些工程材料。这些大型装备究竟是如何做到历经数十年，依旧能够坚固耐用的呢？一起走进国家材料腐蚀与防护科学数据中心。看看他们是如何用大数据来打造中国制造的“防腐密码”。

中国制造的“防腐密码”

新疆吐鲁番，我国最热的地方之一：一年中超过100天的最高气温在35℃以上，盛夏地表温度常常超过70℃，年降水量只有十几毫米。高温、干旱、强日照，这样的环境对大多数材料来说，都称得上严酷。也正因如此，这里成了一座天然的材料装备干热失效数据采集场。

总台央视记者 宋文瑾：我现在就在火焰山山脚下，此刻太阳也是非常毒辣，就在这个超大的露天实验场，马上就要进行一场针对车辆的极限测试。窗外的灰尘非常大，都快看不清路了。在这样的极端路况下，测试的是车辆的密封性还有稳定性，以及零部件的材料能否应对这样的极端的路况环境。

新疆吐鲁番材料腐蚀与装备安全国家野外站站长 郭春云：我们总共布置了大概有将近70多个监测点位，监测整车零部件，对汽车的工艺进行改良。

在这座试验场里接受检验的，远不止汽车。

宋文瑾：这一个个小房子就是家用空调的一个个小“考场”，光伏组件的暴露测试区、综合材料实验区。可以说，小到衣食住行日常生活，大到国家的工程装备都在这里接受着暴晒考验。

在这里，每一种材料的腐蚀情况，连同温度、湿度、日照等环境数据，都被持续记录、汇总。

郭春云：目前已经开展了大气暴露样品种类大概有1000多种，将近4.2万余件。

样品之中，记者注意到一组高楼玻璃幕墙上常见的结构密封胶，它在这里，已经放了14年。

郭春云：它要在这做将近50年的极限实验，这个过程确实很漫长，但是数据是最真实最真实的数据。

这么漫长的实验，图什么？研究人员告诉记者，只有跨越几十年，才能看清它在整个服役寿命里的真实规律。这是任何实验室加速试验都替代不了的。把这些数据汇集起来，就可以构建起腐蚀预测的大模型，这样一来，材料腐蚀规律就不用再动辄等待十年二十年，几年甚至更短时间就能得到结果。今天在戈壁滩上一待就是几十年的“慢”，恰恰是为了让以后的新材料研发变得更“快”。

宋文瑾：比如说这个材料测试50年，好多人都应该已经退休了。

郭春云：所以说这项工作是一个长期性的工作，通过野外观测人员一代接着一代去干。功成不必在我，但功成必定有我。

每年酷暑，地表温度高达七八十摄氏度，科研人员也常常一守就是一整天，而正是在年复一年的积累之上，试验场里后来有了一排排新型传感器——它们通过电化学原理实时监测金属腐蚀状态，每分钟自动采集一条数据，实时传回位于北京的数据中心。

数据网里的“防腐密码”

吐鲁番只是全国27个国家级野外科学观测研究站中的一个。从沿海到高原，从高原铁路到海上风电，在全国共有4000多个站点上的传感器日夜不息地采集数据，它们汇入国家材料腐蚀与防护科学数据中心，构成一张覆盖国土的材料观测网络。这些数据汇聚到一起，究竟能做什么？答案，就藏在实验室里。

除了吐鲁番的干热环境，这里还有高原、高寒、海洋等我国各种极端环境，包括重大工程装备在内的4000多个站点数据全部汇总在这里，可以说这里就是我国腐蚀大数据的心脏。

国家材料腐蚀与防护科学数据中心主任 李晓刚：一年数据库里边动态数据能达到5亿条，这个是目前世界上最大的动态腐蚀数据库。

一年5亿条动态数据，平均每一分钟，就有近千条新记录从全国各地的站点汇入这里。如此不间断地采集，靠的是一种关键装置——传感器。

国家材料腐蚀与防护科学数据中心副主任 骆鸿：过去常规的腐蚀研究都通过以室外暴露，是周期性的取样，比如1个月3个月5个月去取样，在这个过程中很难反映中间状态。通过这套系统，每分钟都可以反映出材料到底是什么样的腐蚀状态。

这枚传感器采集到的，除了材料腐蚀参数，还有周围环境数据，这样一来，哪一种环境因素，在什么条件下，加速了材料的腐蚀，后台分析一目了然。如今，实验室已经研发了36种腐蚀老化传感器，被广泛安装在我国的高铁线路、跨海大桥、海上风电平台和油气管道上，对这些重大工程的结构腐蚀状态进行实时监测。

不过，实验室盯着的，可不只是大桥和风机这些大家伙，实验室还把目光落在了更小，也更棘手的对象上。

宋文瑾：我手上拿的是一块电路板，上面极微小的结构就是芯片，腐蚀也是对于芯片的一大威胁，但这种微纳米极小尺度上观测腐蚀是非常难的，该怎么解？答案就在实验室自主研发的设备，通过它我国科研人员首次观测到了芯片的动态腐蚀变化。

在放大数千倍的画面里，电路芯片腐蚀第一次有了清晰可辨的轨迹：它沿着电场方向缓慢延伸，直到连通相邻的导线，让一块精密的芯片彻底失效。

李晓刚：我们依赖于观测来发展高品质的芯片材料，要做到的长寿命。第二，要对使用过程中的芯片进行在线监控，防止使用过程中芯片发生失效。

看清了腐蚀的来龙去脉，防护才有了方向。靠着长期积累的数据和对机理的深入研究，一串串来自野外的数字，正在被“算”成更耐久的新材料，从实验室走向广阔的应用现场。

从实验室走出的耐蚀新材料

在实验室里，4000多个站点汇聚来的数据被一次次计算、建模，最终变成了一种种耐蚀新材料。这些材料，用到了哪里？它们是否真的能像预期那样，在严酷环境里扛住时间的考验？记者来到广东，走进正在建设中的狮子洋大桥，看看那些从实验室里走出来的耐蚀钢，是怎样“上岗”的。

宋文瑾：狮子洋大桥是全球首座主跨跨径最长、塔高最高、车道最多、主缆直径最大，也是锚碇规模最大的双层悬索桥。

悬索桥靠什么把主缆拉住？答案在大桥两端的锚碇里。

宋文瑾：我现在就在大桥的锚室里，身后就是锚固系统，整个大桥的受力都要通过它传导，所以它对于大桥的安全至关重要，这就对锚固系统的钢材的耐腐蚀性和寿命提出了很高的要求。

国家材料腐蚀与防护科学数据中心粤港澳大湾区分中心技术总工 杨小佳：这里的氯离子含量是非常高，大概是1%左右。氯离子对钢材腐蚀是非常危险的，经过大数据技术研发了耐蚀钢，耐蚀性能较传统的桥梁钢提升80%，综合寿命提升大概5~10倍。

这背后，是数据中心几十年积累的野外数据。研究人员摸清了氯离子对钢材的腐蚀规律，调整钢材成分和微观结构，研发出这种耐蚀钢。从锚固结构用钢到螺栓、铆钉、焊接件，全套防腐蚀方案都出自实验室。

科研人员还将在整座大桥上设置60多个监测点位、200多个传感器，实时采集数据。哪里出现异常，数据中心第一时间就能看到。

李晓刚：我们建立一系列腐蚀大数据的技术，发展了一系列核心腐蚀探测技术，用到水网、电网、管网、高速公路、高速铁路网等高端装备上。致力于耐蚀结构钢的研发，研发了近百种的新品种。雅下水电工程、狮子洋大桥，甚至出口马尔代夫桥，最重要的是装备的安全和寿命评估和安全管控，为它保驾护航。

从4000多个站点采集的一组组数据，到数据中心里一次次建模计算；从实验室自主研发的腐蚀监测技术，到近百种耐蚀钢新品种，实验室正在把多年的野外积累，变成腐蚀人工智能理论和技术，变成中国基础设施，站得更久，走得更远，让世界看到中国制造的耐久与力量。

原文链接：央视新闻客户端（2026年10月18日）

（责编：付云笛、束梦羽）