时隔14年，一项名为“CL-20”的火炸药研究项目再次出现在公众视野中。

    这一研究项目曾于2001年凭借其重大原始理论创新获得国防科工委科学技术一等奖。今年年初，它又凭借其工程化的重大贡献斩获2015年度国防科技进步特等奖。

    获奖的“CL-20”炸药，是目前已知能够实际应用的能量最高、威力最强大的非核单质炸药。

    这型学名为六硝基六氮杂异伍兹烷的炸药，爆轰速度高达9500米/秒，被称为“第四代炸药”，也被誉为“突破性含能材料”，是一种划时代的全新高爆军用炸药，在世界火炸药学界享有盛名。

    更重要的是，这型炸药的诞生，为包括导弹、核装置等一批武器装备的效能提升、小型化带来了新的发展契机。

    获奖的“新一代含能材料研究及其工程化”项目由被称为中国火炸药“国家队”的北京理工大学牵头完成。“CL-20工程化”的获奖，也标志着北京理工大学火炸药学科历尽30余年将这座世界炸药的“最高峰”彻底征服。

    火炸药的发展历经了4个阶段。目前国际通行的说法，是以炸药爆炸时爆轰波的传播速度作为标准，将炸药分为四代。

    第一代炸药是由诺贝尔发现的“硝化甘油”，第二代炸药是在二战中发挥了极大作用的三硝基甲苯（代号TNT）。TNT是通过人工有机合成的烈性炸药，其爆炸能力足够强，性质稳定，可用于机关火炮的密集火力射击，使得战争残酷性大为提高，直到现在仍大量使用。

    而第三代炸药黑索金产生于二战之后，它的爆轰速度达到8500~8600米/秒，用于多管火箭重炮的规模压制打击，能大规模提高武器的威力和射程；其次是爆轰速度达到9000米/秒的奥克托金，它的撞击感度比TNT略高，容易起爆，安定性较好、综合性能高，在海湾战争中，用于远程火箭导弹的非接触不对称作战。

    上世纪70年代末，由于始终未能有新的炸药撼动奥克托金作为世界高能炸药“王牌”的领先地位，高能炸药的合成陷入低谷。

    曾经为“两弹一星”工程作出重要贡献的炸药专家于永忠教授也面临同样的困惑。在反复思索中，他抛弃传统研究思路，将目光聚焦于单质炸药材料本身，聚焦于材料的分子结构，大胆地提出将炸药材料分子结构由平面环状结构改变为笼型结构，将多硝基笼形化合物作为新的研究方向。

    这一“二维”到“三维”的创新理论，为单质炸药研究带来飞跃性提升。于永忠于1979年在国际上首先合成出具有笼形结构的单质炸药797#，验证了笼形高密度材料理论的可行性，并提出把797#的4个氧原子转化为4个N-NO2，即为后来国际通行的代号CL-20。

    1984年，于永忠在花甲之年来到北京工业学院（现北京理工大学）担任博士生导师。10年之后，于永忠成功在实验室实现了CL-20的样品合成。

    “CL-20是三维立体的笼状结构，其制作工艺难度可想而知。由于北理工在含能材料领域的长期积淀，我们硬是自己做出来了。”北理工材料学院教授谭惠民说。

    然而验证理论仅仅开启了学校CL-20研制事业的第一步，鉴于国内外合成的CL-20成本很高，影响其广泛应用，更大的挑战是如何寻找到最佳的合成方法。

    为了破解这个难题，北理工欧育湘、赵信岐等专家开始了对CL-20合成工艺的探索。最终开发出了多条具备实用价值的“CL-20”合成工艺路线，其中TAIW基等合成路线属国际首创，并实现了“CL-20”材料1公斤级的合成能力。这一突破使北理工成为全国研究单位“CL-20”材料的“供应商”。

    取得了阶段性成果后，老一辈火炸药专家也因年事渐高逐渐退出了科研一线，然而CL-20的研究事业并没有停顿。以庞思平教授为代表的新一代火炸药人扛起了沉甸甸的责任。庞思平自学生时代即参加CL-20的研究工作，2002年博士毕业后留校任教，继续从事CL-20及相关研究。

    而后，为了最大程度提高炸药的能量水平，将高能炸药的能量密度、爆速、猛度、热稳定性和化学稳定性等各类指标提升到一个全新的高度，庞思平及其团队对笼形结构，多氮杂结构的合成方法及储能原理深入研究，提出了笼形高能量密度材料新概念及原理，突破了传统平面高能材料能量难以提高的瓶颈。

    庞思平团队的研究成果发表在了《Angew》《Chem》等国际著名期刊上。2013年，《Chemistryword》在专题报道中提到“含能材料发展面临高能量与低感度的矛盾，中国的科学家通过设计并合成具有刚性的三维立体骨架结构的含能材料成功解决了这一挑战”。美国国家科学奖章获得者Shreeve对其评价称：“三维笼型含能材料的概念为发展新一代高性能炸药的发展提供新的思路。”

    从于永忠成功合成样本、赵信岐等多个课题组创新探索多条先进合成工艺路线、欧育湘实现1公斤级合成能力到最终解决工业化生产关键技术，再到近年来设计合成具有刚性的三维立体骨架结构的含能材料……

    当21世纪进入了第二个10年，CL-20在生产领域的问题被逐一解决，自此CL-20项目在经过32年的研究之后，终于由理论创新，化作对中国国防力量提升实实在在的贡献。北理工也实现了“做中国自己的炸药，做世界最棒的炸药”的梦想。