“科研不能走别人走过的路，必须找到属于自己的原始创新点。”中国科学院院士、西北工业大学物理科学与技术学院教授魏炳波始终秉持这样的理念，在金属材料凝固科学与技术、空间材料科学领域深耕三十余载，带领团队自主设计研制金属材料超常凝固实验系统，为中国空间材料科学实现关键突破。
魏炳波将自己多年的研究历程形象地比喻为“造锅煮饭”。他口中的“锅”，是金属材料超常凝固实验系统；“饭”，则是利用太空微重力环境在高温难熔合金上取得的前沿科学突破。这一想法的萌芽要追溯到1992年，当时中国载人航天工程正式立项，28岁的魏炳波结束在德国的合作研究，回到母校西北工业大学任教。回国后不久，他便投身中国载人航天工程，萌生了在地面模拟太空微重力“无容器”效果的想法，希望以此开展空间材料实验。
“无容器”状态是科学家研究金属过冷的理想实验手段，即让熔融的金属材料成为液滴飘浮在空中，不与容器壁接触，从而在较低温度下仍保持液体状态，而太空微重力环境为实现这一状态提供了绝佳条件。1994年，魏炳波以“空间材料科学研究”为题申请国家杰出青年科学基金，成为中国较早提出“空间材料科学”概念的学者之一。
以杰青项目为起点，魏炳波带领科研团队开启了长达三十多年的攻关之路。他们逐步建立起金属材料超常凝固实验系统，自主研制出静电悬浮、电磁悬浮、超声悬浮、气动悬浮和自由落体等5种实验设备，这些设备均达到国际先进或领先水平。
2021年，中国空间站天和核心舱开始在轨运行，为魏炳波团队的研究提供了绝佳平台。他们制备的10余种数百个高性能难熔合金样品先后在中国空间站无容器材料科学实验柜进行6批次在轨实验，获得了大量关键科学数据，有望为探索新材料提供重要指导。
在这些实验中，钨合金实验成果尤为突出。钨是目前已知熔点最高的金属，熔点高达3422℃，冶炼时很难找到合适的容器，因为在钨熔化前，冶炼容器往往就会先熔化，所以长期以来，钨合金在超高温度下的物理化学性质研究一直是科学界的难题。2025年，魏炳波团队利用中国空间站无容器材料科学实验柜，成功将钨合金加热至超过3100℃，创造了新的世界纪录。铌合金、锆合金等在轨凝固实验也均取得科学新发现，成果丰硕。
“我们30多年来‘地面画龙、空间点睛’的梦想终于实现了！”魏炳波感慨道。从地面自研设备、攻克“卡脖子”技术，到太空逐梦、刷新世界纪录，魏炳波用三十多年时间带领团队造出了完全自主设计的“中国锅”，在太空中“煮出”了一锅令世界瞩目的“中国饭”。
