我的化工系博士

我的化工系博士

一個(gè)人一生中有幾個(gè)時(shí)刻是受到命運(yùn)之神的照顧的。眼下,對華東理工大學(xué)軒福貞教授來說,正是處于這樣的時(shí)刻。幾天前,他作為第一完成人的大型汽輪機(jī)關(guān)鍵部件全壽命分析與設(shè)計(jì)關(guān)鍵技術(shù)——一項(xiàng)歷時(shí)10年完成的課題獲得2010年度上?？萍歼M(jìn)步一等獎(jiǎng)。此前,他還獲得了中國石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會(huì)頒發(fā)的科技進(jìn)步一等獎(jiǎng);而一年多前,剛到不惑之年的他被學(xué)校任命為機(jī)械與動(dòng)力工程學(xué)院院長。這些都是好事,但好事多也意味著當(dāng)事人會(huì)更忙。盡管很忙,但當(dāng)他聽說是我要約他做啟明星采訪,還是很爽快地答應(yīng)了。見面時(shí)他對我說他看過我寫的一些啟明星采訪文章,認(rèn)為寫得還比較科普并且比較客觀,加上作為受惠于啟明星計(jì)劃的一位年輕科技工作者,他對這一人才培養(yǎng)計(jì)劃心存感激,這些是他愿意和我交流的原因。大科研目標(biāo):博士本科的科研實(shí)踐從成長經(jīng)歷和履歷上看,70后的軒福貞跟許多同齡的優(yōu)秀新上海人無太大差別:出生于孔孟之鄉(xiāng)的他憑著優(yōu)異學(xué)習(xí)成績考進(jìn)山東工業(yè)大學(xué),本科畢業(yè)后保送攻讀研究生,碩士畢業(yè)后留校在化工系任教,兩年后如愿進(jìn)入華東理工大學(xué)的化工工程機(jī)械專業(yè)攻讀博士學(xué)位。說起專業(yè),軒福貞本科時(shí)念的是化工機(jī)械,碩士時(shí)則從事固體力學(xué)專業(yè)研究,博士又回到了情有獨(dú)鐘的化工機(jī)械。正是這樣一種對工程和工業(yè)有一定了解,同時(shí)又有理科基礎(chǔ)的跨專業(yè)經(jīng)歷,為他今后在學(xué)術(shù)上的發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。博士畢業(yè)后,軒福貞在企業(yè)發(fā)展、政府部門還是留校工作的抉擇中選擇了后者。采訪交流中,軒福貞告訴我,他把科學(xué)研究和教書育人作為畢生事業(yè)的追求始于博士畢業(yè)后的日子,尤其是真正對做科研產(chǎn)生感覺,則源于博士畢業(yè)后的艱苦努力?！爱?dāng)時(shí)做科研成了生活中的唯一要事,周末假期很少休息,感到渾身有使不完的勁,印象最深的是那些年有幾次的春節(jié)都是在實(shí)驗(yàn)室里度過。打理家務(wù)和照顧小孩都是太太一人默默承擔(dān),每天晚上12點(diǎn)后回到家里,既有工作中取得階段成果的愉悅,但更多是對太太和孩子的愧疚”。上海市自然科學(xué)基金是軒福貞博士畢業(yè)一年后獨(dú)立負(fù)責(zé)的第一個(gè)科研項(xiàng)目,其后,他又相繼獲得了上海市科技啟明星計(jì)劃、國家自然科學(xué)基金青年基金、教育部霍英東青年教師基金等一系列人才計(jì)劃和科研課題資助。更值得強(qiáng)調(diào)的是,這期間他開始了與上海汽輪機(jī)廠的合作研究,圍繞超超臨界汽輪機(jī)——這一被譽(yù)為“制造業(yè)皇冠上明珠”的重大裝備國產(chǎn)化瓶頸技術(shù),開展了壽命分析和設(shè)計(jì)方法難題攻關(guān),啟動(dòng)了華理工和上海汽輪機(jī)廠延續(xù)至今的產(chǎn)學(xué)研合作歷程,也成為其學(xué)術(shù)研究從石油化工跨入電力裝備的觸發(fā)劑。談及這段經(jīng)歷,軒福貞感慨地說,這不僅是其科研事業(yè)的啟動(dòng)與轉(zhuǎn)型期,而且提升了對科學(xué)與技術(shù)的品味和鑒賞力。筆者認(rèn)為,這或許可以作為天道酬勤的又一個(gè)案例。長期民法之行業(yè),是導(dǎo)致“制造業(yè)”的“壽命分析”問題“汽輪機(jī)關(guān)鍵部件的壽命設(shè)計(jì)這個(gè)項(xiàng)目從立項(xiàng)程序上先是企業(yè)提出,但最初形成合作意向則源于我們的聊天”。目前國內(nèi)的先進(jìn)汽輪機(jī)技術(shù),如百萬千瓦級(jí)超超臨界汽輪機(jī)組和核電設(shè)備等均是由日本三菱、東芝和德國西門子等國外公司引進(jìn),這些產(chǎn)品的核心技術(shù)如壽命設(shè)計(jì)與考核不屬于轉(zhuǎn)讓范疇。這不僅限制了產(chǎn)品的國產(chǎn)化進(jìn)程,而且也長期困擾了企業(yè)技術(shù)人員:高參數(shù)新型汽輪機(jī)關(guān)鍵部件壽命設(shè)計(jì)的依據(jù)是什么?長期使用和服役工況改變會(huì)對壽命產(chǎn)生如何影響?在設(shè)計(jì)中又該如何控制?一次偶然機(jī)會(huì),軒福貞等人了解到企業(yè)技術(shù)人員掛念的這些問題,正是博士期間他跟著導(dǎo)師和課題組承接和參與過的課題涉及的方向,于是說服企業(yè)開始了這一難題的合作。軒福貞當(dāng)時(shí)不可能想到,他和汽輪機(jī)廠技術(shù)員們一次偶然聊天所確定下來的研究方向——大型汽輪機(jī)關(guān)鍵部件的壽命分析技術(shù)——實(shí)際上是觸及到了現(xiàn)代制造業(yè)中的共性難題,是被譽(yù)為“制造業(yè)皇冠上的明珠”超超臨界汽輪機(jī)國產(chǎn)化的關(guān)鍵技術(shù)之一。采訪中,軒福貞給我介紹的這方面信息讓我長了見識(shí):目前國內(nèi)正在開發(fā)的世界上最大核電汽輪機(jī)焊接轉(zhuǎn)子,是汽輪機(jī)設(shè)備里最難也最值錢的部分,要保證其順利運(yùn)轉(zhuǎn),壽命和工藝可靠性的核校技術(shù)居于核心地位。比如標(biāo)明其設(shè)計(jì)壽命30年,壽命分析的核心內(nèi)容就是弄清楚怎么來控制壽命,它何時(shí)會(huì)到達(dá)臨界點(diǎn)?這其中不僅僅涉及到多種新工藝,而且需要考慮新材料等諸多因素。這些年來,軒福貞教授及其團(tuán)隊(duì)的研究方向,經(jīng)歷了從化工設(shè)備的安全評價(jià)、失效分析到先進(jìn)能源裝備的壽命分析和安全控制。去年,軒福貞教授獲得的啟明星(跟蹤)計(jì)劃支持項(xiàng)目,就涉及了核電壓力容器的安全評價(jià)與檢測技術(shù)。談及這些,軒福貞教授自信地說,壓力容器技術(shù)研究是我們專業(yè)的本行,與民用設(shè)備相比,核電壓力容器的安全性要求更高,尤其是需要考慮輻射的影響,通過進(jìn)一步修正和補(bǔ)充,我們目前提出的全壽命分析技術(shù)完全可移植于核電設(shè)備。這次日本福島核電廠的泄漏事故,不幸中的萬幸是壓力容器經(jīng)受住了考驗(yàn),如果這個(gè)設(shè)備一出事情,就真正的不可收拾了。“先進(jìn)的壽命設(shè)計(jì)技術(shù)應(yīng)該體現(xiàn)在,講60年壽命就應(yīng)該是60年,這對設(shè)備的制造技術(shù)要求極高,需要從設(shè)計(jì)、制造和運(yùn)行維護(hù)等全壽命過程來保證”。(有關(guān)設(shè)備全壽命設(shè)計(jì)技術(shù)的相關(guān)介紹請見本期軒福貞撰寫的綜述“機(jī)械結(jié)構(gòu)的全壽命預(yù)測與安全保障”。)對社會(huì)科學(xué)發(fā)展的展望近年來,華東理工大學(xué)在解決工程技術(shù)問題和基礎(chǔ)理論研究方面均取得了令人矚目的成果,這也可從2010年度上海市49項(xiàng)科學(xué)技術(shù)一等獎(jiǎng)中,華理占據(jù)七分之一席位可見一斑。軒福貞教授這些年的工作業(yè)績,也體現(xiàn)了華東理工大學(xué)的這一特色。他的研究不僅獲得國家自然科學(xué)基金和上海市自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目資助,而且承擔(dān)了863計(jì)劃、國家科技支撐計(jì)劃、啟明星計(jì)劃和一大批企業(yè)研究課題。從副教授到破格博士生導(dǎo)師和教授,軒福貞把這些一律歸結(jié)為“運(yùn)氣好”。如果要總結(jié)這幾年的發(fā)展有哪些訣竅,軒福貞說,這應(yīng)該受益于在“從工程項(xiàng)目中提煉出科學(xué)問題”方面做的比較好?！氨热鐗毫θ萜鞯陌踩u價(jià),其本身是一個(gè)工程技術(shù)問題,我們團(tuán)隊(duì)搞了一個(gè)針對壓力容器的失效評定圖,這是一個(gè)工具方法,用于解決工程實(shí)際問題。進(jìn)一步,科學(xué)上的要素就是對壓力容器不同破壞模式和機(jī)理認(rèn)識(shí),利用力學(xué)的、材料的等多學(xué)科交叉的方法,獲取其破壞過程和原理的系統(tǒng)知識(shí),提出根本解決安全問題的方案?！避幐Ｘ懱寡?要真正從工程中提煉出科學(xué)問題其實(shí)是很不容易的,“研究選題需要關(guān)注‘頂天立地’,但應(yīng)用基礎(chǔ)研究則是位于‘天’、‘地’之間,我們也是在朝這個(gè)方向努力,這是困擾大家的難點(diǎn)之一”?？蒲心繕?biāo)導(dǎo)向在跟軒福貞教授交流的過程中,我覺得他對科研評價(jià)、學(xué)生培養(yǎng)等當(dāng)下的熱門話題都有不俗的見解,比如盡管他所在的機(jī)械與動(dòng)力工程學(xué)院這10年來科研經(jīng)費(fèi)翻了10倍。但他清醒地認(rèn)識(shí)到高校教師的第一要?jiǎng)?wù)還是學(xué)生培養(yǎng),科研也要為這一目標(biāo)服務(wù),“做科研僅僅是高校教師的職責(zé)之一,更重要的通過高水平科學(xué)研究帶出一批好學(xué)生。大學(xué)做研究需要從對學(xué)生的培養(yǎng)出發(fā),讓學(xué)生能頂天立地,頂天就是指理論上的建樹,立地是扎根實(shí)際,解決工程問題,形成創(chuàng)新的思維和能力?！睂τ诋?dāng)前熱議的SCI論文考核標(biāo)準(zhǔn)問題,軒福貞教授認(rèn)為,論文發(fā)表是科研成果體現(xiàn)的重要途徑