http://www.sciencehuman.com 科学人 网站 2010-10-12
将军院士:让潜艇装上“中国心”
海军工程大学教授马伟明率团队打破国外垄断,20多项成果为世界首创
我们不是比别人聪明,而是比别人勤奋。一年365天,我们没有星期天,没有寒暑假,连过春节都只休息1天,基本天天在搞,1年顶别人3年。
对一些高科技,不少人首先问西方发达国家有没有。西方国家有了,我们才搞。没有,便认为你是疯子、骗子,我就偏不信这个邪。
——马伟明
海军工程大学教授马伟明,在很多同事和同行看来,他是一位具有传奇色彩的年轻科学家,也是位成就非凡的将军院士:34岁破格晋升教授,38岁成为博士生导师,41岁当选中国工程院最年轻的院士,42岁晋升海军少将军衔,荣立一等功……
他在世界上最早提出“电力集成”理论,先后攻克制约国家、军队装备发展的重大技术难关近千个,有20多项成果为“世界首创”、“国际领先”。马伟明到底有什么绝活?
曾在马伟明团队担任客座教授的清华大学教授王祥珩说,一是因为马伟明带头拼命干,形成模范效应;再就是他敢为人先,敢于接手重大课题。
马伟明常说,很多人水平是够的,但是胆子不够大。
十年攻克“不可能的妄想”
“为不受制于人,核心技术必须国产化,否则,我们永远只能拴在别人的裤腰带上过日子。”
有人形象地把动力系统比作现代舰船的“心脏”,心脏的好坏直接影响潜艇的生命力。据公开资料显示:自1902年以来的100多年间,美、俄、英、法等国海军潜艇共发生过434起较大事故,除战时损伤外,一半以上都与动力故障有关。
过去,我海军潜艇电机设备主要依靠进口,严重制约海军战斗力建设。“为不受制于人,核心技术必须国产化,否则,我们永远只能拴在别人的裤腰带上过日子。”面对国外的技术封锁,马伟明态度坚决。
舰艇体积重量有严格限制,怎样在这种情况下提供高品质、大容量的交直流电力,一直是世界各国海军致力追求的目标。经过研究论证,马伟明在国际上率先提出电力集成的技术思想,即用一台电机同时发出交流和直流两种电。
用一台电机同时发出交流、直流两种电?当时,国内外电机界都认为,这是“不可能实现的妄想”。
然而经过十年的艰苦攻关,马伟明创立了三相交流和多相整流同时供电的发电机基本理论,攻克了这类电机电磁参数计算等关键技术,成功研制出世界上第一台交直流双绕组发电机系统,并获得国家发明专利。
2002年,交直流发电机工程样机通过鉴定,正式生产装备部队。从此,我海军新型潜艇有了一颗坚强的“中国心”。
经过科技部专家组多轮严格评审考察,“双绕组发电机供电系统”已被正式确定为2010年度国家科技进步一等奖。
“你不懂,我可以免费教你”
马伟明的性格特立独行,那就是尊重科学,不崇洋媚外,不迷信权威。
马伟明时常告诫研究所的成员:不要崇洋媚外,要尊重科学。马伟明在这个问题上身体力行。
十多年前,我国从某国引进的一大型装备发电机系统发生重大故障。上级命令马伟明团队部分人员前往现场参与事故鉴定,并授权马伟明为首席专家,参与中方代表团与外国代表团的谈判事宜。
经过现场勘察,马伟明和他的老搭档刘德志很快就给出了结论:发电机设计先天不足,责任完全在对方。
但对方矢口否认中方结论,并指责中方违反操作规程。在他们的代表团里,10人中有8人拥有总设计师、总工程师头衔,他们强硬地表示,中方并无发电机设计图纸,无法从本质上提出反驳证据,“你们所说的一切,只不过是主观臆断而已!”
然而,马伟明立即摆出了一张比对方大10倍的图纸。原早在谈判之前,马伟明和同事经过多次模拟试验,已经得到核心数据,并绘出了设计图纸。“天哪,太不可思议了!这张图纸和我们设计的图纸完全一样!”一位外方专家禁不住喊出声来。尽管如此,他们仍然说:“你们的理论太离奇,我们听不懂!”
见对方如此强词夺理,马伟明回应,“我们是在讨论科学!你不懂,我可以教你!”一旁的翻译觉得有点震惊,久久没有张口。
“照直译!”马伟明说,“再加一句:我分文不收,免费教!”
正如同事所说,这件事很“提气”,这正体现了马伟明特立独行的性格,那就是尊重科学,不崇洋媚外,不迷信权威。
“培养人才要舍得花大价钱”
哪怕是花数十万,甚至百万、千万的实验设备,只要是科研需要,人才培养需要,即使借钱也在所不辞。
马伟明带领团队的科研经费动辄千万,但他表现得非常“抠门”:曾为一张打印纸而恼火,规定“非本所人员不得到本所打印”;出差在外,能坐火车不坐飞机,能坐硬卧不坐软卧;非急事不得坐飞机,未携带涉密资料时一般不坐软卧……
但是,在人才培养方面,他却大方得很。“不舍得大手笔投入,那是培养不出大人才的!”哪怕是花数十万,甚至百万、千万的实验设备,只要是科研需要,人才培养需要,即使借钱也在所不辞。
中科院物理研究所硕士研究生赵治华调入马伟明团队后,马伟明为他投了不止1000万的科研经费。然而,前3年,赵治华没有搞出一个课题,没出一个成果,没发表一篇论文。一些人开始认为这个小伙子可能水平不行,但马伟明并未放弃。
三年未鸣,一鸣惊人。第4年,赵治华发表了第一篇论文,就立即在国际上引起轰动。现在,赵治华已经成长为重点实验室电磁兼容研究方向的首席专家。
对于人才,马伟明有自己的观点:“培养人才,我不着急看一时的成功或失败,我要看这一年你是不是穷尽了所有可能的办法。只要你努力了,即便结果是失败的,我仍然会给你很高的分,用你的努力来给你定岗位津贴。”
清华大学教授王祥珩在担任马伟明团队的客座教授期间,曾经算过一笔账:自马伟明当选院士以来,为培养人才花费就以亿计。他连连感叹,“你们为了培养人才,真是花血本啊!”
“我想做学问,对当官不感兴趣”
“盯着名誉,科研之路注定不会走远;盯着权力,科研大门必将你排除在外。”
常言道:学而优则仕。这个道理在马伟明这里一点都不灵。上世纪90年代末,马伟明还只是一名崭露头角的教授,还没有当选为院士。但一位了解他的高层首长视察学校时,却点名要见他。首长告诉他:“组织上要选拔年轻干部担任校领导,经过考察,你是重要人选。如果你愿意,准备任命你为副校长。”首长还进一步交底:“有机会再接任校长。”
“我想专心做点学问,对当官不感兴趣!”马伟明平静地表示婉拒。得知此事后,有人说马伟明“不识抬举”,还有人说马伟明是典型的智商高“干傻事”,到手的高官厚禄都不要,你还想追求什么?
任由外界评说,马伟明仍然埋头做他的学问。正如马伟明自己的一句“名言”所说,“盯着名誉,科研之路注定不会走远;盯着权力,科研大门必将你排除在外。”
■ 人物简介
马伟明 1960年4月生,中国工程院院士,海军工程大学电力电子技术研究所所长、教授、博士生导师,海军专业技术少将军衔。
马伟明长期致力于舰船电气工程领域研究,在国际上率先提出“电力集成”的技术思想。先后获国家科技进步一等奖2项,国家技术发明三等奖2项,军队科技进步一等奖4项,申请专利38项,为国家科技进步与国防装备建设做出了突出贡献。
马伟明所带领团队2008年获“中国人民解放军科技创新群体奖”。马伟明团队的精神被总结为“5加2”(工作日加双休日)、“白加黑”(白天加黑夜),这也是他们20年来创造出诸多“世界首创”、“国际领先”的制胜之道。
本报记者 郭少峰
[新京报]
当之无愧的中国骄傲
——记世界电气领域专家、海军工程大学马伟明院士
34岁破格教授,38岁成为博导,41岁当选院士,42岁晋升少将,专业技术一级,一等功臣……
海军工程大学教授马伟明,一位具有传奇色彩的年轻科学家,在世界上最早提出电力集成理论,先后攻克制约国家、军队装备发展的重大技术难关近千个,有20多项成果为世界首创、国际领先,当之无愧的中国骄傲!
新型战舰的“中国心脏”
“核心技术必须国产化,否则我们永远只能拴在别人的裤腰带上过日子。”在海军工程大学,大家都知道马伟明脾气犟、性子急。
那年,即将担负执勤任务的某型主力潜艇充电发电机突然出现严重故障,导致该型潜艇全部停航,部队上下心急如焚。
“我是海军的院士,装备出了问题,我不去研究,海军还要我这个院士干什么?”
经过几十个日夜、近千次的反复实验之后,马伟明和战友们终于模拟出了与故障装备完全相同的故障形态。很快,一套详细的技改措施,连同整个事故的分析报告出炉,“趴窝”3个月的潜艇,又重新起航了。
有人形象地把动力系统比作现代舰船的“心脏”。过去,我海军潜艇电机设备大多依靠进口,严重制约海军战斗力建设。舰艇体积重量有严格限制,怎样在这种情况下提供高品质、大容量的交直流电力,一直是世界各国海军致力追求的目标。经过研究论证,马伟明在国际上率先提出电力集成的技术思想,即用一台电机同时发出交流和直流两种电。
用一台电机同时发出交流、直流两种电!当时,国内外电机界都认为这是“不可能实现的妄想”。
马伟明不信邪。10年攻关,马伟明创立了三相交流和多相整流同时供电的发电机基本理论,攻克了这类电机电磁参数计算、系统稳定性、传导干扰预测及其抑制、短路电流计算等关键技术,成功研制出世界第一台交直流双绕组发电机系统,并获得国家发明专利。
交直流发电机工程样机通过鉴定,正式生产装备部队。从此,我海军新型潜艇有了一颗坚强的“中国心”。
然而,马伟明对这一领域的探索没有止步。随着大型战舰对舰载电力需求的快速增长,马伟明提出研制体积重量更小、发电容量更大的高速感应整流发电机供电系统的设想。
有关资料显示,西方发达国家几年后才相继开展了这方面的研究。而就在他们刚刚迈入这道门槛之际,“急性子”的马伟明已经成功研制出高速感应整流供电系统的全尺寸样机,又一次确立了我国在多相发电机整流供电系统理论研究和工程技术上的世界领先地位。
电力世界的“中国权威”
马伟明有一种特立独行的性格,那就是尊重科学,不崇洋媚外,不迷信权威。
几年前,我国从E国引进某大型发电机系统发生重大故障。经过现场勘察,马伟明和同事很快找到症结:发电机设计先天不足,责任完全在E方。
作为中方首席专家,马伟明参与代表团与E国代表团谈判。谈判刚刚开始,E国代表团便矢口否认中方结论,指责中方违反操作规程。他们还得意地拿出一份图纸,趾高气扬地说:“先生,这是我们的设计图纸,你们所说的一切,只不过是主观臆断而已。”在他们看来,我方没有发电机设计图纸,无法从本质上提出反驳证据。
令E国代表做梦都没想到的是,早在谈判之前,马伟明和同事经过多次模拟试验,已经得到核心数据,并绘出了设计图纸。
当马伟明把那张比E方大10倍的图纸摆在谈判桌上时,10名E国资深电机专家顿时目瞪口呆。
“天哪,太不可思议了!这张图纸和我们设计的图纸完全一样!”一位外方专家禁不住喊出声来。
但他们仍然强词夺理:“你们的理论太离奇,我们听不懂!”
“先生,我们是在讨论科学!”马伟明指着图纸,大声吼道,“你不懂,我可以教你!”
一旁的翻译被这突如其来的怒吼惊呆,望着马伟明久久不敢张口。
“照直译!”马伟明厉声道,“再加一句:我分文不收,免费教!”
这次,E方人员显然是听懂了,证据面前,他们不得不低下高昂的头颅。
一句“你不懂,我可以教你”,吼出了中国当代科技工作者的豪情壮志,在世界高科技舞台上挺起了中国人的腰杆脊梁。
让中国工程技术人员感到提气事情可不止这一件。几年前,我国采用新一代舰船综合电推技术的新型舰船项目上马。一些国外的大型电气集团看到了商机,纷纷找到马伟明,要求开展合作。
早就成竹在胸的马伟明提出了一个听起来有些“不合理”的条件:从发电变电到配电,硬件全部采用中国产品,只是把中国人并不太成熟的相关技术交给外方来做。但是,出了问题,责任由外方承担。
当然,马伟明也不是蛮不讲理的人。他告诉外方,在接口技术上你们可以提要求,我们做不到我可以承担责任。
一直处于欧美技术前沿的两家大型电气公司,被马伟明这种毫无商量余地的自信底气所震撼。他们深知,这位黄皮肤黑头发的中国教授马伟明,是电力推进系统的权威。最后,他们不得不同意了这种近乎苛刻的合作模式。
什么叫世界领先水平?马伟明的理解是:“你开辟了一个研究方向,始终有人跟着你做,这才叫是领先,否则,即使首创而无人跟踪,也谈不上领先。”
创新王国的“中国制造”
马伟明是一个把“国家利益”举过头顶的人。
马伟明率领的科研团队与国内电机厂有着多年合作。一次协作中,他了解到,我国虽然能自主生产2兆瓦级永磁直驱发电机组,但与机组配套的并网变流器却全部依赖进口,严重制约我国风电产业发展。
马伟明决心利用多年的技术积累和团队力量,打破外国人的技术垄断。他们费时两年多,成功突破大功率变流器的多项关键技术和设计瓶颈,研制出具有自主知识产权的2兆瓦级永磁直驱风力发电变流器。
经鉴定,这一“中国创造”为我国大功率直驱风力发电变流器技术国产化与产业化提供了技术支撑,填补了国内空白,达到了国际先进水平,具有重大的社会和经济效益,并在系统效率及电压谐波等指标上均优于国外同类产品。随后,马伟明和他的团队趁势将3兆瓦级风力发电变流器研制了出来,接着又开始研制5兆瓦级风力发电变频器……
这些成果的诞生,不仅能满足未来直驱式风力发电应用的需求,还可以拓展到船舶、飞机等其他应用领域,对于新能源、分布式发电技术的国产化具有重要的推动作用。
中国人把大功率风力发电变流器研制成功了!这一消息刚一公布,立即在世界上引起强烈反应。为了继续占有中国市场,当年,外国进口给中国的风力发电变流器,便从230万元一台,一路狂跌降到每台98万元。
维护国家利益,提升“中国制造”的品质,一直是马伟明内心世界最朴素的愿望。
“固有振荡”是困惑电机界的世界性难题。我军新一代潜艇引进某国M公司供电系统的第一次技术谈判中,马伟明曾善意地向M公司专家提出这个问题,但对方当时不屑一顾,傲慢地表示自己的产品不存在问题。
他们不能想像眼前这位瘦弱的中国人能解决这个问题。在1800多个日日夜夜里,马伟明和他的团队不分白天黑夜,没有假日周末地连轴转。他们从大量的实机试验做起,电机拆了装,装了拆。测量、记录、分析,几十万组的数据、难以计数的示波器图形,试验记录和报告堆满了半间屋子。
马伟明成功研制出“带整流负载的多相同步电机稳定装置”,发明了带稳定绕组的多相整流发电机,从根本上解决了“固有振荡”这个世界性难题,并获得国家发明专利。
几年后,马伟明代表中方远赴欧洲M公司验收进口设备时,直捅设备的“软肋”,振荡问题暴露无遗。
这是一次科学上的巅峰较量。难道中国已解决发电机整流系统振荡顽症?M公司的技术人员很快就从英国出版的世界专利索引权威刊物《DERWENT》上得到证实。在“带整流负载的多相同步电机稳定装置”的发明专利条目下,赫然标注着:“中华人民共和国,海军工程大学马伟明等。”
这是一个富于戏剧性的变局:8年前,中国与M公司谈判引进其专利技术和生产线,但遭到M公司的断然拒绝:“只卖产品,不卖专利”。时过境迁,现在M公司反过来购买中国人的专利技术。而且,为使用一次“中国制造”,不得不支付了250万元人民币。
不久之后,M公司又将那套在公司内部都被视为核心机密的12相发电机整流系统的设计图纸,心甘情愿地送到中国,接受中国人的审查,请中国人指导改进。
近年来,马伟明率领他的团队,先后承担国家自然科学基金项目、国防建设中具有全局性战略性重大课题、军队重大科研项目40多项,在电力集成化发电技术、独立电力系统电磁兼容、电力电子技术等研究领域,取得了一批具有完全自主知识产权的创新成果。在中国工程院的科学讲坛上,在国际国内的高端学术峰会上,马伟明团队的创新理论与领先技术一次次为军队、为祖国,赢得赞誉!赢得喝彩!
[科技日报]