科研30年院士翟婉明不追功利才能走得更远每经网,EditSprings,艾德思

 

"火车一响,黄金万两'.

去年是改革开放四十周年,也是中国高铁十周年.从无到有,从不具备任何先发优势,到如今建设规模与运营速度均走在世界前列,中国高铁俨然成为一张最亮眼的"国家名片'.

从无砟铁路的研究试验,到第一条快速客运专线建设,从我国第一列自主研制的"中华之星'高速列车试验,再到运营时速350公里的复兴号投运,中国铁路一次次在创新中发展——而翟婉明,作为中国科学院院士/西南交通大学首席教授/国家重点基础研究发展计划(973计划)项目的首席科学家,既是轨道交通科技的创新者,也是中国高铁发展的实践者与见证者.

 

图片由受访者本人提供

他首先提出并系统建立了"车辆－轨道耦合动力学'全新理论体系,相关模型在国际上被称为"翟-孙模型'及"翟模型',得到广泛采用.在国内,该理论及模型被成功地应用于我国列车提速及重载/高速铁路领域20多个重点工程(产品)之中.

2月13日,成都加快建设全面体现新发展理念的城市推进大会举行.会上,成都以改革创新奖表彰了31个先进集体和200名先进个人.作为尖端科研人员,翟婉明位列其中.

在过去我国的高铁发展中,哪些节点堪称里程碑式的创新?目前我国高铁350公里时速已是世界最快运营时速,接下来是否还会有进一步的突破?在更远的未来,科技成果要怎样更好地转化?中国的高铁科技创新又将去向何方?对此,翟婉明在近日接受了<每日经济新闻>的专访.

两个节点性创新

 

每经记者 张建 摄(资料图)

"如今,中国高铁举世瞩目.但谁能想到,不过二十余年前,高铁对我们来说非常遥远,甚至可以说是遥不可及.'

全球范围来看,高铁的诞生在半个世纪以前.翟婉明回忆,上世纪90年代初,自己刚读博士时,"看到国外铁路速度那么高/技术那么先进,我们由衷地羡慕,憋着一股子劲.'

他坦言,当时中国的铁路很落后,经济实力也远没有如今这般强大.因此,"我们开展高铁研究更多是,没能结合到具体工程实践的理论分析研究'——"当时我们觉得,短期内中国几乎不可能有高铁'.

说到这儿,翟婉明顿了顿,仿佛在平息自己激动的情绪."谁能想到,中国高铁的发展,在短短的十多年就能够突飞猛进,在速度和规模上都已跃居世界前列!'

为什么中国高铁能发展如此迅速?在翟婉明看来,成功因素有三:前期的科研积累,后来的引进消化再创新,以及更重要的,国家经济腾飞的支撑.

在他眼里,作为高铁后发国,"站在巨人的肩膀上'确实为我国高铁如此快速的发展提供了可能性."我们引进国外最先进的技术,然后在中国进行消化吸收,在此基础上结合中国不同的地域特点和中国的运输需求,通过再创新,来解决我们自己的现实问题.'翟婉明说.

同时,在翟婉明看来,前期的科研积累也为后期快速"消化吸收',甚至自主"再创新'提供了可能.

中国第一条快速客运专线——秦沈(秦皇岛－沈阳)快速客运专线,就是一个很好的例证."那时我国铁路时速一般都在160公里以下,秦沈快速客运专线当时设计的要求时速则是200公里.'他介绍,其中设置了公里的高速试验段,专门用来试验高速列车,研究高速铁路.

轨道方面,据翟婉明介绍,在包括他在内的科研人员的积极倡导下,在此试验段的三座特大桥上首次进行了无砟轨道试验与实践.相较于传统的维护需求更高的有砟轨道(轨下用碎石作为道床的轨道),无砟轨道具有结构稳定/维护性好等优点."秦沈快速客运专线上无砟轨道的试验成功,为后来中国高速铁路大规模采用无砟轨道奠定了基础.'翟婉明说,他也有幸参与其中,负责无砟轨道结构参数优化与动力性能评估,并承担了其中的一座特大桥上的无砟轨道现场高速试验.

 

图片由受访者本人提供

而对于列车,"中华之星'高速试验列车——我国自主研制高速列车的一个原型,也是在此线路上首次跑到了公里/小时.

"因为是一个全新试验,那时我国别说300公里时速了,就连250公里以上的试验时速都没有.试验列车能跑多高速度?会不会翻车脱轨?这些都不确定'.因此当时,翟婉明回忆,列车的速度试验都是从低速开始,一步一步提高.

"每试一次,再加十多二十公里的速度,看看指标是不是安全.如果安全余量还足够,就把速度再提高进行试验,就是这样一步一步加到了公里每小时——当时这就是中国最高速度纪录,称为中国铁路第一速'.

正因为如此,翟婉明认为这是中国高铁发展史上,一个重要的节点性创新.

客运专线的高速试验段/"中华之星'高速试验列车,这些完完全全是中国人自己创新实现,具有完全知识产权."这就是我们的研究积累,消化/吸收/再创新的基础,否则就只能完全依附于别人.'翟婉明感慨万千.

他认为,正是得益于此,才有了中国高铁另一个节点性创新:时速350公里"复兴号'高速动车组的成功运营."它的研发和投入运营,无疑是我们高铁发展中浓墨重彩的一笔'.

翟婉明一直是中国高铁提速至时速350公里运营的积极倡导者和推动者.在他看来,"复兴号'的投运,提升了线网时速,对交通和经济意义重大,是继科研积累/引进吸收之后,中国高铁"再创新'的标志性事件.更重要的是,"这使我们成为世界上铁路运营速度最高的国家,这对于将来行业标准的制定意义重大,为下一步'引领高铁发展'提供了可能'.

不过,翟婉明也坦言,"目前我们还不能完全说是领跑者.更准确地说,我们现在应该是处于并跑到领跑之间的过渡阶段'.

他提到,我国轨道交通事业发展的确很快,但是在高铁发展中,与德日法等高铁原创国相比,在一些方面仍有差距."我们的未来梦想是'引领世界高铁发展',但也不能盲目自大'.

"时速400公里动车组正研制'

 

每经记者 张建 摄(资料图)

一切过往,皆为序章.

经历了飞速发展的十年,我国高铁的未来又该剑指何方?在翟婉明看来,未来想要真正"引领'发展,既要速度和效益两手抓,也要技术和标准两头硬.

高速铁路,到底速度能"高'到什么程度?这似乎成了高铁科研的终极命题.

如今,我国高铁的350公里时速已是全球最高运营时速.那么接下来,这一速度是否还将有所突破?对于这个问题,翟婉明首先提到的是"超级高铁'.

他指出,时速要提到500公里以上,不可避免的要解决一个问题,就是空气动力问题——"空气阻力/气动效应/能耗噪声等指标,都是随着速度呈幂次方迅速增长的.为了再大幅度提速,真空管道的想法应运而生'.

不过,翟婉明坦言,这个概念早在上百年前就曾被提出,但无论是国外马斯克的Hyperloop,还是国内西南交通大学正在研究的超高速磁悬浮技术,"应该说仍处于探索阶段,积极的研究更多还是为了更长远的未来.到能够载客民用/完全商业运营还有很长的路要走.'

 

图片由受访者本人提供

那么在速度突破上,是否有更近/更可期待的"未来'呢?答案是肯定的.

据翟婉明向<每日经济新闻>记者透露,这其实也是当下国家重点研发计划的项目之一."目前,时速400公里的高速动车组正在研制,试验样车很快或将面世'.

除了速度上的科研突破,在翟婉明看来,"中国想要引领发展,更应该通过研究/实验和实践来回答世界:综合考虑经济性/安全性/可靠性/可持续性之后,'最合理的速度'究竟是多少'——总而言之,就是找到那个"平衡点'.而未来发展的另一个重点,应落在运营维护技术方面,最终又落实到运营维护标准的研究制定和检测监测安全预警体系的建立.

他指出,我国现在最高运营时速已达到350公里,技术也正趋于成熟."系统不停在运行,性能必然会演变甚至劣化'.因此他认为,需要研究揭示系统动态性能演化规律及状态控制策略,这也正为我国的运营维护技术研究,提供了最好的试验场和数据库.

据翟婉明透露,目前他最主要的工作之一,正是高铁运营维护标准的基础研究.他正在承担国家自然科学基金重大项目"高速轨道交通系统动力学性能演化及控制',这也是高铁领域首个自然基金重大项目.该研究项目以西南交大为主体,集合了全国相关的科研力量.项目正进入第二个年头,未来将有望为相关标准的制定,提供必要的理论依据.

"每个环节都应向转化靠一步'

 

每经记者 张建 摄(资料图)

正如科研创新推动中国高铁发展,人们越来越关注,科技创新成果怎样才能更好地落地,科学技术怎样才能更好地转化为现实生产力,让中国高铁的腾飞也能出现在其他领域.

"科研成果转化是比较头疼的事,您的成果是好成果,创新性很强,但到了实际中和社会的一些产业中,一时半会儿还就用不上.'翟婉明说,从成果到实际中,有一个中间过程,这就是技术转移转化的问题.

他指出,问题难就难在,中试环节有很多在纯粹科研中常常没有考虑到的意外因素和实际问题."不同的产业,全是个性化的/千差万别的.因此成果转化问题,在每一个产业应用中,可能完全不同,中间环节没有弄通,它就用不上.'

总体来看,可行的办法是抓住根本,从"积极性'入手,让每个细分领域的人更有动力去钻研成果落地中个性的问题.

翟婉明表示,目前国家和地方都很重视科技成果转化问题."一方面,国家出台了一系列激励政策;另一方面像西南交大及其所在的成都,也相继出台了很多促进科技成果转化的政策办法.这几年,从上到下已经看到很好的成效'.

除此之外,他认为城市是以产业为骨架,是科研最好的试验场;高校则是以科研为主,是产业问题最好的追问地."因此,科研成果落地,还需要这两个关键环节都共同发力.'翟婉明笃定地说.

一方面,就城市的产业部门而言,他意见应"更积极地对接,提供科研应用条件和产业化场所,以及包括资金等各方面支持'.

同时,企业拥有最大量的现场产业化技术人员,企业技术人员和高校科研人员应更积极对接,提供产业实践中的经验和问题.

政产学研用一体,"每个环节都应向中间转化领域靠一步'.

另一方面,所谓"仰望星空,脚踏实地'.在他看来,对高校的科研人员而言,完全搞基础理论研究的"可以海阔天空地去做探索研究创新';但从事工程相关的科技人员,"我们必须要落地,或者说我们的最终目标,还是应该为了生产实际'.

翟婉明语重心长地说,科研创新,面向生产实际并非难事.最难的是,大部分研究难免超前,在最终成功应用之前,不仅要面对外界可能出现的"纸上谈兵'的质疑,更可能因"前无古人'的完全创新面对不断的挫折,而产生自我怀疑.

"就像我当初的研究,那时中国铁路还没有如今这般强大时,科研是很难的,实践更是痴人说梦.但如果当时放弃前沿基础理论研究,等到铁路提速/高铁发展到急需动力学理论来支撑系统动态安全设计,甚至需要拿出某个具体问题解决方案时,我也就束手无策,更遑论有了理论应用的大舞台'.

翟婉明说,今年是他做铁路科研的整三十年,如今他对"科研最大的困难,便是没有最大的困难'感受颇深——"这是一条寂寞且多荆棘的路,但充满欢乐,在您攻克一个个科研难关之时'.科技创新是很难的,创新成果落地过程中遇到的困难,可能更琐碎."只有保持一颗始终坚韧/不追功利/甘愿寂寞的心,才能在科研道路上走得更好/走得更远'.

 

 

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