半岛聚焦丨2021年度青岛市科学技术最高奖,这两人拟获奖!一起倾听他们的初心故事

2022-08-16 20:28 大众报业·半岛新闻阅读 (32001) 扫描到手机

8月16日,记者自市科技局获悉,2021年度青岛科学技术奖评审委员会评审工作已经结束。根据《青岛市科学技术奖励办法》的规定,现将2名市科学技术最高奖建议授奖人选进行公示。公示显示,中国海洋大学、山东科技大学崔洪芝,自然资源部第一海洋研究所乔方利拟获2021年度青岛市科学技术最高奖。据了解,公示期自2022年8月15日至8月29日。

崔洪芝:初心如一,科技报国

自1989年硕士毕业到山东科技大学以来,一晃三十余载,崔洪芝始终工作在教学和科研工作的第一线,脚踏实地做科研,诠释了一名科研工作者平凡中的伟大。

立德树人,为国育才

崔洪芝经常挂在嘴边的话是,学高为师,身正示范,只有不会教的老师没有学不好的学生。这句话是她读硕士研究生时,她的导师李承欧教授对她说的。

为了践行这一寄语,她从30年前站上讲台开始,就虚心向老教师请教,进课堂听课观摩,密密麻麻地记下自己的听课心得和学生的课堂反应;为了上好每门课,她首先研究学生所学专业的行业发展前景、课程体系和所上课程的地位作用,从致用觉度?激发学生的学习兴趣;为了备好每节课,她大量查阅相关参考书,优化教学内容,即使现在也是如此;为了上好每一节课,她课前熟悉学生、课上与学生互动、课后与学生交流,并根据自己的讲课感受和学生意见,认真完善教案,几十年如一日始终未改。崔洪芝能叫上每一个教过的同学的名字,有一次一个学生因生病未能赶上崔洪芝教授的《金属热处理》课程,专门请同学带着录音机将崔老师的课程录下来,学生说:听崔老师的课每一堂都有不同的收获,每一堂都不舍得落下。

每级新生入校,学生最期待的是听她进行专业引导。面对一双双纯洁而又困惑的眼睛,她结合国家经济社会发展的巨大成就和挑战,用“‘材,可通穹宇,料,可定天下’。材料是人类赖以生存和发展的物质基础,是发展现代工业的基石,是现代科技进步的核心。大国重器,科技振兴,离不开新材料的研究和开发,离不开代代材料人矢志不渝的卓越奉献。学习材料,其乐无穷;研究材料,奥妙无穷;开发材料,创意无穷;发展材料,潜力无穷”……这些不是辞藻金句堆砌,而是发至肺腑感言,坚定了学生学习材料专业的信心,激发起了学生学好所学专业的热情。

严师出高徒。在她的亲自指导下,多名本科生在学期间一作发表了SCI论文,获得推免资格,有的通过免试推荐和统考到北京大学、清华大华攻读硕士研究生。她培养的博士生、硕士生,大多数已在金属材料加工领域成为兼具理论底蕴与实践能力的行业骨干,有的成为重点大学知名教授,有的成为企业老总,有的在北大、清华等学校继续深造,有的成为大型企业的技术骨干。

坚定初心,科研报国

谈到了自己从事科研的初心,崔洪芝说,“从大学到读研究生到工作,在30多年的时间里,我对科研的最早的兴趣来自什么?来自于读大学时老师经常说:咱国家材料、装备不过关,我们想进行海洋勘探,勘探不了;我们想深井作业,实现不了……原因是什么?材料不过关!这使当时十六七岁的少年深切感觉到材料多么重要,下定决心将来要做科研,要读研究生,要为祖国开发新材料。1989年硕士毕业后来到山东科技大学,一直就是科研的这种浓厚的兴趣,攻克材料难题这种强烈的追求,一直伴随着我,这就是我的科研初心。”

近年来,针对材料的磨损、腐蚀性能不足,材料性能要求多样化、成本居高不下等一个个“硬骨头”严重制约着发动机缸体、曲轴、矿井大型液压立柱等技术的发展,崔洪芝带领团队迎难而上,鼓励大家,“我们承担的是国家重大科技项目,要为国家、行业、企业负责”。经过近五年的研发,开发了耐磨蚀组合材料以及高通连制备技术,“通俗来讲,就是通过计算设计、高通量制备及表征技术,针对不同工况要求的靶向性能,快速优化出最佳性能的材料和工艺,给关键的零部件穿上‘量身定做’的耐磨耐蚀‘防护衣’,可延长使用寿命3倍以上。”

涉海高品质金属材料、能源材料、高性能材料、极端环境下的耐磨蚀材料……一项项新技术在崔洪芝的攻关下,应运而生。近年来,崔洪芝主持国家级、省部级项目11项,在国内外重要刊物上发表科研论文130篇,获发明专利35项,软件著作权3项,以第一完成人获得国家科技发明二等奖、国家科技进步二等奖、山东省科技进步一等奖、山东省技术发明一等奖等。

谋势而为,错位发展

2007年,崔洪芝初任院长时,学院成立仅3年,教工30多名,规模小、底子薄,面临挑战、困难可想而知。但她与大家一道研判新材料的发展机遇,分析学校和材料学科在长期服务矿山行业中形成的基础和优势,确立了“以教学为中心,以内涵建设为主线,以科研为重点,以学科建设为龙头,教学支持科研,科研反哺教学,实现提升高度、拓展宽度、延伸长度”的立体式发展发展思路,推动学院跨越式发展。

在人才培养方面,坚持以本为本,巩固提升本科教学评估成果,对接工程教育专业认证,深化教育教学改革,完善青年教师成长计划、师生评教评学制度,修订人才培养方案,促进教学团队建设。学院形成了由其领衔的领军人才团队,涌现出了一批教学名师、学生心目中的好老师;专业建设成效逐渐凸显出来,其中金属材料工程专业已建设成为山东省特色专业、山东名校工程建设重点专业、山东省一流本科专业建设点,2019年通过了工程教育专业认证申请。

在学科建设方面,她积极倡导“顶天立地”,主动贯彻国家科研发展战略,对接区域经济发展需要,布局学科方向,厚植学科特色。同时,强调基础研究与应用研究并重,材料学科ESI于2019年9月进入全球前1%。学院建成了山东省金属材料与表面工程示范技术研究中心、山东省高校海洋耐磨蚀材料与表面改性重点实验室、山东省海洋耐磨蚀材料工程实验室3个省部级学科平台;2个山东省重点建设学科和1个山东省泰山学者设岗学科。

在教学和科研队伍建设方面,她坚持引进与培养并举、挖大树与育好苗结合,强化人才队伍建设。经过长期努力,学院已培育出了几支80后年轻人为骨干的创新团队。崔洪芝特别重视青年教师的成长。照她的话说:“将年轻人发到跑道上,自然就能跑起来”。她希望带动和激励很多优秀的年轻人快速成长起来,希望他们放眼未来,出更多的创新成果,希望他们的发展像“射线”而不是“线段”,在她的培养下,一批年轻人快速成长起来。

雄关漫步真如铁,而今迈步从头越。期待崔洪芝和她的团队成员、同事团结一致,攻坚克难,如期实现宏伟蓝图。

乔方利:潜心探海三十载,数值预报立潮头

控制气候变化的源头在哪里?很多人会说是大气,科学事实却是:海洋在气候变化中起核心作用。人类活动引起全球热量的增加,其中90%进入了海洋。可以说,如果没有海洋这个巨大的“空调”,人类将难以适应气候变化。然而,海洋又很“善变”,人类对于海洋灾害的认识依然有限。自然资源部第一海洋研究所副所长、研究员乔方利,就是一位潜心研究海洋“脾气”、预测海洋和气候未来变化的科技工作者。

从事海洋科学研究30多年来,乔方利在海洋与气候模式发展、海洋多运动形态相互作用、海洋湍流与海气通量等领域建树颇丰,创造了一系列“国际首次”。在乔方利及其科研团队的不断努力下,我国海洋和气候数值模式研究实现了跨越式发展。

自然资源部第一海洋研究所副所长、研究员乔方利。海洋一所 供图

长期勤学苦读,立志揭开海洋神秘的面纱

1966年,乔方利出生于山东省庆云县的一个农民家庭。他很早便承担起了家庭责任。在邻村读初中时,每天他要在家与学校之间往返数次,放学后先做完家务再学习,经常在煤油灯下学习到深夜。做饭、割草、锄地、赶车,农村的活计他样样精通。儿时的艰苦生活也让他明白,唯有读书,才能去看看外面的大千世界。后来,他家5个兄弟姐妹全部考入大学,在当地传为美谈。

从小学到高中,乔方利学习成绩优异。1984年,乔方利以全县第一的成绩考入山东海洋学院(今中国海洋大学)海洋系物理海洋专业。上大学后,乔方利对物理海洋兴趣十足,如饥似渴地汲取知识。大学期间,乔方利的成绩一直名列前茅,毕业时成为全校8名保送攻读硕士研究生的学生之一。

原创海洋耦合模式,引领海洋模式发展

大学毕业后,乔方利进入原国家海洋局第一海洋研究所(现自然资源部第一海洋研究所)工作,海洋与气候的预测规律成为他的研究重点。乔方利说,研究海洋一般有两种方式,一是海洋观测,二是海洋模式。他的研究主要围绕后者。

乔方利认为,海洋模式的发展体现了一个国家的综合科技实力,但长期以来,海洋模式都由海洋科技发达国家主导。而且,从海洋模式诞生至今,所有的模式一直存在巨大的共性偏差,严重制约了海洋环境的精细化模拟和预报。

为此,乔方利与他的博士导师中国工程院院士袁业立一起长期攻关。经过大量研究,他们认识到以往海洋模式的研究忽视了海浪的作用,并由此揭示了海浪产生湍流的机制,发展了浪致混合理论,在国际上率先实质性地将海浪、潮流、环流在模式中耦合起来,建立了全球首个“海浪-潮流-环流耦合”的海洋模式,大幅提升了上层海洋混合层的模拟与预测能力,实现了我国海洋模式的跨越式发展。时至今日,美国和欧洲国家均通过应用浪致混合理论,显著改进了其数值模式。

由于运算量巨大,发展海洋模式必须通过超级计算机实现。乔方利率团队与清华大学合作,通过使用“神威·太湖之光”超级计算机,突破了并行计算的若干关键技术,使用了全机1000多万个CPU核,在全球范围内首次实现了海洋模式超千万核的高效并行,并行效率高达36%,处于国际前沿水平。

利用原创的浪致混合理论,乔方利团队建立了先进的海洋环境业务化预报系统,并向国际社会发布,结束了东南亚地区没有海洋环境预报能力的历史。自2016年起,该预报系统已在泰国和马来西亚等国家实现业务化应用。2018年,乔方利被选为联合国“海洋科学与可持续发展十年规划(2021-2030年)”专家委员会成员,参与未来国际海洋政策的制定。

建立新型台风预报模式,大幅度提高台风强度预报水平

长期以来,台风对沿海国家人民的生命财产安全构成巨大威胁。过去近30年,世界各国科学家通过联合技术攻关,大大提升了台风路径的预报精度,但台风强度的预报却几乎没有进展。

乔方利认为,台风强度预报技术一直没有突破的原因是缺乏对海洋与大气界面精细物理过程的科学认知。他带领团队,经过十余年科技攻关,在海气界面湍流过程这一国际难点问题上取得了突破:发现波浪破碎产生的飞沫可以大幅度增加海洋与大气之间的热量传递,从而使得预报的台风变强;而波浪产生的湍流混合以及降雨过程则可通过降低海表温度减少海气之间的热交换,使得预报的台风变弱。

基于上述认识,乔方利团队发展了一套适用于台风科学研究及实际预报的海气耦合新型台风模式。2018年,海洋一所正式对外发布了这一新型台风模式,目前正与国家气象部门合作,为进一步提升台风的业务化预报能力继续攻关。

建立新型气候模式,提升人类应对气候变化的能力

气候模式是气候预测的核心,但是目前建立的气候模式均存在巨大偏差。因此,如何降低气候模式的共性偏差,成为摆在世界科技工作者面前的重大科技难题。

自2004年起,乔方利开始布局气候模式研发,通过改进海洋模式,进而改进气候模式。2013年,乔方利团队建立了世界首个包含海浪的气候模式,显著降低了气候模式的共性偏差。在他们的带动下,世界气候模式研发的尖端学术机构,如美国的地区流体力学实验室等,开始纷纷测试波浪的作用,并显著改进了其模式效果。

2020年,乔方利团队又把海浪飞沫等物理过程引入到气候模式中,成功实现了第二代地球系统模式研发,模式性能得到大幅提高,使我国进入了气候模式研发的世界科技“第一方阵”。

预报系统业务化应用,为海上重大事故处置提供科学支撑

乔方利说,他的研究领域听起来不好理解,但实际上跟百姓的生产生活息息相关。这些年来,在一些重大海上突发事件中,乔方利率团队运用其研究成果,为海上重大事故的现场处置提供了重要的科学支撑。

2006年,渤海发生大面积溢油叠发事故。乔方利及其团队经过两个月的连续奋战,最终确定了肇事船只,准确预测了漂油的运移路径。

2008年,黄海暴发严重的浒苔灾害。乔方利根据海洋模式的计算结果绘制流场,迅速查清了浒苔在青岛聚集的原因,并提出了浒苔通道理论,极大提高了打捞效率。

2011年,日本福岛发生核泄漏。乔方利带领团队,利用不到一周时间预测出核物质在大气和海洋中的扩散路径,并发表了全球首篇关于福岛核物质扩散的科学论文。

2018年,泰国普吉发生沉船事故。乔方利率领团队与泰国科学家密切合作,快速提供了搜救“靶区”,其精准性得到了搜救结果的验证。

……

在这些海上重大事件应急处置中,乔方利建立的海洋模式的精准性得到反复验证。乔方利也从中得出了更多思考:“科学根植于大众,服务于大众,科学工作者应该响应国家号召,把论文写在祖国大地上。”

谈及未来目标时,乔方利说,他一直在思考建立包括“山水林田湖草”和海洋在内的生态模式。“没有模式做定量化科技支撑,就难以真正理解海陆统筹的生态系统,也难以回答诸如地球系统的水平衡这样的科学命题。作为科技工作者,立足国家需求、发挥学科优势,是我们的使命和责任,为自然资源部‘两统一’职能提供准确、量化的科技支撑是我们一直为之努力的研究目标。”乔方利对记者说。


大众报业·半岛新闻综合整理,素材来源:半岛全媒体记者 王丽平、山东科协、中国自然资源报等