精一事 终一生——记天津大学建筑工程学院船舶与海洋装备智能设计及工程管理系教授陈念众

李明丽 李 莉

《一千零一夜》中，阿拉伯航海家辛巴达踏足过神秘的国土，遇见过千奇百怪的人，大海上险象环生，辛巴达的航海生涯丰富多彩。虽没有辛巴达那样惊险刺激，但天津大学建筑工程学院船舶与海洋装备智能设计及工程管理系教授陈念众的个人经历也极为精彩——他拥有葡萄牙、加拿大、美国、英国4国的海外求学、工作背景，常常在世界游历；船舶与海洋工程结构完整性及可靠性研究是他一以贯之的事业，所做工作直面大海破坏性极强的一面，取得的成绩富有开创先河的意义……倾听陈念众分享人生过往，辛巴达的形象会不自觉地在头脑中影影绰绰闪现，褪去神话故事中的神怪奇闻，拥有热爱的事业和丰富多彩的人生，真实生活中的辛巴达或许就是如此。

游走于多元文化间

心胸开阔、面容和善，是陈念众给人的印象。他爱好美食和旅行，尤其喜欢驾车载着一家人出游，美丽的自然风光、令人垂涎的美食使他身心愉悦。陈念众向往自由，也不畏挑战，更希望拥有一个别样人生。

这在陈念众幼年时已见端倪。成长于浙江温州苍南县的小镇上，他从小的梦想并不是像父母或周围的人一样去经商，而是要当一名科学家。他依稀记得，在小学一年级的课堂上，说出这个愿望时，班上同学曾笑成一片，因为这个梦距小镇的孩子们太遥远了。但春去秋来，陈念众真实地走在了他当年希冀的道路上，并以所做工作推动着相关行业的进步与发展。

“不积跬步，无以至千里”，是对每一次境遇变迁的认真把握，让陈念众在科研之路上越走越远。

在国内完成本科到博士的学业后，如果按部就班，陈念众能找到一份稳定工作。但在上海交通大学读博士期间，到我国香港和葡萄牙做交换生的经历，让他有了走出去的念头。此后，陈念众返回葡萄牙在里斯本大学拿了博士学位，又到香港理工大学跟随滕锦光院士工作了6个月，从此他便开启在海外的闯荡生涯，先后在加拿大纽芬兰纪念大学、美国船级社、英国纽卡斯尔大学展开科研工作。

看似无序的境遇变化，实则有着陈念众对职业生涯的规划。在里斯本大学，跟随船舶与海洋工程领域大师级科学家卡洛斯·格德斯·苏亚雷斯院士深造，陈念众得以触摸到学科最前沿的知识；在加拿大纽芬兰纪念大学做博士后研究的过程中，陈念众对知识转化为解决工程实际问题的能力产生了迫切渴望。他深感做好船舶与海洋工程事业，一定要与工业界建立连接，因为脱离工程实际做研究，无异于纸上谈兵。于是，陈念众放弃了在加拿大纽芬兰纪念大学获得的工作机会，选择到美国船级社工作。在这个拥有领先的技术经验、对世界海运安全具有重大影响的机构锻炼，陈念众的个人能力获得了飞速提升。

陈念众没忘记小时候想当科学家的梦想，而且他认为，从实践到理论再用理论指导实践，只有研究形成闭环，所做工作才真正有价值。因此在工业界积累了多年经验后，他又回到校园，在英国纽卡斯尔大学专注做科研，直到2018年回国。

虽在各地停留的时间长短不一，但不管是在我国香港，还是在葡萄牙、加拿大、美国、英国的经历，对陈念众视野的拓展、思维的训练，以及科研方向的确定都影响很大。

中国香港是个高节奏的地方，而葡萄牙、加拿大的生活、工作节奏较慢，但讲求质量；美国思维非常活跃而且特别追求创新；英国虽是老牌资本主义国家、近代工业革命的发祥地，但科研的创新性却很强。英国流行一句话：“Different is better than useful（只要不同就是好的，甚至可以无用）”，对创新的要求可见一斑。

游走于不同文化间，陈念众的思维更多元、胸怀更包容，而多国游历经验对他的科研提供的最重要养分则是找到了高效与质量间的平衡。正因如此，在漫漫科研路上，游刃有余、张弛有度成了陈念众的一种工作状态。

攻克世界级难题

父亲是陈念众心中的灯塔，他的嘱咐与教诲，陈念众牢记心间。父亲常说艺不压身，他希望陈念众能学到一些真本领。父亲曾告诫他：“十年做一件事跟一年做十件事区别很大。”几十年如一日，陈念众坚守在自己喜欢的科研领域，力求做深做好。

船舶与海洋工程结构完整性及可靠性研究是陈念众选定的方向，其研究目的就是为了使船舶与海洋结构在设计使用寿命期间避免发生强度及疲劳等结构的损坏。领域涉及结构极限承载能力预测、疲劳断裂分析、腐蚀疲劳机理研究、结构可靠性分析、风险评估及结构数字孪生等方面。全球能源危机愈演愈烈，海洋油气开采向深远海转移，深远海环境恶劣，对海洋结构物（浮式生产储卸装置、海上风机、半潜式平台、水下生产系统、深海采矿系统、商业船舶等）结构的设计、强度以及疲劳性能等提出了更高要求，这也是陈念众的发力点所在。

陈念众（左二）与3位博士研究生一起参加2017年的海洋、离岸及极地工程国际会议（OMAE）

国外近20年的打拼是陈念众科研能力提升的黄金期。他曾作为负责人主持过20余项国际学术界及工业界科研开发项目，合作公司包括美孚石油、英国石油、美国通用石油、挪威船级社等。

与美孚石油的合作让陈念众在美国工业界初次崭露头角。在海洋工程中，对疲劳性能的安全评估标准长期缺位，安全标准在海洋工程中的空白必然会为纠纷的发生留下空间。然而正是美孚石油、美国海岸警卫队、美国船级社间的一场争辩，促进了安全评估标准从无到有的产生，陈念众参与了那场辩论，同时也成为标准的主要制定者。

十余年前，美孚石油的一条油船从纽约启程开往阿拉斯加，但因甲板上有一条裂缝，油船被美国海岸警卫队截留，要求必须到船厂进行修补方可继续航行。因油船停运造成的巨额美金损失，美孚石油不接受如此裁定，与美国海岸警卫队就此事进行争辩，美国船级社作为仲裁第三方参与进来，对油船进行安全评估的任务也顺势交给了陈念众。通过科学分析，他得出了结论，并代表美国船级社去处理此事。用科学数据和无可争辩的理由，陈念众说服了参与各方，最后大家决定共同合作来制定基于断裂力学分析的结构安全评估标准，由美孚石油出资支持美国船级社一起做研究。项目由陈念众负责，他用了3年时间制定的标准，让基于断裂力学的船舶结构安全评估从此有了可以参照的依据。

此后，陈念众曾多次参与重要标准的制定和重大事件的处理。作为美国船级社的唯一代表，他参与了20ksi高温高压油井设备美国石油标准（API）的制定。2010年美国墨西哥湾钻井平台“深水地平线”发生爆炸，11名工作人员丧生，大量石油泄漏，不仅造成巨大的经济损失，更严重污染了海洋生态环境，被称为“美国史上最严重的漏油事件”。由此改编的好莱坞大片《深海浩劫》热映后，这一事件更是引发了世界民众的关注和热议。作为由工业界、学术界权威组成的20余人调查组成员之一，陈念众参与了事故的研究、论证、报告，推动了事故的处理进展。

陈念众张弛有度的工作态度，决定了他所做工作循序渐进。博士期间他做海洋复合材料结构研究，在美国船级社研究钢结构，到英国纽卡斯尔大学开始做腐蚀疲劳研究，在选定的方向上深挖，陈念众所做工作中不乏一些具有里程碑意义的创新成果。他开创性地提出复合材料层合结构谱随机有限元分析方法，解决了复合材料层合结构由于材料性质空间分布随机性引起的随机域分析科研难题；提出的复合材料船体极限承载能力预测及可靠性评估方法，填补了国内外这一领域的研究空白；系统性提出的船舶与海洋平台疲劳分析及断裂力学评估方法，为解决船舶与海洋工程领域最具挑战性的疲劳断裂科研难题提供了方法，为世界船舶与海洋工程安全评估标准的制定贡献了智慧。他还创新性提出了氢脆影响下疲劳裂纹开裂关键行为的预测模型，成功建立的腐蚀疲劳裂纹扩展模型，解决了现行海洋工程结构物结构完整性评估标准还不能科学有效评估海洋工程结构物环境断裂的世界科技难题，取得的重要成果发表在《应用力学与工程中的计算方法》（Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering）、《国际疲劳》（International Journal of Fatigue）、《国际固体与结构》（International Journal of Solids and Structures）、《复合结构》（Composite Structures）等国际学术期刊上，推动了海洋工程结构物环境断裂领域的研究进程，为海洋工程结构物结构完整性评估提供了新的思路和方法。

陈念众用出色工作，赢得国际同行认可，也因彼此欣赏在业内拥有了不少合作伙伴。加入国际行业组织，也进一步拓展了他的人脉圈和影响力。陈念众曾任美国及国际工业界联合开发和工业界联合发展项目委员会委员、美国船舶结构委员会项目委员会委员、国际海洋结构大会组委会委员、地中海地区国际海事大会组委会委员等，目前他还兼任国际船舶与海洋结构专业委员会委员、美国机械工程师学会国际海洋海工和极地工程大会科学委员会委员、国际海洋技术与工程大会组委会委员、海工计算方法大会组委会委员。在与同行的交流互动间，陈念众的科研水平获得了持续提升。

拥有优质的社交圈，生活安逸、事业顺遂，但这一切都比不过祖国强大带来的发展机遇更具吸引力，而陈念众为国奉献的赤子之心始终热忱，所以当机缘到来，为了抓住更多的发展可能，他毫不犹豫地选择了回国。

天津大学，是开中国近代高等教育之先河的第一所现代大学，也是国内最早创办海洋工程专业的学校，在国内外享有盛誉。中国海洋石油集团有限公司（以下简称“中海油”）总部设在天津，又为相关研究的开展提供了得天独厚的条件。天时地利，当陈念众获悉天津大学正向海外招聘高级人才时，他把握住机会，作为英才教授入职天津大学。

为行业发展做实事

去国经年再次回归，转换环境陈念众并未“水土不服”，他迅速调整状态，以饱满热情迎接新的开始。

天津大学历来支持和服务人才成长发展，将“感情留人、事业留人、待遇留人、制度留人”转化为“环境留人”“氛围留人”，让各类人才热爱、扎根、建设天津大学。陈念众能真切感受到学校为让人才“各尽其能，各有其用”的良苦用心，也实实在在得到了来自学校、院系对其工作的竭诚支持——提供启动经费，购置试验设备，目前学院正计划在学校大科学装置中心为陈念众设立结构数字孪生中心。

回国时，陈念众笃定走两条路：一是潜心做海洋工程基础科学研究，二是着力进行海洋工程应用研究。基础与应用结合，同时并进，陈念众各项工作进展顺利，虽归国不久，但科研成绩却不俗。目前，中英联合科研项目正在申请中，他牵头的国家重点研发项目已通过了第一轮立项答辩，承担的国家自然科学基金面上项目“深水高温高压管线结构腐蚀疲劳评估研究”中一些重量级成果相继产出。

据陈念众介绍，深水油气管线空间跨度广、工程建设投资体量大，确保其结构完整性良好对国计民生具有极其重要的意义。深水油气开发活动中，高温高压及油气田常态化开采带来的腐蚀性产物，在复杂的内外载荷作用下，极易造成海底输油气管线结构发生腐蚀疲劳，严重威胁工程安全。目前对深水高温高压油气田服役海底输油气管线结构腐蚀疲劳发生及作用机理尚缺乏系统性的研究，现行工业规范也未能有针对性地对其给出明确合理的指导。因此，深水高温高压管线结构腐蚀疲劳评估已成为海洋石油和天然气工业亟待解决的科技难题之一。

迎难而上，陈念众带领团队心无旁骛攻关，他们推导了氢脆影响下亚临界疲劳裂纹扩展的腐蚀-裂纹相关性，建立了腐蚀疲劳亚临界疲劳裂纹扩展预测模型。利用转换应力强度因子对海水环境下的腐蚀疲劳裂纹扩展进行评估，他们建立了高周疲劳和低周疲劳的亚临界裂纹扩展预测模型，制订出应用于深水高温高压油气管线腐蚀疲劳与低周疲劳评估的新型工程临界评定方案。洞悉行业痛点，坚持科创引领，是陈念众永恒的追求。

与中国海洋大学、厦门大学、哈尔滨工业大学（威海）、中国船舶科学研究中心、威海纳川管材有限公司这些高校和企业合作，陈念众在国内的交流合作网络也在建立。大家优势互补，进行各种创新尝试。深夜12点灯火通明的实验室，让陈念众有了久违的归属感。

围绕船舶与海洋工程结构数字孪生这一大方向，回到国内陈念众所做研究涉及腐蚀疲劳、海上风机、深海采矿、水下生产系统、结构健康监测等多个领域，有些是他之前想做却没做的，在寻找全新突破点的征程中，团队是他的底气。

团队成员中有研究水动力的、有研究结构的、有投身于结构可靠性研究的、有致力于结构健康监测的……研究方向涵盖船舶与海洋工程结构数字孪生领域的重要研究方向。一个团队，就像一支足球队，有守门员、后卫、中场、前锋，球员不需要技术样样精通，但每个人都得有专长，这是陈念众在团队中“排兵布阵”的原则。

独立思考、勇于创新、相互尊重、相互关爱、学术自由、努力执着是团队的精神内核。如此氛围下，大家是自在的状态，每个人都可以选择感兴趣的方向，可以不畏权威、畅所欲言、不怕犯错。陈念众坚信，大学是思想碰撞的地方，最好的教育是让学生自由。对于团队中年轻人的成长，陈念众给予了足够的耐心，他认为，方向对了，只须静待花开。

在美国船级社工作时，陈念众有一位保加利亚同事，他叫鲁本·伊万诺夫，是陈念众的忘年交，每次到美国，陈念众总会约他喝杯咖啡。鲁本·伊万诺夫治学严谨，在培养年轻人上更是不遗余力，总是鼓励并为周围的年轻人提供帮助，陈念众也曾获得过他的帮助。鲁本·伊万诺夫在退休派对说的一段话，一直影响着陈念众，他说：“我知道你们中有很多人舍不得我离开，可能也想回报我，如果你们真想，那么对我最好的回报就是善待你们身边的年轻人，给予他们机会，诚心诚意帮助他们。”感动之余，陈念众更将这位忘年交的嘱托带到团队中，带给了周围的年轻人，像培养自己的孩子一样培养他们。

陈念众（前排中）与纽卡斯尔大学的同事一起参加英国皇家造船师协会（RINA）举办的晚宴

陈念众重视创新，极力鼓励团队中的年轻人进行高质量创新。在海外游学工作多年，他了解发达国家相关行业的发展水平，也深知我国与其差距。与国外比，我国的船舶与海洋工程在高端设备及研究方面还处于相对落后的水平，尤其在深海装备上，很多关键零部件被西方国家垄断。近几十年，随着科技与经济的高速发展，我国虽然在船舶与海洋工程领域的诸多方面都有了长足进步，但近年来西方国家对中国科技的封锁和打压，为我国相关行业的科技发展带来了极大挑战。用一分为二的观点看问题，陈念众认为这是挑战也是机遇。在这样的挑战面前，我国更应该发挥科研的主动性、勇于创新，让中国的深海装备实现国产化、自主化，打破西方的科技封锁。

当下陈念众正着力在海上风机结构数字孪生研究及深海采矿两个前沿方向上寻求突围，预期会有两套分别针对海上风机、深海采矿的结构数字孪生软件系统产出。作为这两套软件系统中的两个重要科研成果——高效的结构有限元降阶算法与时域下结构实时疲劳寿命快速预测方法，值得被期待。这两种方法在保证计算精度的同时在计算速度方面表现不俗，未来有望助力我国在这一领域实现对西方国家的超越。

下一步，陈念众的愿望是把数字孪生研究成果真正应用到船舶与海洋工程实际中去。“小时候，我的理想是做科学家，现在的理想是做真正有用的自主科研成果，为推动行业发展作贡献。很幸运，我正走在这条路上。”为热爱全力以赴，陈念众内心是丰盈的，也是快乐的。