文/本刊特约记者 刘剑 张广宏
发明透视石油管线的千里眼,为石油长距离运输保驾护航;研发削峰填谷技术,解决刚性供电不足和柔性电力需求过剩之间矛盾的重大难题;建立自学习最优控制基础理论,实现能源系统最优运行……他用一项项重大科研成果,服务国家发展战略与经济社会发展,践行新时代优秀科学家的初心使命。在破解国家重大科研项目的实践中锤炼队伍,打造出首批“全国高校黄大年式教师团队”;用特色的党支部活动,引领团队成员在艰苦的环境中磨炼意志品质,建成首批“全国高校‘双带头人’教师党支部书记工作室”。他坚守师者初心,率先垂范,在科研实践中培养时代新人,在科技强国的道路上砥砺前行。
人物简介:张化光,现任东北大学智能电气科学与技术研究院院长,国家杰出青年科学基金获得者、教育部“长江学者”特聘教授,“全国先进工作者”“全国模范教师”,“宝钢优秀教师特等奖”获得者,所领导的团队被评为“全国高校黄大年式教师团队”“全国高校‘双带头人’教师党支部书记工作室”。作为第一完成人,获得国家自然科学二等奖1 项、国家技术发明二等奖1 项、国家科技进步二等奖1 项,7 项省部级科技一等奖励;作为首席科学家,承担国家重点研发计划“变革性技术关键科学问题”重点专项1 项,国家基金委重大仪器仪表专项1 项;发表IEEE 会刊长文201 篇,入选ESI高被引论文70 篇,2 篇论文分别获本领域顶级期刊IEEE TNN 和IEEE TC 最佳论文奖(每年1 篇,均为大陆学者首次获奖),连续9 年被评为科睿唯安高被引科学家;获国内外授权专利243 项,成果已在20 个省区市的国家电网、中石化、中海油等大型能源企业成功应用,创造显著效益。
在东北大学信息学院电气自动化研究所,提起张化光教授的座右铭,大家都会异口同声地说:“科研工作者没有节假日。”这不是贴在墙上的口号,而是印在每个人心中的真实画面。每天连续工作近14 个小时,每周工作6 天半,不知疲倦地在工作岗位上辛勤工作,是张化光教授日常的生活状态。
1992 年,博士毕业的张化光来到东北大学,跟随柴天佑教授做博士后研究。到校不久,张化光就承担起清河电厂1~4号机组计算机集散控制系统项目执行负责人的重任。清河电厂是当时东北电管局的重大项目,投资300 多万元,布置25面台屏柜,控制四台机组,而每一台机组价值都过亿元。面对这项只能成功、不能失败的工作,张化光以初生牛犊不怕虎的精神,深入现场开始从事理论与实践相结合的科研工作,坚实地迈出了作为科研工作者的第一步。
张化光一面深入现场向工作人员请教,一面通宵查找科研资料,认真学习相关知识。在他的带领下,全体课题组成员齐心协力,团结合作,尽职尽责地为这一项目的攻坚贡献力量。1994 年5 月14 日,清河电厂1~4 号机组计算机集散控制系统一次并网发电成功。东北电网有限公司领导说:“工程结束了,谁都可以走,但张化光不能走,只有他在,我们才放心。”就这样,张化光又在电厂待了两个月,直到系统一直稳定运行才离开。
经过艰苦的科研实战,张化光深刻地意识到,实干是科研工作的立足点,只有埋头苦干,才能战胜艰难险阻,攻克一个又一个难题。从那时起,张化光就将实干内化于心、外化于行,几十年如一日,脚踏实地将科研论文写在了祖国的大地上。
空谈误国、实干兴邦。张化光带领团队以实践党的教育事业为己任,以科技创新和人才培养模式创新为目标,弘扬“黄大年精神”,报效祖国,开拓进取,不断向着新的科研目标而努力奋斗,为助推东北大学创建世界一流大学和一流学科而贡献力量。
石油是“工业血液”,输油管线就是国家经济发展的大动脉。在遍布全国的几万公里的输油管线上,盗油漏油现象屡见不鲜,不仅经济损失巨大,而且环境污染严重。2001 年6月,胜利油田慕名找到张化光教授寻求合作。虽然没有见到现场,心里没有十足的把握,但考虑到石油运输对国家发展的重大战略价值,张化光毫不犹豫地与胜利油田新大通科技开发中心签署了一份意向性协议,开始向一个新的领域进军。
面向国民经济主战场,解决制约科技发展的重大难题,用创造性成果推动经济社会发展,是科研工作者的使命,也是张化光始终追求的梦想。“国家的需要就是我们努力的方向。这是老一辈科学家留下来的宝贵精神财富。在实现中华民族伟大复兴的进程中,我们科研工作者必须责无旁贷地扛起科技报国的大旗,用创造性的劳动和创造性的成果回报党和人民。”张化光如是说。
榜样的力量是无穷的。张化光身先士卒、率先垂范,主动为国担当,激发了整个研究所报效祖国、无私奉献的热情。团队成员秉承追求卓越、精益求精的精神,以服务国家、服务人民为己任,个个都深入国民经济主战场的第一线,向着最前沿的技术执着攻关,共实施了30 余个创新项目,取得了丰硕的成果,并在高精度泄漏检测定位技术和面向节能的复杂配电网监测等领域取得了巨大的经济和社会效益。
“科研工作者要心有大我,胸怀报国,争做重大科研成果的创造者、建设科技强国的奉献者、崇高思想品格的践行者、良好社会风尚的引领者,为实现中华民族伟大复兴中国梦作出更大贡献。”张化光这样表达作为科研工作者永远不变的初心。
2019 年,张化光团队牵头再获近3000 万元的国家变革性课题项目资金,展示了科研工作者科技报国的责任担当。张化光继续带领团队全体成员潜心钻研学术,弘扬楷模精神,锐意进取、开拓创新、建功立业新时代,为国家富强、民族振兴不懈奋斗。
1996 年,张化光牵头组建了信息学院电气自动化研究所,希望带领团队成员聚焦国家重大战略和东北地区经济社会发展,积极承担国家及地方科研项目,在开拓创新的实践中磨砺自己,培养人才。
研究所创建之初,没有科研课题可做,张化光就要求团队成员主动到生产一线去寻找问题,解决难题。他们四处出击,积极寻找科研课题,很快便收到了沈阳电业局马路湾集控站开发项目的竞标邀请。面对与清华大学、东北电力大学等知名高校和科研院所的竞争,所里的年轻人感到了压力。致力于用科研项目凝聚人心的张化光带领大家精心准备,大胆创新,制订了系统的设计方案,最终一举中标。
回忆起当年的情景,张化光深有感触地说:“当时,我们是无名气、无项目、无成果的“三无”团队,却战胜了强大的对手,靠的就是我们心中有国、敢为人先的创新精神。50 万元的项目虽然不大,这却是研究所得到的第一桶金。”目前,张化光团队从这个项目中开发出的削峰填谷技术,解决了刚性供电不足和柔性电力需求过剩之间的矛盾,如今这一具有自主知识产权的技术产品已经广泛应用于全国10 多个省份的供电企业及相关单位,创造了显著的经济效益,获得国家科技进步奖二等奖。
打响第一枪的张化光团队,很快就签署了与胜利油田的合作协议。团队成员立即前往油田进行实地调研,考察现场,收集资料,旨在寻找破解石油泄漏检测难题的方案。经过对5万多组数据的细致分析和反复思考,他们终于找出前一家公司失败的主要原因,确立了自己的研究方向。2002 年,经过几番改进的样机首次在胜利油田河口采油厂实现了小于管线全长1%误差的准确定位。如今,“输油管道泄漏监测系统”目前已成为透视石油管线的千里眼,即使只有千分之一泄油量的漏油点也能第一时间被发现,检测能力高出世界同类产品10 倍,其成果获得国家技术发明二等奖。
2015 年,凭借丰硕的科研成果,张化光被评为全国先进工作者。同年,“张化光劳模工作室”挂牌成立。张化光带领团队成员,亲临国民经济主战场的第一线,专啃“高大上”的科研硬骨头,积极探寻产学研用结合、造福社会的创新答案。刘金海、冯健、汪刚等研发出我国第一套适用于海底管道的内检测器;孙秋野主攻“风光互补发电系统实验平台”,为新能源接入国家智能电网提供了理论支撑;杨珺的“分散式风电接入技术及工程示范”科研项目,以投资小、灵活机动的优势赢得了中小型城市的青睐……
2021 年11 月3 日,2020 年度国家科学技术奖励大会在北京人民大会堂隆重举行。张化光作为第一完成人、东北大学作为唯一单位完成的成果“分布式动态系统的自学习优化协同控制理论与方法”,填补了国际最优协同控制领域的空白,破解了“卡脖子”的技术难题,为大型复杂工程提供了关键技术保障,获得国家自然科学奖二等奖。“基础理论只有与生产实践相结合,才能创造价值,才更有生命力。”张化光如是说。
“作为教师,最快乐的事情,不是自己获得什么大奖,而是每个学生都能成为有用之才,成为各自领域的精英和骨干。”朴实的语言,却道出了一名教师的使命和担当。从教30多年来,张化光深耕科研,却一刻也没有忘记立德树人的师者初心,始终坚持在大项目的实战中培养高水平人才。
张化光(中)正在带领团队成员做实验
“创新、发展、严谨、求实”八字方针,是张化光概括出来的治学理念,这不仅是他对自己多年教学经验的积累总结,也是他对自己学生的一贯要求。电气自动化研究所教师团队注重全程育人、全方位育人,及时将最新科研成果融入教学,围绕科研项目和学生实践活动组织开展教学方法研究、学生创新能力研究等活动,探索创新理念,不断提升高水平人才培养质量。为适应新形势的需要,张化光在东北大学率先成立了电类创新实验区,依托国家级电工电子实验教学中心,培养电类应用型人才。
“有项目才能出成果,才能培养拔尖创新人才,一定要抓住科研项目这个拔尖人才培养的牛鼻子,在实践中助力青年人的成长成才。”这是张化光从实践中总结出的育人经验。张化光带领电气自动化研究所的成员,努力争取一个个有价值的科研项目,积极鼓励学生参与科研项目的研发工作,并在实践中指导学生学习,助力学生成长。
在胜利油田进行科研的关键时刻,张化光和工作室的成员带领研究生实行倒班工作制,每天24 小时不间断监测数据,夜以继日地跟踪系统运行,并在现场带领学生结合实际及时更改系统,最多的时候改版了50 多次,学生们收获了很多课堂上无法学到的实战经验。从项目中成长起来的刘金海,后来成为海底管道内检测器研究的科研主力。
在关注学生成长的同时,张化光还不忘关心帮助贫困学生生活。2010 年5 月,他把获评沈阳市特等劳动模范所得的1 万元奖金全部捐赠给优秀的贫困学生;2012 年5 月,他把获评辽宁省特等劳动模范所得的2 万元奖金,再次全部捐赠给优秀的贫困学生。受资助学生的母亲表示:“张化光教授不仅用自己的学识教书育人,而且用自己的实际行动诠释了师德的真谛,将对学生广博的爱从课堂延伸到生活中,让自己和孩子感受到了师德的大爱无疆。”
“甘为孺子育英才,克勤尽力细心裁。”在30 多年勤勤肯肯的工作中,张化光时刻以高尚情操激励和鞭策自己,不忘师者初心,潜心育人,执著科研,并带领劳模工作室全体成员,主动承担攻克制约国家发展难题的重任,在实现中华民族伟大复兴中国梦的征程上砥砺前行。