初一
“科技创新,就像撬动地球的杠杆,总能创造令人意想不到的奇迹。”习近平总书记曾用这样的比喻来强调科技创新的重要性。
科技创新是提高社会生产力和综合国力的战略支撑。习近平总书记赴地方考察调研,从科研院所、实验室,到高新技术企业、工业园区,反复强调一个关键词——科技创新。围绕这个关键词,习近平总书记长远谋划、亲自部署。
2023年9月,习近平总书记在视察哈尔滨工程大学时强调:“哈尔滨工程大学要发扬‘哈军工’优良传统,紧贴强国强军需要,抓好教育、科技、人才工作,为建设教育强国、科技强国、人才强国再立新功。”习近平总书记的到来,让哈尔滨工程大学的师生们备受鼓舞,也让建立气泡统一方程的张阿漫教授团队热血沸腾。
张阿漫教授团队在2023年建立了气泡统一方程,取得了具有重要国际影响力的原创科研成果,在国际顶尖同行之中为中国的气泡动力学学科赢得一席之地。
奋力探索科学规律
张阿漫,来自江西省武宁县,现任哈尔滨工程大学教授、博士生导师,第十四届全国政协委员。
故事还要从一次实验说起。2003年,攻读硕士研究生的张阿漫在研究水下爆炸时发现:传统的气泡理论预测结果与物理实验之间存在较大偏差。为了找到其中原因,创造出更适合气泡运动的理论方程,张阿漫开始了长达二十多年执着研究气泡动力学理论的长跑。这些看似平凡的气泡,成为张阿漫科研追逐的起点。
相对于空中爆炸,水下爆炸特有的现象是:冲击波过后,会在水中产生一个高温高压的大尺度气泡,冲击波会造成舰船的局部毁伤,而气泡则会造成舰船的总体毁伤,加上气泡的高速射流作用,舰船很可能从中间折断,从而沉没。因此,气泡动力学是诸多领域的关键基础科学。
“氣泡运动的最大影响因素是什么?”“如何精准探寻气泡的运动规律?”二十多年来,他随身携带笔记本,有了新的想法就立刻记下来,相关笔记超过十五万字。张阿漫的办公桌上总是堆着半米多高的演算纸,被不同颜色的笔勾画涂抹,用于研究气泡统一理论。张阿漫总能在这些演算纸中精准地找出属于不同步骤的纸张,那段时间,气泡动力学仿佛成为张阿漫“最熟悉的陌生人”。
张阿漫介绍说:“在这个领域研究,我们不能仅仅局限于单一的元素。水、气、固体,它们之间的相互作用是如此复杂而微妙。我们提出的理论模型,正是为了更好地理解这种复杂性。”张阿漫的语气里充满了对科学的敬畏和热情,他把自己比喻成拿着钥匙找家门的孩子,太想打开科学之门了,这是独属于张阿漫的执念。
倾力打造创新团队
张阿漫常说:“我很幸运生长在这个伟大的时代,能够站在‘巨人’的肩膀上看世界。”与很多人的科研之路一样,张阿漫一直在前人的基础上做修正,以期最接近气泡的真实表达,但总是事与愿违。
“既然找不到,就构造一个!”2020年,张阿漫决定开辟新思路,创立属于自己的气泡动力学方程。有了这个想法后,张阿漫大胆推测创新,逐渐洞察了前人方程的局限性,探明了复杂条件下气泡系列运动的机理与规律,并且萌生了建立气泡统一方程的初步构想。2023年3月,气泡统一方程发表于国际流体力学期刊《流体物理》,正式宣布气泡统一方程的问世,业内称之为“Zhang方程”。
2023年6月,随着口令的下达,巨大的爆炸声激起了雪白浪花,水下大尺度高压气泡释放出强大压力波。以“Zhang方程”的气泡统一方程为指导的科学试验取得成功,一举攻克了长达百年的学界难题,张阿漫为我国大型船舶的防护设计提供了更多的理论依据。
张阿漫和他的团队解开了“气泡理论之谜”,找到了大自然气泡动力学行为的数学答案。张阿漫的科研领域也并不仅限于气泡运动,他的思维和创新在水下气液固耦合冲击动力学领域达到了更为前瞻性的高度。“我只是运气好罢了,因为有前人的研究,我才得以创造更多的科技成果。”张阿漫谦虚地回应着,并准备做更深一步的研究探索。
作为哈尔滨工程大学的教授、博士生导师,培养人才是张阿漫给自己定下的重要任务。张阿漫始终认为,教育的目的不仅在于传授知识,更在于引导人才的成长,培养他们的创新能力和实践能力。在他办公室的书架上,不仅摆放着大量的学术论文,还摆放着很多关于大学生成长方面的书籍。
谦和而坚定,这是学生们对张阿漫的第一印象。“老师经常一边翻阅论文,一边思考,仿佛那些纷繁复杂的公式背后,是整个宇宙的秘密。”张阿漫团队的理论模型如同一座巨大的桥梁,将水下各种因素相互联系,呈现出一个更为真实而立体的水下动力学世界。
“在水下,一切都变得不同,”张阿漫凝重地说,“这里充满了未知,我们需要用严谨的科学手段去探究。这正是我们试验的价值所在。”这是张阿漫对每一位硕士研究生的“启蒙”话。
做人、做事、做学问,为船、为海、为国防。从教以来,张阿漫共培养六十余名博士研究生、四十余名研究生。毕业的博士生中一半以上在“双一流”高校或学科评估A类的高校任教,多名博士已成长为国家级领军人才。2023年,张阿漫教授团队经教育部评定入选了“全国高校黄大年式教师团队”。张阿漫正在用自己的力量,将科研的火种一代代传承下去,为海洋装备领域人才培养、海洋强国建设注入源源不断的活力。
永怀兴海报国之心
在海洋强国梦中,张阿漫是传承者、探索者……张阿漫将理念付诸实践,主持开发了具有完全自主知识产权的水下流固耦合FSLAB基础工业软件。这款软件仿佛是一位智者,能够解读水下复杂环境中的种种变数,为深海勘探等领域带来了前所未有的突破。在张阿漫看来,软件不仅仅是代码和算法的堆砌,更是一种连接理论与实际的纽带。张阿漫像深海中的“潜”行者,正在洞悉着深海的未知奥秘。张阿漫还创建了大型水下特种科研试验设施,这个设施如同一座“科技巨城”,拥有各种先进的实验装置。一系列的创新成果在大型船舶、深海勘探以及跨介质技术等领域得到了广泛应用。他的理论不再仅仅是学术界的抽象概念,而是融入实际工程中,引领着行业的发展。
张阿漫先后荣获了国家科學技术进步二等奖、国家技术发明二等奖、全国创新争先奖、科学探索奖、何梁何利基金科学与技术创新奖……
2023年,习近平总书记再次亲临黑龙江视察,让张阿漫有了更宏大的理想,对自己的研究也有了更清晰的规划。张阿漫表示:“作为哈尔滨工程大学的一名科技工作者,我将时刻牢记习近平总书记的殷殷嘱托,继承发扬‘哈军工’精神,扎根‘三海一核’,立足本职岗位,解决其中的卡脖子技术,着力培养创新型人才,把科技创新牢牢地扎根在祖国大地上,服务国家海洋强国战略,为实现海洋强国梦而努力奋斗。”
作为一名教育工作者,张阿漫鼓励学生们做新时代的奋斗者和有为者,希望青年学生能够夯实基础理论,坚持开展有重要国际影响力的原创性基础科学研究;能够肩负起历史重任,面向国家需求,勇于提出新的理论、模型与方法,独辟蹊径,努力实现“从0到1”的突破。
几十年间,哈尔滨工程大学面向国家需要不断开拓水动力学的科研方向,跨介质流体动力学、冲击动力学、气泡动力学等分支都成为国家优势学科方向,为海洋强国建设提供了不可或缺的科技力量。
发展的浪潮波澜壮阔,中国深海科技站在了更新、更高的起点,作为深海科技工作者的一员,张阿漫面向国家战略需求,紧扣国际学术前沿,动员引领更多青年在推进中国式现代化的龙江实践中挺膺担当,为建设海洋强国提供强大的人才支撑,让科技创新成果牢牢地扎根在祖国大地上。
(编辑·姚晶晶)