交大要闻

“我们的征途是深洋大海”! ——上海交通大学科研成果获得国家科技进步特等奖

三代造船人情系海洋强国梦,大国重器,筑梦深蓝

今天,2019年度国家科学技术奖励大会在北京隆重举行,上海交通大学收获颇丰、亮点不断。作为第一完成单位,上海交通大学获得了国家科技进步特等奖1项,自然科学奖二等奖2项,技术发明奖二等奖1项,科技进步奖二等奖3项,集中体现了上海交通大学近年来不断加强学科建设、持续提升创新能力、服务国家战略和社会经济发展所取得的显著成效。值得一提的是,今年的国家最高科学技术奖获得者黄旭华院士,也是交大1949届造船系的校友,与今年的国家科技进步特等奖项目,都来自同一学科——船舶与海洋工程学科。

三代造船人情系海洋强国梦

上海交通大学有一个110教研室,是交大编号第一的教研室,也是现在的船舶设计研究所,一直从事开创性的高技术船舶和装备研发,曾开发过“胜利二号”钻井平台、首艘大型双体客船“瑞昌号”等船品,也研制出“天鲸号”“新海旭”等海上大型绞吸疏浚装备,他们立足优势学科,面向国家战略需求,引领产学研用,获得了2019年国家科技进步特等奖。

这个教研室走出了我国首位造船界的中国科学院院士、已经103岁的上海市教育功臣杨槱,“辛一心船舶与海洋工程科技创新奖”终身成就奖获得者谭家华,国内高校唯一一位“船舶设计大师”何炎平以及他们身后一批批年轻团队。从大江大河到大洋大海,大国重器,筑梦深蓝。老中青三代人身上一以贯之的是永恒的海洋精神,他们共同追逐的是同一个海洋强国梦。

1937年,中国抗日战争全面爆发,民族危亡牵动了无数中华儿女的心,一批批留学海外的人员,冒着战火硝烟回国抵御外侮。杨槱就是其中之一。回国后的杨槱,在战火纷飞的动荡环境中,奔走于课堂和船厂,辗转于造船和教船之间,倾其所能为中国造船业注入生生不息的力量。1955年大连工学院造船系并入上海交通大学后,他历任上海交通大学副教务长、教务长、造船系主任。作为中国上世纪40年代到80年代造船界有影响的代表人物,杨槱从理论到实践,为中国当代船舶工业的发展可谓竭尽全力,是我们当代船舶工业当之无愧的奠基人之一。

63岁那年,杨槱当选为造船界首位中国科学院院士。为了把海洋强国的精神传承给年轻一代,耄耋之龄的他仍笔耕不辍,接连出版了《帆船史》《轮船史》《人、船与海洋的故事》等6本科普图书。

“杨先生几十年来,无论做什么事,他都会有一种锲而不舍的精神。他在90多岁的时候,坚持用电脑每天敲几百个字,经过几年,写出了三十万字的著作,我们很感动,这种精神值得我们学习。”杨槱院士的学生谭家华说,“杨先生今年103岁了,他还牵挂着船舶与海洋工程专业的年轻人的培养,把自己的存款捐出来成立杨槱基金,奖励将来要为船舶与海洋工程事业做贡献的年轻人。”

1969年毕业于上海交通大学船舶制造系的谭家华,一直从事船舶与海洋工程方面的教学、科研与设计工作主攻新船型研究与开发、海上施工技术和设备研究与开发等,在教学和研究生培养等方面作出了突出成绩,获得上海市2次嘉奖。同时他也是我国最早从事海上施工设备与特殊装备技术研究的专家之一,长期从事海上施工设备与关键技术方向的应用基础研究与关键技术开发,为地区和行业经济建设作出了重要贡献,也带动了上海交通大学船舶与海洋工程设计学科的发展,1992年以来共获十余次各级嘉奖,包括省部级特等奖1项、二等奖3项、三等奖1项。获发明专利18项,与研究生共同发表论文逾175篇。在长江口航道整治和洋山深水港建设工程中,谭家华带领团队与施工单位一起研究了软体排的施工工艺及砂袋的力学性质,成功设计了十余艘软体排铺放与砂袋抛放船及相关设备,达到了世界先进水平。在长江口导堤的建设中,谭家华带领课题组对自升式大桩靴施工平台设计的基本规律进行了理论和试验研究,攻克了抛石整平作业的难题,成功研制了“航工平1号”自升式大桩靴抛石整平平台,具有较高的学术和工程应用价值,达到了国际先进水平,取得了很好的社会和经济效益。不过,谭家华最为人所知的身份是海上大型绞吸疏浚装备的总设计师。

我国疏浚需求大,挖泥船曾长期依赖于进口。近年来,谭家华领衔的项目组共设计大型绞吸挖泥船63艘,年挖泥能力超过10亿立方米,年产值超过百亿人民币。这批大型绞吸挖泥船已成为我国疏浚行业的主力军,在一带一路港口建设、基础设施建设、航道疏浚等工程中发挥巨大作用并产生巨大的社会效益和经济效益。

“在2010年,研制的挖泥船首次挖掘岩石的工程是在广西防城港。当时谭家华老师已经65岁了,但他还是坚持带领我们出海上船,现场考察挖掘岩石的工作状况,以及船舶设备的运行状况。”谭家华的学生何炎平回忆说,“谭老师作为一名科技工作者不仅求真务实,更有许多开创性的成果,敢为人先,勇于开拓。他主持开发了国内广泛应用于水下地基处理的‘软体排铺设’装备和技术,是海上大型绞吸疏浚装备自主研制的开拓者和倡导者。”

船舶设计研究所现任所长何炎平也是我国船舶工业的翘楚,主持设计了世界最大的重型非自航绞吸挖泥船“新海旭”和“新海腾”,是高校首位“船舶设计大师”。

“对于我们来说,能取得目前的成绩,最重要的就是老师们的言传身教和集体团结的氛围”。“我觉得拧成一股绳儿把事情做好是我们团队最大的特点。我们所的每个人,这十几年的加班不计其数,寒暑假也几乎没有休息。因为每天工作8个小时,4个小时做教学,4个小时做科研是远远不够的。虽然很辛苦,但每位老师仍日复一日地坚持下来,因为我们不仅仅想完成任务,更想要做到最好,我们希望我们做的每一条船都有新的进步,自己能够推着我们自己继续往前走。”

2018年起航开赴远海进行“一带一路”建设的“新海旭”号绞吸挖泥船已经实现了完全国产化。它是上海交大船舶设计团队设计的第56艘大型绞吸挖泥船。它总长138.0米,总装机功率26100千瓦,标准疏浚能力6500立方米/小时,是目前世界上最大的非自航绞吸挖泥船。该船的核心设备:挖掘系统、输送系统、定位系统和控制系统均实现国内设计、制造。“新海旭”的成功,也标志我国已经形成了大型绞吸挖泥船设计、制造和使用的完整技术体系,并形成了我国大型绞吸挖泥船的总装建设和配套设备建造的完整产业链。

海洋强国梦,不止属于杨槱、谭家华、何炎平三位,也不止属于交大船海系。上海交大船舶设计团队与兄弟单位合作,默默用近20年时间走过了别的国家100多年的发展之路,几代人用实干和智慧攻破了泥泵、绞刀头、定位钢桩、集成系统等一项又一项技术,让我国的大型绞吸挖泥船的设计和制造从跟跑到开始领跑世界,并且还带动了整个制造产业的发展。

上海交大船舶与海洋工程专业的一流学科建设之路

上海交大船舶与海洋工程学科不仅极大推动了我国近代在造船、海洋工程技术的飞速发展以及国家海洋强国战略的布局,回归教育初心,这个学科更为行业输出了大量优秀的领军人才。我国第一艘万吨轮总设计师、第一首艘航空母舰总设计师、第一代核潜艇总设计师、第一座超深水钻井平台总设计师都来自于交大船海系。如今我国船舶制造与海洋工程行业的领军人物大多有上海交大船海系的专业背景。用“半壁江山”这个词来形容上海交大对行业的人才贡献,毫不为过。

2013年10月25日,上海交大船舶与海洋工程系成立70周年纪念活动在闵行校区举行。我国第一代核潜艇总设计师黄旭华院士欣然回到母校,参加纪念活动,出席海洋强国战略论坛,与来自国内外的院士、专家、学者、校友和在校师生1000余人齐聚一堂,共话海洋强国战略。

船舶与海洋工程系的建立可以追溯到1943年,正是抗日战争最激烈的时候。海上战事的长期疲软让一批交大的有识之士下定决心在船舶研究制造上向世界海上强国奋起直追。造船系的成立,瞄准了我国海洋人才培养,助力国家海洋战略的发展。由此,造船系成了我国船舶与海洋工程教育和科研的发源地。后来经过几代船海人的不懈努力,单一的造船系延伸发展为船舶与海洋工程系,朝着国际海洋科学与工程的世界一流学科大步迈进。

专业的壮大,离不开国情、国家的需要。我国海岸线长、海域广、海洋资源丰富,产业前景可期,急需一大批海洋专业人才。1952年,全国院系大调整。上海交大被明确定位为理、工、管理类大学,其任务是为新中国培养建设人才,大部分专业资源被调整出去,而船舶类专业是少有的被注入专业资源的专业之一。

国家对上海交大船海系的支持力度很大,“硬件够硬”是最直观的体现。该专业拥有全球规模最大、功能齐全、世界一流的重大试验设施群体。我国首座、世界最深的海洋深水试验池,装备与功能当前居世界第一,成为国际海洋工程界开发深海装备的首选试验设施。同时还拥有国内最宽最深的多功能船模拖曳水池、风洞循环水槽、空泡水筒、海洋工程水池、水下工程水池、水声水池、先进制造实验室、内波分层流水槽、操纵PMM装置、立管疲劳试验装置、液舱晃荡装置、平台定位模拟培训操作系统、高温高压深海微生物采样培养装置、饱和潜水模拟舱等试验设施,形成了科学研究、试验验证、工程实施三位一体的完整教学科研试验技术体系,并依托国家深海技术试验大型科学仪器中心、上海潜水设备产品质量监督检验测试中心等国家级标准化规范化机构推进设备设施的标准化服务和开放共享。从全世界来看,这些高精尖的设备大多出现在国家级研究机构里,几乎很难在高校里看到。

上世纪80年代,上海交大的第一个博士点和第一个重点学科在船海系落户。在历年国家教学评比中,船海系在高校同类学科中也都是第一。最新发布的软科世界一流学科排名中,上海交大船海系再次蝉联船舶与海洋工程学科的第一名。

从交大船海系走出去的人才,不只在国内吃香,其杰出的表现在海洋工程领域产生了全球影响力。“交大”毕业生已成为国际海洋工程中心美国休斯顿人才市场的公认品牌,EXXON、SHELL、CHEVRON、TECHNIP、SMB、MODEC等国际知名企业均有本学科培养的技术骨干。

“交大看中的不只是毕业生100%就业率。我们要求每个交大毕业生去思考,离开校门以后,‘我’能不能引领自己从事的行业?”在系主任汪学锋看来,船海系学生未来要在国际舞台上引领行业,就必须具备三大要素:扎实的基础、宽广的视野以及强大的创新能力。

每个能够考入上海交大的新生都具备了扎实的基础知识和强大的学习能力。近年来交大“新工科”平台的建设以及学校由始至终对通识课程的重视,不断夯实学生未来发展的底座。

宽广的视野,意味着要把学生推到更高的平台上睁眼看世界。交大毕业生之所以能在全球知名船企有口皆碑,在一定程度上要归功于他们的环境适应能力——交大毕业生总能在短时间内融入项目团队中,并发挥专业引领作用。交大船海系除了鼓励学生参加国内外各类专业相关比赛、参与项目实践外,还与英国NCL大学、日本横浜国立大学等多所国外高校开展双学位培养,最大限度拓宽学生的国际视野和专业水准。

强大的创新能力离不开一场场赛事的磨砺,而交大船海系学生是科创赛事中的佼佼者。船海系研究生赵国成及其合作者马昭、赵伟杰的作品“基于漩涡水动力学特性的触须集群式海底集矿装备”在第十五届“挑战杯”中国银行全国大学生课外学术科技作品竞赛拿下特等奖。该作品选题立足于深海采矿工程这一国家重要战略需求,提出并验证一种极具创意的精细化海底矿产资源开发模式,相比于国际现有技术方案更加绿色化、智能化。此外,在校学生获全国船海设计大赛一等奖、全国海洋航行器大赛一等奖、美国数学建模竞赛一等奖等国内外竞赛大奖多次。他们的每件作品都能给比赛评委带来意料之外的惊喜。

近年来,上海交大船舶与海洋工程学科培养了全国优博、全国优秀工程硕士、教育部优秀新人、上海市优博、上海市优硕等一批优秀毕业生。他们分布在国内主要科研事业单位、大型国有企业和三资企业等,学生深受行业欢迎。

近年来,上海交大船舶与海洋工程学科主持了大量国家重大专项、国家重点研发计划、973、863、自然基金重大重点等国家重大科研项目,取得深海平台、绞吸疏浚船舶设计、统一波浪理论、全海深无人潜水器等一批重大创新成果。在深海平台方面,助力海洋资源开发从浅海到深海的跨越;在绞吸疏浚船舶设计方面,创造了交大绞吸疏浚世家的辉煌篇章;在统一波浪理论方面,应用同伦分析方法于波浪分析中,为揭示海洋奥秘揭开了新的一页;在全海深无人潜水器研制中,挑战人类极限的11000米ROV取得阶段性重大成果。

上海交大船舶与海洋工程学科一端对接造船产业、海上资源开发行业、海军装备建设,形成了包含成果转化、产品开发、海上作业、工程服务等的支撑体系;另一端扩展到包括海洋国策研究、海洋环境保护、海洋科学探索、海洋资源调查等的基础学术领域,服务我国海洋强国、交通强国等国家战略的建设。

上海交通大学的大海洋学科布局

当前,我国正处在创新驱动、转型发展的关键时期,加快建设海洋强国、交通强国的号角已经吹响,如何进一步守住海洋这一块高质量发展战略要地?如何促进海上互联互通和各领域务实合作,积极发展蓝色伙伴关系?如何加快海洋科技创新步伐,实现海洋资源开发能力增量,培育壮大海洋战略性新兴产业?

上海交通大学以服务国家战略为目标,以“船海工程与科学”一流学科群建设为契机,以“大海洋格局”规划学科发展,逐步形成海洋工程技术与海洋科学交融的新的学科格局,同时继续保持明晰而富有特色的学术脉络和办学宗旨,培养具有基础理论素养、实践能力和创新精神的优秀船海人才,围绕国际前沿和国家重大需求,积极开展前瞻性、战略性、方向性的研究,为认识海洋、开发海洋、保护海洋,建设海洋强国做出贡献。

2013年,上海交大成立海洋研究院推动上海交大海洋科学学科建设;2018年8月,与国家海洋局二所共建海洋学院和极地深海技术研究院开展极地与深海技术装备研发、试验和应用,大海洋学科群布局逐步完善。

在海南三亚崖州湾建设深海重载作业装备海上试验场及陆上配套设施,在山东建设海洋智能装备演进中心,推动实验室研究走向实海实测。建设 “全链条、一体化”的集成攻关大平台,解决深海重载作业装备难点技术。

研制全海深无人遥控潜水器,形成系列无人遥控潜器批量建造能力,为各种类型科考、海洋探测服务;研制海底采矿机器人,完成产业化样机研发,支持我国企业形成产业化能力;建设海底信息网布防装备,完成工程化样机研制,支持相关部门和企业形成批量生产能力。转变成果产出方式,聚焦科学研究与方案设计向融入甚至带动产业发展转变。

上海交大积极进行大海洋学科的谋篇布局,为上海市建设具有全球影响力的科技创新中心服务,推动着我国海洋强国、交通强国等国家战略的建设,向着世界一流大学和一流学科双一流建设目标不断前行。

黄旭华与母校交通大学的“校园故事”

交通大学的校园里,有黄旭华以专业第一名的成绩考取造船系船舶制造专业的故事。黄旭华人生最初的理想,本是成为一名医者,但是日机炸弹的冲击波彻底颠覆了他的人生。黄旭华说:“学医只能救人,我要救国。”在日本飞机的轰炸声,黄旭华确定了他的人生理想。在理想的支撑下,1945年7月,黄旭华以专业第一名的成绩考取了交通大学造船工程系船舶制造专业,开始毅然追寻“造船造舰”抵御外侮的报国梦想。9月入学报到时,交通大学尚在抗战期间内迁到重庆的九龙坡校园,随着抗战胜利,黄旭华随交大全体师生迁回上海老校园上课。黄旭华考进交大的时候,是班上第一名。但他还是很快就感受到了学习的压力。那时交通大学老师授课用的都是英语,教材也是外国原版的,想要找一本中文的专业教材,根本无处可觅。课堂笔记自然也是英文,甚至连试卷也是英文。在这样的环境熏陶下,学生锻炼出了很强的外国科技文献阅读能力。同时交大学生的学习面很广,多年以后,黄旭华依然强调,当初在母校培养的宽广知识面,让自己能够应付后来遇到的多方面的工作需要。

在交通大学校园里,有黄旭华在1949年加入中国共产党的故事交通大学是一所有着光荣革命传统的大学,被誉为爱国民主运动中的一座“民主堡垒”。在交大就读期间,黄旭华就参加了交通大学的中共地下党影响下的进步学生社团“山茶社”,进而更加入了中共地下党。在“山茶社”,黄旭华的组织才能及文艺天赋得到了淋漓尽致的展现。黄旭华和伙伴们通过这个阵地,以各种形式演出大量蕴涵进步思想的剧目,产生了广泛的社会影响,黄旭华也因为在“山茶社”的卓越努力,不仅成长为“山茶社”后期的负责人,而且其思想也渐渐发生了实质性的演变,逐步成长为地下党培养的进步青年。1949年4月黄旭华终于如愿成为一名光荣的共产党员。黄旭华一直记得当初立下的铮铮誓言:“党需要我冲锋陷阵时,我就一次流光自己的血;党需要我一滴一滴地流血时,我就一滴一滴地流!”20199月29日,在新中国成立70周年前夕,党龄与共和国同龄的黄旭华,光荣地获得了“共和国勋章”。

在交通大学的校园里,还有一个“两把椅子”的故事2016年4月,在上海交通大学纪念建校120周年大会现场,92岁的黄旭华学长作为校友代表发言,他轻轻地推开了学校为他演讲准备的座椅,坚持站立着向大家讲述心中的“交大精神”,让无数人为之动容。黄旭华深情回顾当初选择交大的原因,回顾老师们的辛勤教诲,感谢在母校打下的坚实基础;回顾响应国家战略进行科学研究的艰苦历程,分享“用十年时间搞出‘一万年也要搞出来’的尖端课题”时候的喜悦与自豪,强调“此生属于祖国,此生属于核潜艇,献身核潜艇事业,此生无怨无悔”,并衷心祝愿交大的师生,继续发扬“敢为人先”的精神,绝不等待,只争朝夕,早日建成世界一流大学2017年,黄旭华光荣当选为“全国道德模范”,和600余名全国道德模范代表一起,在人民大会堂金色大厅,受到中共中央总书记、国家主席、中央军委主席习近平亲切接见。看到黄旭华年事已高,习近平总书记主动移开椅子,一再邀请黄旭华坐在自己身边,成为全国关注的焦点,总书记的举动体现了中华民族尊老、敬老的优良传统,更体现了对共和国大国功臣、无名英雄的无上褒奖。

黄旭华和母校的故事,总是说不完。20114月,在上海交通大学纪念建校115周年之际,黄旭华院士欣然回到母校参加庆祝活动,并在校庆大会上获得了学校颁发的“杰出校友卓越成就奖”。黄旭华深情回顾了自己在交大的学习生活,并分享了中国第一代核潜艇研制的艰辛历程。他表示,正是母校给予他的智慧和能力,正是母校培育他的百折不饶的意志品质,支撑他在偏僻的葫芦岛隐姓埋名十余年,为中国的核潜艇事业立下汗马功劳。当黄旭华以颤抖而坚决的语调说出“此生属于祖国,此生属于核潜艇,献身核潜艇事业,此生无怨无悔”时,全场掌声雷动。

一切平凡的人都可以获得不平凡的人生,一切平凡的工作都可以获得不平凡的成就”,2019年11月1日,“国之脊梁,交大之光”黄旭华专题展在学校新图书馆揭开序幕。黄旭华1945年入学时的新生录取名单、就读时的成绩单,黄旭华主要参与研制的中国第一艘攻击型核潜艇“长征一号”模型,以及各个时代的照片……都是弥足珍贵的展品。黄旭华学长隐功埋名三十载,终生报国不言悔,用实践证明,国家的崛起和强盛,离不开一代又一代人的坚守!引领交大师生坚定理想信念、脚踏实地奋斗,“人生无捷径,坚守成大器”。他的爱国精神、奋斗精神、科学精神,正激励着全体交大人“不忘初心,牢记使命”,为中华民族的伟大复兴作出不可替代的贡献。

新闻中心
新闻中心
刘婧怡