永不言棄、懂得感恩的年輕人會(huì)有更大作為
——訪上海大學(xué)無人艇工程研究院副院長蒲華燕

上海大學(xué)無人艇工程研究院研制的“精?！毕盗袩o人艇近年獲得包括國家技術(shù)發(fā)明二等獎(jiǎng)、上海市科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)等多個(gè)獎(jiǎng)項(xiàng)，其成果交付國家海洋局東海分局、交通運(yùn)輸部東海航海保障中心等單位在東海、黃海、南海和南極等海域應(yīng)用，為國家的海洋戰(zhàn)略、極地科研和國防事業(yè)做出了重要貢獻(xiàn)。2017年入選啟明星計(jì)劃的蒲華燕就來自這個(gè)無人艇研發(fā)團(tuán)隊(duì)。年初的啟明星交流會(huì)上，當(dāng)?shù)弥@位靚麗的女孩就是來自上海大學(xué)兩位啟明星羅均、謝少榮領(lǐng)銜的團(tuán)隊(duì)時(shí)，登時(shí)有一種親切感。于是約定年內(nèi)一定要去采訪她。

機(jī)器人大賽初露鋒芒

蒲華燕是重慶人，出生于1982年，就像大多數(shù)80后一樣，她也是獨(dú)生子女。父母都來自交通運(yùn)輸系統(tǒng)，都是技術(shù)出身，因此她從小就覺得自己以后應(yīng)該掌握一門技術(shù)。此外，還有一個(gè)對(duì)蒲華燕影響較大的人，就是她的大伯，大伯在文革前就讀了大學(xué)，是家里的知識(shí)分子，大伯以切身經(jīng)歷告訴她：學(xué)好數(shù)理化，走遍天下都不怕。于是她在高中時(shí)就選擇了理科。蒲華燕所在的高中是很一般的學(xué)校，小蒲明白她至少要進(jìn)年級(jí)前幾名才能有機(jī)會(huì)上大學(xué)。壓力下，蒲華燕高中3年特別努力，每天晚上都要學(xué)習(xí)到12點(diǎn)才睡。努力換來了回報(bào)，她高中3年都是年級(jí)第一，也是年級(jí)里唯一一個(gè)省級(jí)的“三好學(xué)生”。

2001年，蒲華燕考入了自己理想中的位于成都的電子科技大學(xué)，所學(xué)專業(yè)機(jī)械電子工程也是她從小就立志要讀的工程類專業(yè)。在大學(xué)，蒲華燕保持了在高中時(shí)的拼勁，每年的學(xué)習(xí)成績均在年級(jí)名列前茅。

2003年，中央電視臺(tái)（CCTV）組織了面向大學(xué)生的亞太大學(xué)生機(jī)器人大賽，每個(gè)學(xué)校只有一個(gè)隊(duì)參賽，最終全國只有32個(gè)隊(duì)能參加決賽。這個(gè)大賽一般都是大四的學(xué)生組隊(duì)參賽，當(dāng)時(shí)讀大三的蒲華燕覺得自己對(duì)機(jī)器人比較感興趣，也從認(rèn)識(shí)的研究生那里了解到一些前沿的知識(shí)，于是就報(bào)名參賽。學(xué)校從各學(xué)院挑選了10個(gè)人組成校隊(duì)，蒲華燕有幸被選上。但接下來才是迎接挑戰(zhàn)的開始，她需要在短時(shí)間內(nèi)彌補(bǔ)可能在大四甚至是研究生階段才會(huì)學(xué)習(xí)到的專業(yè)知識(shí)，如機(jī)械設(shè)計(jì)和加工、電路板的設(shè)計(jì)和制作、控制系統(tǒng)控制算法的設(shè)計(jì)。從開始控制兩個(gè)電機(jī)到多個(gè)電機(jī)，再到控制傳感器，以讓機(jī)器人走得快走得直走得準(zhǔn)，這些都超出了大三學(xué)生的能力。蒲華燕除了自學(xué)以外，還向師兄們學(xué)習(xí)，并經(jīng)常到工廠和調(diào)試基地進(jìn)行實(shí)訓(xùn)。學(xué)校當(dāng)時(shí)也特別支持他們參賽，為參賽學(xué)生減免了一些課程。

經(jīng)過差不多一年時(shí)間的準(zhǔn)備，蒲華燕所在的校隊(duì)參加了在北京航空航天大學(xué)舉行的第三屆亞太機(jī)器人大賽。這一屆機(jī)器人大賽的主題是“鵲橋相會(huì)”，要求參賽者通過機(jī)器人將斷橋一端的物品運(yùn)送到另外一端，誰能最快最好地完成任務(wù)誰就勝出。這就需要至少兩個(gè)機(jī)器人進(jìn)行協(xié)作，一個(gè)機(jī)器人修橋，一個(gè)機(jī)器人運(yùn)送物品。比賽時(shí)，CCTV全程現(xiàn)場錄播，每個(gè)隊(duì)伍選擇2～3個(gè)人到臺(tái)上進(jìn)行具體操作，而蒲華燕就是其中之一。對(duì)于當(dāng)時(shí)年僅20歲的她來說，這是一個(gè)不小的考驗(yàn)，緊張是可想而知的，但她憑借扎實(shí)的專業(yè)基礎(chǔ)和一年來的充分準(zhǔn)備，經(jīng)過緊張激烈的競爭，蒲華燕所在的電子科大校隊(duì)最終進(jìn)入了全國8強(qiáng)。蒲華燕說：“這次參賽讓我收獲很大。一方面，在這個(gè)過程中我找到了自己的興趣，也學(xué)習(xí)了如何去完成一個(gè)未知的任務(wù)，怎么去做一個(gè)實(shí)實(shí)在在的東西，而不僅僅是書本上的理論知識(shí)。在工程實(shí)踐中我發(fā)現(xiàn)學(xué)校里學(xué)的每一門課都是有用的，理論和實(shí)踐在這場比賽中得到了很好的結(jié)合。另一方面，自己當(dāng)時(shí)的知識(shí)儲(chǔ)備不夠，要通過自學(xué)后消化吸收再創(chuàng)新，這是一個(gè)對(duì)學(xué)習(xí)創(chuàng)新能力的考驗(yàn)。我當(dāng)時(shí)感覺壓力特別大，經(jīng)常給家里打電話，父母在支持我的同時(shí)也很心疼，說如果實(shí)在太難就放棄吧。我想如果遇到困難就選擇逃避和放棄，這會(huì)成為一種習(xí)慣。這次大賽我最終還是咬牙堅(jiān)持下來了。從此以后我就一直堅(jiān)持著一個(gè)信念，遇到困難不要輕易放棄，越過了這座山會(huì)有新的風(fēng)景，每個(gè)難關(guān)都是人生中寶貴的財(cái)富?！币苍S正是這種“永不言棄”的信念，成就了今天的蒲華燕。

合作項(xiàng)目改變?nèi)松壽E

大四的時(shí)候，蒲華燕成功獲得了學(xué)院的保研資格，保送到本專業(yè)全國排名第一的華中科技大學(xué)機(jī)械科學(xué)與工程學(xué)院讀研。亞太大學(xué)生機(jī)器人大賽讓蒲華燕對(duì)機(jī)器人非常感興趣，因此在選擇導(dǎo)師的時(shí)候她申報(bào)了專攻機(jī)器人研究、剛從日本歸國的陳學(xué)東教授的研究團(tuán)隊(duì)。在碩士研究生的兩年時(shí)間里，蒲華燕在導(dǎo)師指導(dǎo)下投身于四足爬行機(jī)器人的研究，一共做了三代樣機(jī)，包括設(shè)計(jì)和焊接電路板，寫程序進(jìn)行調(diào)試，以及電機(jī)核心部件制作等。與本科時(shí)設(shè)計(jì)的輪式機(jī)器人相比，四足爬行機(jī)器人更復(fù)雜，涉及的電機(jī)數(shù)量更多，有12個(gè)電機(jī)甚至是18個(gè)電機(jī)，往往是執(zhí)行一種動(dòng)作就需要一臺(tái)電機(jī)。此外，四足爬行機(jī)器人的設(shè)計(jì)還涉及到機(jī)器人的機(jī)構(gòu)學(xué)、動(dòng)力學(xué)，需要更多理論上的知識(shí)和方法，換句話說，原來只要設(shè)計(jì)和制作出一個(gè)具體的可以操作的機(jī)器人就可以了，現(xiàn)在需要上升到更高層次的理論和方法學(xué)上進(jìn)行研究。臨近碩士畢業(yè)之際，蒲華燕對(duì)機(jī)器人有了更多的了解，她很想繼續(xù)深入下去，而且所在研究團(tuán)隊(duì)的氛圍十分好，陳學(xué)東教授本身也是非常優(yōu)秀的導(dǎo)師。于是蒲華燕決定留下來繼續(xù)讀博，而且她已經(jīng)想好在攻博階段要立足于對(duì)機(jī)器人行為需求的控制，這就更多涉及到動(dòng)力學(xué)的建模和控制，需要掌握更復(fù)雜的機(jī)電系統(tǒng)。為此，小蒲有意識(shí)強(qiáng)化這方面的訓(xùn)練，譬如參加多次國際學(xué)術(shù)會(huì)議，每周的課題組例會(huì)都積極參與并做好交流的準(zhǔn)備，這些不同層面的學(xué)術(shù)交流都大大開拓了她的視野和思路。

博士三年級(jí)期間，小蒲參加了國家重大專項(xiàng)《極大規(guī)模集成電路制造技術(shù)及成套工藝》（簡稱02專項(xiàng)）的課題研究。這個(gè)項(xiàng)目的攻關(guān)需要多個(gè)研究單位協(xié)同合作，其中就包括華中科技大學(xué)與上海微電子裝備有限公司共同合作的光刻機(jī)研制部分。華中科大負(fù)責(zé)理論層面的攻關(guān)，其研制的裝置后期還需要到微電子公司進(jìn)行調(diào)試和可靠性的驗(yàn)證。出于對(duì)小蒲的信任，陳學(xué)東教授讓她帶領(lǐng)一個(gè)約10人的小團(tuán)隊(duì)常駐微電子公司進(jìn)行后期調(diào)試。這個(gè)項(xiàng)目的攻關(guān)難度非常大，而且也非常辛苦。為了保證調(diào)試，有兩三個(gè)月時(shí)間蒲華燕和團(tuán)隊(duì)成員三班倒，以保證“機(jī)器不?！?。調(diào)試間恒溫恒濕，進(jìn)去需要穿戴特殊的衣服、口罩和手套，經(jīng)常一進(jìn)去就是幾個(gè)小時(shí)，不能上廁所不能喝水。調(diào)試過程中會(huì)出現(xiàn)非常多的問題，需要每一個(gè)環(huán)節(jié)逐個(gè)摸排，除了需要耐心和細(xì)致，還需要足夠強(qiáng)的解決問題的能力，因?yàn)楹芏鄦栴}都是第一次碰到，沒有人能告訴你解決方案，只能自己慢慢摸索。經(jīng)過一年多的時(shí)間，團(tuán)隊(duì)最終完成了這項(xiàng)艱巨的任務(wù)。

同樣也是因?yàn)閷?dǎo)師的信任，02專項(xiàng)的前期申請(qǐng)、過程的管理和執(zhí)行、節(jié)點(diǎn)的推進(jìn)和匯報(bào)，項(xiàng)目的檢查和驗(yàn)收等，蒲華燕都是作為主要成員全程參與，甚至是在有院士和高級(jí)專項(xiàng)專家在場的結(jié)題驗(yàn)收會(huì)上，導(dǎo)師都是有意讓蒲華燕作匯報(bào)。這樣一個(gè)高度參與的過程，讓小蒲受益匪淺。回顧這段經(jīng)歷，她說：“這是一個(gè)全面的進(jìn)步。一方面，除了學(xué)術(shù)上的提升外，團(tuán)隊(duì)的組織管理和溝通協(xié)作能力也得到鍛煉。例如，在完成攻關(guān)任務(wù)外，我們在外參與設(shè)備調(diào)試的每個(gè)人都有撰寫畢業(yè)論文的壓力，作為團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人的我需要照顧到他們的感受，考慮他們的論文怎么寫，如何讓團(tuán)隊(duì)成員的個(gè)人目標(biāo)和團(tuán)隊(duì)的目標(biāo)連接在一起，并建議導(dǎo)師建立一些獎(jiǎng)勵(lì)機(jī)制，以充分激發(fā)每個(gè)年輕人的潛力，達(dá)到攻關(guān)任務(wù)和個(gè)人具體目標(biāo)完成雙贏的效果。作為現(xiàn)場負(fù)責(zé)人，我每天晚上要和大家開一個(gè)簡短的例會(huì)，讓每個(gè)人對(duì)今天的工作做小結(jié)，討論遇到的問題，擬一個(gè)應(yīng)對(duì)的方案。我盡量在自己有限的能力范圍內(nèi)做更多的探索和思考。另一方面，艱苦的工作環(huán)境與巨大的壓力也讓我變得更加自強(qiáng)，更加堅(jiān)定了不輕言放棄的信念。”

博士畢業(yè)時(shí)，蒲華燕獲得了“湖北省優(yōu)秀博士學(xué)位論文”以及在機(jī)械行業(yè)非常受認(rèn)可的“全國上銀優(yōu)秀機(jī)械博士論文獎(jiǎng)”，這個(gè)獎(jiǎng)每年全國只有40篇優(yōu)秀論文入選，這也是對(duì)蒲華燕博士4年學(xué)習(xí)和研究成果的高度肯定和認(rèn)可。

在拿到博士學(xué)位后，蒲華燕本可以回到電子科大任教，但在上海的一年半時(shí)間改變了她的想法。因?yàn)?2專項(xiàng)，她對(duì)上海有了更多的了解和認(rèn)識(shí)，上海的活力、高辦事效率和契約精神吸引了她。在與多個(gè)單位的交流合作中，她也看到了更多的發(fā)展機(jī)會(huì)，她渴望到更大的舞臺(tái)上去磨礪自己。由此她選擇了留在上海發(fā)展。

無人艇工程筑夢未來

在導(dǎo)師的推薦下，2011年她加入了上海大學(xué)機(jī)電工程自動(dòng)化學(xué)院精密機(jī)械工程系的特種機(jī)器人研究室。研究室的研究方向與她博士期間的研究方向非常契合，這種無縫連接讓她很快就融入到這個(gè)研究團(tuán)隊(duì)。雖然都是在學(xué)校，但做學(xué)生和做老師還是有很大的不同。初入社會(huì)的蒲華燕并不知道在高校的生態(tài)圈里如何更好地發(fā)展，時(shí)任系主任的羅均教授給了她一些非常接地氣的建議：新進(jìn)教師應(yīng)該在3年內(nèi)完成3件事，一是主講一門本科生的課程，二是申請(qǐng)到一個(gè)國家級(jí)的課題，三是在國際權(quán)威期刊上發(fā)表2～3篇論文。這些建議如醍醐灌頂，讓蒲華燕知道了方向和目標(biāo)。這3個(gè)目標(biāo)蒲華燕都提前且超額完成了。在教學(xué)方面，蒲華燕主講了《流體力學(xué)與熱力學(xué)》《傳感器原理與應(yīng)用》《建模與仿真》等課程。其中，《流體力學(xué)與熱力學(xué)》是一門專業(yè)性強(qiáng)、難度大但又十分重要的課程，蒲華燕將自己獨(dú)特的理解和風(fēng)格融入到這門經(jīng)典的課程中，深受學(xué)生們喜愛，據(jù)說每次她的課前幾排都被早早占座了，她因此也被評(píng)選為機(jī)電自動(dòng)化學(xué)院“十佳教師”。

蒲華燕的研究方向（包括這次入選的啟明星課題）主要集中在幾個(gè)方面，無人艇海圖測繪、減振降噪和智慧物流。海圖對(duì)船舶航行，甚至對(duì)整個(gè)國家的海洋經(jīng)濟(jì)和國防安全都至關(guān)重要。然而，目前我國很多海岸線的測繪標(biāo)注還有諸多盲點(diǎn)，因?yàn)橐话愫y船吃水較深，而我國有多達(dá)數(shù)十萬平方公里的海域深度還不到5米，在這些島礁周邊用一般的海測船是測不了的。蒲華燕和團(tuán)隊(duì)自主研發(fā)的“精?！毕盗袩o人艇吃水很淺，能夠?qū)崿F(xiàn)自主航行、自主避障、自主測繪，是解決我國島礁海域測量問題的高科技裝備。目前利用“精海”系列無人艇，有關(guān)部門已經(jīng)完成了南極以及我國南海、東海等復(fù)雜海域的測量和科考任務(wù)。

船艇航行時(shí)如何減振降噪是一個(gè)世界性難題。潛艇的噪聲是其致命弱點(diǎn)，因?yàn)椤氨话l(fā)現(xiàn)就等于被消滅”。目前國內(nèi)不少機(jī)構(gòu)都在研究減振降噪，但還沒有達(dá)到理想的效果，特別是在低頻段（0.7～10赫茲），因?yàn)榈皖l段的振動(dòng)能在水中傳播更遠(yuǎn)。解決低頻段的噪聲難題，是蒲華燕目前研究的重點(diǎn)，她通過非線性負(fù)剛度的生成方法來降低噪聲，對(duì)低頻噪聲能達(dá)到很好的效果。目前輕量型載荷的降噪已經(jīng)取得較好的成果，現(xiàn)在正在對(duì)大載荷的降噪進(jìn)行攻關(guān)。

蒲華燕說自己很慶幸當(dāng)時(shí)選擇留在上海發(fā)展，并且選對(duì)了單位，更重要的是選對(duì)了團(tuán)隊(duì)?！皥F(tuán)隊(duì)里的每一個(gè)人都是我的良師益友。尤其是羅均、謝少榮兩位當(dāng)家人，他們?yōu)檠芯繄F(tuán)隊(duì)奠定了很好的基礎(chǔ)，提高了整個(gè)團(tuán)隊(duì)的學(xué)術(shù)水平和層次，讓年輕人有更多的機(jī)會(huì)，我才得以在這樣的基礎(chǔ)上取得好成績。羅均教授善良、謙讓、高瞻遠(yuǎn)矚，總是極力提攜年輕人；院長謝少榮教授非常能吃苦，她經(jīng)常說年輕人不怕吃苦，怕的是沒有方向。這兩位團(tuán)隊(duì)領(lǐng)頭人是國家技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)的第一、第二完成人，是國家杰出青年獲得者，并先后獲得過啟明星計(jì)劃和啟明星跟蹤的支持。他倆給我樹立了最好的榜樣。此外，我們無人艇團(tuán)隊(duì)的人際關(guān)系非常單純，大家把所有的精力都投入到研究中，這樣的團(tuán)隊(duì)和工作氛圍真是可遇而不可求！”

是的，生長在這樣一個(gè)國家高度重視科技創(chuàng)新的新時(shí)代，選擇了上海這樣一個(gè)處處充滿機(jī)遇的城市，進(jìn)入了這樣一個(gè)的優(yōu)秀和諧的研究團(tuán)隊(duì)，可謂天時(shí)地利人和，蒲華燕是幸運(yùn)的，但這與她本人的勤奮努力、堅(jiān)持不懈密不可分。在未來的日子里，相信這個(gè)漂亮、直爽、干練，又自信滿滿、朝氣蓬勃的重慶女孩會(huì)有一番新的作為，我們也期待她的研究成果能為祖國的國防和海洋事業(yè)添上更精彩的一筆！

無人艇團(tuán)隊(duì)榮獲2016年度國家技術(shù)發(fā)明二等獎(jiǎng)

[江世亮、梁偲采寫于2017年11月26日]