□ 王 輝

主要從事軌道交通振動和噪聲研究，并在倫敦英國皇家學會會刊、聲與振動學報等國際著名學術刊物上發(fā)表了一系列具有重要影響的論文。與國內高校合作開展科研工作，部分成果獲2005年度江西省自然科學獎一等獎和2010年度高等學?？茖W研究優(yōu)秀成果獎二等獎，合作出版有關鐵路振動和噪聲的專著兩部。同時研究增壓器噪聲振動問題，包括其產生機理、傳播特性、測試方法和降噪措施，以及增壓器渦輪葉片失諧導致的葉片高頻疲勞等，建立了有效方法識別最可能的失效葉片，解決了困擾多年的技術難題。2011年8月，入選國家第6批“千人計劃”。

從時速高達300km/h的“和諧號”，到時速飚至350km/h的“復興號”，高鐵已成為中國在世界范圍內的一張“黃金名片”。2017年6月26日，被稱作中國高鐵最新版的“復興號”動車組在京滬高鐵雙向首發(fā)，而“自主創(chuàng)新”“世界先進”“中國標準”……這些關鍵詞再次讓中國高鐵成為輿論焦點。無論是“和諧號”的運行，還是“復興號”的誕生，都不是輕而易舉的事，這背后有太多的研發(fā)團隊和科研工作者參與其中，為之辛苦付出。作為現(xiàn)代軌道交通的研發(fā)重鎮(zhèn)，同時也是中國高速鐵路發(fā)展見證者的西南交通大學，更是有眾多科研團隊深度參與其中，為打造具有世界一流水平的中國高鐵技術提供最優(yōu)秀的人才支撐和最可靠的技術支撐。

西南交通大學牽引動力國家重點實驗室教授、博士生導師圣小珍就是其中一位。作為軌道交通振動和噪聲研究者，他與牽引動力國家重點實驗室振動噪聲團隊一起攻關克難，為中國高鐵“減振降噪”做出了突出貢獻。

趁東風起，踐家國志

圣小珍出生在革命老區(qū)江西省永新縣的一個偏遠小山村，母親就是他的啟蒙老師，父親是基層干部。從小，圣小珍就堅定了一種信念，“我想走出去，走出這個小山村！”

不巧的是，他趕上了“文革”。但幸運的是，1977年吹來了恢復高考的東風。憑借僅有的一些油印高考復習資料，圣小珍爭分奪秒、挑燈夜戰(zhàn)，在恢復高考的第二年，考入了南昌工程學院理學系數(shù)學力學師資班。后在班主任的鼓勵下，他又以?？粕纳矸萦?984年考上了西南交大的研究生，并且免復試。

1998年，不斷要求自己的圣小珍決定“走出去”做訪問學者。經過一番咨詢和老師的推薦，他選擇來到國際知名的工程院?！习财疹D大學。南安普頓大學是一所有著百年歷史的英國知名院校，是世界頂尖的100所大學之一。南安普敦大學工程學院在全英國所有與工程研究有關的大學中排名第一，而圣小珍選擇的就是赫赫有名的聲學與振動研究所。

從小山村、小城市來到英國，圣小珍的切身體會就是“新鮮”“大開眼界”。這讓他如饑似渴，充分利用一切優(yōu)越的條件和環(huán)境，短短的時間內便在專業(yè)領域最知名的雜志上發(fā)了兩篇文章。

訪問一年期滿，圣小珍回到國內，而形勢的變化讓他又一次做出決定：繼續(xù)攻讀博士學位。于是，1999年，他帶著愛人和孩子一舉到英國安心求學。圣小珍當時就暗暗告訴自己：“出去是為了更好地回來?！?/p>

在英國這10余年的時間里，圣小珍抓住一切可以學習和提升的機會，在南安普頓大學聲學與振動研究所攻讀完成博士學位并工作一段時間后，又在英國康明斯渦輪增壓技術有限公司工作了7年多，任噪聲和振動高級工程師，主要從事技術研發(fā)工作。

樹的影子再長，根始終扎在土里。2011年10月，闊別祖國13年之久的圣小珍，動身回國，來到湖南天雁機械股份有限公司任增壓技術總工程師。他的這一選擇得益于國家政策，2011年8月，圣小珍入選國家第6批“千人計劃”。盡管在國外工作生活10多年，但圣小珍的心從未離開過祖國，也時刻關注著祖國的變化。這也是他選擇湖南天雁機械股份有限公司的原因。圣小珍說：“作為增壓器業(yè)內人士，我常上網瀏覽行情，看到天雁公司門戶網站，感覺公司作為民族增壓器的領頭雁，雖在當時身處世界經濟寒流卻逆勢而上，很有發(fā)展前途?！?/p>

“其實，也是一種緣分。”圣小珍又補充道，“天雁公司總經理王一棣兩次到英國，我們都碰上了。他得知我有回國的想法，就立刻指示人事部門跟我聯(lián)系，還就如何引進海外專家、如何申報‘千人計劃’等給出了經驗和幫助！”天時地利人和，圣小珍帶著夫人一起回國了。

天雁作為中國長安的一家汽車零部件公司，身處湖南衡陽，各方面條件略顯貧薄?；貋淼牡谝煌恚バ≌渥〉氖且粋€連洗澡地方都沒有的簡陋房子。工作上沒有任何振動噪聲的軟硬件，圣小珍靠著自己的手機錄音，錄完后帶回辦公室，自己編程序進行分析，尋求問題的根源和最終解決方案。這些困難沒有影響他的工作熱情，他覺得回來了就要好好干，做出一定成績來！于是，他快馬加鞭組建和培養(yǎng)研發(fā)隊伍，采購軟硬件設備的同時深入了解客戶需求。

經過3年的努力，他幫助天雁建立了一支由近20人組成的增壓技術研發(fā)團隊，帶領團隊開展增壓器核心技術研究，提升先進的振動和噪聲分析和試驗能力，組織完備的高性能產品開發(fā)流程，使得天雁公司在汽油機增壓器開發(fā)上取得重大進展。他的工作也得到公司和政府的肯定，先后獲得湖南省2013年度政府津貼和2014年度瀟湘友誼獎。

減振降噪，和諧高鐵

中國高鐵的發(fā)展為與之有關的科技人員提供了廣闊的施展才華的舞臺。在西南交通大學人才強校主戰(zhàn)略的感召和牽引動力振動噪聲團隊金學松教授和肖新標博士的積極舉薦下，圣小珍于2014年年底從企業(yè)全職加入西南交通大學牽引動力國家重點實驗室，擔任教授和博士生導師。學校給他規(guī)定的工作目標是，與團隊一起開展高速鐵路和城市軌道交通領域的振動和噪聲問題的科學研究、學科建設、人才培養(yǎng)和社會服務，通過5年左右的時間，使上述方向的研究達到國際先進水平。

隨著國家對高速鐵路發(fā)展的加大投入，形成了新一輪的國家戰(zhàn)略交通建設高潮，列車時速也越來越高。但隨著大量鐵路的興建與列車運行速度的日益提高，列車運行對周邊環(huán)境的影響日益增大，高速列車引起的周邊環(huán)境振動與噪聲污染問題也成為一個亟待解決的重要問題。

圣小珍夫婦與碩士生朱自未合影

因此，發(fā)展高速鐵路必須要考慮噪聲問題。鐵路噪聲機理復雜、頻域寬廣、來源多樣，主要由設備噪聲、輪軌噪聲和空氣動力噪聲組成。按照設備噪聲、輪軌噪聲和空氣動力噪聲占主導所對應的列車運行速度范圍，可以將列車運行速度分為3個區(qū)段。兩個不同區(qū)段分界點的列車運行速度稱之為聲學轉換速度。列車的聲學轉換速度不是固定不變的，它與列車和軌道的狀態(tài)、所采取的減振降噪措施有關。只有對噪聲源精準預測研究，才能提出不同區(qū)段相應的噪聲控制措施。

西南交通大學向來被稱為“中國鐵路人才的搖籃”，而西南交通大學牽引動力國家重點實驗室自成立20多年來，在中國鐵路的演進中也扮演了重要角色，從理論分析、試驗驗證到跟蹤試驗，每一種奔馳在高鐵上的車型都要在這里測試、定型，這里也成為中國高鐵技術研發(fā)及人才培養(yǎng)的基地?！皬哪撤N意義上說，中國的高鐵等于西南交通大學！”西南交通大學校長徐飛曾這樣介紹學校與高鐵的關系。然而，高速鐵路減振降噪是一個新的研究領域。

作為高鐵減振降噪領域的專家，圣小珍深感責任重大的同時也倍感榮幸。他親力親為，推公式、編程序，開展理論研究。為掌握中國標準動車組在典型線路和不同速度條件下車內外噪聲源分布、頻譜特性、傳遞路徑和對評價點的貢獻量，從而為中國高速鐵路的進一步減振降噪提供依據(jù)。中國鐵路總公司專門組織了在大（同）—西（安）客運專線“原平西至陽曲”段的噪聲專項試驗。試驗從2017年4月1日開始至4月30日結束，歷時1個月。圣小珍帶領的西南交通大學牽引動力國家重點實驗室振動噪聲研究團隊就是其中的參與者之一，參加測試的老師和學生達20多人，負責車內外振動噪聲測試和聲源識別。

據(jù)圣小珍介紹，車內采用50通道球形麥克風/攝像頭陣列測試，其耳聽八方、眼觀六路的能力可揭示從不同方向傳到車內關鍵部位噪聲的貢獻量。與此同時，他們還分別在頭車、受電弓車和動車的轉向架和車體內外布置了大量的振動噪聲傳感器，采集到列車以不同速度運行在路基、高架和隧道等不同線路工況下的振動噪聲數(shù)據(jù)，為深入研究列車振動噪聲的產生、傳播和控制創(chuàng)造了十分有利的條件。

而對于車外，他們采用直徑達5m、擁有78個麥克風的輪輻陣列進行測試。當列車高速通過時，陣列就像一個投影儀，把不同顏色投影到列車側面的不同部位上，顯示各個部位的噪聲水平。

對于運行中的高鐵列車振動和聲音的測試，并沒有那么容易。圣小珍告訴記者，到鐵路上去安裝設備，只能是半夜12點到凌晨4點這段所謂天窗時間。由于測試地點多在偏遠農村地區(qū)，離團隊所住的旅館距離非常遠，他們每天都是起早貪黑，晚上11點鐘出發(fā)，12點到達測試地點，干到凌晨4點再撤回來，接著7點又要出發(fā)去進行新的一天的測試。測試完成后，他們還要整理數(shù)據(jù)和檢查設備，幾乎每天都要晚上12點過后才能上床休息。盡管如此，每一個人依然精神飽滿。說到自己的學生和團隊，圣小珍感慨起來：“別看這些學生們大都是獨生子女，他們真的非常能吃苦，我非常感動?！?/p>

圣小珍不但與學生們戰(zhàn)斗在現(xiàn)場，而且他還會利用雨天不能測試的時間，借用當?shù)卮髮W教室給學生們補課。正是在這樣的氛圍中，在圣小珍的帶領下，西南交大團隊圓滿完成了專項試驗，團隊還因在整個試驗過程中的團結協(xié)作、吃苦耐勞的精神和科學嚴謹?shù)墓ぷ髯黠L，受到了鐵總科技司領導和其他單位領導的一致好評。

至臻至善，孜孜無怠

目前，國家推行的“一帶一路”倡議正穩(wěn)步有序開展，而高鐵正是實現(xiàn)“一帶一路”倡議設施聯(lián)通的主要手段。但是，當前高鐵發(fā)展面臨更高速（400km/h）、低溫 （-40℃）、凍土等復雜條件?！案咚佟奔觿×丝諝狻熊嚒€路—橋梁—大地的相互作用，會產生更強的振動噪聲源?！皹O度低溫”使得材料變硬、阻尼下降、氣密性降低，惡化列車和線路的減振降噪性能，而“凍土”使環(huán)境振動的傳播更加復雜。

不言而喻，這些復雜條件大大增加了減振降噪優(yōu)化設計的難度，必須深入研究開發(fā)減振降噪關鍵技術，才能更好地為工程設計提供技術支撐。面對這些現(xiàn)實難題，圣小珍帶領團隊迎難而上，主持國家重點研發(fā)計劃戰(zhàn)略性國際科技創(chuàng)新合作重點專項“復雜條件下高速鐵路減振降噪關鍵技術的合作研究”。

由于這項研究涉及到車輛和線路兩大專業(yè)領域，以及低溫材料動態(tài)特性、凍土動力學、結構高頻動力學、結構聲學、空氣動力學、氣動聲學、輪軌相互作用等諸多非常專業(yè)的學科，因此必須結合國內外優(yōu)勢資源開展合作研究。于是，圣小珍帶領牽引動力國家重點實驗室振動噪聲團隊與西南交通大學“高速鐵路線路工程教育部重點實驗室”團隊、“中—俄凍土研究中心”團隊、英國南安普敦大學聲與振動研究所（ISVR）David Thompson教授團隊、中鐵二院以及中車長客團隊一起面對難題，從“輪軌高頻相互作用預測理論和方法”、“輪軌噪聲預測方法和控制技術”、“受電弓和轉向架區(qū)域氣動噪聲預測方法和控制技術”、“車內噪聲預測方法和控制技術”、“橋梁結構噪聲預測方法和控制技術”以及“環(huán)境振動預測方法和控制技術”6個方面，開始系統(tǒng)深入的研究。

作為中國的一張黃金名片，高鐵走出去戰(zhàn)略也已是大勢所趨。但在圣小珍看來，正如中國工程院副院長何華武院士所指出的，振動噪聲是高速鐵路建設面臨的主要問題之一。中國高鐵要走出去，振動噪聲問題的重要性也進一步彰顯出來。圣小珍說：“要出口，就要做到最優(yōu)！這代表著中國形象?！倍肼暯档绞裁礃拥囊粋€數(shù)值之下才是標準且人們所能接受的呢？而且在高鐵不斷提速的趨勢下，列車跟空氣的摩擦聲將會更大，要降下來的難度也只會加大。圣小珍還說道：“人們都覺得軌道看上去是平的，但實際上是不平的，那些微小的用肉眼看不到的高低不平卻對列車有著至關重要的影響，只要車輪滾上去就會產生震動或聲音?！甭曇舻降滓档投嗌?，這需要一個精準的控制指標，而這將會涉及到復雜的力學問題。尋找這樣一個平衡點，也正是圣小珍團隊要攻克的最大難題。

不遺余力，傾囊相授

在家中舉辦聚會慶祝首批學生畢業(yè)

圣小珍說他現(xiàn)在是教授，教授的天職是教書育人。為了強化學生的基礎理論，他為研究生新開了兩門課：“聲學理論與工程應用”和“高頻振動與統(tǒng)計能量分析”。他利用各種方式，包括辦公室面談、Email和微信等，隨時回答學生的問題和進行學術討論，把他幾十年來所累積的程序都教給學生，只為他們能從一個很高的起點上開展研究工作。

學術離不開交流和合作，從世界著名的南安普頓大學畢業(yè)，又有著多年國外產業(yè)經歷的圣小珍深知國際交流的重要性?！熬驼駝釉肼晫I(yè)來說，實驗室每年都會與該領域知名強校南安普頓大學展開交流，國際知名專家也會經常來訪問。在這種與專業(yè)領域國際頂尖研究人員的交流中，我們可以開拓自己的思路，激發(fā)出新的想法?！笔バ≌浣榻B道。不但如此，他非常支持學生到國外去參加國際學術會議。

在回國的幾年來，圣小珍不但把先進的理念帶回國內，同時也提高了行業(yè)和領域的研究水平，對促進和推動學科的發(fā)展起到了積極的推動作用。因此他也得到了行業(yè)和同事們的高度評價。而對于未來發(fā)展，圣小珍有著自己的見解：“和國外相比，我覺得國內還缺乏一些理論深度，在理論創(chuàng)新上我們還不占優(yōu)勢?！币舱强吹搅诉@樣現(xiàn)實迫切的問題，圣小珍特別注意對學生在這方面的培養(yǎng)，“我主張學生們多做一些理論創(chuàng)新，多去參加一些國際交流，而這也是我多年的國外學習經歷和企業(yè)經驗所得”。畢生所學，傾囊而出。這是身為一名老師的最大心聲，而提到能為祖國培養(yǎng)在專業(yè)領域的優(yōu)秀青年人才，圣小珍也頗感滿足和欣慰。

圣小珍一直告誡并不斷要求自己，“努力使自己成為有競爭力的人”，而這也深深影響著他的學生們。他總是鼓勵學生要努力提高技能、素養(yǎng)和核心競爭力，要積極參與國際人才市場的競爭，最大限度發(fā)揮自己的潛能，實現(xiàn)自己的人生價值，為母校爭光，更為中國圓夢！