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        科研未敢忘憂國(guó)
        ——記北京理工大學(xué)助理教授劉睿

        2021-05-10 09:51:48
        科學(xué)中國(guó)人 2021年8期
        關(guān)鍵詞:理工大學(xué)炸藥安全性

        宋 潔

        劉睿

        當(dāng)炸藥被點(diǎn)燃,威力爆發(fā)的瞬間釋放的熱氣迅速膨脹形成沖擊波,一時(shí)間石碎沙飛,漫天的硝煙彌漫開來(lái)。

        如果這種場(chǎng)景發(fā)生在軍事和工業(yè)的特定行動(dòng)中會(huì)推動(dòng)計(jì)劃的進(jìn)程,但如果發(fā)生在炸藥儲(chǔ)存和運(yùn)輸過程中,可能會(huì)引發(fā)一場(chǎng)慘絕人寰的悲劇。

        以炸藥為代表的含能材料因具有巨大威力被廣泛應(yīng)用于軍事和工業(yè)領(lǐng)域,然而在其運(yùn)輸、貯存、使用過程中常常因?yàn)榈退僮矒?,發(fā)生意外點(diǎn)火導(dǎo)致極其嚴(yán)重的后果。因此,含能材料的安全性成為國(guó)內(nèi)外研究的熱點(diǎn)。

        北京理工大學(xué)助理教授劉睿多年來(lái)一直在含能材料安全性領(lǐng)域苦心鉆研,尋找含能材料安全性的答案?!斑@個(gè)問題是跟國(guó)防緊密相關(guān)的,必須努力解決?!闭劦阶约旱目蒲校幌虺聊蜒缘乃嗔藥追旨?dòng)。

        千磨萬(wàn)擊還堅(jiān)韌

        “干實(shí)事”,一直是劉睿在含能材料安全性領(lǐng)域的研究風(fēng)格。

        在軍工界,PBX炸藥因?yàn)榇罅繎?yīng)用于武器裝備而備受關(guān)注。然而它內(nèi)部結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性,使它在運(yùn)輸、儲(chǔ)存及使用過程中容易因?yàn)槭艿降退僮矒舳l(fā)生意外爆炸。美國(guó)曾發(fā)生過裝藥從1.75米跌落發(fā)生意外爆炸的事故。確認(rèn)炸藥點(diǎn)火條件,成為保證PBX炸藥安全性的重要因素。

        針對(duì)這個(gè)棘手的問題,劉睿及其團(tuán)隊(duì)申請(qǐng)了國(guó)家自然科學(xué)基金。以PBX炸藥為應(yīng)用對(duì)象,以提升炸藥安全性設(shè)計(jì)為目標(biāo),開展低速撞擊點(diǎn)火機(jī)理與預(yù)測(cè)的研究工作,并解決基于物理過程的PBX炸藥的點(diǎn)火概率計(jì)算的難題,為我國(guó)的炸藥和武器裝備的安全性提供理論基礎(chǔ)和技術(shù)支持。

        別看現(xiàn)在劉睿在這個(gè)領(lǐng)域如魚得水,當(dāng)初進(jìn)入這個(gè)專業(yè)的時(shí)候卻是帶著抵觸心理。2003年,劉睿被調(diào)劑進(jìn)入北京理工大學(xué)的彈藥工程與爆炸技術(shù)專業(yè)。起初,這個(gè)專業(yè)讓他感到迷茫,直到真正接觸“彈藥設(shè)計(jì)”“爆炸物理”“爆炸測(cè)量技術(shù)”等課程,他才逐漸對(duì)這門學(xué)科感興趣?!案匾氖牵梢越鉀Q工業(yè)、民用行業(yè)很多急需解決的問題,跟國(guó)家需求緊密相關(guān)?!眲㈩?吹搅诉@個(gè)專業(yè)的價(jià)值與意義,越發(fā)堅(jiān)定了繼續(xù)學(xué)習(xí)下去的決心。

        為了深入學(xué)習(xí)相關(guān)專業(yè)知識(shí),2013年,劉睿前往新加坡南洋理工大學(xué)參與淡馬錫實(shí)驗(yàn)室高速撞擊實(shí)驗(yàn)室承擔(dān)的有關(guān)陶瓷裝甲防護(hù)項(xiàng)目。在這所科研密集型大學(xué)里,劉睿如一株健壯的樹苗,努力汲取著外界的養(yǎng)分?!霸谶@之前我的研究是以做實(shí)驗(yàn)為主,到了南洋理工才開始正兒八經(jīng)地接觸計(jì)算方面的知識(shí)。”劉睿頗為滿意地說起自己在新加坡學(xué)習(xí)期間的收獲,欣喜于自己終于可以把計(jì)算和實(shí)驗(yàn)結(jié)合起來(lái)研究問題了。這種進(jìn)步讓劉睿慶幸自己當(dāng)初堅(jiān)持來(lái)南洋理工大學(xué)學(xué)習(xí)的決定。

        那時(shí)候,已經(jīng)碩士畢業(yè)的劉睿在研究所工作了3年,多年的研究經(jīng)歷讓他逐漸感覺到自己知識(shí)的局限性。本著“師夷長(zhǎng)技以制夷”的觀念,劉睿決定前往新加坡南洋理工大學(xué)深造。但留學(xué)前的外語(yǔ)考試讓劉睿為難:研究所的任務(wù)很繁重,經(jīng)常需要加班加點(diǎn)地工作。在這種筋疲力盡的情況下,每天還要抽出時(shí)間來(lái)學(xué)習(xí)外語(yǔ)?!拔夷菚r(shí)候每天都是連軸轉(zhuǎn),壓力還是蠻大的。”劉?;貞浤嵌谓?jīng)歷時(shí)說道。

        不是沒有受到過質(zhì)疑和勸阻。由于外語(yǔ)底子差,外語(yǔ)考試考了一遍又一遍,很多人不明白他為什么一定要出國(guó)去學(xué)習(xí),就連研究所里的領(lǐng)導(dǎo)都說:“要不算了,在研究所里讀博士不也挺好嗎?”但劉睿堅(jiān)持“走出去”和國(guó)際上的同行學(xué)習(xí)、交流。

        最終,歷經(jīng)艱難曲折,劉睿終于如愿前往新加坡南洋理工大學(xué)參加項(xiàng)目研究,隨后,前往意大利米蘭理工大學(xué)攻讀博士學(xué)位。然而,他在國(guó)外的經(jīng)歷也是一波三折。他那時(shí)參加了歐盟第七框架資助的有關(guān)結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)測(cè)試方法的研究項(xiàng)目。歐洲的很多項(xiàng)目注重實(shí)效,不僅要在實(shí)驗(yàn)室做成功,還要去真正的原型機(jī)上做測(cè)試?!拔覀?cè)趯?shí)驗(yàn)室把模擬測(cè)驗(yàn)做得很好,但是去原型機(jī)上做實(shí)驗(yàn)的時(shí)候卻失敗了好幾次?!眲㈩;貞浀?。實(shí)驗(yàn)費(fèi)用昂貴,一次就得幾萬(wàn)人民幣,接連的失敗讓對(duì)方開始懷疑他們的實(shí)力,暗示可能會(huì)停止這個(gè)項(xiàng)目。

        獨(dú)自待在異國(guó)他鄉(xiāng)、接二連三地實(shí)驗(yàn)失敗、對(duì)方發(fā)出的最后通牒,讓劉睿陷入了巨大的壓力之中。但盡管內(nèi)心的焦慮已如鈍刀割肉,他也只能咬牙堅(jiān)持。直到后來(lái)導(dǎo)師的指導(dǎo)讓他茅塞頓開,他終于想出了辦法,兩三天內(nèi)就把問題給解決了,通過了項(xiàng)目的驗(yàn)收。如今再次提起那段時(shí)間經(jīng)受的質(zhì)疑與壓力,劉睿說他從來(lái)沒想過放棄:“能找到自己喜歡的行業(yè)挺難的,遇到困難,逃避是沒有用的,只能迎難而上。”

        要想跟上行業(yè)的發(fā)展,就得時(shí)刻關(guān)注領(lǐng)域內(nèi)同行們的研究進(jìn)展?;貒?guó)后的劉睿擔(dān)任Engineering Fracture Mechanics、Measurement和《含能材料》等學(xué)術(shù)期刊的審稿工作?!拔铱梢哉莆胀袀冄芯?jī)?nèi)容的第一手資料?!眲㈩⑦@種體驗(yàn)比喻為“手談圍棋”,所謂“手談”便是:博弈時(shí)雙方默不作聲,通過落子節(jié)奏的變化、放布棋子的力量大小等來(lái)了解對(duì)方,如同在棋局中以手語(yǔ)交談一般。劉睿把期刊審稿的過程看作跟同行們交流的方式,通過文章及時(shí)跟蹤含能材料安全性領(lǐng)域的新方向和進(jìn)展。正是這種不斷從外界環(huán)境中吸取養(yǎng)分、提升自己的精神,使得他能夠不斷克服科研路上的困難,走到今天的位置。

        俯首甘為孺子牛

        2014年,劉睿曾赴意大利米蘭讀博深造,那里的教學(xué)模式讓他印象深刻。“老師們每天都會(huì)花很多時(shí)間指導(dǎo)我的工作,這是很好的知識(shí)傳承過程。”這種教學(xué)模式被他應(yīng)用到了當(dāng)下的教學(xué)工作中。

        劉睿指導(dǎo)的研究生基本都是90后。聰明、靈活、想法新穎是90后的普遍標(biāo)簽,然而經(jīng)驗(yàn)少、迷茫也是他們當(dāng)下必須要面對(duì)的課題。劉睿利用吃飯閑聊的時(shí)間,和學(xué)生們聊他們喜歡的電視劇、游戲等。“我可以在這個(gè)過程中把和他們之間的代溝縮小,和他們分享我的人生經(jīng)歷,幫助他們?cè)谶x擇道路的時(shí)候做出判斷?!弊鳛檫^來(lái)人,劉睿清楚研究生所面臨的選擇和迷茫,他認(rèn)為,“要對(duì)自己選擇的路負(fù)責(zé)”。

        給自由也給適當(dāng)?shù)南拗?,是劉睿?duì)待學(xué)生的教育方法。學(xué)生做選題時(shí),劉睿并不會(huì)完全開放地讓他們自己找。他說,“在我們的培養(yǎng)體系中,學(xué)生從本科到碩士,并沒有經(jīng)歷過嚴(yán)格的訓(xùn)練,他們并不清楚自己做的選題難度大不大”。因此他會(huì)有針對(duì)性地設(shè)置幾個(gè)選題來(lái)引導(dǎo)他們,讓他們根據(jù)自己的興趣選擇。

        不管是指導(dǎo)學(xué)生還是和團(tuán)隊(duì)合作,劉睿都十分認(rèn)同“對(duì)癥下藥”的思路。劉睿所在的團(tuán)隊(duì)有5個(gè)人,其中有深入研究材料動(dòng)態(tài)的,也有材料安全性領(lǐng)域的專家。對(duì)于這種團(tuán)隊(duì)組成的模式,劉睿認(rèn)為,從牛頓的經(jīng)典力學(xué)到量子力學(xué),體系相對(duì)完整,因此“必須要跟別的領(lǐng)域去結(jié)合,創(chuàng)造出一些新的火花”。特別是對(duì)于要面對(duì)工業(yè)應(yīng)用方向的含能材料來(lái)說,必須去借鑒其他相關(guān)領(lǐng)域的方法,來(lái)更好地解決傳統(tǒng)的熱點(diǎn)問題。

        寄意寒星荃不察,我以我血薦軒轅。十幾年前,劉??吹搅撕苄袠I(yè)背后的價(jià)值,在各種機(jī)遇面前堅(jiān)持留在了這個(gè)領(lǐng)域;7年前,他說“師夷長(zhǎng)技以制夷,我們要學(xué)習(xí)國(guó)外技術(shù),讓國(guó)家更強(qiáng)大”;如今他說,“我希望以后能將更多的研究成果應(yīng)用于軍工界,解決國(guó)家急需的問題”。

        和平年代也從不乏無(wú)名英雄。他們數(shù)年不忘初心,在自己的領(lǐng)域鎖心鉆研,以默默無(wú)聞的姿態(tài)守護(hù)著自己的國(guó)家,不論在哪個(gè)時(shí)代,我們都需要這樣的科研工作者。

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