每日經(jīng)濟(jì)新聞 2019-02-21 11:18:02
翟婉明,作為中國(guó)科學(xué)院院士、西南交通大學(xué)首席教授、國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃(973計(jì)劃)項(xiàng)目的首席科學(xué)家,既是軌道交通科技的創(chuàng)新者,也是中國(guó)高鐵發(fā)展的實(shí)踐者與見(jiàn)證者。翟婉明說(shuō),今年是他做鐵路科研的整三十年,“只有保持一顆始終堅(jiān)韌、不追功利、甘愿寂寞的心,才能在科研道路上走得更好、走得更遠(yuǎn)”。
每經(jīng)記者 黃名揚(yáng) 每經(jīng)編輯 楊歡
“火車(chē)一響,黃金萬(wàn)兩”。
去年是改革開(kāi)放四十周年,也是中國(guó)高鐵十周年。從無(wú)到有,從不具備任何先發(fā)優(yōu)勢(shì),到如今建設(shè)規(guī)模與運(yùn)營(yíng)速度均走在世界前列,中國(guó)高鐵儼然成為一張最亮眼的“國(guó)家名片”。
從無(wú)砟鐵路的研究試驗(yàn),到第一條快速客運(yùn)專(zhuān)線(xiàn)建設(shè),從我國(guó)第一列自主研制的“中華之星”高速列車(chē)試驗(yàn),再到運(yùn)營(yíng)時(shí)速350公里的復(fù)興號(hào)投運(yùn),中國(guó)鐵路一次次在創(chuàng)新中發(fā)展——而翟婉明,作為中國(guó)科學(xué)院院士、西南交通大學(xué)首席教授、國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃(973計(jì)劃)項(xiàng)目的首席科學(xué)家,既是軌道交通科技的創(chuàng)新者,也是中國(guó)高鐵發(fā)展的實(shí)踐者與見(jiàn)證者。
圖片由受訪(fǎng)者本人提供
他首先提出并系統(tǒng)建立了“車(chē)輛-軌道耦合動(dòng)力學(xué)”全新理論體系,相關(guān)模型在國(guó)際上被稱(chēng)為“翟-孫模型”及“翟模型”,得到廣泛采用。在國(guó)內(nèi),該理論及模型被成功地應(yīng)用于我國(guó)列車(chē)提速及重載、高速鐵路領(lǐng)域20多個(gè)重點(diǎn)工程(產(chǎn)品)之中。
2月13日,成都加快建設(shè)全面體現(xiàn)新發(fā)展理念的城市推進(jìn)大會(huì)舉行。會(huì)上,成都以改革創(chuàng)新獎(jiǎng)表彰了31個(gè)先進(jìn)集體和200名先進(jìn)個(gè)人。作為尖端科研人員,翟婉明位列其中。
在過(guò)去我國(guó)的高鐵發(fā)展中,哪些節(jié)點(diǎn)堪稱(chēng)里程碑式的創(chuàng)新?目前我國(guó)高鐵350公里時(shí)速已是世界最快運(yùn)營(yíng)時(shí)速,接下來(lái)是否還會(huì)有進(jìn)一步的突破?在更遠(yuǎn)的未來(lái),科技成果要如何更好地轉(zhuǎn)化?中國(guó)的高鐵科技創(chuàng)新又將去向何方?對(duì)此,翟婉明在近日接受了《每日經(jīng)濟(jì)新聞》的專(zhuān)訪(fǎng)。
兩個(gè)節(jié)點(diǎn)性創(chuàng)新
每經(jīng)記者 張建 攝(資料圖)
“如今,中國(guó)高鐵舉世矚目。但誰(shuí)能想到,不過(guò)二十余年前,高鐵對(duì)我們來(lái)說(shuō)非常遙遠(yuǎn),甚至可以說(shuō)是遙不可及。”
全球范圍來(lái)看,高鐵的誕生在半個(gè)世紀(jì)以前。翟婉明回憶,上世紀(jì)90年代初,自己剛讀博士時(shí),“看到國(guó)外鐵路速度那么高、技術(shù)那么先進(jìn),我們由衷地羨慕,憋著一股子勁。”
他坦言,當(dāng)時(shí)中國(guó)的鐵路很落后,經(jīng)濟(jì)實(shí)力也遠(yuǎn)沒(méi)有如今這般強(qiáng)大。因此,“我們開(kāi)展高鐵研究更多是,沒(méi)能結(jié)合到具體工程實(shí)踐的理論分析研究”——“當(dāng)時(shí)我們覺(jué)得,短期內(nèi)中國(guó)幾乎不可能有高鐵”。
說(shuō)到這兒,翟婉明頓了頓,仿佛在平息自己激動(dòng)的情緒。“誰(shuí)能想到,中國(guó)高鐵的發(fā)展,在短短的十多年就能夠突飛猛進(jìn),在速度和規(guī)模上都已躍居世界前列!”
為何中國(guó)高鐵能發(fā)展如此迅速?在翟婉明看來(lái),成功因素有三:前期的科研積累,后來(lái)的引進(jìn)消化再創(chuàng)新,以及更重要的,國(guó)家經(jīng)濟(jì)騰飛的支撐。
在他眼里,作為高鐵后發(fā)國(guó),“站在巨人的肩膀上”確實(shí)為我國(guó)高鐵如此快速的發(fā)展提供了可能性。“我們引進(jìn)國(guó)外最先進(jìn)的技術(shù),然后在中國(guó)進(jìn)行消化吸收,在此基礎(chǔ)上結(jié)合中國(guó)不同的地域特點(diǎn)和中國(guó)的運(yùn)輸需求,通過(guò)再創(chuàng)新,來(lái)解決我們自己的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題。”翟婉明說(shuō)。
同時(shí),在翟婉明看來(lái),前期的科研積累也為后期快速“消化吸收”,甚至自主“再創(chuàng)新”提供了可能。
中國(guó)第一條快速客運(yùn)專(zhuān)線(xiàn)——秦沈(秦皇島-沈陽(yáng))快速客運(yùn)專(zhuān)線(xiàn),就是一個(gè)很好的例證。“那時(shí)我國(guó)鐵路時(shí)速一般都在160公里以下,秦沈快速客運(yùn)專(zhuān)線(xiàn)當(dāng)時(shí)設(shè)計(jì)的要求時(shí)速則是200公里。”他介紹,其中設(shè)置了66.8公里的高速試驗(yàn)段,專(zhuān)門(mén)用來(lái)試驗(yàn)高速列車(chē),研究高速鐵路。
軌道方面,據(jù)翟婉明介紹,在包括他在內(nèi)的科研人員的積極倡導(dǎo)下,在此試驗(yàn)段的三座特大橋上首次進(jìn)行了無(wú)砟軌道試驗(yàn)與實(shí)踐。相較于傳統(tǒng)的維護(hù)需求更高的有砟軌道(軌下用碎石作為道床的軌道),無(wú)砟軌道具有結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、維護(hù)性好等優(yōu)點(diǎn)。“秦沈快速客運(yùn)專(zhuān)線(xiàn)上無(wú)砟軌道的試驗(yàn)成功,為后來(lái)中國(guó)高速鐵路大規(guī)模采用無(wú)砟軌道奠定了基礎(chǔ)。”翟婉明說(shuō),他也有幸參與其中,負(fù)責(zé)無(wú)砟軌道結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化與動(dòng)力性能評(píng)估,并承擔(dān)了其中的一座特大橋上的無(wú)砟軌道現(xiàn)場(chǎng)高速試驗(yàn)。
圖片由受訪(fǎng)者本人提供
而對(duì)于列車(chē),“中華之星”高速試驗(yàn)列車(chē)——我國(guó)自主研制高速列車(chē)的一個(gè)原型,也是在此線(xiàn)路上首次跑到了321.5公里/小時(shí)。
“因?yàn)槭且粋€(gè)全新試驗(yàn),那時(shí)我國(guó)別說(shuō)300公里時(shí)速了,就連250公里以上的試驗(yàn)時(shí)速都沒(méi)有。試驗(yàn)列車(chē)能跑多高速度?會(huì)不會(huì)翻車(chē)脫軌?這些都不確定”。因此當(dāng)時(shí),翟婉明回憶,列車(chē)的速度試驗(yàn)都是從低速開(kāi)始,一步一步提高。
“每試一次,再加十多二十公里的速度,看看指標(biāo)是不是安全。如果安全余量還足夠,就把速度再提高進(jìn)行試驗(yàn),就是這樣一步一步加到了321.5公里每小時(shí)——當(dāng)時(shí)這就是中國(guó)最高速度紀(jì)錄,稱(chēng)為中國(guó)鐵路第一速”。
正因?yàn)槿绱?,翟婉明認(rèn)為這是中國(guó)高鐵發(fā)展史上,一個(gè)重要的節(jié)點(diǎn)性創(chuàng)新。
客運(yùn)專(zhuān)線(xiàn)的高速試驗(yàn)段、“中華之星”高速試驗(yàn)列車(chē),這些完完全全是中國(guó)人自己創(chuàng)新實(shí)現(xiàn),具有完全知識(shí)產(chǎn)權(quán)。“這就是我們的研究積累,消化、吸收、再創(chuàng)新的基礎(chǔ),否則就只能完全依附于別人。”翟婉明感慨萬(wàn)千。
他認(rèn)為,正是得益于此,才有了中國(guó)高鐵另一個(gè)節(jié)點(diǎn)性創(chuàng)新:時(shí)速350公里“復(fù)興號(hào)”高速動(dòng)車(chē)組的成功運(yùn)營(yíng)。“它的研發(fā)和投入運(yùn)營(yíng),無(wú)疑是我們高鐵發(fā)展中濃墨重彩的一筆”。
翟婉明一直是中國(guó)高鐵提速至?xí)r速350公里運(yùn)營(yíng)的積極倡導(dǎo)者和推動(dòng)者。在他看來(lái),“復(fù)興號(hào)”的投運(yùn),提升了線(xiàn)網(wǎng)時(shí)速,對(duì)交通和經(jīng)濟(jì)意義重大,是繼科研積累、引進(jìn)吸收之后,中國(guó)高鐵“再創(chuàng)新”的標(biāo)志性事件。更重要的是,“這使我們成為世界上鐵路運(yùn)營(yíng)速度最高的國(guó)家,這對(duì)于將來(lái)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的制定意義重大,為下一步‘引領(lǐng)高鐵發(fā)展’提供了可能”。
不過(guò),翟婉明也坦言,“目前我們還不能完全說(shuō)是領(lǐng)跑者。更準(zhǔn)確地說(shuō),我們現(xiàn)在應(yīng)該是處于并跑到領(lǐng)跑之間的過(guò)渡階段”。
他提到,我國(guó)軌道交通事業(yè)發(fā)展的確很快,但是在高鐵發(fā)展中,與德日法等高鐵原創(chuàng)國(guó)相比,在一些方面仍有差距。“我們的未來(lái)夢(mèng)想是‘引領(lǐng)世界高鐵發(fā)展’,但也不能盲目自大”。
“時(shí)速400公里動(dòng)車(chē)組正研制”
每經(jīng)記者 張建 攝(資料圖)
一切過(guò)往,皆為序章。
經(jīng)歷了飛速發(fā)展的十年,我國(guó)高鐵的未來(lái)又該劍指何方?在翟婉明看來(lái),未來(lái)想要真正“引領(lǐng)”發(fā)展,既要速度和效益兩手抓,也要技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)兩頭硬。
高速鐵路,到底速度能“高”到什么程度?這似乎成了高鐵科研的終極命題。
如今,我國(guó)高鐵的350公里時(shí)速已是全球最高運(yùn)營(yíng)時(shí)速。那么接下來(lái),這一速度是否還將有所突破?對(duì)于這個(gè)問(wèn)題,翟婉明首先提到的是“超級(jí)高鐵”。
他指出,時(shí)速要提到500公里以上,不可避免的要解決一個(gè)問(wèn)題,就是空氣動(dòng)力問(wèn)題——“空氣阻力、氣動(dòng)效應(yīng)、能耗噪聲等指標(biāo),都是隨著速度呈冪次方迅速增長(zhǎng)的。為了再大幅度提速,真空管道的想法應(yīng)運(yùn)而生”。
不過(guò),翟婉明坦言,這個(gè)概念早在上百年前就曾被提出,但無(wú)論是國(guó)外馬斯克的Hyperloop,還是國(guó)內(nèi)西南交通大學(xué)正在研究的超高速磁懸浮技術(shù),“應(yīng)該說(shuō)仍處于探索階段,積極的研究更多還是為了更長(zhǎng)遠(yuǎn)的未來(lái)。到能夠載客民用、完全商業(yè)運(yùn)營(yíng)還有很長(zhǎng)的路要走。”
圖片由受訪(fǎng)者本人提供
那么在速度突破上,是否有更近、更可期待的“未來(lái)”呢?答案是肯定的。
據(jù)翟婉明向《每日經(jīng)濟(jì)新聞》記者透露,這其實(shí)也是當(dāng)下國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃的項(xiàng)目之一。“目前,時(shí)速400公里的高速動(dòng)車(chē)組正在研制,試驗(yàn)樣車(chē)很快或?qū)⒚媸?rdquo;。
除了速度上的科研突破,在翟婉明看來(lái),“中國(guó)想要引領(lǐng)發(fā)展,更應(yīng)該通過(guò)研究、實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐來(lái)回答世界:綜合考慮經(jīng)濟(jì)性、安全性、可靠性、可持續(xù)性之后,‘最合理的速度’究竟是多少”——總而言之,就是找到那個(gè)“平衡點(diǎn)”。而未來(lái)發(fā)展的另一個(gè)重點(diǎn),應(yīng)落在運(yùn)營(yíng)維護(hù)技術(shù)方面,最終又落實(shí)到運(yùn)營(yíng)維護(hù)標(biāo)準(zhǔn)的研究制定和檢測(cè)監(jiān)測(cè)安全預(yù)警體系的建立。
他指出,我國(guó)現(xiàn)在最高運(yùn)營(yíng)時(shí)速已達(dá)到350公里,技術(shù)也正趨于成熟。“系統(tǒng)不停在運(yùn)行,性能必然會(huì)演變甚至劣化”。因此他認(rèn)為,需要研究揭示系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能演化規(guī)律及狀態(tài)控制策略,這也正為我國(guó)的運(yùn)營(yíng)維護(hù)技術(shù)研究,提供了最好的試驗(yàn)場(chǎng)和數(shù)據(jù)庫(kù)。
據(jù)翟婉明透露,目前他最主要的工作之一,正是高鐵運(yùn)營(yíng)維護(hù)標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)研究。他正在承擔(dān)國(guó)家自然科學(xué)基金重大項(xiàng)目“高速軌道交通系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)性能演化及控制”,這也是高鐵領(lǐng)域首個(gè)自然基金重大項(xiàng)目。該研究項(xiàng)目以西南交大為主體,集合了全國(guó)相關(guān)的科研力量。項(xiàng)目正進(jìn)入第二個(gè)年頭,未來(lái)將有望為相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的制定,提供必要的理論依據(jù)。
“每個(gè)環(huán)節(jié)都應(yīng)向轉(zhuǎn)化靠一步”
每經(jīng)記者 張建 攝(資料圖)
正如科研創(chuàng)新推動(dòng)中國(guó)高鐵發(fā)展,人們?cè)絹?lái)越關(guān)注,科技創(chuàng)新成果怎樣才能更好地落地,科學(xué)技術(shù)如何才能更好地轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)力,讓中國(guó)高鐵的騰飛也能出現(xiàn)在其他領(lǐng)域。
“科研成果轉(zhuǎn)化是比較頭疼的事,你的成果是好成果,創(chuàng)新性很強(qiáng),但到了實(shí)際中和社會(huì)的一些產(chǎn)業(yè)中,一時(shí)半會(huì)兒還就用不上。”翟婉明說(shuō),從成果到實(shí)際中,有一個(gè)中間過(guò)程,這就是技術(shù)轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化的問(wèn)題。
他指出,問(wèn)題難就難在,中試環(huán)節(jié)有很多在純粹科研中常常沒(méi)有考慮到的意外因素和實(shí)際問(wèn)題。“不同的產(chǎn)業(yè),全是個(gè)性化的、千差萬(wàn)別的。因此成果轉(zhuǎn)化問(wèn)題,在每一個(gè)產(chǎn)業(yè)應(yīng)用中,可能完全不同,中間環(huán)節(jié)沒(méi)有弄通,它就用不上。”
總體來(lái)看,可行的辦法是抓住根本,從“積極性”入手,讓每個(gè)細(xì)分領(lǐng)域的人更有動(dòng)力去鉆研成果落地中個(gè)性的問(wèn)題。
翟婉明表示,目前國(guó)家和地方都很重視科技成果轉(zhuǎn)化問(wèn)題。“一方面,國(guó)家出臺(tái)了一系列激勵(lì)政策;另一方面像西南交大及其所在的成都,也相繼出臺(tái)了很多促進(jìn)科技成果轉(zhuǎn)化的政策辦法。這幾年,從上到下已經(jīng)看到很好的成效”。
除此之外,他認(rèn)為城市是以產(chǎn)業(yè)為骨架,是科研最好的試驗(yàn)場(chǎng);高校則是以科研為主,是產(chǎn)業(yè)問(wèn)題最好的追問(wèn)地。“因此,科研成果落地,還需要這兩個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)都共同發(fā)力。”翟婉明篤定地說(shuō)。
一方面,就城市的產(chǎn)業(yè)部門(mén)而言,他建議應(yīng)“更積極地對(duì)接,提供科研應(yīng)用條件和產(chǎn)業(yè)化場(chǎng)所,以及包括資金等各方面支持”。
同時(shí),企業(yè)擁有最大量的現(xiàn)場(chǎng)產(chǎn)業(yè)化技術(shù)人員,企業(yè)技術(shù)人員和高??蒲腥藛T應(yīng)更積極對(duì)接,提供產(chǎn)業(yè)實(shí)踐中的經(jīng)驗(yàn)和問(wèn)題。
政產(chǎn)學(xué)研用一體,“每個(gè)環(huán)節(jié)都應(yīng)向中間轉(zhuǎn)化領(lǐng)域靠一步”。
另一方面,所謂“仰望星空,腳踏實(shí)地”。在他看來(lái),對(duì)高校的科研人員而言,完全搞基礎(chǔ)理論研究的“可以海闊天空地去做探索研究創(chuàng)新”;但從事工程相關(guān)的科技人員,“我們必須要落地,或者說(shuō)我們的最終目標(biāo),還是應(yīng)該為了生產(chǎn)實(shí)際”。
翟婉明語(yǔ)重心長(zhǎng)地說(shuō),科研創(chuàng)新,面向生產(chǎn)實(shí)際并非難事。最難的是,大部分研究難免超前,在最終成功應(yīng)用之前,不僅要面對(duì)外界可能出現(xiàn)的“紙上談兵”的質(zhì)疑,更可能因“前無(wú)古人”的完全創(chuàng)新面對(duì)不斷的挫折,而產(chǎn)生自我懷疑。
“就像我當(dāng)初的研究,那時(shí)中國(guó)鐵路還沒(méi)有如今這般強(qiáng)大時(shí),科研是很難的,實(shí)踐更是癡人說(shuō)夢(mèng)。但如果當(dāng)時(shí)放棄前沿基礎(chǔ)理論研究,等到鐵路提速、高鐵發(fā)展到急需動(dòng)力學(xué)理論來(lái)支撐系統(tǒng)動(dòng)態(tài)安全設(shè)計(jì),甚至需要拿出某個(gè)具體問(wèn)題解決方案時(shí),我也就束手無(wú)策,更遑論有了理論應(yīng)用的大舞臺(tái)”。
翟婉明說(shuō),今年是他做鐵路科研的整三十年,如今他對(duì)“科研最大的困難,便是沒(méi)有最大的困難”感受頗深——“這是一條寂寞且多荊棘的路,但充滿(mǎn)歡樂(lè),在你攻克一個(gè)個(gè)科研難關(guān)之時(shí)”。科技創(chuàng)新是很難的,創(chuàng)新成果落地過(guò)程中遇到的困難,可能更瑣碎。“只有保持一顆始終堅(jiān)韌、不追功利、甘愿寂寞的心,才能在科研道路上走得更好、走得更遠(yuǎn)”。
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