2023年07月21日

我国光纤传感新技术领军者 将带好学生视作生命的本真

追光者姜德生以身传递光纤精神

姜德生院士指导学生工作 摄影:楚天都市报极目新闻记者张渊

□楚天都市报极目新闻记者 张渊

7月中旬,正值盛夏,姜德生并未因为暑假而稍有停歇。一大早,他像往常一样来到武汉理工大学马房山校区德生楼,这是光纤传感领域唯一国家级战略科技创新平台所在地。它的主要缔造者便是姜德生,中国工程院院士、武汉理工大学首席教授、博士生导师,我国光纤传感新技术的领军者。当天,极目新闻记者与他相约,带我们一起走进他的光纤传感“宇宙”。

光纤传感新技术在我国实现从无到有,从跟跑、并跑到领跑的历史跨越,他,功不可没。

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“光纤的缺点可以成为优点”

1949年3月,姜德生出生于武汉,不久被过继到养父母家。家中虽然穷困,却很重视教育,这让姜德生感怀一生。少时的他除了每天帮养父母干活,还热爱鼓捣无线电。

上世纪五六十年代,很多国人还没见过收音机、音响和黑白电视机的时候,他从小零件开始自己动手加工。“大概四五年级时,我攒钱买了矿石收音机零件,收集漆包线、铜线和锡纸,自己组装成功。当听到广播的那一刹那,感觉整个世界都变了!”姜德生向极目新闻记者回忆说。

1972年,在水泥厂当工人的姜德生,作为工农兵学员被推荐到湖北建工学院(武汉理工大学前身)学习。姜德生谦虚地说:“我是工农兵学员出身,理论基础开始真的不太好。但好在我从小就爱动手做实验,也有工厂工作的实践经验,这让我的研究始终服务实际需求、始终关注一线难题,坚持学以致用。”

1978年,一场12级台风进入广州,很多电器设备受到电磁干扰而瘫痪,市民生活陷入一片混乱之中……时值国门初开,高楼兴起,我国迫切需要高层建筑在台风下的风载荷位移数据。姜德生敏锐觉察到,利用光纤抗电磁干扰优势,不仅能检测高层建筑安全,还可能开辟一个全新领域。

姜德生意识到,很多人对光纤的印象停留在传输信息上,但当时光纤研究在通信中遇到的缺点,却可以是它作为传感器的优势。比如光纤既然受温度的影响,就可以做成温度传感器;受力的影响,就可以做成应力的传感器……这样的联想让姜德生激动不已。

于是他把一座石棉瓦盖的库房改造成实验室,日夜攻关,做出了我国第一台光纤风压计,并于1981年在广州白云宾馆测试成功。台风到来时,光纤风压计在台风的强电磁干扰中仍能正常工作,并获取了宝贵的测试数据,一鸣惊人!

姜德生回忆当时还流传一个笑话,“第一次获奖,大家说,小姜运气好;第二次获奖,大家说小姜运气真好;第三次,第四次,就没有人说了!”

此后数年,姜德生带领团队在光纤传感领域不断突破,在全国率先研制出了具有自主知识产权的“光纤光栅感温火灾报警技术与系统”。截至目前,该系统装备了我国两万公里隧道、90%的油库火灾安全监测,为国家安全和国民生活提供坚实保障。

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核心技术是买不来讨不来的

“核心技术是要不来、买不来、讨不来的。”在新世纪初,光栅核心器件掌握在西方手里,大约2.5万美元一个。姜德生回忆当时谈判的场景,“我们商量批量买能否便宜一些,但是对方不屑一顾,说买一个是2.5万美元,买一万个,还是2.5万美元一个。”他心里开始憋起一股劲儿。

经过三年技术攻关,他用自主知识产权做出了同类产品,而且技术工艺更简单、更先进,价格还低。姜德生感慨道:“自力更生、自我创新,是实现民族复兴的必然选择!”

姜德生始终保有探索未知的勇气,他打破固有观念,“在一根光纤上做出几十万个传感器!”形成传感器的网络,即光纤传感网络。在他的带领下,团队迸发出敢于超越的攻关精神,新一代大容量光纤传感网络核心技术攻关,取得了世界领先的创新成果,成为众多行业转型升级新引擎。

这项国际领先的“大国重器”,在石化、交通、大型土木工程、水利、水电、桥梁等领域得到广泛应用,在他看来,之前很多研究是“跟着做”,“但大容量光纤传感网络我们处于领跑地位,技术国际领先。”澳大利亚、意大利、美国等许多国家的企业,找上门来谈合作。

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从教近五十载传递光纤精神

成于创新,立于应用,胜在交叉。生生不息的“光纤”精神也悄然坚定地绵延传递。“在学校的时候怕他,离开后却又爱他。”他的学生范典说。这是大家发自内心的感慨。

姜德生回忆,自己初中毕业于武汉六中,学习成绩名列前茅,但没有钱交学费。班主任张老师知道后,悄悄替他交了5块钱,才把毕业证领回来。后来下放农村时,别人都是从家里拿钱,他是在农村挣了一点钱,回来就还了张老师5块钱。“这件事让我铭记一生,所以现在我的学生有困难,我会义不容辞地帮他们。”

除了第一课堂育人,姜院士还身体力行,将严谨的科研精神、创新的思维方式传递给学生。姜老师的学生、武汉理工大学光纤传感技术研究中心研究员王洪海提到,有一次,姜老师乘升降罐笼下到200米深矿井,再蹲骑“猴车”乘缆索下行至巷道,继续徒步行走将近2公里才到达工作面。行走途中不时能听到煤岩断裂的声音,还能看得见瓦斯气体涌起的水泡,非常危险。据矿领导说,姜院士是该矿第一个到掘进作业现场的院士,在场的人无不肃然起敬。

武汉理工大学光纤传感技术与网络国家工程研究中心副研究员、姜老师的学生唐健冠介绍:“每个科研项目,姜老师都是第一个到达现场、亲自调研,研究解决方案,真正将论文写在祖国大地上。”

从教近五十载,如今姜德生虽年过七旬,仍坚守在学科建设、人才培养一线。在他的精心培育和指导下,学校张联盟和傅正义被遴选为中国工程院院士;毕业生彭寿成为目前中国建材玻璃行业唯一院士;十几位学科发展带头人,入选国家杰青或长江学者。

不光是自己的学生,他还走进中小学课堂并亲自担任科技校外辅导员。姜德生说:“带好学生是当老师最重要的事情,我生命里最本真的东西就是要做这个事情。”

姜德生用光纤传感测量世界,用万物互联守护大国重器,用爱心智慧培育学子。近五十年的育人科研征程,心中的光从未被浇熄,眼里的光永远坚毅。他塑造的理工光纤精神,引导无数光纤人接续奋斗,将“国之大者”代代相传。

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