今年10月23日, 港珠澳大桥正式建成通车, 它是世界上最长的跨海大桥, 被英国《卫报》誉为“新世界七大奇迹”之一。
这项大国重器的背后, 除了千千万万建设者的汗水, 还有很多高精尖科技的强硬支撑。 其中光纤光栅感温火灾探测系统, 就被称为港珠澳海底隧道 火灾管理的“视神经”, 确保大桥的安全。
光纤传感新技术如今普遍应用于我国 大型桥梁、油库、大坝、隧道、电力等 众多大型工程及重大装备, 为我们的生活, 提供了有力的安全保障。
让这项技术在中国实现从无到有, 从落后到“领跑”的华丽转身, 他,功不可没。
他就是与共和国同龄的 中国工程院院士—— 姜德生!
姜德生一生从事光纤传感技术的研究, 先后主持完成了国家和省部科技项目20余项, 获国家科技进步二、三等奖各1项, 省部级科技奖 6项; 发表论文70余篇, 发明专利10余项, 他率先在全国实现技术突破, 打破了美国对我国的封锁, 是我国光纤传感技术的重要开拓者。
而姜德生的学历只是本科……
1 兴趣
1949年,
姜德生出生于湖北武汉。 刚刚出生不久, 他就被父母送走。
他的养父母虽然条件贫困, 却依然坚持让他上学。 姜德生说, 这是他一生中最早的感动。
上初中时, 他就对科学技术有浓厚的兴趣, 在数学、物理等科目的竞赛中多次获奖。 在那个年代, 上千元一台的电视机, 对大多数人来说是一种奢侈品, 当时谁家有电视机, 邻居、村民都要抢着排队去看。
动手能力极强的姜德生, 就从物理书上琢磨电视机的原理, 到电视机厂收购旧显示屏、显像管。 仅用一年时间, 他就组装出了一台黑白电视机。
那一年,他25岁。 是武汉建筑材料工业学院(武汉理工大学前身) 的一名大学生。
本科毕业后的他因为表现优秀得以留校。 姜德生就把一间石棉瓦盖的库房, 当成自己的实验室, 潜心钻研技术。
1970年, 美国第一次研制出 可实用的石英光纤, 而那时国内大多数人都不知道, 光纤可以用来干什么。
直到1978年, 一场12级的台风进入广州, 打破了原有的宁静。 当时很多电器设备, 都因台风受到了电磁干扰, 不能正常工作, 市民的生活受到严重影响, 陷入一片混乱之中…… 姜德生得知后敏锐地觉察到, 利用光纤抗电磁干扰的优势, 不仅能预测台风的来临, 还可能开辟一个全新的领域。
于是他就在那间石棉瓦房里, 开始研制高层建筑在台风下的数据收集器。
1976年建成的“全国第一高楼”——白云宾馆
1981年, 他研制的光纤风压传感器, 在广州白云宾馆测试成功, 成为全国首个光纤风压传感技术的成功案例。
这个光纤风压计, 在台风的强电磁干扰中仍能正常工作, 还获取了宝贵的测试数据, 为后续的研究提供了有效参考依据, 为台风灾区的居民带来了福音。
2 赢得尊重
想要让更多的人, 享受技术带来的便利, 必须要扩大生产。 而彼时的中国, 对光纤传感技术的 研究还处于起步阶段。
其核心器件被美国垄断, 美方竟开出2万美金的单价, 一个小指头大小的东西, 比黄金还贵!
(图来自网络)
当我方提出以较低的价格, 批量买他们的产品时, 遭到了无情的拒绝。 美国甚至对我国实行了 技术封锁和产品禁运。
姜德生谈及上世纪90年代与美国航空公司主管的对话
姜德生忍受不了这样 被别人“卡脖子”的感受。 于是他下定决心, 自己带队研发。
2002年,他带队研制的 “五类光纤传感敏感材料制备 与加工规模化生产技术与应用”, 获得了国家科技进步二等奖; 2005年,他创新研发的 “光纤高温传感测量方法与装置” 获得了中国专利优秀奖。
有了自己的专利, 我们不再畏惧外国的封锁和要挟, 开始大批量使用自己生产的核心器件。
美国相关部门的主管, 曾三次亲自到中国来, 提出按照原价格的1/3卖给我们, 妄图在中国占领更多的市场, 姜德生当时就婉拒了。
因为就算便宜这么多, 这个价格还是 比我们自己制作的产品成本价 还要高10倍, 产品性能还没我们自己制造的好!
“你要让西方的人尊重你、看得起你, 不是靠态度, 如果你工作做得比他好, 他自然会尊重你。” 姜德生不禁感慨道。
3 祖国需要什么,就做什么!
2006年,渤海湾某油库遭雷击起火, 不少消防官兵因救火而牺牲, 国家财产也造成了重大损失。
姜德生得知后, 怎样才能避免重大火灾的发生, 一直成为他的一个心病。
他下决心再次利用光纤传感技术的优势, 开发一个通过收集、分析各种安全监控参数, 及时发现事故苗头, 并通知消防人员进行安全控制的装置和系统。
经过几百个日日夜夜的攻关, 他带领团队终于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”, 并成功投入国家油库工程的使用。
当年夏季, 国家某大型油库里的 10万立方米油罐, 三次因雷击起火。 一个油库的直径达100多米, 比一个足球场还大, 里面装的油, 价值5个多亿, 10几个这样的油库连在一起, 若发生爆炸, 后果不堪设想!
幸运的是, 油库安装的光纤光栅火灾报警系统 及时报警,
相关部门采取了应急措施, 才避免了这场灾难。
截至目前, 我国90%的油库火灾安全监测, 都采用了光纤光栅火灾报警技术, 为国家安全和国民生活提供保障。
姜德生团队还凭借这项技术, 参与了世界规模最大的陕西秦岭终南山隧道的 火灾报警工程国际招标。
国外一家大公司参与竞争时提供的方案, 不仅需要大量的后期维护, 报警时间也需要好几分钟。
而姜德生团队的火灾报警装置, 解决了20公里长距离无中继的世界难题, 不仅节省了维护成本, 报警反应时间只需不到20秒。 最后,姜德生团队以技术第一中标。
目前该技术已在50多条总长度近200公里的 隧道火灾报警工程中得到推广应用。
“光纤光栅感温火灾报警技术与系统” 也获得2007年国家技术发明二等奖, 也正是这年, 姜德生被评为中国工程院院士。
(图片来源:人民网)
他为了专心搞科研, 放弃了很多攻读硕博的机会 如今他的学历也只是本科。
虽然如此, 他却培养了很多硕士博士。 为了能让团队成员能安心搞科研, 他一次次向学校据理力争。
凭借那股热情和信念, 他在那个条件极为艰苦的环境下, 把一个成立时只有3人的研究小组, 扩建成为全国最大规模的、 集人才培养、研究、开发和生产于一体的 国家级光纤传感技术工业性试验基地、 光纤传感器国家高技术产业化示范工程 。
他原来所在的石棉瓦房, 如今也成为武汉理工大学的 光纤传感技术工程实验室, 为国家培养输送了一批又一批技术人才。
今年70岁的姜德生, 并没有停下脚步, 他又有了一个新的目标—— 做全时全域的结构安全监测。
问他这么做的原因, 他说:“只有国家发达了, 我们的家和个人才能发达。”
他希望能在活着的每一天, 只要还可以动手动脑, 都尽力去实现。
文章来源:光明日报、光明网 (部分图片资料来源于网络)作者:乐通、靳铃涵
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