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”。
姜德生在武汉理工大学光纤中心
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。
姜德生院士
自己做收音机听广播
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。
姜德生院士在实验室
上世纪五六十年代,在很多国人还没见过收音机、音响和黑白电视机这些稀罕物的时候,他便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。
检查新产品
“光纤的缺点可以成为优点”
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。”
上世纪80年代获奖证书
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。
上世纪90年代,姜德生院士(左三)在山东曲阜进行油库监测项目
很多人对光纤的印象来自可以传输信息,但当时光纤研究在通信中遇到的缺点,却可以成为传感器的优势。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……这样朴素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!
部分获奖证书
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,大家也说小姜运气真好;第三次,第四次,就没有人说了!”
姜德生院士指导学生工作
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。
1996年姜德生院士(右一)在美国弗吉尼亚理工大学与同行交流
核心技术是要不来的
“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外国手里,大约2.5万美元一个。“只有小拇指头大的东西,比黄金都贵!”姜德生介绍当时谈判的场景,“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。”听闻此言,他心里开始憋着一股劲儿。
2006年,姜德生院士与外国同行交流
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:“只有把核心技术掌握在自己手中,才能从根本上保障国家安全。自力更生、自我创新,是实现民族复兴的必然选择!”
科研讨论
姜德生始终保有探索未知的勇气,在他的带领下,团队迸发出敢于超越的攻关精神,创新开拓新技术、新领域、新应用、新模式。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。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。
湖北首条智慧高速公路——鄂州机场高速路面布设了1.6万个光栅传感器
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。
姜德生院士(左三)进行国际交流
“光纤”精神悄然传递
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。
姜德生指导学生
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,悄悄给他交了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。“当时还带了些土特产表示感谢,这件事让我铭记一生,一直都心怀感恩,所以现在我的学生有困难,我也会义不容辞地帮他们。”
姜德生在上课
姜德生认为,好老师须有好学识和好德行。没有现成的教材,他就把最前沿的技术理念、产业发展的最新动向和第一手的科研成果编成讲义,带上三尺讲台。
除了第一课堂育人,姜院士身体力行,将严谨的科研精神、创新的思维方式传递给学生。
姜德生院士(右一)深入矿井现场
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,姜院士是在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。
2008年姜德生院士在荆岳长江大桥建设工地
国家六大石油战略储备油库、武汉天兴洲长江大桥、湖北清江水布垭大坝、陕西终南山公路隧道、上海崇明长江隧道、宜万铁路、沪蓉高速公路……如今的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,也是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、发现问题,研究解决方案,真正将论文写在祖国大地上。”
姜德生院士(右一)在项目现场
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。武汉理工大学光纤传感技术研究中心副主任杨明红说:“内部的技术研讨及外部的技术交流、方案评审、项目验收,他事必躬亲;但是在成果和荣誉面前,他退居幕后,让年轻一代的学者做首席专家、项目负责人。”
姜德生院士指导学生实验
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。
部分国家荣誉
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,开展“大手拉小手”交流活动。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。”
姜德生院士走进小学开设科普课堂
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。他用远见卓识、辛勤耕耘、低调谦和诠释为师之道,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。
姜德生展望光纤传感未来