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浩海求索路 以工强国梦——记中国工程院院士李华军

2021-04-20 校友工作处 点击:[]

导读:

 

  4月16日,2020年度山东省科学技术奖励大会在济南召开,中国工程院院士、中国海洋大学副校长李华军凭借在海洋工程领域的卓越贡献获颁最高奖。这成为他继荣获2019年度国家科学技术进步奖二等奖、青岛市科学技术最高奖之后,近年来获得的又一殊荣。

  三十多年来,李华军始终秉承一颗工匠之心,在海洋工程研究领域劈波斩浪、奋勇前行,用勤奋和智慧谱写出一篇篇自主创新的华美乐章。

 

  负笈求学:一名青年技术员的科研梦

  山东省东营市广饶县,是李华军的故乡。上世纪六七十年代,在这片历史悠久、民风淳朴的土地上他度过了一段美好的童年时光。在李华军的记忆中,尽管父母没有太多的文化知识,但是他们吃苦耐劳、勤俭持家的品格对他影响很大。正是在这种温暖朴实、团结和睦的家风熏陶下,使他懂得了责任和担当。

  1977年,受“文革”冲击而中断了十年的高考制度得以恢复。当年冬天,570万考生走进了久违的高考考场,中国重新迎来了尊重知识、尊重人才的春天。当时,李华军正在广饶一中读高二。高考结束后,李华军的班主任邵永善老师拿来当年的试题让正在读高二的学生作答。“当时大部分试题不会”,谈起40年前的那次模拟考试,李华军记忆犹新。因1978年的高考迫在眉睫,为使学生快速提高成绩,邵永善老师开始抓学习。“在班主任的督导下,学习效率很高,数理化进步很快。”每当忆及这段经历,李华军自嘲说,别人都是在小学启蒙,我的启蒙是在高中。

  1978年7月,李华军顺利考入山东工学院(1983年更名为山东工业大学,2000年并入山东大学)的“内燃机专业”。就这样,16岁的他步入了大学的校门。

  1982年7月,大学毕业后,李华军被分配至广饶县播种机厂工作。车、铣、刨、磨、钻、热处理,这些他都干过,还当过汽车修理工。后来,他又被调至技术科从事设计工作。当时,国内正在推广太阳能开发,他利用掌握的专业知识成功设计出一款太阳灶,可以烧开水。“这是我承担的第一项研究工作”,李华军说。在工作中,他注意到一个技术问题。当时,农业机械的许多零部件都是用薄钢板或铁皮折叠、卷曲制成的,工人师傅下料时既费时,又费力。李华军运用画法几何知识,可准确地确定每个部件的用料,不仅效率高,而且避免了材料的浪费。当时,这成了他的一项特长,工人需要做什么,就拿过来让他计算一下,再下料。

  播种机厂的工作虽然轻松,但他也深刻感受到我国机械设备的陈旧与技术落后,以及自身创新能力的不足,于是萌生了报考研究生深造的念头。在距离考试还剩3个月的时间里,李华军充分利用晚上和早晨的时间看书学习。功夫不负有心人,1983年8月,怀着从事科研的梦想,李华军成功考入大连工学院(1988年更名为大连理工大学)船舶工程专业,从此与海洋结缘。

  研究生期间,他跟随郭成璧教授从事船舶结构研究。导师严谨治学的态度和与国际接轨的人才培养理念进一步开阔了他的视野,提高了他的认知水平,锻炼了他的思维能力。

  因从小就对解放军有崇拜和仰慕之情,1986年研究生毕业时,李华军主动申请到部队工作,并如愿成为一名海军军官,被分配至海军潜艇学院,从事有关潜艇方面的研究工作。

 

  李华军教授在海洋石油平台开展工作

 

  逐梦海洋:从“海军少校”到“海工专家”

  尽管广饶县的东北部濒临渤海湾,但少年时代的李华军却从未在家乡见过大海。他人生中第一次见到大海,是1981年学校组织到青岛实习。大海的辽阔、波浪的起伏、海风的清爽以及青岛优美的自然环境都给他留下了深刻的印象。那时正值青春年少的他不曾料到5年后他会重返这座城市,并扎根于此,献身于蔚蓝的科研事业之中。

  1986年8月,李华军被分配至海军潜艇学院作战软件中心,从事潜艇作战研究工作。上世纪80年代,潜艇在跟踪定位方面存在误差大、时间长等技术“瓶颈”,既影响目标识别,也不利于自我隐蔽。针对此,李华军创造性地提出了一种依靠纯方位的被动跟踪定位技术,大幅提高了精度和反应速度,有效提升了潜艇对目标的快速识别能力和自身的隐蔽性。1989年,该成果获解放军科技进步二等奖。此外,李华军还参与了3种型号的潜艇研发工作,并于1994年再次获得解放军科技进步二等奖。他研发的软件以及创新技术投入应用后,大幅提升了海军装备的能力,并获得了同行专家和海军首长的高度评价。鉴于他的优异表现,军队为他记个人三等功一次,并两次破格获得职级晋升,及至1990年时他已成为一名出色的海军少校军官。

  谈及在海军潜艇学院工作的时光,李华军表示收获很大:“从一个普通老百姓到一名海军军官,部队的组织纪律性和责任心以及使命感使我受益良多。”在部队服役6年,他想换一个环境继续追寻科学研究的梦想。1992年8月,刚刚步入而立之年的他怀着从事海洋科研的梦想转业到了青岛海洋大学(2002年更名为中国海洋大学)。

  初到海大,作为转业军人,先是在学校人事处工作,半年后转入新成立的工程学院任教。到工程学院的第一年,他申请到了学院的首个山东省自然科学基金项目,1995年又获批了学院的第一个国家自然科学基金项目。在旁观者看来,从军事院校转入综合性大学,李华军不但没有水土不服,反而进步很快,不仅找准了研究方向,而且33岁便晋升为教授。李华军却不这么认为,“当时完全是单打独斗,一个人闯,摸着石头过河。面对未来,甚至有一种本领恐慌。”

  1996年,日本学术振兴会(JSPS)全球选聘20位RONPAKU Fellow,经过层层筛选,中国最终有3人入选,李华军便是其中之一。借助这一机会,1997-2001年间,李华军进入到日本京都大学防灾研究所跟随高山知司教授从事海岸与近海工程方面的学习研究。自1999年2月始,李华军已是工程学院的院长,教学、科研、行政等工作千头万绪,每天忙得不可开交。作为世界知名的海洋工程专家,高山知司教授为他创造了非常宽松的学习和科研环境。李华军每年都会抽出3-4个月的时间去日本,跟随导师去完成一年一度的“研究旅行”。“高山教授有很多朋友,他带着我去日本的多所大学、研究所和企业交流访问,观摩试验、考察工程项目,这一过程对提高我对海洋工程的认知能力,开阔视野,学习新知识是很有帮助的。”谈起导师的良苦用心,李华军心存感激。这期间,他还前往美国罗德岛大学海洋工程系访学一年,进一步吸收借鉴了发达国家在海洋工程研究领域的先进经验,并与James Hu教授建立了富有成效的长期合作关系。

  历经四年的国际交流与深造,李华军不仅获得了博士学位,而且他的眼界更加高远,见识更加广博,目标也更加坚定,成功实现了从“海军少校”到“海工专家”的华丽转身。从此在这所以海洋科研见长的大学里如鱼得水,搏浪弄潮,取得了一个又一个创新成果。

 

  李华军院士(左三)在施工现场

 

  科技创新:搏浪弄潮天地宽

  位于渤海南部的埕岛油田是中国浅海区域投入开发的第一个年产量超过200万吨的大油田。199910月,李华军在南京开会与同行交流时,意外得知埕岛油田中心二号平台存在过度振动现象,但却迟迟找不到原因,以致在平台上工作生活的人员每天提心吊胆、人心惶惶,这一问题被列为中石化十大安全隐患之一。回校后,李华军与埕岛油田取得了联系,希望承担该平台的诊断和治理工作。一开始他们对我们半信半疑,因为他们以前委托专业公司治理过,但没找到原因。也就谈不上治理了。谈及当时的情景,李华军记忆犹新。几经周折,李华军要来了当时的检测报告,经过研究分析,认为前期检测时传感器布设的点数过少,不能涵盖和反映整个平台的振动状况。最终,李华军说服了埕岛油田的负责人,允许他们登台检测。为了获得真实的数据,检测选在风大浪高的冬天进行,数九寒天、滴水成冰,团队成员顶着寒风、迎着波浪在平台上架设备、布仪器。“睡觉、研讨、制定方案都是在工人临时腾出的储藏室里,每次检测都要在上面待十几天,天气的严寒和食宿条件差不算啥,最大的压力是平台上的人不相信我们能解决问题。作为负责人,李老师不断地给我们鼓劲、打气,说我们要用事实和实力说话。”团队成员王树青说。

  测得数据后,李华军和团队成员加班加点地展开分析、研究,构建试验模型,最终找到了平台过度振动的原因,并给出了科学的治理方案。一年后,李华军重返埕岛油田,受到了热情接待,工人们说,平台不再振动,可以安心工作了;管理方说,原本打算拆除的平台保住了,避免了数亿元的损失。“这是理论联系实际,干的一件很漂亮的事。”李华军说。这也是一个很好的开端,从此他们赢得了对方的信任,以后再去做研究、申请项目都开绿灯,直到现在与中石化、胜利油田的合作都十分密切。在此基础上,历经10余年的攻关,李华军团队研发形成了新型海洋工程结构设计、安装、检测及修复加固成套技术,大幅提升了海洋资源开发的技术水平。相关成果被纳入国家规范,并于2004年获国家科技进步奖二等奖。

  在海洋中建造的各类工程设施时刻面临着风、浪、流、潮等环境因素的干扰与破坏,为减少海洋动力因素对涉海结构物的破坏,确保其在全生命周期中的安全稳定,李华军带领他的团队,历时10余年,构建起了海洋工程设施安全防灾、减灾技术体系:创建了三维悬浮泥沙和地形演变模型以及三维浪、流、沙耦合模式,提出了环境友好型海岸结构水动力分析与工程设计理论,研制了能有效抵抗波浪冲刷和沉降变形的新型海岸结构,将安全、环保、经济有效结合,推动了近浅海油气田的低成本、高效开发。近10年来,该系列创新技术在50余项工程建设中得到推广应用,产生了巨大的经济效益和良好的社会效益,他也因此于2010年获得了第2项国家科技进步奖二等奖。

  一直以来,严酷复杂的环境和海洋环保的红线始终是摆在海洋工程界的两大挑战。海洋强国建设的征途上,急需一种安全、环保、经济的近浅海工程建设新模式。

  李华军带领他的团队直面挑战,围绕近浅海构筑物的设计、施工与安全保障技术与中交第二航务工程局有限公司、中国港湾工程有限责任公司、中石化石油工程设计有限公司、中交武汉港湾工程设计研究院有限公司等单位进行产学研联合攻关与自主创新。

  历经十余年的探索研究和反复试验,李华军与项目组不负众望,最终研发了透空式新型近浅海构筑物及分析设计理论,发明了复杂恶劣海况下桩基施工与软基处理关键技术,创建了近浅海工程安全防浪、水下自动测控安装、损伤检测与修复加固新技术等一整套近浅海新型构筑物设计、施工与安全保障关键技术体系,成为新时代开发利用海洋,逐梦蔚蓝的坚实保障。

  基于此,李华军和他的团队凭借“近浅海新型构筑物设计、施工与安全保障关键技术”于2019年获得了第3个国家科学技术进步奖二等奖。

  十五年,三获国家奖。李华军带领团队以时不我待的使命感不断刷新海洋工程创新“加速度”。

  为把自己的研究成果与大家分享,与业内同仁一起探讨,2017年李华军与美国权威海洋工程专家G.S.Liu合著、由斯普林格(Springer)出版社出版的英文专著《Offshore Platform Integration and Floatover Technology》与读者见面。

  30余年来,李华军在投身海洋科教的同时,还尽己所能积极推动中外海工学者的合作与交流。20113月,他作为海洋工程领域中方主席主持了在美国圣地亚哥举行的第二届中美工程前沿研讨会(CAFOE,并作大会报告。此外,他还带领团队积极参与国家工程战略咨询活动,为海洋工程的建设与发展提供高水平决策咨询和支撑服务。20199月,来自中国、挪威、英国的17位院士齐聚青岛,参加由中国工程院主办、中国海洋大学承办的海洋工程与水利工程科技前沿与创新发展国际工程科技发展战略高端论坛。李华军以海洋工程科技面临的紧迫需求与发展机遇”为题向来自国内外50余个政府部门、大学、科研院所、大型企业的160余名参会代表阐释了面对百年未有之大变局,以推进海洋工程建设和技术创新为纽带,落实共建一带一路倡议的思考与实践。为促进海洋工程科技创新、产学研合作与国际交流,携手构建海洋命运共同体贡献了新的智慧和方案。

  每当有人向他取得的成就表示祝贺时,李华军却说,海洋工程领域是一片广阔的天地,需要俯下身子,脚踏实地,一步一个脚印地去实现梦想。

 

    李华军教授(中)在与团队成员研讨科学问题

 

  人才培养:从“孤帆远影”到“千帆竞渡”

  1993年5月,李华军初到海大工程学院时,既没有领路人指引,也没有团队可以归属,仅凭自己单枪匹马的在海洋世界里闯荡。“既然到海大来,肯定要做海洋。既然在工程学院,肯定要走海洋特色的工科发展之路。”在这一目标的指引下,他开始了战风斗浪、瀚海弄潮的艰辛历程。

  20多年过去了,走进今天的中国海洋大学海岸与海洋工程研究所可谓兵强马壮、人才济济。在以李华军院士为首的科研团队中,有2人是“长江学者”特聘教授,3人为国家杰出青年科学基金获得者,2人是国家优秀青年科学基金获得者,2人是“长江学者”青年学者,2人当选“万人计划”青年拔尖人才,1人为“万人计划”科技创新领军人才,3人为教育部新世纪优秀人才,2人为山东省“泰山学者”特聘教授,1人为“泰山学者”青年学者……在这个平均年龄为40岁的队伍中,大部分成员都是李华军培养的研究生或博士后。

  有人问,这样一支优秀的团队是如何“炼”成的呢?这或许可以从他们倡导的团队文化中找到答案,即作为一名大学教师,要有自己的真本领,讲课要讲好,做研究要持续创新,而且要经得起时间的检验。多年来,正是在这样一种文化的熏陶中,团队成员聚焦海洋工程领域的诸多难题,如同蚂蚁啃骨头一样,一点一滴地去攻克、去突破。“科研不容易,但只要下决心去做,日积月累,还是能做一些贡献的。”李华军说。

  也有人问,如何管理这样一支团队,使其持续保持优秀呢?李华军不仅是该团队的负责人,还兼任中国海洋大学的副校长。谈及在时间分配上如何平衡科研、教学和行政事务,他坦言,这是一个矛盾体,很难做到完美无缺。既要管理好自己的团队,又要履行好学校交办的行政职责,经常在时间分配上很痛苦,不得不见缝插针,把节假日、周末和晚上的时间都花上去。令他感到欣慰的是,经过多年的磨合与沉淀,团队形成了良好的文化,梯队建设有序合理,发展建设中的细枝末节已不再需要他去考虑。“当然在关键时候还是由我来做出判断。”李华军说,作为团队负责人,在关键节点上方向要选对,目标要定准,技术路线要得当,还要少走弯路。

  近年来,李华军团队可谓好事连连,拔尖人才不断涌现。对此,有人问他,“你是不是对身边的学生更偏爱?”李华军不以为然,他说,留校的学生因为距离近,我会以自己的人生经验在研究目标、技术路线方面给他们提供一些帮助,让他们少走弯路。“手心手背都是肉,在校外发展的学生我同样关心和关注。”仔细梳理,在李华军培养的近百名研究生中,不乏佼佼者,如国家优秀青年科学基金获得者、国家杰出青年科学基金获得者、江苏科技大学副校长稽春艳教授,青岛理工大学学术委员会主任王燕教授等。此外,奋战在中石化、中海油、中集来福士等实业界的许多优秀工程技术人才也出自李华军门下。“在校外发展的学生也很优秀,只是每个人优秀的方式不一样,不一定非得是‘长江’‘杰青’‘优青’。”话语中,饱含着为人师者对学生的关心与爱护。

  在人才培养方面李华军有什么秘诀吗?他说,秘诀谈不上,但是要有合理的规划与安排。研究生培养方面,在理论学习之外,契合工程学科的特点,他会把学生派往工程一线,让他们在实践中磨砺成长;其次还会把国内外海洋工程领域的知名专家学者请进来,开展科研合作,以此开阔学生的视野,提高他们的认知能力,训练创新思维;此外,他还尽可能创造机会让学生与国内外的同行相互交流学习,在交流中观察别人是怎么做事的,借鉴他人之长,提升自己的水平。他还建议本科生把生活中的一些海洋现象作为毕业设计的选题。如他在海边散步时,发现有的地方沙子堆的很高,有的地方则很少,有小海湾凹进去的地方就特别多,他建议本科生去海边实地测一测、算一算,研究一下沿岸水动力的运动规律,以及对泥沙堆积的影响。“一方面让学生把四年学到的知识综合运用一下;另一方面教给他们从事科研的基本方法和质疑与创新的思维。”李华军说,这是多年来他在学生培养方面的心得与体会。

  谈及和团队成员以及学生的相处,李华军说,尽管他们不同程度地怕我,但关系还是很密切的。“他对工作和学习要求非常严格,批评人的时候很严肃,毫不留情。”团队成员孟珣说。“同样的错误不能多次犯,在创新道路上误入歧途的东西也要坚决帮他们克服掉。”李华军说。“生活是丰富多彩的,也不能天天坐在那儿工作。”为舒缓压力,他也会组织各类文体活动,大家一起打球、爬山,张弛有度、放松身心,从而更好地激发创新思维。

  无论是团队建设,还是人才培养,从曾经的一叶扁舟、孤帆远影,到百舸争流、千帆竞渡,都凝聚着李华军的心血与汗水,而这正是为人师者喜闻乐见之所在。

 

    李华军院士(左二)在海洋工程施工一线调研

 

  蓄势期远:以工兴海强起来

  面对一系列创新成就,李华军说,一切成绩、荣誉只是代表过去,建设海洋强国的目标已经确立,需要社会各界携起手来,一步一步脚踏实地的去实现,而这里面必须有海工人的贡献。

  放眼中国乃至世界海洋工程领域,尚有许多难题亟待解决:中国海洋开发利用是由近浅海开始的,在早期的粗放式发展中,存在对海洋的污染问题,在党和政府倡导绿水青山就是金山银山、建设美丽中国的当下,如何转换成环保式、质量效益型工程结构,还需不断探索完善。在“一带一路”建设中,“21世纪海上丝绸之路”沿线重大海洋工程如何布局,当地的海洋环境难题如何克服,也是迫切需要研究的课题。面对南海争端,在坚决维护我国海洋权益的同时,如何做好环境保护和资源开发工作,这里面离不开海洋工程人员的参与。深海大洋、南北两极是全人类共同的财富,在保护和开发方面,中国海洋工程界也要深入其中,在全球海洋治理中积极贡献中国智慧和中国方案,有效维护和拓展国家海洋权益。

  作为一个在海洋领域摸爬滚打30余年的“老海工”,面对挑战,他勇敢地承担起属于自己的责任。先于2011年开始依托“973计划”课题着手大型深海平台攻关研究,2013年他的团队与中集来福士公司合作开展了“高端系列化半潜式钻井平台设计建造关键技术及产业化应用”研究,并得到了山东省泰山学者蓝色产业支撑计划的大力支持。2014年他领衔申报了“大型深海结构水动力学理论与流固耦合分析方法”项目,并获批立项,这成为国家自然科学基金委在海洋工程领域资助的首个重大基金项目,2020年圆满完成各项任务,结题评审排名第一。2020年,汇聚国内优势力量,李华军牵头获批国家自然科学基金委“基础科学中心”,这不仅是山东省唯一,也是我国海洋工程领域的唯一……一点一滴,一步一印,他带领团队在攀登科技高峰的征途中,努力描绘着工程世界里的那抹海洋蓝。

  李华军坦言,海洋工程是一个综合性领域,既需要不同学科、技术和知识的融合,也需要汇聚社会各界的力量,齐心协力、协同发展。“等到我们的海洋工程做强了,距离海洋强国的目标就更近了。”

 

  浩海求索路,以工强国梦。

  面向未来,在建设海洋强国和建设世界一流海洋大学的宏大事业中,李华军和他的科研团队正紧扣国家和区域发展战略重大需求,以初心,致匠心,勇担使命,砥砺前行。


李华军 中国海洋大学副校长、中国工程院院士

1983年-1986年 大连理工大学 运载工程与力学学部 硕士


内容来源:华禹教育网

编辑排版:王子悦

责任编辑:王子悦 俞洲

 

 

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