——记清华大学工程物理系副教授黄善仿

　　本刊记者  李玉芹

      2011年因地震导致福岛核电站反应堆发生的核泄漏事故，在国际范围内引发了对核电安全的高度重视。对于核反应堆安全性的提高，任重而道远。
　　在现有核工程研究中，物理场是多种多样的，常见的温度、压力、流量和中子等物理量的分布往往都是单独研究的。而实际上这些物理量场都是耦合在一起的，要想多种量场联合研究并解决实际问题，似乎就没那么简单了。这正是眼下非常热门且时髦的多物理场耦合问题。
　　清华大学工程物理系副教授、特别研究员黄善仿就正在对核反应堆安全以及多物理场耦合等方面展开全方位研究，对他来说，这不仅仅是一份研究工作，更是一份责任与担当。
　　

重在科研 立志向前

　　虽然已在核电领域研究多年，但黄善仿最初的专业却集中在火电，石油等传统能源领域，直到2008年博士毕业后，他才注意到核电发展的迅猛。“现在国家在大力发展核电行业，比如新型核反应堆的开发、‘一带一路’政策对核电行业的扶持，都预示着核能这个行业蓬勃的发展前景。”黄善仿说道。
　　但在好的发展势头下，意外也在所难免。2011年，福岛核泄漏事件给全世界敲响了警钟，同时也让黄善仿心头一紧，他意识到安全问题在核电中永远都要排在第一位，不然，谈何效率？“因此，我们希望在学术研究上走一些新的探索道路，能够为工业界提供正确的方向，是最好不过了。”在这样的背景下，黄善仿开始了他与核电的不解之缘，尝试破解众多核电领域中的“疑难杂症”。
　　提起反应堆安全研究中的关键点，流量相关的测量技术绝对是一个“重头戏”。对此，黄善仿提出了基于新型多孔板结构的流量测量技术，可用于核反应堆工程、石油工程和热能工程等多个领域，在国际上也得到众多关注，该成果还获得了“第12届北京市优秀青年科技论文”奖。
　　在基础理论方面，黄善仿还长期开展有关两相流的研究。他解释道：“两相流实际是属于多相流的一种，概念可能比较抽象，但在实际生活中却很常见，比如烧开的水里同时含有气体和液体，也就是不同‘相’在一起；再比如在开采的石油中，既包含油也包含水，这些现象都是多相流，总之只要是两相或两相以上都属于多相流动问题。”两相流广泛存在于核电、火电等能源动力行业中，黄善仿提出了基于电容监测的两相流参数测量方法，在石油工程等领域得到了实际的应用，并在国际期刊上发表系列文章。
　　除了夯实基础理论，黄善仿在数值模拟方面的研究也很突出。他不拘泥于眼前，而是放眼国际，结合学术前沿研究，再因地制宜，与国内工程实际需求相适应，将研究聚焦于反应堆核热耦合数值模拟研究上。黄善仿提到，随着计算机的快速发展，特别是以我国“神威·太湖之光”和“天河二号”为主的超级计算机成为研究平台后，无疑为学术研究插上了翅膀；与此同时，数值模拟也抛弃了以往的单一性，更多地向“耦合”方向延伸。比如在反应堆工程研究中，对中子物理、热工水力、材料等研究将不会再进行拆分研究，而是越来越倾向于将多学科耦合到一起，超级计算机的优势也发挥得淋漓尽致。这样一来，研究将会更加接近于工程中的实际需求，才能为未来核工程技术的发展提供更加有意义的指导。
　　与此同时，此前黄善仿所在的REAL（Reactor Engineering Analysis Lab，反应堆工程分析实验室）研究团队，已经自主开发了中子物理程序RMC。他在此基础上将此程序与当前世界上最先进的反应堆子通道计算程序CTF相结合，在世界上首次完成了反应堆热态满功率两循环的核热耦合全堆计算。为了验证结果，也为了证明自己，黄善仿与来自美国、韩国、瑞士等国的研究者竞争，可喜可贺的是，最终他首次基于蒙特卡洛方法得到了C5G7-TD基准题瞬态计算结果。
　　

知术欲圆 行皆须直

      在繁重的科研之外，黄善仿在清华大学还承担了大量的教学任务，在他看来，这是一种“为人师表”的责任，更是一种享受。用他的话来说，身在校园，就是教书育人的圣地，在一定意义上，教育比科研更为重要。
　　在清华园多年，黄善仿共主讲了6门本科生和研究生的专业课程，教学成绩突出，曾多次排名全校前5%，由于其严谨的教学态度与优异的教学成果，黄善仿获得了首届（2016年）“清华大学年度优秀教学奖”，指导过的学生也多次获得“清华大学优秀毕业生”“清华大学优秀学位论文”等荣誉。
　　黄善仿在教学中取得的荣誉自然与他独到的教学方法有关。作为一名老师，黄善仿抓紧上课时间的每一分每一秒，无论是本科生、硕士生又或是博士生，他都一视同仁，严格要求，课堂上的黄善仿除了尽老师的本分——授课之外，还很乐于倾听学生的意见。在他看来，不只是老师在将知识传递给学生，学生也会反馈一些新奇的想法，从而使老师也获得启发。“教学，不是老师一个人的事，还是要多和学生互相交流。”黄善仿表示。除了在清华园上课，黄善仿还要到清华大学深圳研究生院开展教学工作，虽然经常两地跑，但对黄善仿来说，没有什么比在课堂上看到学生更让人满足的了。
　　相比作为一名科研人员，黄善仿更乐意听到学生对他教学上的认可，他提到当今的学术氛围明显比较浮躁，国家也指出不能只重科研而轻教学。“在这方面，清华大学就一直做得很好，学校经常鼓励老师将重心放在教学上，而这也恰恰是我的心愿。”黄善仿说道。
　　除此之外，黄善仿认为老师还应该在学生中间起到“传送带”的作用，教育不能只靠书本来传递，更重要的是老师自身的言传身教。“学生会看到你是怎样做实验的，又是怎样研究的，这才是真正的教育。”黄善仿补充道。在他看来，研究中论文也是不可或缺的一部分，他时时告诫学生，不要只图论文能够快速发表，还要对它负责。黄善仿对待每一篇论文就是如此，大到论文内容、段落，小到每一处用词和标点的准确，他都逐字逐句地揣摩，反复修改，直到满意为止。
　　“科研和教学一样，都要敢于探索与创新，灵活地把握学科与教学的发展脉搏，既要站得高，还要踩得实。”之所以能够得到这些教学感悟，黄善仿直言离不开一路走来各位老师的悉心栽培，如林宗虎院士、王栋、S T Revankar和王侃等诸多教授。“他们对我从科研到教学的每一步，都产生了极为深远的影响。”黄善仿表示，他会秉持老师们这种踏实科研，严谨治学的作风，在要求自己的同时也将其传递给学生。
　　教学为科研提供研究基础，科研又将教学内容加以巩固，两者结合，才会令黄善仿在教学和科研的相互促进中稳步向前。