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宋保维:长风破浪会有时 直挂云帆济沧海
——记“科学中国人2009年度人物”奖获得者、西北工业大学航海学院院长宋保维教授

  来源:科学中国人  发布时间:2023-11-23

导读:  责任在肩,培养新人。作为创新团队的负责人,宋保维老师时刻不忘团队的建设和对年轻教师的培养。他经常说,“创新团队的今天是我们这代人来开拓,未来要靠年轻人去开创新局面。

“我爱这蓝色的海洋,祖国的海疆壮丽宽广;我爱这蓝色的海洋,祖国的海疆有丰富的宝藏。我爱青蓝辽阔的海空,英雄的战鹰在展翅飞翔;我爱大海的惊涛骇浪,把我们锻炼得无比坚强。”这是宋保维教授闲暇时经常吟唱的歌词。正如词中所折射出的意境,宋保维教授已将自己的生命之花深深地融入祖国海防事业,将自己的毕生追求与海洋紧紧相依,为我国海军装备建设与海洋工程发展做出了卓越贡献。

宋保维教授,1963年7月生,西北工业大学航海学院院长、博士生导师,国家重点学科“武器系统与运用工程”学科带头人,《鱼雷技术基础》课程国家级教学团队带头人,全国教育系统先进集体——“自主水下航行器”国防科技创新团队和教育部创新团队负责人,兼任总装备部“水中兵器技术”专业组成员、海军“水中兵器”专家组成员、水中兵器装备可靠性专家组副组长、全国高等学校“武器类专业”教学指导委员会委员、西安造船学会副理事长、中国造船学会水中兵器学术委员会委员等职务。先后被评为“新世纪百千万人才工程”国家级人选、国防科工委“511人才工程”学术技术带头人、国家教学名师、陕西省有突出贡献专家、国防科工委优秀教师、全国百篇优秀博士学位论文获得者、科学中国人2009年度人物。

宋保维教授围绕国家“海洋工程”领域的重大战略需求,主要从事水下航行器关键技术研究和人才培养工作,主持国家自然科学重点基金、探索创新项目、重点基础预研、工程型号等40多项,先后任两型水下航行器工程型号研制第一副总设计师。先后获国家科技进步二等奖1项、省部级科技进步奖15项,授权和受理国防发明专利50余项,出版教材专著11部,发表论文200多篇,SCI、EI等收录70多篇。


非学无以广才,非志无以成学


一部《甲午风云》的电影场景,让一颗报效祖国海防事业的“种子”在宋保维幼小的心灵世界里萌芽了。“报效祖国,增强国家竞争实力”的强大信念,深深植入脑海,宋保维立志将自己的力量贡献于祖国的海防事业。1982年高考填报的第一志愿就是西北工业大学水下航行器设计专业,并如愿以偿。从此,当时的西北工业大学航海工程系,成了他走向实现理想的最初起点。

求学期间,宋保维时常带着问题读书,爱书而不惟书的习惯或许就是在那时形成。一开始,书是他思想的明灯。而后来,勤奋善思、不迷信权威、不盲从潮流的性格,使他的一个个新观点、新理论如泉水般常流常新。他刻苦学习、潜心钻研,如饥似渴地吸收基础理论知识与学科前沿新论,即吃透吃准国内研究基础,又紧密审视与涉猎国际一流研究方向。留校工作后,他满怀着报效祖国的决心,毅然深入到教学、科学研究第一线,并且还到航空学院、自动化学院去听相关学科方向的课程,在实践中不断扩充自己的知识储备和提高自己科学研究能力。

“选择海防事业是儿时的梦想,但如果离开了老师的谆谆教导与人格魅力的牵引,我是不可能走到今天的。”在这许许多多的老师中,给宋保维教授印象最深的,也是让他终身受益的就是他的导师中国工程院院士徐德民教授。“他学为人师、行为示范,豪迈地挥洒着对教育事业的无限热爱和对科技事业的不懈追求。他用自己的伟岸人格托起了我成长的平台,他的为人和治学态度永远是我的楷模,时刻激励着我像他那样去学习、去工作,教育我‘谋事从理,为人从善。’”宋保维教授激动地说。“我为有这样的师长而骄傲,骄傲于师长对教育的赤诚和对事业的执着,骄傲于师长身上散发出的人格魅力和对晚辈的情谊。”


雄关漫道真如铁,而今迈步从头越


宋保维教授紧紧围绕国家“海洋工程”领域的重大战略需求,积极开展新型水下航行器总体关键技术研究、相关基础研究工作。

宋保维教授在国内率先提出了鱼雷总体多学科设计优化方法,建立了总体、外形及结构多学科设计协调优化模型,发展了我国鱼雷总体优化设计理论体系,创建了总体优化设计与仿真试验平台,为“水下信息处理与控制”国防科技重点实验室建设做出了重要贡献。专家评价:“研究成果具有创新性,达到了国际先进水平。可应用于新型鱼雷等总体论证与优化设计。”

宋保维教授提出了仿生表面水下减阻方法。在“国家自然科学基金”等项目资助下,在国内率先提出了仿海滩等自然界随行波表面、条纹沟槽表面,及仿海豚等海洋生物脊状表面等水下减阻方法;建立了仿生表面水下减阻数学模型和高速水洞实验测试系统;获得了减阻规律。在“国家自然科学重点基金”项目资助下,探索了仿荷叶等植物疏水/超疏水表面水下减阻特性及减阻机理,建立了疏水/超疏水表面水下减阻数学模型,提出了水下流场测试方法。仿生表面是突破远航程、长航时水下航行器减阻技术瓶颈的有效、实用、易行的方法。

宋保维教授创建了小子样鱼雷可靠性设计、抽检与评定模型,提出基于系统总投资的可靠性指标模糊优化和协调优化分配方法,建立了结构模糊可靠性优化设计模型。基于Bayes理论,提出了小子样鱼雷同状态条件、不同环境、不同研制阶段可靠性试验数据融合方法,建立了基于分系统折合的小子样鱼雷可靠性一次、复式、分层和序贯验后加权检验方案。基于离散变量熵原理、渐进方差相等和最大中心极限定理,创建了分别适用于小子样鱼雷研制、定型和批产交验等阶段可靠性评定的信息熵模型、矩拟合模型和渐近正态模型。该项目研究成果对于提高鱼雷设计水平与研制质量、缩短研制周期、降低研制成本及推动鱼雷领域的技术进步都有重要意义,达到了国际先进水平。此项技术的研究成果获得了国防科技进步二等奖,同时宋保维基于此项技术研究成果所完成的博士学位论文2001年获得了“全国优秀博士学位论文”。


鹰击长空万里阔,壮心上下勇求索


为了提高我国的海上防卫反击能力,宋保维教授协助他的导师徐德民院士,带领团队在国内率先提出并开展一种新型水下水下航行器研究。由于所提出的技术方案新颖,到有关部门汇报,没有得到应有的支持,甚至还婉言表达这一方案不可能实现的意见。在不被认同的情况下,他们没有气馁,顶着舆论上、经费上的压力,不分昼夜连续作战,更严格科学地进行演算、仿真,不辞辛劳地穿梭于北京、上海、天津、太原、重庆、深圳、武汉、九江、昆明等地进行调研和试验,所完成的论证报告终于获得了上级机关的原则认同,但经费问题需要自己解决。到行业内多家单位寻求合作,但都认为投入太大,风险太高,而婉言拒绝。

在困难面前决不退缩,这是宋保维教授一贯坚持的工作作风。坚信所提出的技术方案是完全能够实现的,毅然决定通过贷款来筹措经费。宋保维和团队同志们就是这样胸怀报效祖国、强我国防的赤胆忠心,承担着技术上的风险和经济上的压力,毫不动摇、坚定地向着既定目标迈进!

宋保维教授和团队成员放弃节假日休息,潜心钻研,挑战自我,废寝忘食地工作。当时,某一核心系统原理样机陆上试验获得了成功。可他们顾不上享受这一成功的喜悦,也顾不上春节即将来临,马不停蹄地又赶到云南进行水下实航验证。在云南试验现场,他和团队成员顶着高原上紫外线的强烈照射,忍受着风浪中船体的剧烈摇晃,加班加点地连续工作,直到大年除夕,大家才坐上返回西安的飞机。农历新年的钟声即将敲响,这是一个多么美好而难忘的时刻啊!在这举国上下阖家欢乐的时刻,他们的家人却无心欣赏春节联欢晚会节目的精彩,只是祈盼着他们尽快地平安归来,能够早点和他们一起享受一顿除夕的晚餐。而宋保维教授他们只能在万米高空的飞机上俯瞰祖国的万家灯火,只能在万米高空的飞机上思念他们的家人,默默地给家人送去祝福。

随着该项目研究的不断进展,分系统原理样机接连获得了试验成功,得到了上级机关和有关部门高度重视。该项目被列入预研背景型号项目,西北工业大学为抓总单位,要求在二年时间内完成整机湖上实航试验。

项目研究实际就是不断暴露问题、解决问题的过程,要在两年时间内完成整机湖上实航试验的难度可想而知。在湖上试验过程中,产品出现了一个航行突然停车问题,并且是时有时无,出现概率不多,大家一时找不到原因。当时在试验场还有其它几个产品在进行科研试验,有几十家单位近千名科研人员,周围无数双眼睛都集中到宋保维教授的科研团队,有友好同情的,过来帮助出主意想办法;也有冷眼旁观、奚落嘲讽的,“西工大教师搞搞理论、算算题还可以,搞工程产品设计不是天方夜谭吗?”当时精神上所承受压力之苦比生活上、工作上的艰苦不知要大多少倍。宋保维教授和大家沉着冷静,认真仔细地检查每一个系统和试验中的每一个环节,终于确定了问题所在,排除了故障。像这样的经历不知多少次,正是这些无数次的“非常之难”,才锻造出“非常之功”。该项目的研究成果具有完全的自主知识产权,专家鉴定:“该研究成果达到当代世界先进水平,实现了跨越式发展,具有重大的经济效益和军事效益”,获得了国家科技进步二等奖、国防科学技术一等奖。

不经历风雨,怎能见彩虹?该项目马上又被国家批准立项为工程型号,西北工业大学为总设计师单位,徐德民院士担任总设计师,宋保维教授担任第一副总设计师和西北工业大学试验现场总指挥。从预研项目转为工程型号研制,宋保维教授团队面临的不仅仅是技术攻关的挑战,还面临着由原来的专家管理模式向大系统大工程管理模式的转变,从普通科研教师到工程型号研制人员角色的转变,必须能够协调方方面面的关系,必须能够科学处理各种突发事情。

至今令宋保维教授记忆深刻的历险,是一次产品海上试验,动力系统出现了故障,打捞到舰船甲板上来的产品表面已经滚烫变色,时刻面临着产品爆炸的危险。宋保维教授毅然决定,只有他和一位副总留下来处理险情,其余在场人员必须立刻撤离现场。此时此刻,作为技术线第一副总设计师的宋保维教授以实际行动践行了一名共产党员在危急时刻的英雄气概和党员模范带头作用,他临危不乱、镇定自若,按照技术操作要求逐一排除险情,最后终于冒着生命危险挽救了试验产品和舰船设备,实现了试验船上所有人的生命转危为安。像这样的意外惊险情况在研制过程中经历了多次,可以说宋保维身心受到了双重考验。当我们问及宋保维教授当时的感受时,他只是淡淡一笑说:“共产党员就是要冲锋陷阵,排危解难、奋力拼搏是我们义不容辞的责任。”

宋保维教授经常在云南、海南进行湖上和海上试验。大家一定认为云南、海南是我国著名的旅游胜地,多么好的地方。大家可能不知道云南湖试现场距昆明100多公里,海拔1900多米,高原缺氧,路走快了,都会气喘吁吁;海南试验现场也要离开港口100多海里,气候潮湿高温,海况千变万化。但是,宋保维教授始终战斗在第一线,在他的心中,只有一个信念:党的事业重于泰山。在云南,山沟里奔波,常常是方便面充饥,睡潮湿被褥,被晒得皮肤紫黑,甚至脱了皮。在三亚,每次出海试验都需要几天,每天都要重复承受着晕船呕吐和海浪里颠簸的折磨,常常是十几米的海浪打来,不小心就会摔倒在甲板上,可大家咬着牙、忍着痛仍然坚守在岗位上;为了连续不断监测产品工作状态,在潮湿高温的船舱里,工作起来就是连续八、九个小时,任凭汗水湿透了衣裳。宋保维教授团队凭借顽强的毅力和战斗力,跨过了一道道障碍,闯过了一道道险关。

该型号性能指标超过了国外同类装备水平,专家鉴定:“该研究成果创新性强,具有自主知识产权,实现了我国水下航行器技术的跨越式发展,达到了国际先进水平,具有重大的军事效益和社会效益。”获得了国家科技进步二等奖。


致力学科建设  搭建科研平台


宋保维教授不仅是技术精英,还是技术、管理的复合型人才。作为水下信息处理与控制国防科技重点实验室的负责人,宋保维教授精心规划实验室的发展,准确把握研究方向,负责组织了“211工程”二期、三期和“985工程”一期、二期建设工作。所完成建设的水下航行器外场试验平台,具有水下悬停、平移、回旋等多种运动性能,为水下航行器关键技术验证试验提供了良好的外场条件。已经完成建设的水下航行器总体优化设计及性能评估、动力与推进技术、导航控制技术、导引与通信技术等方面的陆上试验条件为某重大工程型号研制发挥了重要作用。目前正在主持“985工程”二期项目——“水下航行器试验中心”的建设,总经费约6200余万元。该试验中心主要面向“兵器科学与技术”学科前沿,结合水下航行器技术的发展需求,主要建设水下航行器流体动力测试、推进器性能测试、水下释放与回收、导航与控制、导引与探测、水声通信、海洋环境模拟等的综合水下试验系统,为水下航行器行业高层次人才培养和科学研究创造条件。

宋保维教授积极倡导和推进产学研合作的科研模式。在与昆明船舶设备集团有限公司的科技创新合作中,联合成立了昆明海威机电技术研究所,探索开拓了一条崭新的、充满生机与活力的水下航行器研制的新模式,把高校的创新思想、人才优势和厂所的工程经验及研制条件有机地融合在一起,圆满地完成了某水下航行器工程型号研制,成为高校促进学科建设、提高科研水平、凝聚人才和培养人才的典范。宋保维教授说:“搞好产学研合作,是提高办学质量和效益的一项根本性措施,是加强科技成果转化的主渠道。必须通过产学研合作使教师的科研保持较好的定向性、长期性和稳定性;以多种形式与企业建立优势互补、互惠互利、共谋发展的合作伙伴关系,形成教育、科研、生产紧密结合,并具有一定规模和深度的校企合作网络体系。”


从严执教,铸就名师


2007年宋保维教授获得“第三届高等学校教学名师”荣誉称号,可谓当之无愧。他经常告诫自己“时时善为,追求卓越”。既然选择了教育事业,我就要做一名优秀的人民教师。”

“宋老师讲课由浅入深,引经据典,发挥自如,听宋老师的课是一种欣赏,也是一种享受。”一位青年教师这样称赞宋保维教授。“听宋老师的课一点也不累,总感觉一堂课时间很短。”下课铃响了,同学们总感到意犹未尽。能够受到老师和学生们的如此热捧,宋保维教授是有其“法宝”的。

宋保维教授在课堂教学过程中注重调动学生的学习积极性,引导学生积极思考,激发学生的潜能,注重对学生运用知识能力的培养。宋老师的讲课形式多样不拘一格,悬疑、启发、互动交叉使用,而最具特色的是他的课堂教学内容与组织形式新颖,及时把科研成果引入教学,课程内容的系统性与先进性、经典与现代的关系处理得当。利用鲜活的科研问题激发学生的创新思维,提高学生运用知识进行科技创新的能力,培养学生发现问题、分析问题和解决问题的能力。

宋保维教授重视在教学环节中,培养学生的创新思维。鼓励学生参与教师所承担的课题,创造条件使学生能够较早地参与科学探索和创新活动。他指导的学生获得陕西省优秀博士学位论文、陕西省优秀毕业生、陕西省优秀学生干部,获得全国“挑战杯”科技竞赛银奖,所指导班级获得“全国先进班集体”光荣称号。

宋保维教授关爱学生,为人师表。心中始终装着别人,他对待同事、学生总是春天般的温暖。许多外地的学生都记得,每到冬天,宋老师就会关心学生冬衣是否充足;每逢佳节,他总会在教师团队的福利中,给学生们准备一份,让学生们能够在团队中感受到亲人般的关怀。学生们的共同印象就是,宋老师从不轻易承诺什么,而是默默地为我们做一些事情。宋保维教授每年都是“学生最喜爱的老师”之一,那是实至名归啊。

宋保维教授说:“好的教材无疑是高质量教学的前提”。在教材编写中,他注重吸收国内外最新研究成果,保证教材内容的先进性和系统性。经过二十多年的教学实践,宋保维教授先后主编和参加编写国家规划和部委规划教材、专著十余部。

当您了解了宋保维教授的工作态度,您也许才会真正感受到什么叫呕心沥血,什么叫鞠躬尽瘁,什么叫奉献。为了丰富自己的教学内容,宋保维老师在自己的生活中成倍地放大自己的工作,无论是读报纸,还是看电视,凡是在生活中遇到与水下航行器有关系的资料都收集下来,并运用到教学和电子书籍中。每天工作常常是从早晨八点到晚上九、十点钟,午饭、晚饭在办公室吃早已习以为常。如此的投入,就是为了对学生负责,对家长负责,对学校负责,对国家负责。就是这种高度的责任感,使宋保维教授始终难以放慢不断追求的脚步。责任对宋保维教授来说,是一种追求,一种境界,一种永无止境的进取动力。责任,渗透在宋保维教授为人立世的方方面面,犹如一副精神的骨架,支撑着他在日复一日的平凡岁月中,一步一个脚印地隽印着其令人敬仰的为师之道。“我要感谢我的学生。学生们对知识渴求的目光,时刻鞭策着我,使我不敢有稍许懈怠,只有奋力进取,不断攀登。” 而宋保维教授却说。

宋保维教授常年在教室、实验室、项目试验基地来回奔波,皮肤晒黑了,皱纹明显了。凭着一股硬汉子闯劲,他坚持着,走过来了,挥别了阴霾,走到了收获的季节。他接连收获了国家教学优秀成果一等奖、全国普通高等学校优秀教材一等奖、陕西省教学成果特等奖、一等奖,国防科工委优秀图书奖、第四届海军院校优秀教材一等奖等重大奖项。


博观而约取,厚积而薄发


“以科研促进团队建设,以团队建设推进科技创新”——是宋保维教授永不停歇的思想动力。依托“水下信息与控制”国防科技重点实验室,宋保维教授协助徐德民院士建立了一支以总体与动力、控制与导航、探测与通信等为主要研究方向的“水下航行器”科技创新团队,重点开展基础性和前瞻性研究。

这是一个特别能战斗的团队。他们凭着对航海事业的热爱,凭着“初生牛犊不怕虎”的勇气和做大事的魄力,攻克了一个个技术难关,实现了一个个零的突破。经验少,就抓紧时间学习、交流、切磋,查阅大量的资料补充自己的知识和工程经验盲区;经费紧张,就想办法一省再省,把每一分钱都花在刀刃上;技术难度大,就花别人两倍甚至数倍的时间去反复研究、反复试验,力求创新,另辟蹊径;系统庞大、协调工作繁杂,他们以一当十,每个人都承担着多个角色。作为团队的主心骨,宋保维教授深知团队的力量是无穷的。他所追求的是技术队伍的持续、共同进步,期冀的是整个技术团队的勇往直前。

以人为本,强化团队力量,一套行之有效的团队管理制度就显得尤为重要。宋保维教授不仅承担一线的科研工作,还要负责团队的组织及管理工作。问及他在团队管理工作中的体会,宋保维教授总结道:“高校创新团队主要开展国家重大科研项目的研究工作,其梯队建设尤为重要,不仅是项目发展的需要,也是大学科发展的需要。”

“梯队建设”思想是宋保维教授在创业之初就形成的。他认为,要首先抓队伍建设,再抓研究平台建设。第一梯队——学科领军人物。他们不仅自己学术造诣深,而且具有远见卓识,能引领学科发展方向。他们能够充分考虑学科梯队建设的重要性,根据长远发展的需要提出学术队伍的建设目标,并制定长远的学科和专业发展总体思路。通过重点选拔并培养尖子人才,培养年轻的学术带头人。第二梯队——学术带头人。学术带头人是学科领军人物的接班人。建设第二梯队不仅仅要提高他们自身的学术水平,而且要求他们必须团结一批朝气蓬勃的年轻教师和在读的研究生共同发展,进而形成自己的学术研究方向,另外还要培养他们传承团队精神和领导才能。第三梯队——学术骨干力量。团队不仅创造了和谐、民主、团结有凝聚力的小环境,更为年轻教师创造良好的学术发展大环境,建立了学术骨干梯队稳定的必要条件。既要在教学和科研的工作中提升他们的骨干作用,又要鼓励并大胆提拔年轻教师参与团队中的管理工作,锻炼年轻人的组织和管理能力,调动年轻教师参与团队建设的积极性。各层次人员整齐,各有所长,形成了具有良好学术氛围,团结向上的研究集体。在实际工作中既出成果又出人才,形成良性循环的大好局面。”三个梯队发展方向各有特色,又互有联系,犹如“三座山峰但其间有桥索相连。”宋保维教授由衷地说:“团队的科研氛围是大梯队,小自由。重大项目需要集体来做,每个人又可以做自己感兴趣的、基础性的研究。这个集体最可贵的是合作精神。”宋保维教授每次说起这支队伍,都有一种由衷的骄傲。

责任在肩,培养新人。作为创新团队的负责人,宋保维老师时刻不忘团队的建设和对年轻教师的培养。他经常说,“创新团队的今天是我们这代人来开拓,未来要靠年轻人去开创新局面。高素质的年轻教师是创新团队发展的希望,培养高素质的年轻教师是我们的任务和责任。没有新鲜血液的注入,我们的团队就会变为无本之木,无源之水。上面有人扶持,下面要扶持别人,起着传帮带的作用。每个人在其中都感受着被培养的氛围,同时也将这种培养传递给他人。”工作作风方面,宋保维教授与年轻教师定期交流,将高校老师的师德、教风和敬业精神传授给青年教师,以言传身教的方式培养中青年教师的爱岗敬业和为人师表;工作方法方面,将青年教师纳入科研工作、团队建设、“211工程”和“985工程”学科建设中,带领他们提高自己的学术水平、科研能力和实践经验,以重大科技项目的研制成功进一步推动高水平科技人才的培养,从而提高青年教师的综合能力。

经过多年团队建设工作地历练,团队带头人宋保维教授已成为一名在水中兵器与水下航行器领域具有卓越建树的专家,团队青年教师脱颖而出,迅速成长为教学和科研骨干,3人获陕西青年科技奖、3人获教育部新世纪优秀人才、1人获得中国青年科技奖。所带的团队先后获得教育部科技创新团队、首批国防科工委科技创新团队、首批国家级教学团队、全国教育系统先进集体等荣誉称号。

作为科研团队的核心,他总是率先垂范,带动每个人发挥自己的特长,引导大家优势互补,协力攻关。宋保维教授说:“我深知自己所做的工作仅仅是沧海一粟。荣誉是大家的,我要感谢我的团队。我的点滴成绩,都凝聚着团队中众多成员默默无闻的支持和甘为人梯的奉献。我非常幸运在身后有一个团结向上、奋勇拼搏和充满活力的团队为我的工作提供了良好的环境支撑,帮助我实现理想。”

展望未来,宋保维教授将带领他的团队瞄准国际重大科学前沿、针对国家急需解决的重大课题,继续乘风破浪、奋勇搏击,夺取新的辉煌。

                                                                                                   内容选自《科学中国人》杂志  2010年第6期


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