来源: 发布时间:2017-05-16
——记北京交通大学教授、轨道交通安全协同创新中心首席科学家贾利民及其团队
本刊记者 王 军
“这是一份闪着泪光的事业。”
2010年6月11日,《人民日报》刊发了报告文学《闪着泪光的事业》,著名作家蒋巍在他的文章里如是评价中国的高铁事业:“三十年河东,三十年河西。从牛背上的中国到高铁上的中国,最伟大的变化就是:‘速度’。”“‘和谐号’诞生的速度和它创造的速度,让整个世界为之震惊。”
确实,从新世纪初起引进吸收高铁技术,到如今高铁已经作为中国的一张“黄金名片”驶上世界舞台,成为相关行业的有力竞争者。十余年奋起直追磨利剑,中国一举跨过发达国家高铁近50年的发展道路,完成了从蹒跚学者到独立自主,再到引领者的转变;创造了自主创新、后来居上、领跑世界的奇迹!
如果您被中国高铁所取得的成绩欢欣鼓舞,您一定也会为本文的主人公投去赞许。
正如众多媒体所形容的,作为中国高铁相关技术创新的“布道者”和“规划者”;作为《中国高速列车自主创新联合行动计划》总体专家组副组长和“国家高速列车科技发展‘十二五’重点专项专家组组长,贾利民最广为人知的是融入在“中国高铁人”这支光荣的队伍中,发挥了运筹帷幄战略指引、事无巨细提供帮助的作用。包括为中国高铁相关核心体系确定了技术路线、研究方案、研究过程控制和为主管部门及参研单位提供了技术咨询、技术把关、决策支持等。正是在这些顶层设计和指标的指引下,我国研发出了拥有自主知识产权的CRH380系列高速列车和一系列其他型号的高速列车。
值得一提的是,“十三五”规划实施,作为“十三五”国家重点研发计划《先进轨道交通重点专项》专家组组长,贾利民还将持续发挥自己在相关领域的职责和作用,带领新一代高铁人在“山高我为峰”的征途上继续行进。
方寸之间帷幄运筹
——一个为梦想奋斗的群体写照
位于北京二环路最繁华的交通枢纽——西直门外,曾为我国交通运输事业做出过巨大贡献的全国知名的交通运输学府——北京交通大学的主校区就坐落于此。
与大多数高校教师无异,贾利民在交通运输学院的办公室并不大,书、材料和笔随处可见,看似杂乱却还有序。一个办公桌和两平见方的会议桌占掉整个办公室的一大部分,前方还摆着一副投影仪。就是这样一个不大的会议室和办公桌,方寸之间,十余年来多少可以彪炳高铁发展史册的方案、计划酝酿、诞生并最终讨论通过于此。
这是一份于方寸之间帷幄运筹的事业。
故事还是从这里讲起,2008年2月26日,在钓鱼台国宾馆,科技部和前铁道部共同签署了一份《中国高速列车自主创新联合行动计划纲要》(以下简称“行动计划”)。通俗地说,这是一份被公认为是“真正确保了中国现在的高铁是我们自己的高铁”的行动计划,而在此之前,我国还主要是依靠引进、吸收、消化来发展高铁技术。自此,中国高铁迈开了自主创新的步伐。
“行动计划构架了我们中国人自己的一套高速铁路列车技术、装备和创新能力体系。而作为这一计划的延续,国家高速列车科技发展‘十二五’重点专项(以下简称‘重点专项’)是在已有体系基础之上进一步升华、强化、扩展,同时形成了一系列具有世界领先水平的技术成果。”“如果说联合行动计划解决了我们有或者没有的问题,重点专项就是要解决中国高速铁路技术和装备体系的完整性问题和为未来发展奠定了很好的基础。”贾利民如是解释行动计划和重点专项之间的互联。作为两个项目的专项组长,在他看来两者一脉相承确保了中国高铁自主创新之路的持续性。
“可以说,行动计划和重点专项覆盖了中国高速列车、铁路发展的方方面面,我们现在看到的中国高铁的成果都是在这之下实现的。”有媒体如是评价高度贾利民负责的这两个专项。就像一张不断延伸的“大网”,通过层层布局,协同互联,支撑起了中国高铁的蜕变天地。
“从规划和计划整个行动计划和专项的研究内容;清晰定义它们的实施技术路线,确认实施方案;到项目立项实施和项目过程的管理、监控、质量评估、纠偏等;甚至涉及到具体技术层面上,还要为项目实施者提供技术咨询,在他们遇到困难的时候给予协助等;在整个过程中为行业和国家主管部门提供决策支持服务……”细数起自己的职责、任务和工作来,贾利民如数家珍。很多时候,他所担当的角色不只是布道者、规划者、智囊团成员的角色,还是监管者、纠偏者、咨询者,必要的时候还会是具体实施者。
运筹帷幄,事无巨细。就像立于沙盘前,为将“中国高铁”这盘大局上的所有细枝末节、瞬间万态掌于心间,贾利民不仅需要长远布局,细心规划,还需要样样懂、事事通。如此才能做到把控全局,从容点兵。
以重点专项为例,作为一项承前启后的工作,贾利民及其所在专家组,在设定专项总体思路之初,就已经确定了要在“十一五”工作的基础之上,以高速列车的谱系化、智能化和节能降耗相关技术为主线,以运营安全性、可持续性和提高我国高速列车装备适应性为重点,进行科学布局,确保我国高速列车核心装备技术在自主创新基础上的可持续发展,高速铁路整体安全水平的保持和提升,高速列车既有相关产业的技术进步和发展,高速铁路相关新兴产业的形成,进而支撑我国社会经济的高速可持续发展。
“龟蛇静,风樯动,起宏图!”围绕总体思路,他们最终确定了项目的总体目标,即以高速铁路体系化安全保障技术、高速列车装备谱系化技术、高速铁路能力保持技术和高速铁路可持续技术为重点;以高速列车谱系化、智能化和节能降耗技术为核心;完善、提升并基本形成我国高速列车相关关键技术及重大装备体系,为我国高速列车相关技术与装备具备可持续发展能力和完全自主化提供核心与关键技术保障。
依托这一项目实施,“十二五”期间,专项取得了多项具有重大意义的成果,包括高速列车轻量化与整车性能提升关键技术体系;高速铁路减振降噪技术、材料、结构及装备体系;智能高速列车系统技术与智能列车等。
值得一提的是,专项各项目的安排和实施基本做到了“应用一代、试验一代、研究一代、储备一代”,使“十二五”的相关研究安排能够在扬弃和集成“十一五”计划中高速列车相关研究成果的基础之上,承上启下,从而支撑我国“十三五”及以后高速列车相关理论、技术与产业的可持续发展。
“不谋万世者,不足谋一时;不谋全局者,不足谋一域。”深谙此意的中国高铁人早在开启创新之路以前就已经笃定了要走“可持续发展、宏观布局”这样一条路,而事实证明了这条路的正确性。贾利民深有同感,而他的职责也注定了他要站在宏观全局的角度去思索问题,处理问题。运筹帷幄,决战千里;细处见微,统筹协调。
回望走过的路,贾利民感慨万千,两个计划实施过程当中,对他来说最大的挑战就是“这么大的科技创新工程,这么多参研单位,这么复杂的人员:涉及20多家中国最顶级高校,50多家各类创新平台,3家整机厂,500多家配套厂;参加的50多个院士,500多名高级科研人员,参研人员达上万人,加上全国各行各业的有识之士和支援团队,一呼百应,呵气成云……这么一个庞大的项目计划,如何将这些机构和人员有效组织运筹统一协调?是件不太容易的事儿。”
对此,贾利民为身处一个特色社会主义制度的国家而感到庆幸。他说:“在这一件事上,我深切感受到良好体制机制所发挥的巨大作用,比如铁道部发挥了行业主管部门的优势,而科技部发挥了它在凝聚全国科技资源的优势,通过这种联合工作的方式,我们实现了很多其他国家不可能实现的事情。此外我们还有领导小组,办公室小组,还有院士组成的咨询委员会等。大家统一管理,协同攻关。最值得一提的是我们还有广泛的群众基础,至上而下众志成城,展现了我们强大的动员力和凝聚力。”“没有行业部门的需求牵引,没有科技部的战略坚持、战略引领和战略纠偏,没有我国独特的体制机制,这一切都不可能。”集中力量办大事,一心一意谋发展,在这里,中国特色社会主义制度的优越性得到了充分的验证。
世纪之光划破天穹,穿越了时空的隧道,唤醒了一个民族的雄心。迎时代之机遇,举国同心同力,运筹帷幄创造奇迹。贾利民始终以自己身在其中,发挥统协的作用而倍感自豪。而在他看来,高铁人这个群体其实还有很多他这样的人,“俱往矣,数风流人物,还看今朝。”
自主创新掌握命运
——一曲响彻世界的中国最强音
与风竞速,陆地飞行。犹如一道白色闪电,2010年12月的一天,中国铁路最新的形象大使“和谐号”CRH380A在莽莽原野上划出一道梦幻般的轨迹,飙出了486.1公里的时速。它的成功标志着中国铁路技术已经是当之无愧的世界一流。“中国速度”成为中国高铁的“代名词”。
时隔七八年,重点专项实施过后,中国高铁早已经实现了向更高更广的方向挺进:
时速500公里高速试验列车、时速350公里混合动力高速列车,世界首列时速400公里综合检测列车、全球时速最高(160km/h)米轨动车组、全球最大功率货运机车(十二轴/14400kW)……
一个又一个新的记录,不断刷新着世界对中国的认知,让国人为之振奋,让竞争者为之暗叹。而这些硕果,都是以贾利民为代表的“中国高铁人”在自主创新之路上取得的。
“只有自主创新,才能掌握核心技术;只有自主创新,才能领先一步。”正因为意识到这一点,中国高铁人在这条路上坚定不移地朝前走,哪怕再苦再难,都要坚持。而事实又证明了他们选择的正确性。
开发以永磁电机为核心的新一代牵引传动系统是重点专项取得的一大亮点创新成果,它的研制成功相当于是为行进中的高铁架上了一个飞速前进的“引擎”,而且实现传统异步传动系统的替代升级被公认为是实施节能减排的有效手段。通过重点专项,中国高铁以国内综合技术水平最高的CRH380A型动车组为技术平台,研制了基于永磁电机牵引系统动车组关键系统;突破了业界面临的两大技术难题:转子结构设计和电机温升控制,成功研制了大功率永磁牵引电机……
速度提上来了,其他基础设施、安全保障也要跟上。重点专项期间,中国高铁形成了具有我国自主知识产权的“高速铁路基础设施服役状态检测技术与装备体系”,为掌握高速铁路基础设施的服役性能、保障运营安全、指导养护维修、保证基础设施使用寿命提供了技术支撑,从整体上提升了我国高速铁路基础设施安全保障水平、能力保持水平和服役品质水平,为高速铁路检测和维护的基础理论完善和学科持续发展奠定了坚实的基础,推动了我国高速铁路智能化和基础设施能力保持技术的快速发展。这又是一大创新成果。
给高速铁路装上“智慧的大脑”,是贾利民一直以来致力推动的事。从最初在上海铁道学院一脚跨入铁路信息领域,一路攀爬象牙塔在铁道科学研究院获得硕士和博士学位;到真正实践从铁道科学研究院一名普通的助理研究员,到先后成为智能系统技术中心主任,通号所副所长、电子所所长……直至2004年到北京交通大学参与建设轨道交通控制与安全国家重点实验室,担任国家轨道交通安全协同创新中心首席科学家;从最初的轨道电路到列车控制、行车指挥、信息化、铁路智能自动化、铁路智能运输系统……“从两根钢轨开始干起”,贾利民先后在我国的铁路信息化技术方面、智能控制及智能自动化理论方面和铁路智能自动化及智能控制方面均作出了很多普获赞誉的开创性贡献。包括在国内外最早提出智能控制中知识表达的普适性问题,将模糊逻辑、进化机制和神经网络进行有机结合,首创了模糊进化神经网络理论和自动设计方法;领导并参与研制成功200km/h动力集中式/动力分散式动车组车载ATP系统,填补了我国的空白;作为负责人之一领导和组织了“铁路客票发售和预定系统TRS”4.0版的成功开发和全路的推广工作(2002)等。
因此,贾利民他被公认为是“铁路智能自动化与智能控制”学科领域的创立者之一,是铁路智能运输系统技术研究的开拓者之一。
利用自己的专长,在中国高铁迈向自主创新的征程期间,贾利民积极组织推动“智能高速列车系统关键技术研究及样车研制”项目的进行。由他主导和参与组织的项目形成了一系列让人眼前一亮的创新成果。
基于物联网/传感网技术的动态数据感知系统,具有数据记录、在途预警、车地传输等功能的车载数据处理中心——这是高速列车全息数字化平台;
建成北京环行线运行环境数字化和三维可视化系统,覆盖京沪高铁先导段地理环境和3个专业领域的各类设备模型,地理环境模型几何精度达到米级——这是全息化运行环境感知系统。
以轮轨关系为核心,结合弓网关系和流固关系的高速列车运行状态安全评判模型,实现对高速列车运行实时安全评判和服役安全性预测;通过智能列车的RAMS信息系统,实现面向智能高速列车的个性化维修;通过构建了综合管理应用与交互系统,可监控高速列车及运行环境当前状态、实现高速对高速列车的可视跟踪;通过智能高速列车旅客服务系统、交互式旅客服务终端和智能乘务手持终端实现为旅客的“智能服务”……贾利民及其团队的研究世界向大众尽情展现了列车智能信息化的各种便利和美好。
总的来说,智能化高速列车不仅首次实现了新兴的物联网技术、传感网技术在大型交通运输装备上的工程化应用,而且首次实现了物联网、传感网、列车控制网络、车载传输网络的多网融合,形成自检测、自诊断、自决策能力的智能化高速列车。
值得一提的是,这些技术都是由贾利民及其所带领的团队在自主创新的思想构架下一步一步完成的。在他们的努力之下,不断创新的中国高铁正以引领者的姿态,奏响着中国最强音。
“通过行动计划和重点专项,中国不仅在技术和系统装备体系的建设和完善上,形成了体系化的成果。而且在创新能力体系的提高上,围绕这些工作,我们不仅有一大批科技人员成长起来,而且在这过程当中还建立起了世界最大的配套和功能最齐全的试验检验平台,以这些平台作为载体的很多国家工程中心、国家工程实验室和国家重点实验室也先后成长起来;另外我们还形成了自己的创新链和产业链,各方面都得到了整体的提升。”在贾利民看来,通过自主创新,中国高铁整体力量得到了极大的提升,从此驶进了一个良性循环的轨道。当各方力量持续酝酿积累到一定阶段之后,中国高铁有了走出去为自己赢得更广阔天地的勇气和底气。
互联互通走向世界
——“一带一路”的战略支撑点
2016年6月3日上午,中共中央总书记、国家主席、中央军委主席习近平等中央领导同志参观了国家“十二五”科技创新成就展。
在成就展上,贾利民作为代表向总书记汇报了我国高铁科技创新在“十二五”期间取得的成就、“十三五”的重点方向和高铁技术对“走出去”和“一带一路”战略的支撑作用。他在向习近平总书记汇报时说出了一段举国为之自豪的话:“我代表高铁科技创新队伍的所有战友,向您和党中央汇报4句话:掌握核心关键技术,我们没有盲点;参与国际竞争,我们有胜算;支撑国家战略,我们有把握;引领创新发展,我们有信心!”听完贾利民的这段汇报后,习总书记高兴地夸奖:“说得好!”全场气氛异常热烈。
“我想说的是,我们所拥有的不只是豪言壮语,而是有实实在在的全面的技术和敢于走出去赢得舞台的底气和决心。”事后,贾利民如是解释自己的话。而他说出的话,代表了千千万万高铁技术科研人的心声。
从无到有,从有到强;从原来的引进吸收,到现在的拥有自己独立自主的技术体系且傲立群雄。对这样的转变,贾利民因为一步一步亲身经历其中,所以更有自信,也比谁都明白脚踏实地的意义和价值。
“我们之所以能够在这么短的时间内实现从学习者到引领者的转变,是因为我们确实有自己的优势”,贾利民如是说。没有任何一个国家比我们更渴望高速铁路发展所带来的红利,强大的需求和国家的极力推动成为高铁飞速发展的“温床”和“沃土”。高铁在中国的发展可谓是占据天时地利人和。
“最典型的,我们中国幅员辽阔,高速铁路南北、东西纵横5000km以上,就是分布在这片具有不同的地域、气候、经济、人口等特征的广阔区域上。跨越高寒、高温、高湿、强腐蚀、多风沙、高原等气候和自然环境差别极大的不同区域;经过人口稠密的都市圈或城市带路网,还有人烟稀少的沙漠地区的路网。这注定了我们国家的高铁具有强大的适应性能够符合不同地理位置国家的需求。”贾利民说。
也正是因为考虑到不同区域、不同路网和不同旅客群对高速动车组的技术服役性能和运营模式提出的差别巨大的要求,需要不同的个性化、系列化高速动车组技术与之适应。贾利民一直在倡导中国高速列车谱系化技术平台的研发,在他的极力推动之下,重点专项期间中国初步形成了高速列车谱系化技术体系,研制了高速列车谱系化技术平台,为我国高速列车的定制化、国际化和技术创新奠定了新的技术基础,也为国家“制造2025”战略实施提供了来自轨道交通行业的先行范例。
而在特殊地区高速铁路建设技术方面,重点专项期间中国高铁还先后取得了“采用热、力间接耦合方法研究了不同季节不同列车荷载下铁路路基内的位移、速度、加速度及应力等动力响应特点,形成了冻土地区高速铁路路基稳定性分析及评估的方法”和“在海洋长大桥梁建造技术研究及高端装备研制中与武钢共同研究试制了500Mpa级桥梁用低合金钢板,试验表明该钢种主要技术条件要求高于美国和日本同类钢种的标准水平”等重大成果。
时速350公里高寒高速列车,巴西奥运、世界杯用高端城轨列车,首次出口欧洲高速动车组,世界首列燃料电池与超级电容混合动力城轨列车,国际首套地铁智能列车系统和高速列车谱系化技术平台……在以贾利民为代表的中国高铁人的努力之下,来自中国建造的高速列车在大地上画出最新最美的图画。高速、高原、重载、既有线提速等创新成就一鸣惊人,傲立于世,并在国际上一举打响“中国创造”的最优品牌。吸引了美国、俄罗斯、巴西、沙特、土耳其、波兰、委内瑞拉、印度、缅甸、柬埔寨等几十个国家都希望我国参与他们的国家铁路项目的合作,有些项目已经开工建设。
镜头又切回到2014年11月,中国北京成功举办了亚太经合组织(APEC)北京峰会。盛况空前的迎宾场面以及美俄等国首脑的莅临,为中共十八大以来中国外交的全新展现掀开了浓墨重彩的一页。这次峰会的主题是“共建面向未来的亚太伙伴关系”,意在以亚洲国家为重点,深化互联互通伙伴关系,加强“一带一路”务实合作。中国国家主席习近平表示,如果将“一带一路”比喻为亚洲腾飞的两只翅膀,那么互联互通就是两只翅膀的血脉经络。
“一带一路”作为特殊国际形势下新一代中国领导人精心打造的战略重器,而高铁作为改革开放以来中国利用自身体制优势创造的一个最成功战略产业,对于中国未来的发展以及应对国际国内重大挑战无疑有着深远的影响。“高铁外交”已经成为中国政治经济的一个热词。习近平主席先后着力商讨中俄高铁合作,推动中印合作建高铁。李克强总理也在出访多个国家时频频打出中国高铁这张“名片”,被媒体称为“最佳高铁推销员”。高铁已成为名副其实的助推中国外交发力的快车,在实施“一带一路”战略中发挥着不可或缺的作用。
“无论是一带一路战略、西部大开发战略、经济一体化战略还是城镇化战略等一系列战略,我们高铁作为一个重要、全局性的战略产业在其中发挥作用是没有任何疑问的的。”面对国家战略计划,贾利民一如既往地展现出其作为一名中国高铁人特有的自信。而事实上,为确保国家战略的顺利实施,他们早就已经“走在路上”。
“比如我们在‘十三五’相关规划实施里强调要实现高铁的跨国互联互通,因为铁路的技术体制各个国家不一样,如中国和世界上大多数国家的轨距都是标准的1435的轨距,但东南亚国家的轨距多是1米的,俄罗斯和东欧国家就又是宽轨1520的轨距;牵引方式也不一样,我们要走出去就要有世界不同体制的适应性技术。”据贾利民介绍,“十三五”期间,他们还要研发设计400公里时速的具有跨国互联互通能力的高速列车,时速600公里的高速磁浮列车,250公里时速的货运动车组,还要研制我国空天车地一体化的安全保障和运营支持系统等,而这些会带来整个轨道交通甚至高速铁路运输组织、管理模式的革命性变化。这些走在时代前列的技术,指向都很明确,就是为国家等战略服务。
有朝一日,当一列又一列贴着中国标签的高铁呼啸着驶向更广阔的天地,他们带去的将是一个民族与世界互通最真挚的诚意。
赤诚丹心献高铁
——一名高铁汉子的柔肠与胸怀
黝黑的皮肤,魁梧的身形,略显粗硬的脸廓线条和声线……除了脸上的那副眼镜,贾利民给人的第一印象素来很“粗狂”,但其实性格“粗中有细”,有他独有的细腻和倔强的一面。
作为“十三五”国家重点研发计划《先进轨道交通重点专项》负责人,肩负中国高铁技术持续创新的重任,贾利民坦言压力也挺大。
“很复杂这个事儿。”他笑着如此归结,话里包含乾坤,嘴里却云淡风轻,最后总结出几点。首先主要的压力来自世界各国尤其是铁路发达国家之间的竞争:中国后来居上的形势让传统意义上的高铁技术强国为之恐慌,纷纷意图通过创新来重新获得全球优势,欧洲人启动了庞大的铁路创新计划,明确目标就是要恢复其在轨道交通行业的领先者的地位,以应对来自亚洲的挑战;日本研发了时速500公里的高速铁路,首条运营线计划在不久的将来开通;德国也是摩拳擦掌……“发达国家在高铁领域对我们的遏制,我们走出去的体会太深刻了,走到哪里都有竞争。在技术、经济上拼不过的时候,就通过政治打压。墨西哥撕毁高铁合同甚至取消高铁项目就是一个典型例子。那么,要怎么做才能继续保持我们的优势?唯一一条路就是持续不断地坚持自主创新,面向全球创新以我为中心的资源整合。”设计规划创新路线,定义新的技术路线……贾利民称目前工作还有很多。但一如既往地保持自信:“走过这么多年我们把中国高铁推到了前面看不到人的境况,我们有信心能够看见和引领未来的发展方向!”
但最让贾利民苦恼的并不是应对“外面的事儿”,而是来自体制内部的一些事儿:高铁不同部门之间的协调关系,国内有部分人对创新机制不够理解等。因为牵扯错综复杂,很多人望而生畏,而贾利民选择了积极应对,尽自己最大的努力做到最好。作为“布道者”“走到哪儿就把理念传到哪儿”“听不懂没关系,我再讲”;作为“参谋”“智囊”提供全面周到的建议意见;作为内行人向大众展示高铁的技术实力等。
谈到自己的家庭,铁骨男儿也会展露出柔情一面。“因为工作繁忙,家里完全照顾不到。”言语愧疚却依然尽力表现得云淡风轻。家庭之外,他还舍弃了很多长久以来的爱好,比如打高尔夫等;就算是“最爱”的听音乐、看书,也是在“厕上、枕上、路上”抽空“享用”。
“其实对我而言生活和工作没什么区别,基本上融为一体,因为工作也能带来快乐和成就感。关键要看我们怎么定义生活,非要把工作和生活区别开,生活就剩下很具象的吃喝拉撒了”,贾利民笑着说。而在回答“是什么让您选择坚持”这个问题时又瞬间转得郑重:“是使命感和责任心,是战友们的信任和支持!”
“说真的,作为一名高铁人,当我亲眼看到中国高铁一步步成长蜕变为举国为之自豪的一张‘黄金名片’,为国家带来方方面面的支撑和引领的时候,看到大批中青年高铁专家成长起来,看到他们拥有各种成果奖励而意气奋发的样子,亲历其中发挥作用的成就感是不言而喻的。为这样的改变,再苦再累都值得。”“另外我觉得自己作为一名中国人、中国共产党员,做这些也是天经地义的事,不是有一句话‘革命者永远年轻’嘛。也是兴趣所在,另外干别的咱的也不会啊。”采访到最后,贾利民都不忘拿自己来揶揄一把。
“艰难困苦玉汝于成”。在中国高铁跨步向前背后的无数荣辱艰辛中,或许,正是这种承重却依然保持豁达的心态帮助他们创下了人间奇迹。