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张华:绿色浪潮中的逐梦人

来源:  发布时间:2018-08-30

  □ 汲晓奇
  
  

   
  2017年12月2日,以“生态(绿色)设计、绿色制造、绿色增长”为主题的中国工业产品生态(绿色)设计与绿色制造年会顺利召开,围绕加快工业产品生态设计与绿色制造的研发和应用,会议为推进工业领域的绿色发展进行了重要的交流探讨。
  毫无疑问,绿色发展必定与环境生态休戚相关,那么究竟什么是真正的绿色,又如何贯彻落实该理念,使工业化进程和环境污染摆脱相互制衡的局面?
  武汉科技大学教授张华认为,绿色制造目前侧重以机械行业为主导,以钢铁、水泥、化工等高能耗行业为发展延伸方向,旨在通过新技术的应用解决以往高耗能、高污染、能源梯度不合理等方面的产业问题。而作为国内早期绿色制造的发起者和推动者之一,张华立足现代化机械工业道路发展方针,改变传统模式框架,发展绿色制造理论体系、推广应用,将环保意识融合到技术开展之中,为建设环境能源友好型系统工程做出了卓越贡献。
  

走在时代前沿


  长久以来,环境问题成为世界各国关注的焦点,并被列入世界议事日程。其中,我国作为制造业大国,不论是钢铁制造也好,机械制造也好,在污染整治力度的不断加强下,企业想要生存的长久策略就是坚持可持续发展、资源优化及环境友好的发展方向。
  “绿色制造无论是在现阶段的困难时期还是今后,都是制造企业可持续发展的必由之路。”在张华看来,绿色制造体现了制造、资源和环境三者不可分割的关系,是从根本上解决机械制造业资源消耗和环境影响的有效途径之一。而恰恰从1995年国家正式投入研究绿色制造课题开始,张华开始投身其中忙碌起来。她参与建议和起草了原国家“863”“九五”规划绿色制造方向研究指南,凭借“绿色制造的系统模式研究”项目,成为首位原国家“863”计划有关绿色制造的课题负责人。
  时间追溯到20世纪90年代,在那一场世界制造系统工程学术会议上,张华听取了日本研究学者有关新的制造模式及解决问题的精彩报告,并从中受到了很大的启发。而后在充分考证、查阅大量资料后,她向高新司递交了一份10000字左右的绿色制造研究指南,就研究方向、推广和实施方案等进行说明。经过反复多次沟通修订,这份研究指南也就成了得到国家公认的原国家“863”“九五”规划指导文件的一部分,而她本人也在经过紧锣密鼓地准备、申报后,于次年顺利拿下国内绿色制造领域的第一项课题。  
  从业20多年,张华率领研发团队在绿色制造领域稳扎稳打、阔步向前,先后主持和完成了国家科技支撑计划、原国家“863”计划、国家自然科学基金及高等学校博士点基金等国家级及省部级科研项目30余项,累计荣获省部级科学奖励6项,国家发明专利和软件著作权多项。在《机械工程学报》等著名学术期刊发表文章160余篇,其中SCI、EI、ISTP收录68篇,相关研究成果得到业内人士的一致好评。
  得益于国家及省部级项目的持续扶持,张华以饱满的情绪和充盈的动力去迎接挑战,和国内绿色制造领域同行们率先建立起国内的绿色制造理论体系框架,并提出绿色制造系统产品多种物料资源消耗状况综合分析方法和基于制造过程环境影响评价的绿色工艺规划技术方法,为节能减排和国家循环制造业的发展提供了理论基础与技术支撑。一系列的绿色理念、创新技术被包括李培根在内的多名两院院士和业内专家评价为引领时代的发现,其先进性成果更是得到了原国家“863”/CIMS主题的重视和采用。与此同时,该项成果也使张华团队得以成功跻身2006年湖北省自然科学技术奖荣誉之列。
  

为绿色制造勤耕不辍


  或许因为研究企业生产过程的绿色规划与优化运行、“绿色制造”的生产系统资源优化配置、机电产品生命周期的绿色评估等过于深入,从业至今,用张华的话说,自己有点儿“走火入魔”了,吃什么、用什么、看到什么,经常会出神地想想这些东西是不是绿色制造?家居用品的能耗标签、节能说明之于她也总是格外具有吸引力。
  但归根到底这股吸引力并非单纯来源于绿色产品解释说明书本身,更多是体现在张华对绿色制造表现出的痴迷。研究之初,张华潜心科研、醉心学术的行为就已经可见一斑。
  同样是1995年,本着学校的需要和自身发展的需求,她带着一腔热诚前往重庆大学进行访问研究。科研环境的转变以及与家人的分离让她身心遭遇双重的煎熬,她至今仍记得在半年多的时间里,自己无法融入研究团队,整日无所适从的焦虑,记得与远隔千里、年仅7岁的女儿通话时的揪心。她坦言那段时间有想过放弃,但心里始终有一道坎儿迈不过去。“再苦再难的时候,就想着研究工作才刚刚开始,我既然热爱绿色制造事业就应该坚持下去。”
  那会儿,她常常在实验室待至深夜,被守门师傅一次次“轰出去”。然而,正是对研究的赤诚,昼夜不分的勤奋,让张华之后的工作很快步入正轨。“当时,我一方面利用重点大学优越的资源条件广泛收集和阅览学科领域的研究文献及研究动态,一方面利用一切机会参与实验室及学科研究项目。”5年时间,她相继拿下原国家“863”计划项目和国家自然科学基金项目10余项,发表专业学术文章30余篇,出版著作3部,为研究所创立科研经费超100万,赢得业界认可的同时也为绿色制造的发展打下良好的基础。
  “没有学校对我的培养和支持,我做不到今天这个样子。”无论是重庆大学的访问经历,还是远赴加拿大的深造学习于张华而言皆是人生中浓墨重彩的一笔,而心系武汉科技大学,她说她的根始终在这里。
  任职机械自动化学院,她将绿色制造与冶金机械、液压机械等机械传统专业相结合,开辟出新的特色领域,筹建国内首个专门的绿色制造研究机构——绿色制造与节能减排科技研究中心。结合机械制造业现状,她组织团队将绿色制造理论与技术引入钢铁等流程制造业,提出了基于钢铁制造系统辅料资源的面向多目标、多层次及主线系统和支撑系统集成运行的钢铁绿色制造系统运行模式。项目工作得到国家、地方省级部门的持续关注,其成果更为实施钢铁产品多生命周期工程和循环经济制定有关政策措施提供了参考思路,进一步完善了绿色制造的学科体系。
  与此同时,在国家自然科学基金“基于工件能耗属性的制造系统能效提升方法研究”及原国家“863”计划“典型机床绿色生产工艺技术评估及应用支持系统研究”等项目的资助下,张华针对制造系统中加工工件复杂多样的工艺特性和能耗特性进行系统研究,从工件能耗属性的角度探讨制造系统能效提升机理和优化策略。为推动制造企业实施绿色制造提供能量优化策略与应用技术的发展,也为制造业实现国家节能减排的目标做出重要贡献。
  科研是源,教学是流,张华强调科研与教学是牢不可分的,而她也身体力行着为教育事业的发展躬耕尽力。她十分注重学生学术道德的培养,对学生论文有着严格的把关、审定,前后共指导30多名硕士研究生、14名博士生、2名博士后和1名国内访问学者。重视教学成果的同时,她也会积极探索教学方式。“我会尽可能让学生们找些与自己学习生活密切相关的话题,引导他们利用所学知识对这些问题进行分析,一方面提高了学生们学习的兴趣,培养了他们的自主意识;一方面加深了他们对课本知识的理解,培养了他们知识灵活运用的能力。”
  工作只是生活的一部分,科研之外的张华热衷美食、偏爱音乐。她会做一桌子美食给同事瓜分,会收藏百余张古典唱片。她说,这些兴趣是生活的调味剂,让她保持了愉快的心情能够更加专注地开展研究工作。

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