欢迎您登录科学中国人官方网站!!
新浪微博|网站地图|联系我们
科研未敢忘忧国

来源:  发布时间:2021-06-18

——记北京理工大学助理教授刘睿
  
宋 洁

  
  
  当炸药被点燃,威力爆发的瞬间释放的热气迅速膨胀形成冲击波,一时间石碎沙飞,漫天的硝烟弥漫开来。
  如果这种场景发生在军事和工业的特定行动中会推动计划的进程,但如果发生在炸药储存和运输过程中,可能会引发一场惨绝人寰的悲剧。
  以炸药为代表的含能材料因具有巨大威力被广泛应用于军事和工业领域,然而在其运输、贮存、使用过程中常常因为低速撞击,发生意外点火导致极其严重的后果。因此,含能材料的安全性成为国内外研究的热点。
  北京理工大学助理教授刘睿多年来一直在含能材料安全性领域苦心钻研,寻找含能材料安全性的答案。“这个问题是跟国防紧密相关的,必须努力解决。”谈到自己的科研,一向沉默寡言的他多了几分激动。
  
千磨万击还坚韧
  “干实事”,一直是刘睿在含能材料安全性领域的研究风格。
  在军工界,PBX炸药因为大量应用于武器装备而备受关注。然而它内部结构的复杂性,使它在运输、储存及使用过程中容易因为受到低速撞击而发生意外爆炸。美国曾发生过装药从1.75米跌落发生意外爆炸的事故。确认炸药点火条件,成为保证PBX炸药安全性的重要因素。
  针对这个棘手的问题,刘睿及其团队申请了国家自然科学基金。以PBX炸药为应用对象,以提升炸药安全性设计为目标,开展低速撞击点火机理与预测的研究工作,并解决基于物理过程的PBX炸药的点火概率计算的难题,为我国的炸药和武器装备的安全性提供理论基础和技术支持。
  别看现在刘睿在这个领域如鱼得水,当初进入这个专业的时候却是带着抵触心理。2003年,刘睿被调剂进入北京理工大学的弹药工程与爆炸技术专业。起初,这个专业让他感到迷茫,直到真正接触“弹药设计”“爆炸物理”“爆炸测量技术”等课程,他才逐渐对这门学科感兴趣。“更重要的是,它可以解决工业、民用行业很多急需解决的问题,跟国家需求紧密相关。”刘睿看到了这个专业的价值与意义,越发坚定了继续学习下去的决心。
  为了深入学习相关专业知识,2013年,刘睿前往新加坡南洋理工大学参与淡马锡实验室高速撞击实验室承担的有关陶瓷装甲防护项目。在这所科研密集型大学里,刘睿如一株健壮的树苗,努力汲取着外界的养分。“在这之前我的研究是以做实验为主,到了南洋理工才开始正儿八经地接触计算方面的知识。”刘睿颇为满意地说起自己在新加坡学习期间的收获,欣喜于自己终于可以把计算和实验结合起来研究问题了。这种进步让刘睿庆幸自己当初坚持来南洋理工大学学习的决定。
  那时候,已经硕士毕业的刘睿在研究所工作了3年,多年的研究经历让他逐渐感觉到自己知识的局限性。本着“师夷长技以制夷”的观念,刘睿决定前往新加坡南洋理工大学深造。但留学前的外语考试让刘睿为难:研究所的任务很繁重,经常需要加班加点地工作。在这种筋疲力尽的情况下,每天还要抽出时间来学习外语。“我那时候每天都是连轴转,压力还是蛮大的。”刘睿回忆那段经历时说道。
  不是没有受到过质疑和劝阻。由于外语底子差,外语考试考了一遍又一遍,很多人不明白他为什么一定要出国去学习,就连研究所里的领导都说:“要不算了,在研究所里读博士不也挺好吗?”但刘睿坚持“走出去”和国际上的同行学习、交流。
  最终,历经艰难曲折,刘睿终于如愿前往新加坡南洋理工大学参加项目研究,随后,前往意大利米兰理工大学攻读博士学位。然而,他在国外的经历也是一波三折。他那时参加了欧盟第七框架资助的有关结构动态测试方法的研究项目。欧洲的很多项目注重实效,不仅要在实验室做成功,还要去真正的原型机上做测试。“我们在实验室把模拟测验做得很好,但是去原型机上做实验的时候却失败了好几次。”刘睿回忆道。实验费用昂贵,一次就得几万人民币,接连的失败让对方开始怀疑他们的实力,暗示可能会停止这个项目。
  独自待在异国他乡、接二连三地实验失败、对方发出的最后通牒,让刘睿陷入了巨大的压力之中。但尽管内心的焦虑已如钝刀割肉,他也只能咬牙坚持。直到后来导师的指导让他茅塞顿开,他终于想出了办法,两三天内就把问题给解决了,通过了项目的验收。如今再次提起那段时间经受的质疑与压力,刘睿说他从来没想过放弃:“能找到自己喜欢的行业挺难的,遇到困难,逃避是没有用的,只能迎难而上。”
  要想跟上行业的发展,就得时刻关注领域内同行们的研究进展。回国后的刘睿担任Engineering Fracture Mechanics、Measurement和《含能材料》等学术期刊的审稿工作。“我可以掌握同行们研究内容的第一手资料。”刘睿将这种体验比喻为“手谈围棋”,所谓“手谈”便是:博弈时双方默不作声,通过落子节奏的变化、放布棋子的力量大小等来了解对方,如同在棋局中以手语交谈一般。刘睿把期刊审稿的过程看作跟同行们交流的方式,通过文章及时跟踪含能材料安全性领域的新方向和进展。正是这种不断从外界环境中吸取养分、提升自己的精神,使得他能够不断克服科研路上的困难,走到今天的位置。
  
俯首甘为孺子牛
  2014年,刘睿曾赴意大利米兰读博深造,那里的教学模式让他印象深刻。“老师们每天都会花很多时间指导我的工作,这是很好的知识传承过程。”这种教学模式被他应用到了当下的教学工作中。
  刘睿指导的研究生基本都是90后。聪明、灵活、想法新颖是90后的普遍标签,然而经验少、迷茫也是他们当下必须要面对的课题。刘睿利用吃饭闲聊的时间,和学生们聊他们喜欢的电视剧、游戏等。“我可以在这个过程中把和他们之间的代沟缩小,和他们分享我的人生经历,帮助他们在选择道路的时候做出判断。”作为过来人,刘睿清楚研究生所面临的选择和迷茫,他认为,“要对自己选择的路负责”。
  给自由也给适当的限制,是刘睿对待学生的教育方法。学生做选题时,刘睿并不会完全开放地让他们自己找。他说,“在我们的培养体系中,学生从本科到硕士,并没有经历过严格的训练,他们并不清楚自己做的选题难度大不大”。因此他会有针对性地设置几个选题来引导他们,让他们根据自己的兴趣选择。
  不管是指导学生还是和团队合作,刘睿都十分认同“对症下药”的思路。刘睿所在的团队有5个人,其中有深入研究材料动态的,也有材料安全性领域的专家。对于这种团队组成的模式,刘睿认为,从牛顿的经典力学到量子力学,体系相对完整,因此“必须要跟别的领域去结合,创造出一些新的火花”。特别是对于要面对工业应用方向的含能材料来说,必须去借鉴其他相关领域的方法,来更好地解决传统的热点问题。
  寄意寒星荃不察,我以我血荐轩辕。十几年前,刘睿看到了含能行业背后的价值,在各种机遇面前坚持留在了这个领域;7年前,他说“师夷长技以制夷,我们要学习国外技术,让国家更强大”;如今他说,“我希望以后能将更多的研究成果应用于军工界,解决国家急需的问题”。
  和平年代也从不乏无名英雄。他们数年不忘初心,在自己的领域锁心钻研,以默默无闻的姿态守护着自己的国家,不论在哪个时代,我们都需要这样的科研工作者。
  

分享到:
杂志
本期封面

2024年3月

上一期 下一期