——记南京理工大学教授廖文和的科研人生

　　　杨 戈 　　

　　

磨炼

——无论是生活、求学，还是科研攻关，人生的每一次磨炼，都是一笔宝贵的财富。

 

　　早晨7点20分的阳光，正好照射到位于孝陵卫200号南京理工大学（以下简称“南理工”）2号门的门牌石上，“南京理工大学”6个大字熠熠生辉。作为“国防七子”之一，这里素来有着“兵器技术人才摇篮”之称。每位南理工的老师和学子身上都肩负着为国铸剑的使命，血液里流淌着薪火相传的家国情怀。

　　记者收到廖文和教授发来的语音微信时，他正在开车赶来的路上。这是一位被忙碌包围着的学者，日常主持学校党委副书记工作的同时，还是南京理工大学和南京航空航天大学两个科研团队的学术带头人。翻开他的日程本，密密麻麻排满了事项，科研、教学、会议……奔波成了他的生活常态，甚至出差归来常常是拎着行李就直奔办公室。

　　8点钟不到，廖文和的学生——南理工科研团队的骨干成员肖行志推开了办公室的门，他是被导师叫来专门配合记者的采访工作的。这位90后学者的额头上还留着刚才匆匆忙忙送女儿上幼儿园的汗水。对于这样的工作时间安排，他早已习以为常。“廖老师平日里的事情太多了，一忙起来就没有工作时间和休息时间之分，更没有节假日和周末的概念。有时候找我们谈科研，或者我们有问题请教他，都是趁着一早一晚或者周六日。”在肖行志看来，年近花甲的廖文和比他们这些年轻人还要拼，不仅身体上不知疲倦，他在科研工作中的创新精神、逻辑思维，以及严谨认真的作风比起正当年的小伙子们也有过之而无不及，“了解廖老师的人都清楚，他不怕吃苦，不怕受累，不怕加班连轴转，也不怕四处奔波，他怕的是国家交给的任务无法完成”。

　　出生于20世纪60年代的廖文和，拥有着那个时代难以磨灭的底色，吃得了苦、经得起磨砺，不张扬且忌浮夸，始终把为国为民视为一名科研工作者的头等大事。“落后就要挨打”，这是中华民族百余年来用血泪凝结而成的教训。廖文和自然明白这个道理，所以他做科研绝不满足于跟在别人后面亦步亦趋。“走别人走过的路，永远也实现不了超越。做科研就一定要走到前面去！”

　　过往30多年的科研经历，廖文和在艰苦磨砺中步步为营，先后主持研制出国内首台准分子激光人眼像差矫正系统、首颗隐身微小卫星、首条双机器人协同自动装配智能化柔性生产线等多项首台套装备，首次实现承载结构/电路/器件的一体化制造，突破多项被国外“卡脖子”的关键技术。在这条与西方科技强国较量的赛道上，从最初的“望尘莫及”到后来的“同台竞技”，再到最终实现“创新超越”，巨大的飞跃背后，廖文和不仅仅是见证者，更是全程参与其中的奋斗者、开拓者和领跑者。

　　廖文和积极、坚韧和追求卓越的性格源自于青少年时期的生活磨砺。1965年1月，他出生于江西省万安县的一个小山村。家乡位于偏僻的革命老区，当年只有一条通往外界的公路。廖家有8个孩子，廖文和排行老二。生活的艰辛让他小小年纪就成为家中的顶梁柱，渴望用知识改变命运的他，在学习之余也担负起家庭生产劳动的重任。小学时，他打着赤脚往返家与学校之间要走上几公里的小路，一路上还要拾牛粪、捡柴火交到学校，完成学校交给的劳动任务。讲起这些早年的经历，廖文和感叹：“其实和我后来的科研工作貌似没有太大关系，但是回过头来看，这些都是人生的磨炼，是一笔宝贵的财富。”

　　廖文和收到南京航空航天大学（时称“南京航空学院”，以下简称“南航”）的录取通知书时，正在稻田里割稻子，一束束稻穗在他的镰刀下轻轻倒下，犹如金色的波浪涌动在田间。年轻人的脸上洋溢着满足的笑容，那是收获的喜悦，也是辛勤劳作的回报，现在再回忆起那一刻的场景，颇有“一分耕耘一分收获”的意喻。

　　彼时，作为在山村里长大的学生，廖文和甚至不清楚自己应该报考哪个专业，他选择了接受调剂，像那个时代的人一样——“国家选择让我做什么，我就去做什么”！结果南航把他分配到国防科技最重要的专业之一——飞行器制造专业。从踏进南航校门的那一刻起，年轻的廖文和就暗自定下了目标，一定要成为一名优秀的飞机制造工程师！

　　来到南航，一个全新的世界展开在廖文和面前。在学校里，他起早贪黑，拼命汲取着飞行器制造专业的精华，打下扎实的理论基础。在旁人眼里，学习是件苦差事，廖文和却把学习和科研当作一种乐趣对待，享受其中，常常为此废寝忘食，食不知味。同样作为“国防七子”之一，南航培养的都是国家军工科技人才，接受的也都是国家指定性计划的重大任务。“国家任务必须圆满完成”，在严谨系统的学习过程中，廖文和逐渐认识到了武器装备与技术对于国家的重要意义，也愈发感受到作为国防科研人员为国为家的责任感。

　　在研究生阶段，廖文和接触到了CAD/CAM（计算机辅助设计和计算机辅助制造集成），这是一门多学科综合应用的新技术，代表着世界最先进的制造技术，在首先应用于航空航天工程设计之后，被广泛推广到汽车、造船，以及各种通用与专用机械、轻工、模具等行业的设计与制造之中，成为提高产品设计品质和制造品质、缩短产品开发周期、降低产品开发成本的强有力手段。但在当时，国内普遍对软件研发的重要性认识不够，总觉得“与其从头研发不如买现成的”，这就造成了长期以来应用单位对于国外软件的依赖。

　　“作为关键的核心软件，被国外垄断就等于‘卡住了中国高端制造业发展的脖子’。”廖文和敏锐地意识到发展我国CAD/CAM软件自主化的迫切性，他决心走出一条自主知识产权的路径。但立志容易成志难，CAD/CAM软件专业性强、研发难度大，而当时研发经验不足和关键技术资料缺乏，成为横亘在廖文和面前的难关。

　　“当感觉坚持不下去的时候，其实再咬咬牙就挺过去了。”这是廖文和经常挂在嘴边的一句话，既鼓励团队，同时又作为自勉。面对一个又一个复杂的程序，日复一日地测试，不能出分毫差错，一个小小的错误，很可能需要花费一个月甚至更长的时间校验纠正。在这种背景下，他与团队不断完善和迭代，建立起变容差可调几何细分建模方法、自适应网格优化方法，系统发展了细分曲面建模理论，研发成功了超人CAD/CAM软件，并创造性地将CAD/CAM与人眼屈光矫正相结合，研制成功我国第一台准分子激光人眼像差矫正系统并批量生产，使我国与美、德、日共同成为当时全球仅有的4个能设计制造大型高精度眼科医疗装备的国家。

　　廖文和团队的这一成果在当时被誉为“眼科的一项革命性突破”，他们实现了精确引导激光按人眼视觉像差对角膜进行像差补偿的切割手术，从而使屈光手术后的人眼光学系统实现无像差，达到人眼最佳理想状态。著名光学科学家王大珩院士、金国藩院士及我国著名的眼科专家、技术专家参加了这一被科技部列入国家重大科技进展项目的鉴定，一致认为达到了国际先进水平，“重大关键技术处于国际领先”，廖文和团队由此荣获了2005年度国家科技进步奖二等奖。廖文和也率先为中国早期的医工结合之路蹚出了一条新径。

 

突破

——国家的需求就是吹响的冲锋号角！只有经历过“非常之难”，才能锻造出“非常之功”。

 

　　卫星诞生之后，世界各国开始认识到它的重要性，卫星技术的高低一度成为衡量一个国家航天实力的标杆。近30年来，得益于新技术、新器件、新工艺、新材料在航天领域的不断发展，微小卫星开始登上科技舞台。它们虽然体积小，但是本领大，可以完成环境监测、地质勘探、天文观测等诸多科研任务，因此越来越多国家开始关注和发展微小卫星技术。

　　同时，对于军事战略而言，太空日益成为新的战场，与制海权、制空权一样，制天权也成为目前发达国家军事战略中的重要组成部分。随着针对太空目标的探测识别和监视技术的不断发展，卫星的安全和生存能力面临着严峻挑战，尤其是微小卫星的大规模应用，无疑将使太空安全威胁更加多样化、复杂化。为了降低高价值卫星的可探测性，增强对敌方探测和监视系统的抵御能力，迫切需要在卫星上应用隐身技术。

　　为了填补我国隐身微小卫星领域的空白，2005年7月，南京航空航天大学正式立项了“天巡一号”，40岁的廖文和一肩挑起总师的重担，他带领着一支同样年轻的团队，冲到了卫星研制的最前线。在当时，卫星技术水平最高的是美国，早在20世纪90年代初，美国就发射了全球第一颗隐形卫星“朦胧一号”，代表着世界先进卫星的最高技术标准和最高绝密技术。但对于中国科技工作者而言，也只能从互联网上搜索到寥寥数语而已，且毫无任何参考价值。

　　技术封锁、资料空白、经验匮乏……面临的困难可想而知。但在廖文和看来，做任何事，都要尽最大的努力去突破！科研条件不具备时，要靠自己创造条件去做，不能等待，特别是对从事国防科技研究的人讲，就显得更为重要。在他的鼓舞和带领下，年轻的团队形成了一股知难而进、刻苦攻关的科研作风，大家不计回报、不分昼夜连续作战，执行起“每周工作6天、每天工作11个小时，没有寒暑假”的“611工作制”。

　　收集资料，阅读文献，撰写分析报告，沟通交流，反复设计，多次改进，在实验和测试阶段，有任何一项指标不理想，成员们都会仔细地去寻找原因，重新修改与优化。为了寻找问题根源，认真研究每一个潜在的原因，他们不放过任何蛛丝马迹。在这样的不断试错中，他们获取了更多的技术更新和经验积累。

　　无数个不眠之夜，他们通宵达旦组织集体攻关，无数个风里雨里，他们风雨兼程赶赴外地试验。就这样经过6年艰苦卓绝的攻关，在没有经验可借鉴、没有先例可参考的情况下，廖文和与同事们攻克了一项又一项难题，我国第一颗隐身卫星“天巡一号”于2011年11月发射成功，引领了我国空间目标隐身技术发展，使我国隐身微小卫星实现了从零到国际先进的重大突破。

　　近几年，廖文和带领着南理工科研团队持续发力，作为主要参研单位之一，他们全程参与了用于空间科学技术试验的试验二十四号C卫星的研制工作，并于2023年12月26日在广东阳江附近海域由“长征十一号”运载火箭成功发射升空，一箭三星顺利进入预定轨道。

　　航空制造业同样体现着一个国家的综合国力，是关系国民经济建设和国防安全的战略性产业，尤其随着“中国制造2025”战略的提出与推进，智能制造已经成为我国当前航空制造业发展的必然趋势。随着我国的大飞机和四代机等新型飞机型号的研制进入新的阶段，航空制造业对于飞机制造的高质量、高效率、长寿命等方面的要求越来越高，实现飞机制造的数字化、柔性化和智能化已经成为当前航空制造业发展的必然趋势。

　　“一架飞机有十几万个铆接孔，飞机的安全使用寿命极大程度上依赖着制孔和铆接的质量。飞机机体疲劳失效引发的事故中，有70%是由连接部位失效引起的，其中80%的疲劳裂纹发生在连接孔处。”廖文和介绍道，“但当时在我国，制孔和铆接仍以人工作业为主，不仅效率低，而且个体操作技术水平参差不齐，导致装配质量也不稳定。”

　　虽然我国的工业机器人具有较高的重复定位精度，但并不具备足够高的绝对定位精度，导致无法满足飞机装配的精度要求，尽管国外已经研究出了航空航天机器人高端制造装备，但出于技术封锁的目的，对我国实施禁运。因此，探索可行可靠的机器人定位误差补偿方法，提升工业机器人绝对定位精度已成为亟待解决的问题。

　　此时，作为攻关团队的带头人，面对国家的重大需求，又是廖文和带领团队迎难而上。他围绕航空航天大型复杂构件的高效、高精、高质量制造需求，提出并证明了机器人定位误差空间相似性及其精度补偿理论，突破了机器人精度补偿控制等技术，将国产工业机器人加工绝对定位精度由±2mm提高到±0.1mm的国际领先水平，揭示了刚度影响机器人加工系统振动的规律，发明了基于刚度辨识、超声辅助的机器人加工颤振主动抑制方法，稳定加工阈值提高了100%。据此，廖文和主持研制成功的钻、铆、铣等六大类机器人高端制造装备，被航空航天等30余家龙头企业用于解决空间站、歼20战机、WS10C发动机等十余项重大型号的批产研制，直接经济效益超25亿元。

　　如果说技术层面的攻坚困难重重，战胜心理的困局则需要更大的勇气。因为这一路上并非只有成功和鼓励，迎接他们的还有艰辛、困峻、压力甚至是失败。研究的过程中有很多不尽如人意的地方，廖文和深知身上所背负的责任之大。绝不能后退！不服输、不放弃的执着信念，使他在这个过程中扛住压力，不分昼夜，几乎“连轴转”地跟大家在一起接续奋斗，改进内容，认真检查技术状态的变化，对每个环节进行深入的分析，从而一举解决了工业机器人难以实现航空航天高精高效制造的难题。

　　“这表明咱们中国人不比外国人差，只要你敢去创新，敢去争夺前沿科技阵地。”在高端制造业创新的这条跑道上，廖文和早已不甘于跟在别人后面做一个追随者，他已经成了领跑者。

　　在廖文和身上，一个任务的完成同时代表着另一个任务的开始。过往几十年间的摸爬滚打，那些成功与失败的交错起伏让他愿意站得更高，将眼光放得更远，更强调要勇敢地去“创新”和“突破”。

　　“想要获得超前于人的创新，不但要紧盯行业前沿，还要善于发现问题。”长期坚持在研发一线，使得廖文和敏锐地跟踪着行业的痛点和难点。廖文和指出，新一代攻防微小卫星的主要设计向轻量化、微小型化、低成本的方向发展，但也存在着超宽频隐身设计难、极限轻量化设计难、高性能增材制造难、功能密度提升难、低成本制造难等一系列瓶颈。他针对这些制造需求，提出了三维结构电路一体化制造方法，带领团队自主研制国际首台多机器人协同三维结构电路制造装备，各项数据达到国际领先水平，为航空航天复杂结构装配和攻防微小卫星高性能、低成本批量制造奠定了技术基础。

在科研的道路上，总有各种各样的困难、危险和绊脚石横亘于此，但是它们阻挡不住廖文和与他团队前进的坚定脚步，无论多难的问题，只要有廖文和坐镇，大家就像吃了一颗定心丸。熟悉他的人都知道，廖文和的性格就是这样，只要认准了目标，就会努力去拼，要做一件事就一定要成功！

 

传承

——面对全球的竞争，谁拥有更多更好的人才，谁就能在竞争中取得主动、赢得未来。

 

　　随着年龄的增长，廖文和愈发把人才培养看作学科长远发展的一项重要工作。他表示：“科学研究具有传承性，只有一代人接一代人地不懈努力，才能把科学研究持续不断地提高到新的水平。”所以，在工作中，他十分注重对创新人才队伍的建设，让年轻人挑大梁，通过大量的科研开发与工程实践历练促进他们快速成长并独当一面。

　　“做我的学生一定要关心国家大事，不仅要专业知识过硬，还要时刻关注国家的发展与需要，要有大局意识和使命担当。”在他看来，大到一个国家、一支军队，小到一个科研团队，都要有一种面对困难，敢做决断，勇于攻坚的“亮剑精神”。西方国家长期以来试图用“卡脖子”的方式遏制中国科技的发展，这些都在廖文和的预料之中，他坚信这种困境反而能激发出中国人的斗志和创造力，“尖端的航天技术，当年也被他们封锁得那么严重，咱们不也把自己的航天员送上天了嘛！美国卡我们，表面是一件坏事，但从长远看，对一个国家、一个民族却未必是坏事”。

　　古话说，“璞玉成器之道，其琢其磨”。一个学生的成长成才成器，必须经过反复地雕刻和打磨，而导师就是这背后手执刻刀的工匠。对于年轻人，廖文和始终充满着关切和爱护。他为学生投入的时间非常多，即便是担任南京理工大学校领导期间，就算工作再繁忙，他对学生们的科研进展依然实时关注，对于学生们的文章依然坚持亲自把关，一遍一遍悉心修改。每一次当学生从导师手里拿回自己的文章时，都会发现上面写满了密密麻麻的小字，从观点、公式到表格、数据，几乎每一页都有增减和修改。

　　“严格！特别严格！”虽然韦辉亮和田威分属南理工和南航两个不同的团队里，但是对于导师的评价却是出奇的一致。尽管如此，能成为廖文和团队的一员，这个身份在两个国防色彩浓重的校园里是足够自带“骄傲”属性的。

　　“对于我们的文章，廖老师总是不厌其烦，逐字逐句推敲。每次不仅指出我们专业上的问题，就连错别字和标点符号的错误都毫不留情地给批注出来，搞得我们特别紧张，每次都要事先反复检查好几遍！”田威笑道。

　　“廖老师白天工作忙，没有整块的时间，经常利用晚上和我们开组会，对前一阶段我们的工作做出评价，对遇到的问题提出指导性意见，并对下一阶段的工作进行安排。会上他也鼓励我们提出新的思路方法并进行充分讨论。”韦辉亮说，有时候他们集体陷入思维瓶颈时，廖文和总能立即辨析出“走出泥坑的最关键那一步”。

　　作为廖文和得意弟子的肖行志，也没少受到过导师的点拨和“敲打”：“廖老师从来不会责骂我们，但是他淡淡地说上几句，我们也受不了的。因为他说出的问题往往切中要害，一针见血。”面对导师的严格，其实每一个学生都明白廖文和的用心良苦，“他的目的是想培养我们一个优秀的作风。搞科研必须严谨，必须高标准严要求，不能有半分差错。”

　　一方面对学生们严厉，另一方面，廖文和也敢于打破条条框框，充分给予年轻人机会，结合项目或工程，让年轻的技术人员投入实战中去得到真刀真枪的培养与锻炼。他常教导学生：“写论文不是为了拿到学位、获得职称，你的科研成果是要运用到实践中去的，理论和技术都要经得起实战检验。”

　　“真干、出真成果、实现真应用！”这是廖文和对于学生们的要求，在他的鞭策下，过去几年里，从他的团队里已经涌现出十余名成员成长为“长江学者”、国防“卓青”“青拔”“青托”等国家级人才。如今，更有越来越多的青年才俊，在重要的岗位上发挥作用，在重点项目中建功立业。

　　后生可畏，后生可待。廖文和对于年轻人的成长和学科领域的发展未来充满了信心和期待。虽然表面上严格，但在背后，他从不隐藏对团队这些年轻人的喜爱，“他们既聪明，又努力，团队的氛围也非常好，大家不去争名争利，想的只是解决问题”。廖文和很欣慰自己拥有一支充满战斗力的团队。因为越是遇到困难，越是不能考虑个人得失，越是要舍得放下一些个人的东西，才能全身心地投入。这已经成为这支队伍刻在内心深处的共识。

　　习近平总书记一直鼓励科研人员要把“论文写在祖国大地上”，把科技成果应用在实现现代化强国的征程中。廖文和对此深以为然，这也是他们团队的共同信念：“长久以来，我和团队做科研，一直是问题导向和需求导向。”他们希望自己的研究成果能够迅速应用到祖国的航空、航天、国防等装备制造领域里去，为祖国强大注入强心剂。

　　中国要强，中国人民生活要好，必须拥有强大科技。作为科技工作者，只有把个人理想与党和国家的需要、民族的前途命运紧密联系在一起，取得的成就才能真正体现价值！在过往的科研创新和技术攻关经历中，廖文和与他的团队遇到过不计其数的困难，但是“科技强国”的责任和使命让他们披荆斩棘坚持了下来。

　　从家乡革命老区的泥泞稻田里走向代表着世界科技最前沿水平的浩瀚星空，廖文和前前后后经历了40余年的风霜雨雪。在这40年里，他感叹最多的是自己的“幸运”：20世纪70年代末恢复高考，迎来科学的春天，使得身处山村深处的农家少年有机会走出大山，考入大学，改变了人生的方向；改革开放之后，人们的思想得到解放，自己有机会开阔眼界，接触到更多的前沿科技；中国经济持续向好，国家对科学研究的支持力度越来越大，自己的努力得到了充足的保障；而国力日渐强盛的今天，更迎来了这样一个崇尚科学、尊重知识、珍惜人才的时代。

　　“这是一个可以将个人抱负与国家发展、社会需求紧密结合起来施展才华的时代。”廖文和感慨国家综合实力的日益强大，“就像真正的战士，只要到了前线，听到枪声就会感到兴奋。我们科研工作者也一样，当你攻克难关，完成了国家交给的任务，那一刻内心的成就感和满足感就像打了一场胜仗一样，是无法用任何语言来形容的。”

　　

专家简介

　　

　　廖文和，教授、博士生导师。南京理工大学党委副书记，国家“万人计划”领军人才，第三届全国创新争先奖和2023年度何梁何利基金科学与技术奖获得者，全国优秀科技工作者，第七届航空宇航科学与技术国务院学科评议组成员，教育部航空航天教学指导委员会副主任委员，中国宇航学会常务理事，中国航空学会常务理事，中国兵工学会先进制造技术专委会主任委员，江苏省微小卫星产业创新发展联盟首任执行理事长。

　　廖文和长期从事航空航天数字化设计制造、微小卫星设计与制造、高端装备设计与制造技术研究，取得了一批具有自主知识产权的创新性成果，获国家科技进步奖二、三等奖各1项，国家教学成果奖二等奖2项，省部级科技奖一等奖7项，出版专著5部，发表论文300余篇，《科学引文索引》（SCI）他引2450次，授权发明专利70余项。