勇于突破，奮力鍛造精品工程（科技視點·走近“國家工程師獎”獲得者（下））

中國國家鐵路集團有限公司復(fù)興號高速列車研發(fā)創(chuàng)新團隊——

打造領(lǐng)跑世界的高速列車

本報記者  馮  華

“復(fù)興號”飛馳的背后，是復(fù)興號高速列車研發(fā)創(chuàng)新團隊的不懈奮斗。他們以推動鐵路科技創(chuàng)新事業(yè)為己任，攻堅克難、銳意進取，形成了以復(fù)興號動車組為代表的一大批科技創(chuàng)新成果。

2012年，我國啟動中國標準動車組設(shè)計早期研制工作。負責人周黎帶領(lǐng)復(fù)興號高速列車研發(fā)創(chuàng)新團隊展開技術(shù)攻關(guān)。

為了把關(guān)鍵核心技術(shù)掌握在自己手中，周黎提出“正向設(shè)計”的思路，建立起中國自己的動車組技術(shù)平臺。如今，在中國標準動車組采用的254項重要標準中，中國標準占比84%，整體設(shè)計和關(guān)鍵技術(shù)全部自研，具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)。

復(fù)興號高速列車上線試驗不久，偶發(fā)300微秒通信中斷故障。團隊連夜組織專家開展跟蹤維修。在連續(xù)168小時的執(zhí)著堅守后，團隊又捕捉到一次故障現(xiàn)象，迅速找到解決方法，成功排除故障。

從全面攻克高速列車牽引制動和網(wǎng)絡(luò)核心技術(shù)，到突破持續(xù)高速高性能載運技術(shù)；從打造復(fù)興號高速列車高端設(shè)計制造與運維平臺，到創(chuàng)建高速列車技術(shù)標準和試驗驗證體系……復(fù)興號高速列車研發(fā)創(chuàng)新團隊突破多項關(guān)鍵核心技術(shù)，11個系統(tǒng)96項主要設(shè)備采用了統(tǒng)一的中國標準和型號。與既有動車組相比，復(fù)興號高速列車平穩(wěn)性提升8%，能耗降低20%，整車服役壽命延長50%，維修間隔延長25%。

2016年7月，鄭徐高鐵線上兩趟列車以時速420公里成功交會及重聯(lián)運行，標志著我國已全面掌握高速鐵路核心技術(shù)；2017年6月，時速達350公里的中國標準動車組“復(fù)興號”在京滬高鐵線正式雙向首發(fā)……“復(fù)興號”的每一個里程碑，都凝結(jié)著團隊的智慧和汗水。如今，他們正瞄準未來高速鐵路發(fā)展，開展新一代動車組CR450科技創(chuàng)新工程攻關(guān)。

清華大學(xué)大氣污染物與溫室氣體協(xié)同控制團隊——

為護衛(wèi)美麗藍天貢獻力量

本報記者  劉詩瑤

黨的十八大以來，我國空氣質(zhì)量改善取得了歷史性成就，成為全球空氣質(zhì)量改善速度最快的國家。

美麗藍天離不開工程科技支撐。清華大學(xué)大氣污染物與溫室氣體協(xié)同控制團隊是其中的代表之一。20多年來，團隊致力于工業(yè)爐窯煙氣深度治理、有機廢氣凈化與資源化、燃煤鍋爐煙氣減污降碳研究，在多污染物深度治理協(xié)同碳減排領(lǐng)域取得重大突破，形成了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的完整技術(shù)創(chuàng)新鏈。

鋼鐵、建材、水泥、玻璃等非電力行業(yè)的工業(yè)爐窯種類多，工藝、燃料也不同，導(dǎo)致煙氣排放溫度波動大，煙氣成分極其復(fù)雜，既有主要污染物硫、硝、塵等，也有非常規(guī)污染物汞等，給綜合治理帶來很大挑戰(zhàn)。

團隊負責人李俊華提出了一種新理念——在一個材料和一個裝備上實現(xiàn)多種污染物協(xié)同深度治理，這就需要研發(fā)新的催化劑材料。團隊歷經(jīng)上千次實驗，終于自主研發(fā)出成本可控的催化劑材料。

想要做好污染控制，還需綜合考慮技術(shù)、社會和經(jīng)濟的可行性。為了讓科研成果走向應(yīng)用，團隊積極推進示范工程建設(shè)。研發(fā)初期，團隊采用集裝箱布置小試實驗平臺，在集裝箱里每隔4個小時進行活性炭的卸料和裝填。夏季集裝箱內(nèi)溫度高達50攝氏度，人一進去就汗流浹背，卻沒有一個成員因此中斷實驗。經(jīng)過長達一年半的攻關(guān)，他們終于找到了最佳技術(shù)方案。

如今，團隊已在陶瓷、耐火材料、焦炭、碳素、有色、石化等行業(yè)建成多個深度治理示范工程，成果在寶鋼、安鋼、中建材等重點行業(yè)企業(yè)1600多條工業(yè)爐窯推廣應(yīng)用，每年減排大氣污染物約300萬噸，直接支撐了25項國家政策和行業(yè)標準的出臺，取得了良好的經(jīng)濟和社會環(huán)境效益。

“我國空氣質(zhì)量明顯改善，但在治理污染方面仍需要不斷降低成本，進一步減少溫室氣體排放。我們將堅持協(xié)同創(chuàng)新，推動跨學(xué)科合作，繼續(xù)為護衛(wèi)美麗藍天貢獻力量。”李俊華說。

北京市建筑設(shè)計研究院有限公司超級建筑工程設(shè)計創(chuàng)新團隊——

托起眾多“超級工程”

本報記者  趙永新

2019年9月25日，宛若鳳凰展翅的北京大興國際機場正式通航。首個采用五指廊中心放射構(gòu)型的航站樓、首個采用雙層出發(fā)雙層到達樓層布局的航站樓……諸多“全球首個”的背后，是設(shè)計、施工過程中面臨的一系列世界級難題。

作為空鐵聯(lián)運的超級交通樞紐、航站樓下設(shè)有一座8臺16站的軌道車站，當列車以250公里/小時高速穿行時，樓里的旅客會不會感到有震動？產(chǎn)生的隧道風(fēng)會不會對結(jié)構(gòu)產(chǎn)生沖擊？面對挑戰(zhàn)，承擔建設(shè)任務(wù)的北京市建筑設(shè)計研究院有限公司超級建筑工程設(shè)計創(chuàng)新團隊迎難而上。

“我們通過大膽的理論創(chuàng)新與嚴謹?shù)募夹g(shù)創(chuàng)新，提出了基礎(chǔ)隔震與層間隔震組合隔震新形式，建立了超大平面組合隔震設(shè)計方法，實現(xiàn)了我國大直徑、大行程隔震產(chǎn)品從研發(fā)到生產(chǎn)的重大技術(shù)突破，取得多項具有自主知識產(chǎn)權(quán)的創(chuàng)新成果。”團隊負責人、北京建院總建筑師徐全勝說。

中國天眼是世界最大的單口徑射電望遠鏡。團隊自2011年起承擔中國天眼主動反射面主體支承結(jié)構(gòu)設(shè)計任務(wù)，對多個結(jié)構(gòu)技術(shù)難點進行攻堅，多項設(shè)計技術(shù)達到國際領(lǐng)先水平，為中國天眼順利建成作出重要貢獻。

近年來，北京市建筑設(shè)計研究院有限公司超級建筑工程設(shè)計創(chuàng)新團隊與時俱進、銳意創(chuàng)新，解決了多個工程技術(shù)領(lǐng)域的世界性難題，托起眾多“超級工程”。

徐全勝表示：“我們將繼續(xù)堅持文化創(chuàng)新和科技創(chuàng)新并駕齊驅(qū)，創(chuàng)作出更多無愧于時代、彰顯中國特色的超級建筑。”

中國南方電網(wǎng)有限責任公司特高壓柔性直流輸電技術(shù)研發(fā)團隊——

打通電力輸送“大動脈”

本報記者  谷業(yè)凱

2020年，西電東送重點工程——烏東德電站送電廣東廣西特高壓多端直流示范工程（以下簡稱“昆柳龍直流工程”）投產(chǎn)送電。這條跨越1452公里高山河湖、把烏東德水電站的豐沛水電送往廣東和廣西的用電負荷中心的電力“大動脈”，創(chuàng)造了19項電力技術(shù)領(lǐng)域的“世界第一”。

昆柳龍直流工程是世界上首個特高壓多端柔性直流工程，該項目采用的柔性直流輸電技術(shù)是電力領(lǐng)域非常前沿、極具挑戰(zhàn)性的技術(shù)。從2012年開始，南方電網(wǎng)特高壓柔性直流輸電技術(shù)研發(fā)團隊持續(xù)攻關(guān)，建成世界首個全景電網(wǎng)實時仿真分析平臺，成功構(gòu)建了我國自主的特高壓柔性直流技術(shù)體系。

“線路要穿越復(fù)雜地理環(huán)境，1000多公里的架空線，我們需要在0.5秒內(nèi)自動實現(xiàn)架空線故障的清除。”團隊成員、中國工程院院士饒宏以這樣一個例子來說明昆柳龍直流工程的“難”。然而，一個個看似“不可能”的難題，卻沒有難倒這支團隊。“程序反復(fù)寫，試驗反復(fù)做，有時確實枯燥。但我們就是要坐得住冷板凳，以一輩子干好一件事的精神做事。”團隊負責人、中國工程院院士李立浧說。

西電東送啟動之初，我國直流輸電工程主要依靠引進技術(shù)。當時，李立浧和團隊就意識到，保障我國能源電力供應(yīng)，必須解決電力輸送的問題，把直流輸電技術(shù)牢牢掌握在自己手中。20多年來，他們始終聚焦電力發(fā)展需求，推動我國直流輸電技術(shù)實現(xiàn)跨越：從±500千伏到±800千伏；從直流、柔性直流，再到推動直流技術(shù)進入特高壓柔性直流新階段……

“把中國的能源發(fā)展好，為國家發(fā)展作貢獻。”李立浧常說。如今，這支團隊匯聚了來自電力、材料、裝備、控制、計算機等領(lǐng)域的多學(xué)科人才，形成了老中青“傳幫帶”的梯隊結(jié)構(gòu)，建成了多個國家級技術(shù)平臺，正在向著持續(xù)充實壯大能源電力行業(yè)國家戰(zhàn)略人才力量、打造能源產(chǎn)業(yè)價值鏈人才高地、加快構(gòu)建新型電力系統(tǒng)和新型能源體系的目標前進。

中聯(lián)重科股份有限公司起重機械技術(shù)創(chuàng)新團隊——

中國起重機械引領(lǐng)行業(yè)潮流

本報記者  喻思南

核電站建設(shè)中，重達數(shù)百噸的穹頂?shù)跹b是極為關(guān)鍵的一環(huán)。以往，大噸位起重機尤其是3000噸級以上的履帶式起重機長期依賴進口。

2009年，中聯(lián)重科立項研發(fā)3200噸履帶式起重機。“只有自主研發(fā)，才能解決核電建設(shè)裝備受制于人的難題。”起重機械技術(shù)創(chuàng)新團隊負責人、中聯(lián)重科總工程師付玲說。

查閱大量文獻，經(jīng)過海量設(shè)計仿真計算，長期奔波于加工車間、測試實驗室……一個個技術(shù)難題被攻克，團隊迎來豐收：2011年，3200噸履帶式起重機成功下線，一舉刷新國產(chǎn)履帶式起重機最大噸位紀錄。當半徑最大、重量最重的薄殼穹頂在江蘇田灣核電站精準落下的那一瞬間，在觀察室的專家、工程師們熱淚盈眶。

要做工程機械，就要走進“三現(xiàn)場”——客戶現(xiàn)場、測試現(xiàn)場、施工現(xiàn)場。團隊成員、中聯(lián)重科建筑起重機械分公司副總經(jīng)理喻樂康一直恪守這一原則，因?qū)夹g(shù)的嚴格要求，同事評價其“極其追求完美”。同樣在一線堅守的，還有中聯(lián)重科工程起重機械分公司副總經(jīng)理劉宇新，在現(xiàn)場接力攻關(guān)，他和團隊攻克多項關(guān)鍵技術(shù)難題。

一個個代表性的起重機械如“鋼鐵玫瑰”次第綻放：全球最大噸位2400噸全地面起重機，支撐國家風(fēng)電可再生能源開發(fā)利用；全球首臺超萬噸米1.2萬噸米塔式起重機，矗立在世界最大跨度公鐵兩用斜拉橋——常泰長江大橋建設(shè)現(xiàn)場……

近年來，起重機械正朝超大型化、精細化、數(shù)字化、智能化、綠色化方向發(fā)展。“我們有信心繼續(xù)引領(lǐng)行業(yè)潮流。”付玲說。

中國科學(xué)院國家天文臺中國天眼工程團隊——

大山深處鑄就“國之重器”

本報記者  吳月輝

剛剛過去的2023年，對中國科學(xué)院國家天文臺中國天眼工程團隊來說，又是收獲滿滿的一年。其中，“發(fā)現(xiàn)納赫茲引力波存在的關(guān)鍵證據(jù)”這一成果被《科學(xué)》雜志評選為2023年度十大科學(xué)突破之一。

自1994年由“人民科學(xué)家”南仁東創(chuàng)建以來，該團隊承擔了中國天眼建設(shè)、調(diào)試和運行的重任。30年來，這支隊伍常年堅守在貴州大山之中，為中國天眼按時保質(zhì)建成、高效運行及取得一系列重大科學(xué)成果作出了卓越貢獻。

中國天眼的設(shè)計、建設(shè)史無前例，沒有任何經(jīng)驗可以借鑒。“如何設(shè)計、如何實現(xiàn)，建成之后如何調(diào)試和使用，所有難題都只能靠自己解決。”中國天眼運行和發(fā)展中心總工程師姜鵬說。

工程啟動沒多久，團隊就遇到了一個大難題——索網(wǎng)疲勞問題。為了解決這一難題，姜鵬帶領(lǐng)團隊開始了一場長達兩年的大規(guī)模鋼索疲勞實驗。他們?nèi)找姑?、反?fù)測試，經(jīng)歷近百次失敗后，終于研制出超高耐疲勞鋼索，成功支撐起中國天眼的“視網(wǎng)膜”。

就是靠著這種勇于創(chuàng)新、不怕失敗的精神，團隊先后攻克了多項世界級技術(shù)難題：研制了世界唯一一個采用主動變位工作方式的超大型索網(wǎng)結(jié)構(gòu)；建設(shè)了世界上最大跨度柔性索驅(qū)動的饋源高精度定位系統(tǒng)……

目前，中國天眼發(fā)現(xiàn)脈沖星數(shù)量超過840顆，是國際上同一時期所有其他望遠鏡發(fā)現(xiàn)脈沖星總數(shù)的3倍以上，在脈沖星、快速射電暴及引力波探測等領(lǐng)域產(chǎn)出一系列世界級成果。

說到未來，姜鵬表示：“希望中國天眼產(chǎn)出更多的科學(xué)成果，為人類文明貢獻更多中國智慧。”