马伟明,中国工程院院士,舰船动力与电气工程专家,海军工程大学电力电子技术研究所所长、舰船综合电力技术国防科技重点实验室主任、教授、博士生导师,海军专业技术少将军衔。第九届、第十一届全国人大代表,中国共产党第十六次全国代表大会代表。荣膺“中国发明创业奖”特等奖、“军队专业技术重大贡献奖”、“优秀科技青年创业奖”、“求是杰出青年实用工程奖”、“何梁何利奖”;被授予全国十大“杰出专业技术人才”、“国家有突出贡献的中青年专家”和“当代发明家”荣誉称号。先后主持和参加国家及军队重大科研课题40余项,获国家科技进步一等奖2项,国家发明三等奖2项,军队科技进步一等奖、二等奖各4项。
身着便装的马伟明,更显清瘦。人们常说,眼前的马伟明很难让人联想起他那些传奇的故事,只有走近他,一切才会明了。
马伟明,很多人将他与“传奇”画上等号。34岁时破格晋升教授,41岁成为中国工程院最年轻的院士,42岁晋升海军少将军衔。在科研领域里一连串“世界第一”的后面,都有他的名字作注脚。
执著
“如果你把科学研究作为一生追求的职业,你就要执著地做下去。”
镇江扬中,四面环江的小岛,像嵌刻在扬子江中的一颗明珠。1960年,马伟明就出生在这里。他在扬中度过了小学、中学。
1978年,马伟明从扬中高级中学毕业。面临高考志愿的选择时,马伟明只说了一句,“一切交给组织。”那时填志愿都是老师帮助完成的,结果填报的高考志愿一个没有录取,反而被武汉海军工程学院提前录取了,从此,他参了军。
大学做同学、后留校做同事的海军工程大学张晓锋,谈及当年对马伟明的印象,就是两个字:刻苦。从那时起,马伟明就像鼓满风帆的船,向他心中的大海进发了。“如果你把科学研究作为一生追求的职业,你就要执著地做下去。”马伟明说。
上世纪90年代初,我国研制的新一代潜艇需要装配高效能的十二相整流发电机。这种为潜艇提供动力源的专用发电机系统被称为潜艇的“心脏”,世界上只有少数发达国家能够研制生产。
在一次出国考察相关技术情况时,外国同行一句“中国人也考察这个”,连同他们那些诧异的眼神,刺痛了马伟明的心。面对外国同行的傲慢与蔑视,马伟明发誓,一定要冲上这一新技术领域的制高点。
一间20平方米砸掉水槽的洗脸间被马伟明改造为实验室。一切从零开始:为了做模拟防水环境下的试验,他买来食盐研制“人工海水”;没有经费,把旧电机壳买回来,自己动手装配;面对笨重的铁家伙,没有起重设备,肩扛棒撬,老少齐上阵……图纸设计完成了,为保证加工的质量,马伟明亲自到工厂车间与工人师傅一起干。盛夏的武汉,气温高达40摄氏度,他们出门就是一身汗水,回家时又是一身油污。经过一个多月的连续苦战,我国首台十二相整流发电机原理样机宣告诞生。
我国从国外引进的十二相整流发电机,一直存在“振荡现象”,影响潜艇安全。这是一个困惑电机界近20年的世界级难题,就连原创的某国公司也未能查明其机理和找到解决的办法。马伟明经过上千次试验、数万组参数分析计算,在世界上率先建立了发现“振荡现象”的“判据公式”,在这个基础上,历经1800多个日日夜夜的拼搏攻关,成功解决了“振荡难题”。当这一成果通过国家专利局公布于世后,某国公司总裁请求马伟明帮助他们解决“振荡”后遗症,并通过官方渠道正式提出购买马伟明的发明专利。不仅如此,这家公司还破天荒地将对外严密封锁的电机设计图纸交给马伟明,请求帮助审查。从购买发达国家的产品,到发达国家购买我国的专利,马伟明成为这段戏剧性历史的第一作者。
2002年,新华社播发了一条令国际电机界振奋的消息:“中国率先研制出能同时发交流和直流两种电的双绕组发电机!”这正是马伟明和他的研究团队历经10年艰辛取得的成果。交直流双绕组发电机的研制成功,填补了世界高科技领域的一项空白。
进入新世纪,我国研制新一代潜艇时,面临难以逾越的一大难题,就是要研制出大容量高速发电机,而当时世界上还没有一个国家搞出来。马伟明请缨,率团队历经7年攻关,跨越7大风险,成功研制出了大功率高速电机,既降低了舰船发电系统的体积重量,又减小了震动噪声,大大提升了潜艇的隐蔽性。
从十二相整流发电机,到交直流双绕组发电机,再到高速发电机,马伟明带领科研团队在电力集成化发电技术、独立电力系统电磁兼容、电力电子技术等领域取得了一系列具有自主知识产权的原创性成果,在国际上率先提出“电力集成”的技术思想,为电气工程领域拓展了新的研究方向。
考验
“经得起名利诱惑和风险考验,是起码的科研境界。”
在一次偶然的接触中,马伟明从湘潭电机厂了解到,我国虽能自主生产2兆瓦级永磁直驱发电机组,但与机组配套的并网变流器却全部依赖进口,这严重制约了国内风电产业的发展。
马伟明决心利用团队的力量,打破外国人的技术垄断。他们费时两年,突破了大功率变流器的关键技术和设计“瓶颈”,成功研制出具有自主知识产权的2兆瓦级永磁直驱风力发电变流器。经鉴定,在系统效率及电压谐波等指标上均优于国外同类产品。
风力发电变流器在中国研制成功了!这一消息刚一公布,立即在世界上引起强烈反响。为了不失去中国市场,当年,外国出口给中国的风力发电变流器,就从230万元一台,降到不足100万元一台。
按照每台降价130万元计算,这两年仅湘潭电机厂订货1200台,就可为国家节约15.6亿元。
马伟明所承担的科研课题,一半是国家处于空白的尖端课题,一半是有关科研单位不愿承担的“风险课题”。不少人劝他多干一些不怎么辛苦、出成果快、风险小的课题。马伟明却说:“经得起名利诱惑和风险考验,是起码的科研境界。”
某型舰船特种电力技术,目前只有个别发达国家掌握。马伟明率课题组集智攻关,提出了具有当今世界先进水平的设计方案。然而,没有人相信他们能搞出来,原因是我国在这方面技术积累不够。对此,马伟明横下一条心:“哪怕少活10年,也要攻下特种电力技术难关!”
经过5年的不懈冲刺,马伟明带领项目组完成了样机研制和试验的全过程,43项关键技术全部被攻克,申报国防专利32项。中国科学院、中国工程院7位院士在对这一重大成果评审时激动不已,认为这项重大关键技术的突破,意义非凡。
有人对马伟明及其团队的研究项目曾做过这样的统计,十二相整流发供电系统,历时13年半;交直流电力集成双绕组发供电系统,历时12年;具有国际领先水平的高速感应发供电系统,历时7年,目前还在为装船应用进行3年上万小时的可靠性试验。而目前他们正在承担的复杂电磁环境下装备的电磁兼容、舰船综合电力系统电网结构理论等多个科研项目,研究规划时间,也都在3年以上。
团队
“在科研创新方面,个人的本事再大,顶多是个‘单打冠军’,而我们国家最急需的是‘团体冠军’。”
3年、5年,甚至10年、20年,有些课题,他们或许要奋斗更长时间。创新需要勇气,需要直面一次次的失败。马伟明和他的团队,享受成功的时间总是那么短暂,而大部分时间是在苦苦追寻的失败中度过。
马伟明说,“我并不认为一定要没失败才算成功。经过探索,证明这条路走不通,失败了,让别人下次不会再走这条路,也是一种进步,同样是成功。”
马伟明不肯在任何单位兼职,却乐意担任国内多所名牌大学的兼职教授,他的目的只有一个,就是发现好的生源,为国家培养“种子选手”。
在马伟明领衔的科研团队中,有40多名教员、教授,80多名博士、硕士研究生,分别来自清华、北大、浙大、武大、上海交大、国防科大等15所名牌高校,在马伟明的指导和培养下,他们已成为我国10多个技术领域的专家人才。
马伟明说:“在科研创新方面,个人的本事再大,顶多是个‘单打冠军’,而我们国家最急需的是‘团体冠军’。”
对于当前社会关注的“博士生给导师打工”现象,马伟明笑称自己是给团队在读博士打工的人。为给年轻人创造建功立业的机会,他不仅出思想、出经费,还给课题。这些课题大部分来自马伟明的创新思维。而且,近10年来,他从未在自己领衔的科研成果报奖时署名,把机会全部让给了年轻人。从这里先后走出了6名博士后、70名博士和116名硕士。
“搞科研,最大的目的在于培养人才。”马伟明说,“培养人才,我不着急看一时的成功或失败,我要看这一年你是不是穷尽了所有可能的办法。只要你努力了,即便结果是失败的,我仍然会给你很高的分。”
赵治华,曾经是中科院物理研究所硕士研究生。调入马伟明团队后,马伟明为他投入了很多。然而,前3年,赵治华没有搞出一个课题,没出一个成果,没发表一篇论文。一些人开始认为“这个小伙子可能不行”。
3年不鸣,一鸣惊人。第4年,赵治华发表的第一篇论文就在国际上引起轰动。现在,赵治华已经成长为重点实验室电磁兼容研究方面的首席专家。
电力电子技术研究所客座教授、青岛大学电气工程系主任吴新振教授深有感触地说:“目前在国内,能付出如此代价培养人才的团队,马伟明创新团队可以说是独一无二的。”
王东是一名硕博连读的研究生,具有良好的创新潜质。在他刚转入博士学习时,马伟明大胆放手把“十五”某重点预研项目3大关键技术之一交给他组团攻关。
国内科研院所100多名知名专家参加项目评审会。当23岁的王东出现在汇报台上时,很多与会者一开始还以为他是多媒体课件的操作员。在大家疑惑的目光中,王东条分缕析地阐述论证方案,落落大方地回答专家提问,赢得了与会专家的交口称赞。
随后,马伟明又给了王东新的课题,让他独立担任一系列重点课题的组长,使他在创新实践中迅速成长为青年科研骨干。
拼搏
“如果我现在不拼命,国家选我这个最年轻的院士又有什么意义!”
近年来,马伟明率领平均年龄只有33.5岁的团队,先后承担国家自然科学基金项目、国防建设中具有全局性战略性重大课题、军队重大科研项目40多项,获国家科技进步一等奖两项,国家发明三等奖两项,军队科技进步一等奖、二等奖各4项。
从2005年开始,马伟明领衔的科研团队,成为我国电工领域唯一一个连续6年获得国家自然科学基金委员会的“创新群体资格认证”。
2001年,41岁的马伟明当选中国工程院最年轻的院士。
“我们这代年轻教授赶上了国家科技创新的好时候,但谁也无法抗拒生命短暂的自然规律,只要稍微歇口气,别人就会跑到我们前面去,必须趁我们现在还干得动,再拼个10年、20年,出一批具有世界先进水平的研究成果,培养一批在国内有影响的学科带头人。”为了实现这一目标,马伟明在挖掘自己生命潜能的同时,也在向生命的极限挑战。
20年来,每年都有马伟明的科研成果鉴定会。每次鉴定会,专家们都为马伟明的身体担忧。马伟明的博士生导师、清华大学郑逢时教授语重心长地对他说:“我不担心你在学术上超过我,只担心你的身体还能坚持多久?”
两年前,马伟明到北京出差,海军机关领导见他面容憔悴,当即强行留下他,送他到海军总医院检查。全面体检后,1.76米的马伟明体重仅51.5公斤,10项生命健康指标中有7项不合格,有些指标只有正常值的一半。海军工程大学、海军机关每年都安排马伟明疗养,可他一次也没去过,就是住院也是三天两头回去加班或出差,他长年累月都是边吃药边工作。
马伟明的助手刘德志给他算了一笔时间账:以每天8个小时工作量计算,他每年的工作量相当于正常人的1.5倍。按他目前承担的科研任务,就是再过10年他也挤不出一个休息日。
马伟明从国外回来,一下飞机就直奔试验室解决技术难题;在医院打着吊瓶,听说部队有难题要解决,拔掉针头就走;每年除夕晚上6时回家,初一10时到试验室已成为工作习惯;儿子7岁时,父子俩呆在一起的时间加起来不到一个月,唯一一次给儿子带回的礼物,是出差时飞机上发的一盒点心。
2009年6月,马伟明腰肌损伤不能站立,连续4个晚上让人把他抬到试验现场,躺在椅子上指导课题组成员解决难题。
“如果我们不能在关键技术上取得突破,那国家还要我们这些院士有什么用?”马伟明说,“如果我现在不拼命,国家选我这个最年轻的院士又有什么意义!”