从首个业务化组网大型浮标到12种型号系列化浮标,从空白到星星之火7套浮标再到规模世界第二200套浮标的国家业务化海洋环境浮标监测网,从引进国外先进浮标的受制于人到北京奥运会帆船赛场监测浮标的扬眉吐气,从近海大陆架水文气象监测浮标到中海油南海深水区油田监测浮标,从热带温带海洋浮标到寒冷北极海气耦合监测浮标……从渤海、黄海、东海、南海到北极地区,那些多元化、特殊化海洋监测浮标装备的背后,几乎都闪烁着一个名字——王军成。
说起海洋浮标,很多人可能一头雾水,但说起每天的海洋气象预报,估计每一个人都耳熟能详。海洋浮标像一个个散布在大海中的“侦察兵”,让中国在海洋环境预报与保护、防灾减灾、资源开发和海洋权益维护等方面做到“知己知彼,百战不殆”。截至目前,我国在沿海布设的业务化运行的200多套锚定监测浮标,九成以上来自于王军成和他的团队。
11月19日,在王军成这位新晋中国工程院院士的办公室里,我们听他讲述了入行43年来的初心与梦想、艰难和荣光。
从零开始干出了世界领先水平
在那间大学生宿舍大小、简朴得除了桌椅就是书和研究资料的办公室里,王军成给记者展示了一张他们团队研发的海洋浮标产品图——从10米单层浮标、6米拼装浮标、船型浮标到波浪浮标等12种规格系列浮标产品,全面支撑起了我国的海洋浮标网建设。这些锚泊在不同海域的浮标,以可靠性高、监测参数多、技术先进等优势,成为我国海洋监测体系的支柱,技术水平也已走在世界前列。
数十年的研究成就落于笔端或许只是寥寥数语,但现实中走过的“从无到有”的路程却有着令人难以想象的艰难。王军成直言,这艰难,有技术上的,也有资金上的。
上个世纪70年代,从哈工大毕业的王军成来到山东省科学院海洋仪器仪表研究所(下称“海仪所”)的时候,美国、英国等西方国家已建立起业务化的海洋浮标网,但中国关于浮标的研究还仅仅是做了一些摸索性的工作,尚没有成型的技术,也没有能力测量、记录和积累我国管辖海域的海洋数据资料。彼时的王军成认识到,长远来看,出于国家对海洋的管控、开发和保护等需求,这种海上监测空白的局面亟待改变。所以,王军成从”跑图书馆、档案馆查资料”开始了自己的摸索。
“八九十年代的时候,国家对海洋监测事业需求的重要性和迫切性认知还不充分,所以投入的经费也不是很多,一年十万八万的科研经费都拿来研究浮标,还是太少了。技术难题,我们一次次地做实验去解决;经费难题,我就带着团队为海尔、海信等一些大企业做配套产品来补贴浮标技术研发。”王军成笑言这是“以副业养主业”。
在王军成看来,1993年是值得被铭记的转折点。浮标的海上生存关键技术得到突破,能够在恶劣的海洋环境下正常运行,初步建立起了我国自己的浮标技术体系,王军成也因此获得了2001年国家科技进步二等奖。2000年前后,随着国家一系列海洋战略的实施,研发经费逐渐充足,一系列浮标产品也陆续研发出来,到如今中国沿海200多只海洋的“眼睛”,每天向国家海洋局和中国气象局的业务部门提供约3万组气象水文数据,已经实现了国家海洋监测的大规模业务化运行。
特别值得一提的是,在青岛奥帆博物馆内,陈列着一个“服役”于2008年青岛奥帆赛海域水文气象保障的浮标模型,这个针对赛事特制的浮标曾经惊艳了世界。
据王军成介绍,最初奥帆委选中的是国外具有世界先进水平的挪威浮标。然而挪威的浮标开始在青岛赛事海域试运行时,不到半年时间就出现了两次故障。后来奥帆委就紧急启用了中国浮标,当时接受这个任务的就是王军成的团队。两个月时间,3套浮标,王军成带领团队加班加点,按时将中国浮标布放到了奥帆赛的海域。
“我们自己研发的浮标在赛事海域漂浮了两年半,连续、准时、精准地将所在海域的风速、风向、气温、相对湿度、气压、波浪等各项数据传出,一点故障都没有。跟世界顶尖的浮标相比,我们自己的浮标完全没有落下风。”谈及此,王军成的骄傲溢于言表。
“大风大浪”里走出来的院士
年近七旬的王军成如今“出海”的次数已经很少了,但回想起上世纪八九十年代一年有三分之一的时间漂在海上的日子,这个从真正的“大风大浪”里走出来的院士依旧难掩激动。
“去海上工作不是说坐船在那走一圈,有大风大浪就撤离,我们在海上试验经常会遇到一些非常恶劣的天气,直径十米大型浮标在陆地上看起来很大,差不多半个标准排球场大小,高度将近有四层楼高,但在大海上就像一片小树叶,大风大浪起来了,浮标起伏摇摆,就得用绳子把自己拴在仪器架上。人在浮标上被晃的天旋地转,一直不停呕吐,就拿一个桶,干一会儿吐一会儿,长时间的呕吐最后连胆汁血丝都吐出来了,那确实非常难受。有的同事说是生不如死,说回到岸上再也不干了,但到岸上以后慢慢恢复过来,遇到下一次试验任务到来,还是要毅然决然投身到海上。因为要真正突破浮标的核心技术问题,就须要海上试验来解决。”王军成表示,现在说把论文写在大地上,我们的团队就是典型的把论文写在大海上。“决定你的研究成果好不好用、能不能用的最终试验场在海上,所以我们团队的作风就是脚踏实地去解决问题。”
台风、巨浪、腐蚀、高湿、高温、高盐……那些运行中的海洋浮标需要面对的恶劣条件,做浮标研究的人也同样需要面对。没有亲历过的人大概很难想象,海洋浮标的科研工作也会有无数个生死瞬间。
让王军成至今想起都心有余悸的一个“差点要了命”的瞬间,是1993年在东海上的一次浮标检修。当时的检修持续了四个小时,修完之后,海上天气突变,海浪翻滚超过了三米,由于浮标和船摇晃剧烈,也不同步,落差太大,他们无法从浮标再跳回到船上。晃动的科研船和浮标靠近时,船被撞出了一个大窟窿,此时如果从浮标跳上船,稍有不慎就会被夹身亡。无奈之下,船长当机立断要求王军成套上救生圈跳海,然后用绳子把他拖回了船上。
虽然有过很多次与海搏命的瞬间,但风浪过后又从容坦然,在王军成看来,这是做浮标研究不得不面对的环境。特别是上世纪八九十年代,浮标研究尚处于发展阶段,各方面技术都不成熟,电子系统、通信系统等90%以上的技术都需要自己研发。各方面因素叠加,导致故障率比较高,所以就需要经常出海检修,顺利的时候四五天,不顺利的时候能在海上漂一两个月。近年来,随着浮标综合技术的提升,浮标在海上可靠工作的时间越来越长了。一开始的时候是正常工作半年,后来延长到一年,现在能坚持到两年甚至更长,基本不会出什么问题,即使需要维修也能很快解决了……这是让“风里来浪里去”地在海上漂了几十年的王军成最欣慰的事情。
“我们国家要成为海洋强国,海洋技术必须先行。我既然做了这个研究,就要把它做好,这是我对国家的责任。”这是支撑王军成在无数次差点丢了命的危险面前,依然初心不改地坚持了43年的信念。
向5.0智能海洋浮标奋进
国家科技进步二等奖、全国创新争先奖、光华工程科技奖、山东科学技术最高奖……在王军成的办公室里,除了密密麻麻的海洋研究书籍和资料,一个个重量级的奖项也见证着他和研究团队这几十年的努力。
在海仪所党委书记孙继昌看来,老所长王军成的身上让他感触最深的是对于国家海洋监测的一种情怀。“就是这种情怀让他身上有了一股子坚韧不拔的劲儿,无论碰到什么事情,他一直能坚持到底,无论遇到多大的困难,他一定想方设法克服困难解决问题,一路走来这么多年,我见到的他想干成的事都干成了。他以前说过自己是‘俯首甘为科研牛’,他这辈子真的是像老黄牛一样,在海洋科研里深耕这么多年,才取得了这样的成绩。”
细数王军成的那些闪着光的过往——主持国家863计划项目、军工科研项目10余项及省部级项目20余项,突破了海洋监测浮标系列关键技术,构建发展了海洋资料浮标设计理论与技术体系,实现了我国海洋浮标的系列化、产品化,支撑建设了国家海洋环境浮标监测网,使我国业务化浮标实现从无到有、从弱到强、从单一到系列化,技术水平与性能和美国、日本、英国等发达国家相当甚至有些技术实现赶超,使我国自主的业务化浮标网从无到有再到如今组网规模达到世界第二……
面对成就,王军成谦虚地表示,这些主要是团队共同努力的结果。“海洋监测浮标是一种大型仪器装备,相关的研究也是个系统工程,涉及传感器、数据采集控制系统、数据通信系统、浮体、锚系等各个方面的技术突破,个人单打独斗出不了这些大的成果,需要团队协同攻关,担当不同方面的攻关任务,最后才可能完成一项比较大的国家工程。”
一头扎进科研工作里的王军成,坦言从省市两级人才部门到校(院)所的重视和扶持给了他莫大的信心。“首先是省委组织部,我是连续三届的泰山学者,青岛市委组织部也把我列为了拔尖人才、资深专家、未来之星计划,省市两级人才部门对我的支持培养确实非常大,省科技厅、市科技局也对我的项目和工作开展给予了很多帮助,我们自家单位就更不用说了,团队组织、团队培育、人员组成上都是不遗余力地支持。这些支持也是我的一个动力——一定要把研究做好,才能不辜负组织的信任”。
雄关漫道真如铁,而今迈步从头越。如今,王军成与团队又瞄准了第五代智能海洋浮标的研发。
“智能化的浮标有什么好处?其实就是可以使海上监测的20多个要素或者说30多个要素,可以实现准确度更高的数据观测。因为它可以通过智能化功能进行现场监测,对数据的准确度和错误性进行分析,进行一些纠错,使我们检测的数据更加准确,对咱们国家的海洋预报或者海洋开发应用价值就更大。现在正是浮标从第四代到第五代研发的关键阶段。”说起下一步的研发工作,已届古稀之年的王军成依旧激情满怀。
为国家的海洋技术、海洋装备事业发展多做一点事情,让我国成为世界海洋强国,是王军成最朴素的愿望和初心。