楊華勇,全國政協委員,流體傳動與控制領域專家,中國工程院院士,國家重大基礎研究(973)項目首席科學家,浙江大學機械工程學院院長、浙江大學流體動力與機電系統國家重點實驗室主任,教育部長江學者,國家自然科學基金杰出青年基金獲得者。

要耐得住寂寞

10多年前,隧道掘進裝備是“洋盾構”(盾構隧道掘進機,簡稱盾構機。是一種隧道掘進的專用工程機械,具有開挖切削土體、輸送土碴、拼裝隧道襯砌、測量導向糾偏等功能)的天下,中國企業僅僅是“加工裝配隊”和“施工隊”的角色。發達國家的一些跨國公司掌握著盾構的核心技術,在我國市場賺取高額利潤,而我國重大工程的建設也因此長期受制于人。為了改變這種局面,一位年輕的科學家帶領他的科研團隊走上了國產盾構的自主研制之路。他,就是全國政協委員、中國工程院院士、流體傳動與控制領域專家楊華勇教授。

從中學時代,楊華勇開始喜歡理科。當時能看到的書很少,但一本《居里夫人傳》深深影響了他。“對于未知世界,應該去探索去發現。”楊華勇說。

1978年,楊華勇考入華中工學院(華中科技大學前身),1988年獲英國巴斯(Bath)大學博士學位。“當時回國應浙江大學路甬祥校長邀請,到杭州協助舉辦第二屆學科國際會議,他多次跟我談到國內的情況,并希望我能提前回國到浙大工作。我想學成遲早總要回國的,學科在浙大的發展勢頭這么好,為什么一定非要漂在國外做博士后呢,于是,很快答應了。”回到浙大,楊華勇師從路甬祥校長做博士后,之后就一直在浙大未離開。

上個世紀90年代中期,中國還買不起一手盾構機,市面上有的都是國外的二手盾構機。廣州建設一號線地鐵時,用的是日本的盾構機,當時對方報價8800萬元人民幣施工一公里隧道,工程結束后,他們贈送了兩臺盾構機,但由于廣州地質條件復雜,用這兩臺盾構機出了一些問題。而隨后登陸廣州的德國盾構機一路北上、一路漲價,包括地鐵在內的隧道現代化施工很是受制于人。由此,研發中國自己的盾構核心技術在多方呼吁下被列入國家計劃,楊華勇也成為國家“863計劃”中的一員。

從2000年起,楊華勇和他的科研團隊開始了國家盾構機的論證和研究,但在研發初期遇到了重重困難。“首先遭到了國內業內專家的反對,因為他們看到的、使用的都是國外做了幾十年的裝備,做機械與工程機械行業的專家也都不相信中國短期能自己做出盾構機來。關鍵是發達國家跨國公司對中國封鎖盾構核心技術,目的就是不讓發展中國家碰這些核心技術。為此我們坐了多年的冷板凳。”

對于這段研發經驗,楊華勇最大的感觸是,無論是科研還是其他工作,一要耐得住寂寞,二要敢于挑戰權威,敢于冒險。

經過多年的基礎研究積累和關鍵技術攻關,楊華勇和他的產學研團隊圍繞失穩、失效、失準三大國際難題,攻克了壓力穩定性、載荷順應性、多系統協調性等關鍵技術。2012年,他們憑借“盾構裝備自主設計制造關鍵技術及其產業化”項目,一舉摘得國家科學技術進步一等獎桂冠。“我們至今為止已有超過180項發明專利了。”楊華勇說。

“首先是對在工程領域受制于人感到不服氣,敢于冒險,其次是趕上了國家發展的重大需求。”楊華勇說。

2016年,楊華勇倡議并組織浙大4個學部15個院系成立“浙大機器人與智能裝備科技聯盟”。如今,他帶領的一支年輕科研小分隊正推動一系列跨學科合作項目,以新型機電裝備的研制為切入點,正在尋求為生物醫學領域的進步與突破服務。

對于這項跨界,記者有些驚訝。楊華勇卻說:“我們總是關注那些能帶來從無到有巨大變化的科學與技術。”

從一開始,楊華勇對創新的追求從未改變。

未來人才要敢于挑戰權威

未來人才需要什么樣的素質?楊華勇認為,要有創造性,要有敢于挑戰權威的精神,但挑戰權威也不是莽撞行事。

“現在的工業生產過程分工很細,各管一段,對于工科類學生,我還是首先希望他們能了解生產的全過程,不能只知其一,不知其二;第二動手能力要強;第三要有發現問題的能力。”在楊華勇看來,沒有對生產全過程的了解,不可能理解用戶的需求,下種子的人不管苗長得怎樣,管苗的不管結果。這樣容易見樹不見林。

“比如我們做一個打印機的噴頭,這個噴頭是做什么的,是打印彩紙,還是打印皮膚,有些研究生并不深究,只是做一個學位課題而已。”楊華勇說,“現在的學生常常只深鉆一個環節,缺乏全過程的訓練,很難創新”;“因為不知道背后的原理是什么。”

楊華勇在英國度過了4年的留學生活,給他印象最深的是,相比國內教育,英美教育更強調學生的動手能力。“現在經常鬧這樣的笑話,學機械的,車壞了,不敢上去琢磨,連扳手都不會用,沒有實踐,怎能創新創造?”

在楊華勇看來,目前中國的課外培訓機構正在“蠶食”孩子童年的幸福。“培訓班基本還是題海戰術,培養的是慣性思維,雖然會提高學生的解題速度,但僅僅培養了解決已有問題的能力,卻不能讓孩子去發現問題,培養創新思維。”楊華勇說。

楊華勇發現,現在的家庭教育早已關注孩子成長的幾乎全部細節,但多數家長唯恐孩子犯錯誤,家庭和學校都缺乏挫折教育。“對孩子要放手,這樣他才能主動去探索,敢于挑戰權威,主動創新。”

楊華勇的大女兒當年在填報本科專業時,他希望女兒學工,但她堅持學理,父女互相說服不了對方。楊華勇就帶女兒到歐洲游歷,看到歐洲的建筑兼具藝術與工程的美感,女兒下定決心要學建筑。“雖然我已經是權威,但是她最喜歡挑戰權威,我從來不給她設限,就得要讓她自己去選擇,去碰壁。”

楊華勇碰到很多博士生,馬上要畢業了,或者畢業很多年了,不知道自己要什么,依然缺乏獨立思考與處理問題的能力。

“國外教育從一開始就很注重學生社會經驗的積累,如果高中或大學畢業后,還不知道自己要什么,他們寧可休學,用半年到1年時間去旅游、做志愿者,游歷世界與社會。這樣的選項在絕大多數中國家長看來是不太可能想象的:起跑線都不肯輸,豈能拉下這關鍵一步?大多是希望孩子一畢業就工作,接著買房、結婚、生孩子。這樣的人生缺乏激情和理想。”

在現實生活中,楊華勇經常把學生“趕出”實驗室,去企業與工程師交流,去工地實地踏看。

對此,楊華勇說:“我們要培養一批可以仰望星空的人,由他們去探索,做國際上從無到有的事;同時,我們在相關產業也配合企業做研發、做新技術新產品,做從有到多的事。”