高妍 楊進平



敢為人先,是大家提到黃順祥用得最多的評價詞。
同事張愛紅說:“他敢想、敢鉆、敢拼,天不怕地不怕,風險評估領域的活兒,沒有他不敢接的?!?/p>
“他所要做的都是領域內亟需解決的,他敢于挑戰一些對數理基礎要求高、技術門檻高、又較少經驗的核心難題?!敝锌圃捍髿馕锢硭鶇橇崭毖芯繂T如此回憶。
兄弟、學生周佳音吐槽:“他是一個死板、愛較真兒的人,一個在專業上正直到讓人難以接受的人……”
導師陳海平教授說:“他有創新精神,不斷向新的科學領域探索,以爭分奪秒的工作精神完成了大量的任務……”
正是因為“敢”,因為“愛較真兒”,因為爭分奪秒、不言放棄,才有了今天的黃順祥 年輕的項目首席、求是獎獲得者、國家技術發明二等獎第一完成人、軍隊高層次科技創新人才工程拔尖人才……
而這些成績的取得,對于在困苦中長大的黃順祥來說,更加難得。黃順祥出生在重慶云陽的大山里,環境閉塞,家境貧寒,投親靠友艱難求學。他從小就懂得,學習才能改變命運。
幸運的是,生活的艱澀沒有湮沒他自小就顯露出的數學和物理天賦,而這天賦,在1995年黃順祥考入中國人民解放軍防化學院軍事指揮專業之后更加閃耀。
勤奮、專注與熱愛,讓他的天賦更有價值 第一個在北京市高等數學和大學物理競賽獲獎,并因此榮立三等功的指揮系學員;第一個破例免試從指揮系跨專業到工程系讀研的學員;第一個被破例公派到清華、北大等高等院校進行聯合培養的碩士研究生……
頭項“光環”的年輕人并未驕傲,反而以更加謙虛受納的姿態,從身邊的師長身上汲取知識與營養,蓬勃生長。2002年,黃順祥如愿留校工作,成為防化學院履約技術部的一員新兵。
在這里,他完成了一個科研人員的不斷修煉與成長,完成了一個軍人從新兵到尖兵的跨越。
肩膀上永遠有責任,胸膛里永遠有激情,心心念念的永遠是一線科研難題,黃順祥用實際行動,寫就了一個杰出軍事科技工作者的不凡人生。
戰斗!在日遺化武處置一線
黃順祥有很多外號,其中一個是“黃大仙兒”,因為他主攻的化學風險評估方向,要以精確的氣象場預報為基礎。氣象場預報的越準確,對化學危險品的擴散模擬,及后續的危害評估就越有幫助。
然而風云變幻,氣象萬千,每一個區域的大氣運動都是區域特點和全球環流相互影響的結果,要想準確預測,絕非易事。
這_一切,來源于實踐,升華于實踐,又驗證于實踐。
中國東北,位于吉林省敦化市的哈爾巴嶺,山高林密,人跡罕至。這個有點神秘的小地方,近年卻因為處理侵華日軍遺棄化學武器工作的逐步展開,曝光在公眾視野。
作為目前中國境內最大的日遺化武埋藏點,哈爾巴嶺的總埋藏量為約34萬枚。這些“化學毒彈”或深埋地下,或沒于水中,經過70多年的歲月侵蝕,多數生銹腐蝕,極不穩定,挖掘、處置、運輸過程中稍有不慎,就有可能泄漏,風險極高。
黃順祥所開展的風險評估工作就是以技術的力量,最大限度降低化武處置過程中的風險,保證人員與生態安全。高毒、高爆、高風險,干這個活兒,要拼命。
但當任務擺在眼前,黃順祥和他的老師、戰友們并沒有退縮?!敖^不能讓日本人留下的這些毒瘤再有機會禍害我們的老百姓!我是一名軍人,祖國和人民的需要,就是我的戰場!”
還處于研究生階段的黃順祥,就參加了哈爾巴嶺日遺化武埋藏點中日聯合調查,從此奮戰在日遺化武的處置一線,并以一系列的扎實成果為祖國和人民護航。
為適應哈爾巴嶺山區復雜的氣象、地形情況,建立三維數值擴散模式,黃順祥在短時間內人工突擊獲取、輸入16萬個數據,完成了矢量電子地圖的制作。以矢量地圖為基礎,根據污染氣象學和流體力學原理,設計了復雜條件下化學危害評估模式(CDM)。
為確保銷毀化學武器時人員和生態環境的安全,獲取風險評估和預測預警所需要的關鍵環境參數,2006年,黃順祥負責籌劃建立了日遺化武處理區的102米氣象綜合觀測塔。并在2007年冬、夏成功實施兩次野外大氣邊界層觀測聯合實驗,順利完成塔上風溫濕平均場和湍流的梯度觀測,實施了系留汽艇探空和風溫廓線雷達觀測,收集了大量一線數據。
2010年,為了科學、有效地評估日遺化武挖掘回收過程中存在的殉爆風險,黃順祥獨創了蜂窩坐標系,建立了混合炮彈殉爆模型(SDM),巧妙解決了日遺化武密集埋藏點挖掘工程危害評估的源強問題。
2012年,面對日遺化武遠距離運輸存在的巨大風險,以及當下風險評估技術無法實施運輸過程實時風險評估的困境,黃順祥頂著運輸任務急迫、技術難度高的重重壓力,帶領風險評估團隊提出了邊界層嵌套方法,解決了小尺度化學風險評估難題,作出了科學有效地運輸風險評估,并提出有針對性、可行性的防范措施,最大限度保證了運輸沿途人民的生命和財產安全。
他們最終建立的處理日遺化武危害評估與風險預報理論和技術體系,實現了對日遺化武挖掘回收、運輸和銷毀全過程的危害評估和風險預報,不僅贏得了日方合作專家的認可與尊重,更為處理日軍遺留在我國18個省市90多個地區的幾千噸毒劑、數百萬枚化學炮彈提供了技術支撐。
同時,以此為基礎形成的“化學危害預測預警與控制系統”,還在“天津8.12特大火災爆炸事故”應急,北京奧運會、深圳世界大學生運動會、廣州亞運會等重大活動安全保衛應急力量的部署中提供了實時技術支持;更為我國執行敘利亞化學武器護航提供了具有自主知識產權的化學風險評估系統;在國家反核生化恐怖演習任務中得到實際應用。
阻擊!成功預測甲型HiNi流感疫情
黃順祥喜歡琢磨,尤其是跟現實問題密切相關的東西。
SARS期間,疫情暴發恐慌籠罩了整個中國,影響著全世界。黃順祥和幾個喜歡鉆研的同事、同學搞出了一套新的疫情預測動力學模型。他們希望能夠找到影響疫情發展的關鍵因子,預測疫情發展,從而找到最優防控方案。
2009年,這個模型作為“國家應急平臺關鍵技術體系生化危害預測預警”建設項目的一部分,在國家應急管理辦公室進行成果匯報。
當時,恰逢甲型HINI流感在墨西哥和美國暴發,國務院應急辦啟動了甲型HIN1流感防控研究專項。應急辦的領導提出:能不能利用這個模型,對甲型HIN1流感進行預測?
疫情當頭,時間緊迫,又牽涉到國家重大問題應急決策,面對這個“不情之請”,黃順祥沒有猶豫。“使命任務需要什么,我就做什么。國家哪里最急需,軍人就應該沖鋒到哪里?!?/p>
憑借對模型的透徹了解,他堅信“這個模型是反映普遍規律的,不僅適用于SARS,也應該可以預測新的疫情”。
穩妥起見,他們決定先對美國和墨西哥甲型HINI流感疫情發展進行預測,如果預報結果和疫情的實際發展符合得好,再作進一步的預測和建議。
他們先利用世界衛生組織實時提供的墨西哥和美國疫情數據,通過反演技術確定模型參數取值,然后再利用模型預測疫情未來的發展趨勢。
結果發現,1周以后的預測預報結果與實際發生疫情的統計數據,相對誤差均在1%左右。這是一個令人振奮的數字。最終,黃順祥針對重大傳染病疫情發展既受自然規律的約束又受人類對疫情控制影響的特點,發明了具有控制變量的傳染病疫情預測方法,揭示了控制措施、環境因素對疫情發展影響的機理。
基于此,他們預測,我國甲型HINI流感的基本傳染率為0.6,根據該科學結論提出我國甲型HINI流感防控不需要采取關閉海關、控制流動人口和集體隔離等嚴格控制措施的具體建議,并被國務院應急管理辦公室采納,避免了社會恐慌和巨大的經濟代價,避免經濟損失近千億元。
“研究如何以最小的經濟代價,達到有效控制疫情的目的”,黃順祥的傳染病疫情最優防控研究,一直在持續進行。
沖鋒!在大氣污染防控最前沿
用現代科學技術武裝起來的“黃大仙兒”,最關注的還是氣象問題。霧霾剛露頭,黃順祥就敏銳地感知到這一民生問題的緊迫性。
2013年,由防化學院牽頭,聯合中國科學院大氣物理研究所、北京大學、國家氣象中心和北京眾藍科技等單位的研究人員組成研發團隊,開始對霧霾防控進行技術攻關,黃順祥任技術總師。
防化兵做大氣污染防治?靠譜嗎?
當然!吳琳至今記得黃順祥在介紹項目背景時說的話:“防化兵所從事的核生化污染擴散、防治與應急,正是大氣污染防治的起源,將其中一些關鍵方法和技術應用于大氣污染防治,是順理成章的擴展應用?!?/p>
作為技術總師,在國家重點研發計劃“大氣重污染綜合溯源與動態優化控制研究(青年項目)”的支持下,黃順祥帶領合作團隊一起,將以往所取得的核生化危害預測與控制系統的通用性理論、方法和技術進行了軍轉民探索?!叭珖諝赓|量高分率預報與污染控制決策支持系統(NARS,吶思系統)”的建設和應用,便是軍民融合結出的碩果。
這是一個專門針對霧霾預報與控制研發的技術體系,從醞釀到誕生用了4年。黃順祥介紹,精準,是NARS的創新精髓所在,即“精準定位源,控制治理源,應急優化控制源”。其中最難的地方在于污染源受各種條件影響,有靜態和動態變化,隨時發生,難以琢磨?!按髿馐且粋€開放系統,改變氣象條件非常困難,最有效的方法就是控制排放源。”
如何控制?
黃順祥提出了大氣污染的“二八定律”,即20%的排放源導致了80%的大氣污染。遏制住關鍵的20%,是根本?!爸灰覝饰廴驹搭^,實現靶向治理,就能以較小的代價較快的時間改善空氣質量?!?/p>
最終,他們研發了大氣污染伴隨溯源模式,并直指難度巨大的細顆粒物PM2.5和O3伴隨模式,解決了網格化的定量溯源和優化控制;采用站點和衛星等多源資料同化反演大氣污染排放源,以得到動態的排放清單,解決排放源不確定的問題,進而有效提高預報精度;發展大氣污染優化控制理論和實現方法,基于“自然控制論”形成一體化“閉環”的大氣污染優化控制,將大氣污染預報與控制耦合,真正實現有效調控。
這一系統,摒棄了“—刀切”的粗放式管理手段,積極在控制成本、經濟損失和環境效益三方面尋求最優解,現實意義重大。
NARS系統于2016年9月發布,如今己在貴州、成都等地大氣污染防治中進行了業務應用,污染過程預報準確率100%,污染程度預報準確率85%以上。同時,根據所承擔的總理基金“大氣重污染成因與治理攻關項目”研究任務,正在京津冀及周邊2+26城市的應急來源解析中進行業務應用,為找準污染源頭、實現靶向治理提供核心理論和關鍵技術支撐。
如今,相關研究仍在繼續,黃順祥和他的戰友們仍在為了“常態藍”的實現而戰斗。
高山仰止,景行行止
用現在的流行語來說,黃順祥是妥妥的斜杠青年,名副其實的跨界者、融合者。
求學,他完成了從軍事學到工學,再到理學的轉換,三門學科背景幫助他做任何研究都能夠觸類旁通。
搞科研,他跨越核生化三大領域,身為化學風險評估方向的專家,卻在核生化安全防控、日遺化武處理、大氣污染防治等多方面都干出了令人矚目的成績。
作為師長,他同樣在以自身的力量影響著年輕一代,言傳身教,無聲潤物。
他告訴學生,“研究課題一定要奔著解決實際問題去”,他不僅將自己打造成了這句話的最佳代言人,更將這一理念滲透到課堂中。
“黃教授從不完全按照課本的章節講授課程內容,而是注重把最新的科研成果引入課堂……通過專題講授闡述最新的研究熱點、成果進展、關鍵環節和困難瓶頸?!辈┦可铎o覺得這樣另類的上課方式讓人受益匪淺。
他教導學生,學術研究不是自己悶頭造車,個人刻苦鉆研是基本,大課題還需要依靠團隊合作。于是,每周一次的課題組討論會便成為集思廣益的大課堂。
他用20年在科研一線夜以繼日與時間賽跑的態度,告訴學生,做科研就是要爭分奪秒,容不得半分拖沓。
高山仰止,景行行止。年輕的黃順祥正在接過老一輩科學家手中的旗幟,為核生化危害防控研究培養后繼,為國家核生化安全技術持續走在國際前列積蓄能量。
“我要將還很淺薄的理學、工學和軍事學知識,有機融入到無限未知的核生化安全領域,而現在,只是我長遠奮進的起點?!泵鎸ξ磥淼姆N種挑戰,黃順祥厲兵秣馬,枕戈待旦!