為創建“雙一流”而奮斗
——訪中國科學院院士、北京航空航天大學副校長房建成教授

夏 有 為

(《實驗室研究與探索》編輯部，上海 200030)

1 大型科學實驗 再創世界紀錄

夏有為(簡稱夏)：房校長，熱烈祝賀你校“月宮365”實驗取得圓滿成功，這是一項重大科學實驗，請您介紹一些這項實驗的重要意義。

房建成(簡稱房)：今年5月15日，我校“月宮365”實驗團隊劉紅教授領銜的“月宮365”實驗室 “月宮一號”(圖1)再次開啟艙門，劉慧(艦長)、劉佃磊、胡靜斐、高寒4位志愿者走出“月宮”。至此，“月宮一號”內進行的為期365+5天的、世界上時間最長的“月宮365”實驗獲得圓滿成功。

“月宮365”實驗是從2017年5月10日開始的，至2018年5月15日出艙，共歷時370天，是世界上時間最長、閉合度最高的生物再生生命保障系統實驗。其主要任務是研究一個生物系統如何實現為不同代謝水平的乘員組提供生命保障，并保持系統穩定。“月宮365”實驗，要實現閉合度和生物多樣性更高的“人-植物-動物-微生物”四生物鏈環人工閉合生態系統的長期穩定循環運轉，且保持了人員身心健康。這對于人類實現在地外長期生存無疑是具有重要理論和實踐意義的一大步。這次出艙時間比原定計劃延遲了5天，是“故意”模擬的突發狀況，艙內志愿者事先并不知情，意在觀察志愿者心理狀態。實驗志愿者共有8名(圖2)，分為2個乘員組，設置3班。1組值第一班，持續時間60天；2組值第二班，持續時間200天，已打破此前由俄羅斯創造的同類系統中最長駐留180天的世界紀錄；1組再值第三班，持續時間105天。此次出艙為1組4名志愿者，標志著“月宮365”實驗順利完成。

圖1 “月宮365”實驗計劃

圖2 “月宮一號”8名乘員志愿者與領導嘉賓合影

2 學科建設 特色鮮明

夏：實驗圓滿成功，證明了北航的科技實力。北航作為一所航空航天高等學府，教學科研均取得顯著成績，請介紹一下你校關于創建“雙一流”的情況。

房：北航成立于1952年，是新中國建立的第一所航空航天高等學府，目前是工業和信息化部直屬高校。建校以來，北航一直是國家重點建設的高校，是全國第一批16所重點高校之一，首批進入“211工程”，2001年進入“985工程”，2013年入選首批“2011計劃”國家協同創新中心，2017年入選國家“雙一流”建設計劃，是一流大學(A類)建設高校，其中7個學科入選“雙一流”建設學科名單。

“雙一流”建設，學科是龍頭。截至目前，北航共有工、理、管、文、法、經、哲、教、醫和藝術10個學科門類，23個博士學位授權一級學科點，8個一級學科國家重點學科，10個國防特色學科。2017年12月，在教育部組織的全國第四輪學科評估中，我校共有23個一級學科參評，評估結果為A類的學科合計14個，占總參評學科的60.87%。其中A+學科共計4個，分別為航空宇航科學與技術、儀器科學與技術、材料科學與工程、軟件工程，A+學科數量排名并列全國第11位，A類學科數量排名并列全國第12位。

面向未來，我校將繼續突出學科基礎地位，堅持內涵發展、特色發展、創新發展，構建“頂尖工科、一流理科、精品文科、優勢醫工”的一流學科體系，著力打造扎根中國大地、有特色、多學科、綜合性的世界一流大學。

3 科技創新 為國立功

夏：您認為，學校在科技創新領域不斷取得成績主要動力是什么？科研實驗平臺基地發揮著什么作用？

房：作為新中國第一所航空航天高等學府，我校始終堅持以服務國家重大戰略需求為科技創新的源動力，著力破解制約國家和國防科技發展的瓶頸問題。由此我校科技創新取得了顯著成績。建校以來，我校創造了40多項國內第一的科研成果，在尖端技術研究領域始終居于國內高校前列，研制發射(試飛)成功的多種型號飛行器填補了國內多項空白，如中國第一架輕型旅客機“北京一號”、亞洲第一枚探空火箭“北京二號”、中國第一架無人駕駛飛機“北京五號”。進入新世紀，北航持續強化服務國家重大戰略需求的能力，作為牽頭完成單位，共獲國家三大科技獎勵60余項，其中，近13年獲得12項國家級科技獎勵一等獎，創造了一所大學連續獲國家高等級科技獎的紀錄，被社會譽為科技創新的“北航模式”。

例如：王華明院士團隊十年磨一劍，始終瞄準制約我國多項重點型號研制“瓶頸”難題，依托國防科技工業激光增材制造中心等創新平臺，在世界上率先突破鈦合金大型主承力結構件激光快速成形技術，研制出多種金屬系列化3D增材制造成套裝備(圖3)，使我國在該技術領域全球領先。目前，該技術已拓展到航天、船舶等眾多領域應用，為國家經濟建設2012年獲得國家技術發明一等獎。

再例如：張軍院士團隊，圍繞制約我國空管領域發展的技術難題，二十幾年堅持不懈，依托國家空管新航行系統技術重點實驗室，在民航航路網運行監控、星基航路運行監視等方面做了基礎性和開拓性工作，支撐了我國新航行系統的快速發展，為國家“三立奇功”。

第一次立功：北航的新一代空中交通服務平臺融合了81個數據鏈邊緣網關設備，覆蓋95%航路，85%飛行流量，應用于所有航空公司和三大區域管制中心，提供26種國際飛行支持業務。在“911事件”中，保障了我國的三架民航客機在美國空域關閉后，順利備降加拿大，2004年榮獲國家科技進步一等獎。

圖3 北航鈦合金增材制造(3D打印)技術應用于國產大飛機多個核心部件

第二次立功：實現了從被動監視技術向協同監視的技術跨越，確保民航飛機順利飛抵國內飛行難度第一的西藏林芝高原機場，以及我國多個排名全球前十的高難度高原機場。同時縮小了我國民航垂直高度層，支撐了我國新航行系統的快速發展！2009年榮獲國家技術發明一等獎。

第三次立功：2016年7月12日，海牙國際法庭發布所謂的“南海仲裁結果”，同一天，裝備北航張軍院士團隊研制的校驗設備的中國民航塞斯納CE-680型飛機(圖4)，分別對南沙群島美濟礁、渚碧礁新建機場成功實施了校驗飛行，用實力維護海洋權益。有關部門評價到：長中國人民的志氣，弘揚中華民族的愛國精神！北航人為堅決維護國家主權助力遠航。

圖4 中國民航塞斯納CE-680型飛機

三次立功沒有讓北航空管人停下腳步，2017年10月14日，國產ARJ-21客機搭載北航和商飛研制的北斗導航機載設備的飛行試驗在山東東營首飛成功，北航空管人讓國產大飛機擁有一雙中國的千里眼。他們還在繼續奮斗，不斷打破國外技術封鎖，讓我國擁有完全自主知識產權，掌握核心技術。

這樣的例子還有很多，應該說，始終堅持服務國家重大戰略需求正是北航科技創新不斷取得成績的原因。同時可以看出，在每一項重大成績的背后，都離不開國家級、省部級實驗平臺基地作為支撐，其重要作用不言而喻。我校現有9個國家級重點實驗室，4個國家級工程研究中心，70余個省部級重點實驗室。每一項國家科技大獎的背后都有重點實驗室作為依托平臺。依托大平臺、組建大團隊、承擔大項目、產出大成果，便是科技創新“北航模式”的真實寫照(圖5)。

圖5 2010年1月18日《人民日報》專題報道了北航科技創新的經驗

4 創新精神 代代相傳

夏：聽說北航有個“三代人”的科研文化，這方面有什么經驗可以和大家分享？

房：北航的科技創新之路也經歷了一代代北航人的接力賽跑。一代代人瞄準一個目標，咬定一個方向，持之以恒，堅持不懈，傳承精神，創新超越，數十年磨一劍，讓我國在相關領域從“跟跑”國外技術，逐步實現“并跑”，并向“領跑”邁進。如果說創新是北航人的基因，那薪火相傳則是北航不斷取得輝煌成績的關鍵路徑。例如，在無人機領域形成了三代人的“長鷹魂”精神，在航空發動機領域形成了三代人的“中國心”精神，在慣性技術領域形成了三代人的“陀螺夢”精神，等等。

“長鷹魂”是北航三代人的無人機事業。 “北京五號”是北航師生以前蘇聯援助我國的“安-2”飛機為試驗機改裝的無人駕駛飛機，實現了自動起飛，遙控飛行和下滑著陸。1958年9月首飛成功。第一代人，就是以“北京五號”總設計師文傳源教授(1918-)為代表，自主創新，挑戰未知，從無到有，為北航的無人機、甚至是中國的無人機事業奠定了堅實基礎。2018年5月，身體健康的文傳源教授迎來了百歲生日，“北京五號”也已經首飛成功60周年。在“北京五號”試飛成功六十周年慶祝大會上，文傳源教授聲如洪鐘的講到：“在座不少同志都參加了‘北京五號’的研制工作，我們克服了很大困難才成功。中華民族有5000多年的歷史，在今天，我們也應該在宇宙探索中取得更大成就！……我現在力氣太小了，年紀太大了，大家都比我年輕，未來靠你們了。不過，我不服氣，我也不服老！讓我們攜起手來，繼續奮斗！”充分體現了北航人赤誠熱烈、甘于奉獻的報國情懷，勇于創新、敢為人先的創新精神，自強不息、艱苦奮斗的頑強意志和團結協作、科教融合的工作作風。

第二代人，以高空高速無人偵察機“無偵-5”總設計師楊為民教授為代表。“無偵-5” 是北航于1969年開始研制的高空無人駕駛偵察機，1972年11月28日首次從圖-4型母機上投放試飛成功。服役后，該型無人機(團隊)榮立集體二等功，被永久的鐫刻在了中華世紀壇的青銅甬道上，見證了北航在該領域的輝煌成績。在“無偵-5” 試飛期間，楊為民教授臉部因公受傷縫了40多針，但40多天堅守在現場，導致傷口化膿感染，留下了永久的疤痕。80年代中期，楊為民教授轉入可靠性工程研究，是我國可靠性工程專業的奠基人和開拓者。在北航建立了中國第一個可靠性專業，并將個人獎金、評審費、講課費近20萬元，全部上繳了系里，作為青年教師獎勵基金。他一生不逐名與利，惟愿國家富又強，是北航人的精神坐標。

第三代人，以無人機總設計師向錦武教授為代表。向錦武同志現任北京航空航天大學長江學者特聘教授、無人系統研究院總設計師，他作為型號總設計師，帶領團隊研制了我國第一型中高空遠程長航時無人偵察機系統，并發展了系列化多型長航時無人偵察機系統，為我國成為繼美國、以色列之后第三個擁有長航時無人機的國家和我國無人機系統的跨越式發展做出了突出貢獻。2015年9月3日，在紀念抗日戰爭勝利70周年閱兵式上，長航遠程無人機經過天安門廣場，接受黨和國家、全國人民的檢閱(圖6)。向錦武教授也以第一完成人在2009年獲國家科技進步一等獎。2017年，該無人機的高原改進型在捍衛國家領土的任務中再立新功，向錦武教授也再次獲國家科技進步一等獎。

夏：這些優秀事跡充分反映了北航精神，很有教育意義，請房校長再介紹一些實例。

房：好的，再介紹一下三代北航人的“陀螺夢”，這是北航人在慣性技術領域傳承敢為人先、堅持不懈的精神。北航第一代陀螺人，以林士諤先生為代表。林先生1939年博士畢業于美國麻省理工學院航空系，導師是“慣性導航之父”、世界著名科學家德雷珀博士。畢業后，他拒絕了導師的挽留，放棄了待遇豐厚、生活無憂的美國，回到了戰火紛飛，動蕩不安的祖國，立志航空報國。 在“兩彈一星”工程的重大急需下，受錢學森先生委托，林先生在北航創建了航空陀螺及慣性導航研究室(當時的第五研究室)，帶領團隊先后研制出我國第一個液浮陀螺、第一個動壓氣浮陀螺和第一個撓性陀螺，實現我國機械式陀螺的從無到有，被稱為“中國機械陀螺之父”。

圖6 “長鷹”系列某型號無人機在抗戰勝利70周年閱兵儀式上經過天安門

北航第二代陀螺人，以張惟敘教授為代表。上世紀80年代初，為了緊跟國際慣性技術領域的發展前沿，張惟敘教授作為學術帶頭人在國內率先開展了光纖陀螺儀的研制。那個時候，大家都沒見過光纖，就連張惟敘教授本人也沒見過，但憑借著一股敢為人先的勇氣，在簡陋的實驗條件下，硬是咬牙啟動了項目。經過30余年的不懈奮斗，不斷攻克光纖陀螺領域中的層層難關，團隊終于取得了輝煌的成就，2009年獲國家技術發明二等獎，推動了我國慣性制導技術由機械陀螺向光學陀螺的跨越，為國防事業和科學研究的發展做出了重大貢獻。

北航第三代陀螺人，以張廣軍院士、房建成院士(本文被訪者)為代表。進入新世紀，我們團隊繼續瞄準國防和國民經濟建設的重大需求，開拓創新，在國內率先開展了小型CMOS天體敏感器、磁懸浮飛輪、磁懸浮控制力矩陀螺等方向的研究，打破國外的技術壟斷，解決我國衛星用新型磁懸浮飛輪的“卡脖子”問題。經過近20年的艱苦奮斗，取得了多個國內第一：研制成功了國內第一臺超高速磁懸浮姿控儲能兩用飛輪，國內第一臺高精度長壽命磁懸浮反作用飛輪，第一臺單框架磁懸浮控制力矩陀螺，第一臺雙框架磁懸浮控制力矩陀螺……先后主持獲得13項國家級科技成果獎。其中，我本人主持研制的磁懸浮飛輪及控制力矩陀螺和張廣軍院士主持研制的小型CMOS星敏感器還分別獲得國家技術發明一等獎，支撐我國高分辨率衛星技術的跨越式發展。這其中還有很多北航的博士生是13項國家獎的署名完成人，也是正在培養的第四代陀螺人。