姜德生：萬物互聯(lián) 纖感世界

歐陽吟子 祝璇 徐一旻 范典

姜德生，1949年3月生，湖北武漢人，中共黨員。中國工程院院士，武漢理工大學首席教授、博士生導(dǎo)師。他在光纖傳感技術(shù)領(lǐng)域耕耘40余年，先后主持完成了國家和省部級科技項目近百項，獲國家科學技術(shù)進步獎3項、國家技術(shù)發(fā)明獎2項。他帶領(lǐng)團隊建成了我國光纖傳感技術(shù)領(lǐng)域唯一的國家工程實驗室，打破國外技術(shù)封鎖，攻克規(guī)模化生產(chǎn)、工程化應(yīng)用等難題，取得了一系列具有世界領(lǐng)先水平的創(chuàng)新成果，并成功應(yīng)用于秦嶺終南山隧道、港珠澳大橋、烏東德水電樞紐等具有國際影響力的標志性工程，顯著提升了我國光纖傳感技術(shù)工程化應(yīng)用的水平和能力，推進了我國光纖傳感行業(yè)的產(chǎn)業(yè)化進程。他還創(chuàng)建并培育了我國第一家光纖傳感領(lǐng)域主板上市公司——武漢理工光科股份有限公司。

光纖傳感具有抗電磁干擾、靈敏度高、可靠性好、傳輸距離遠、易于組成分布式傳感網(wǎng)絡(luò)等優(yōu)點，尤其在極端惡劣工況條件下的參數(shù)測量與安全監(jiān)測方面優(yōu)勢獨特，在重大基礎(chǔ)設(shè)施、大型工程與裝備、國防軍工等領(lǐng)域發(fā)揮著不可或缺的重要作用。美國、日本和歐洲發(fā)達國家，都將光纖傳感列為重點支持的優(yōu)先發(fā)展技術(shù)。

40多年來，姜德生帶領(lǐng)團隊，以工程應(yīng)用為導(dǎo)向，從解決實際問題出發(fā)，高效牽引和推動技術(shù)創(chuàng)新的落地生根，實現(xiàn)了我國光纖傳感技術(shù)從在國際上跟跑到并跑，發(fā)展到現(xiàn)在的領(lǐng)跑水平。

獨辟蹊徑，打破技術(shù)封鎖

姜德生從1978年開始從事光纖傳感技術(shù)研究，此時有很多核心器件及關(guān)鍵技術(shù)，美國等發(fā)達國家對我國實行封鎖。

他和團隊幾十年如一日，一直堅守在光纖傳感技術(shù)這一核心關(guān)鍵領(lǐng)域，研發(fā)了具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的光纖傳感成套技術(shù)與生產(chǎn)裝備，開發(fā)了七大類30余種光纖傳感器，廣泛應(yīng)用于石油石化、交通隧道、水利大壩、能源煤礦、大型橋梁等多個領(lǐng)域，打破了公路隧道、大型油罐等領(lǐng)域進口產(chǎn)品一統(tǒng)天下的局面，極大降低了建設(shè)成本。他常說：“我們的光纖傳感產(chǎn)業(yè)之路是被老外‘逼’出來的。”

他力求科技成果本地產(chǎn)業(yè)化，逐步推向全國。他和團隊開發(fā)的光纖光柵火災(zāi)報警產(chǎn)品，首先在武漢石化大型油罐上成功應(yīng)用，后在國家七大戰(zhàn)備油庫等國內(nèi)3000多座大型油罐、13000多公里公路隧道上應(yīng)用。

2007年3月，國家某戰(zhàn)備油庫一座10萬立方米大型油罐一周之內(nèi)兩次雷擊著火，由于光纖光柵火災(zāi)報警產(chǎn)品報警及時，避免了重大災(zāi)難性的損失。這項技術(shù)2007年獲得了國家技術(shù)發(fā)明二等獎。

模式創(chuàng)新，推動產(chǎn)業(yè)發(fā)展

在武漢生活和工作了72年的姜德生，深愛著湖北這片養(yǎng)育他的沃土。他深知能夠取得今天的成績，得益于武漢理工大學對他的培養(yǎng)與重視，使他能專注于自己喜歡的技術(shù)研究領(lǐng)域。

每當他取得一點點科研成果，他首先想到的是要回報母校對他的培養(yǎng)，要回報這片生他養(yǎng)他的家鄉(xiāng)。他力求將科技成果本地產(chǎn)業(yè)化，并逐步推向全國。

為了做大做強湖北的光纖傳感產(chǎn)業(yè)，2009年經(jīng)學校同意，姜德生將部分股權(quán)和17項發(fā)明專利轉(zhuǎn)讓給中國信科集團（原武漢郵電科學院·烽火科技集團），開辟了一條高校成果“嫁接”央企平臺的科技與產(chǎn)業(yè)密切合作的新途徑，稱之為“烽理模式”。

“烽理模式”實現(xiàn)了強強聯(lián)合——既充分發(fā)揮高校技術(shù)創(chuàng)新的優(yōu)勢，又依靠企業(yè)在成果轉(zhuǎn)化、研發(fā)中試、企業(yè)管理、市場經(jīng)營等方面的綜合實力，極大促進光纖傳感產(chǎn)業(yè)的規(guī)模化發(fā)展。

“烽理模式”的快速推進，使武漢理工光科股份有限公司成為我國光纖傳感領(lǐng)域規(guī)模最大、全球領(lǐng)先的光纖傳感產(chǎn)品研發(fā)與制造企業(yè)。2016年11月1日，公司在創(chuàng)業(yè)板首發(fā)上市，成為我國光纖傳感領(lǐng)域第一家主板上市公司，為“武漢·中國光谷”的光纖傳感技術(shù)產(chǎn)業(yè)在國內(nèi)確立領(lǐng)先地位奠定了堅實基礎(chǔ)。

永無止境，探索智能未來

姜德生始終認為技術(shù)應(yīng)該自主創(chuàng)新，“不跟著別人的腳步走，才能有新的突破”。

我國重大基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、國家戰(zhàn)略任務(wù)與重點工程實施等領(lǐng)域，迫切需要能夠承載幾十萬甚至上百萬個傳感器、監(jiān)測距離長達幾十甚至上百公里的大容量、長距離、多參量、高可靠的傳感網(wǎng)絡(luò)。

傳統(tǒng)光、電傳感網(wǎng)絡(luò)都難以滿足這些要求，已成為制約上述領(lǐng)域快速發(fā)展的最大瓶頸。研究新型大容量光纖傳感網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)全時全域全天候的實時監(jiān)測，成為姜德生新的研究目標。

近10年來，他帶領(lǐng)團隊緊緊圍繞“大容量、低損耗陣列光柵的動態(tài)、連續(xù)、高效、精密制備”這個困擾國內(nèi)外多年、一直沒有得到很好解決的技術(shù)難題，組織技術(shù)攻關(guān)，突破了系列關(guān)鍵技術(shù)，取得了具有世界領(lǐng)先水平的研究成果，形成了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的全套制備方法、工藝和裝備（該技術(shù)2019年獲國家技術(shù)發(fā)明二等獎），發(fā)明了拉絲塔單脈沖掩模法動態(tài)制備光柵的方法和工藝，研制了專用低損耗光敏光纖預(yù)制棒，研發(fā)了大容量陣列光柵無應(yīng)力并帶成纜技術(shù)和裝備等。在國際上，他和團隊首次工業(yè)化生產(chǎn)出單根光纖超過10萬個光柵的大容量低損耗陣列光柵，并形成大容量、高精度的溫度、應(yīng)變、振動等多參量光柵陣列傳感網(wǎng)絡(luò)，為大型基礎(chǔ)設(shè)施、重大裝備等領(lǐng)域安全監(jiān)測與智能化提供了大容量、長距離、多參量、高可靠的傳感網(wǎng)絡(luò)支撐。

新型大容量光柵陣列傳感網(wǎng)絡(luò)，顛覆了傳統(tǒng)傳感網(wǎng)絡(luò)的概念，為眾多行業(yè)提供了“大容量、長距離、多參量、高可靠”數(shù)據(jù)采集、信息處理手段，為不同行業(yè)提供了多種智能化解決方案。湖北省正在建設(shè)的特大工程項目——鄂州花湖機場的智能跑道就運用了最新的光纖傳感技術(shù)成果。

“我們在花湖機場東西兩條跑道安裝了近5萬個光柵陣列傳感器，能最大程度、最密集地利用光纖傳感獲取信息，將數(shù)據(jù)及時地傳送回處理平臺，為實現(xiàn)機場跑道智能化運行奠定堅實的基礎(chǔ)。”姜德生說，“未來我們還將把這項技術(shù)運用到智能高速公路、智慧地鐵中，光柵陣列傳感網(wǎng)絡(luò)將在物聯(lián)網(wǎng)、智能化時代大放異彩。”

“成于創(chuàng)新，立于應(yīng)用，勝在交叉，不懈追求。”今年已經(jīng)72歲的姜德生，仍奔波在技術(shù)創(chuàng)新的第一線。