新华日报：在实验室里埋头做着航空航天梦

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新华日报：在实验室里埋头做着航空航天梦

时间：2015-10-23来源：航空学院点击：32

【编者按】重点实验室是科技创新体系的重要组成部分，是国家或省级组织高水平基础研究和应用基础研究、聚集和培养优秀科学家、开展高层次学术交流的重要基地。2015年10月22日发行的《新华日报》刊登《重点实验室，离我们生活有多远》的专题报道，其中以大篇幅报道介绍到我校机械结构力学及控制国有重点实验室，现全文转载。

在实验室里埋头做着航空航天梦

玉兔探月、歼10冲天，还有一些尚不能公开报道的国家重点科技工程，都有南京航空航天大学机械结构力学及控制国有重点实验室的功劳。科技引领着人类走向未来，把很多看似神奇的事情变成现实；科技也是一个国家的核心竞争力所在，尖端科技堪称“国之重器”。那么活跃在南航“国重”里的，是一群什么样的科学家？南航教授、实验室主任熊克说：“科学家也是普通人，和你周围的人没有什么差别，也许就像你的同事，甚至像你的亲朋好友。”

“国家队”里，很多故事不能说

走在实验室走廊，透过两边的落地玻璃门窗，房间里的电脑、实验设备和正在工作的科学家一览无余，如果你想看影视剧里那种场面，一群科学家穿着白大褂、戴着护目镜，操作着各种造型奇特的仪器，一会儿这里发出闪光，一会儿那里腾起烟雾，那你一定会失望，因为这里很安静，便装的科学家们男女老少、高矮胖瘦“款式”齐全，撒到大街上没人会觉得他们和普通人有什么不同。如果不是事先说明，外人不会想到这里是航空航天领域的前沿技术研究基地之一。南航科技处的石峰老师告诉记者，国家在某个领域只设立一个国家级重点实验室，因此“国重”可以说是相关领域的“国家队”，参与了很多重大的国家项目。

在嫦娥三号登月计划中，玉兔月球车的光谱仪是扫描月球的“眼睛”，而开启和关闭这只眼睛的，正是该实验室由中科院院士、南航教授赵淳生团队研发的超声电机，其重量只有普通电机的1/10,直径仅有30毫米，能抗-120℃至180℃的温度。当“玉兔”完成了试验任务后，南航收到了兄弟单位的感谢信。

在纪念抗战胜利70周年阅兵式上编队飞过天安门城楼的歼10战机，采用了长江学者、南航教授郭万林团队研发的三维损伤容限设计，使机体结构性能达到国际先进水平，其核心理论被称作“郭氏理论”。要知道，俄罗斯总统普京的专机不能在欧洲的很多机场降落，与这方面设计达不到国际标准有相当大的关系。

前沿科技，搭建科幻般的世界

郭万林教授研究的是世界尺寸最小、时间最短、做功最轻的领域――纳尺度物理力学世界。纳米、飞秒和安焦这些单位，光是数小数点后面有几个零就足以让普通人头晕眼花。在那个世界里，一切物质都是分子、原子、质子、电子等等，万物平等，它们的特性如热、磁、光、热还有机械能可以互相转换，这个世界有一个专门的名词“局域场”。

“举个例子，电脑CPU是用电的原理运算，而硬盘是用磁的原理存储，如果在量子物理层面实现某种电磁转化，那么CPU既能运算，又能存储，人类就会发生一场数据革命。”郭万林教授说。

局域场的某个角落，也是没有硝烟的战场，例如在军事领域有这样一种设想，航母在面临导弹攻击时，可以发射全谱段电磁波形成保护盾，导弹飞入保护范围就会失去目标，而如果可以实现局域场信号转换，利矛就可以攻破坚盾。

你能想象姑娘们做个美甲就可以把手机嵌在指甲上吗？实验室结合理论预测和实际观测判断，在电子束的击打下，二硫化钼转变成一条只有0.35纳米的纳米带。2014年，美国橡树岭国家实验室连同美日两国18位科学家将这一预测发展为可控技术，英国权威杂志Nature Nanotechnology特意邀请郭教授为这一技术发展撰写新闻评论。这意味着全球的制造技术即将突破10纳米极限，在可穿戴设备方兴未艾时，可嵌入设备已经起步。而对人类来说，也许意味着人和机器的融合，在未来，人的定义也许会因为这种融合而改写。

石墨烯中的波动势，这8个字平淡无奇，但有可能引发新的能源技术。根据此前的实验报道，水流在流过碳纳米材料时会产生电流，但在郭万林团队发现这是电极本身的效应，与碳纳米材料无关，澄清了十多年的混乱认识。他们更意外发现石墨烯放入水中或从水中取出的一瞬间产生的电压激增，这个现象启发了新的研究，使实验室发展了有200多年历史的双电层动电理论，它的最简单应用，是把涂了石墨烯的空心球扔到海里，海浪沿球表面的石墨烯起伏就可以发电。而且，他们实验发现在石墨烯表面拖动液滴也能发电，并称之为拽势。利用拽势，毛笔书写的笔画可以产生不同方向和大小的电压，可感知、辨识书划；也可以用拽势收集雨滴的能量并转化成电能。目前，他们正在进一步提高这类新型发电原理的发电量和发电效率。也许不久的将来，我们就能把空气中的热量直接转化成电能。

科学技术，引导着人类的未来

在这个国家重点实验室采访，当记者就一些科研项目试图了解更多细节时，没有人肯多说，大家都知道这个话题涉及国家安全，字字千钧。事实上，在这里工作要比在普通科研机构更能耐得住寂寞，因为很多研究成果是不能写成论文发表，科研人员在评定职称、收入定级上就会受到影响，当一项成果得到应用时，一批人却需要深藏功与名。

上个月，中国工程院院长周济在南京作了一场报告解读“中国制造2025”，报告称，中国在很多重要领域接近甚至达到了国际最先进水平，但整体实力上与发达国家仍有不小差距，通过30年的努力，中国有望引领全球制造业。

要赶超，就要比领跑者更辛苦。熊克告诉记者，有些承担国家重要任务的科研单位明确提出工作时间是611（每周工作6天，每天工作11小时）、白加黑（白天加夜晚），这是中国科技工作者当前拼搏的现状，有些技术花多少钱也买不来，必须自己手里攥有。而在“南航国重”，整个团队以一种“奔跑”的姿态在运行。熊克说：“不光是我们，全中国的科技界都在奔跑。对搞科研的人来说，智商是重要的，而全神贯注地投入，持之以恒地行动更加重要，如果没有更多的付出，我们怎么可能花几十年走过别人上百年的路？” 实习生熊思雨本报记者王宏伟

――转自南航新闻网

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