本月初,华为首席执行官任正非在接受《人民日报》采访时提及了两位他欣赏的科学家,一位是农业生物化学家罗登义,一位是今天要分享的地球物理学家黄大年。
小时候的黄大年在爸爸妈妈讲的李四光、爱迪生、瓦特等科学家和发明家的故事长大,小脑瓜儿里装满了科学知识。国家恢复高考,他用三个月的时间,一边上班,一边在夜晚复习,考上了长春地质学院(现吉林大学)。
2009年,黄大年听从祖国“千人计划”的召唤,舍弃在英国的名誉地位和优裕生活,毅然回国。他带领研发团队重点攻关国家急需的“地球深部探测仪器”,这种设备就像一只“透视眼”,能探清地下深层的矿产、海底的隐伏目标,对国土安全具有重大价值。黄大年团队打破了国外对这类高端装备的长期垄断和对我国的禁运,敲开了“地球之门”,为我国的“巡天、探地、潜海”填补了多项关键技术空白。
翻开这本由党建读物出版社和接力出版社联合出版的“中华先锋人物故事汇”系列丛书中的《黄大年:给地球做CT检查的科学家》,一起了解黄大年用科技报国的感人故事。
黄大年从小就跟着地质队四处辗转,经常搬家、转学,对地质勘探熟悉得跟自己的手指头一样。地质队员要靠双脚在野外作业。爬山越岭,风餐露宿,还要忍受雨浇日晒、蚊虫叮咬、毒蛇偷袭……艰苦、危险、劳累跟黏在身上的衣服似的,脱也脱不掉。
黄大年上飞机做航空物探之前,父亲黄方明要求他先通过一系列基础的地质勘探训练。黄大年理解爸爸的用心,先干地面勘探,吃点苦,历练历练,是对他“残酷的爱”。因此,黄大年曾背上帆布工具袋,带上罗盘、工具锤、放大镜“三大件”,走进六万大山。
那时,黄大年身上的背袋里,每天都要装着沉重的石头——矿石样品,走路爬山,还要带上咸菜和饭。夏天酷热,他天天中午吃的都是馊饭。
虽然很苦,可他还是苦活累活抢在前。槽探、浅井、坑探,测量岩石方位,看山脉走向,观察石头斜度,黄大年工作起来就像数自己的手纹一样细致。他将每平方公里的勘探地划成“豆腐块”,十平方米一大块,五平方米一小块,再分成更小的格子,一个格子一个格子地找矿。扛着沉重的磁秤仪跋山涉水,虽然总是累得气喘吁吁,可黄大年还是严格依规勘探,每天一百二十个测点,随山过山,随水过水,决不绕行。记录好每一个数据后,他还要分析地质,计算参数,工工整整地填在表格里。
再苦再累也压不垮黄大年和地质队员们,他们总是保持着乐观精神,山谷里总是回荡着《勘探队员之歌》——
是那山谷的风,吹动了我们的红旗。
是那狂暴的雨,洗刷了我们的帐篷。
我们有火焰般的热情,战胜了一切疲劳和寒冷。
背起了我们的行装,攀上了层层的山峰。
我们满怀无限的希望,为祖国寻找出富饶的矿藏。
是那天上的星,为我们点燃了明灯。
是那林中的鸟,向我们报告了黎明……
歌声渐渐消逝,回到母校的黄大年看着“三大件”发呆——地质队员的勘探工作太艰苦、太原始了。如果有一种像给骨骼拍片子的X光机那样的仪器,简单一照,就能把地球看个透,不用再爬山越岭,一寸一寸地测量,那该多好啊!
一个童话般的想法在黄大年脑子里渐渐形成——给地球做CT,通过移动探测技术,快速扫 描地下或者水下区域,无论是矿藏还是水下目标,都逃不过这只“法眼”。
但是,航空物探黄大年干过,坐在飞机上进行物探,风险很大,特别是在高山、丘陵、沼泽等复杂地形环境里,有些地质队员因此遭遇了不幸,而且在飞机上物探的效率和效果也不是很好。
如果研制无人机进行航空重力探测,就可以测量出不同地区的重力效应变化,绘制出地下密度分布图,能够很容易探测出地下空洞、非金属矿藏。这个研究成果既可以应用到石油、矿产资源勘探等民用领域,也可以应用到地下防空洞探测、水下目标探测等军事领域。
于是,黄大年坚定了方向,回到母校的第一个研究项目就是无人机。无人机物探一旦实现,很快就可以建立起海陆空三维立体移动探测平台,海上有无人船,陆地有无人车,空中有无人机。
“我能修车,会拉琴,就能造无人机。”对无人机了解很少的黄大年,在这个领域几乎是从零做起,可他总是乐观面对。
有了积极的态度,下一步就得动起脑,迈开腿,真正干起来。
“没样机……我们怎么开始啊?”学生张代磊为难地看着黄老师。
“这好办,”黄大年冲张代磊眨了下眼,一副神秘的表情,“商店里有……”
张代磊有点发蒙:“那是玩具。”
“玩具?”黄大年认真了,“爱迪生的很多发明,不就是从玩中得来的吗?”
之后,一连几个月,黄大年的身影经常在无人机模型店里出现。他看看这架,再摸摸那架,上看下看,左瞧右瞧,引起了销售员的注意。
“先生,您要选哪一款?”销售员过来问黄大年。不等黄大年回答,销售员便机关枪似的说起来:“我会为您介绍——这一款,是美国四轴无线遥控,能航拍,航程远。这一款,智想牌的四轴遥控,耐摔,航程远。这一款,是瑞克牌的多轴无线遥控……”
“我……我……先看看,看看。”黄大年支支吾吾。
第二天,销售员见说“看看”的那个人又来了,还是左看右看,就是不买。
到闭店时间了。
销售员走到黄大年面前问:“先生,你已经看了这么多天了,还是给孩子买一架吧!”
被逼得没办法,黄大年最后只好自己掏钱,把模型抱回办公室。
隔天,学生们来到黄老师的办公室,怔住了,办公桌上摆满了大大小小的零件。
图片来源:新华社
周帅叫了起来:“黄老师怎么把无人机给拆了?”
“你不懂了吧?”袁志毅说,“想想大发明家爱迪生,不是把闹钟给拆了,才研究出铁路信号灯自动报时器的吗?”
张代磊拿起一个零件琢磨:“黄老师要研制自己的无人机。”
“你们说得对。”正当博士生们议论的时候,黄大年走进来了,“我们要研制出中国自己的物探无人机。有了无人机航空物探,就可以一边干活儿,一边坐在机场喝咖啡,等咖啡喝完了,活儿也干完了!”
学生们默默点头。
黄大年接着说:“但前提是安全可靠的无人机平台和高精度探测仪器的完美结合。”
张代磊问:“老师,使用无人机进行物探是个很复杂的工程吧?”
“是的,”黄大年说,“不是把仪器挂到飞机上 就算完事。搭载方式、搭载位置都要了解,还要懂通信控制,懂测量质量监控,才能高效完成工作。 你愿意做这个研究吗?”
“当然愿意。”张代磊的手攥成拳头。
黄大年说:“好!那我就请一位澳大利亚老师,你跟他好好学学通信和中继。”
“谢谢老师!”张代磊表决心,“黄老师放心, 我一定能学好。”
周帅挤到黄大年面前问:“那我呢?”
黄大年说:“你不是拿不准博士阶段研究什么吗?”
周帅拿着无人机螺旋桨说:“我觉得自己动手能力强,对无人机挺感兴趣,想要在这方面下下功夫。”
“太好啦!”黄大年拍了下周帅的肩膀说,“兴趣是走向成功的开始。既然你对无人机感兴趣,读博阶段就研究无人机。”
黄大年说做就做,立即给周帅买了航模,送他去培训,还出资上万元帮他考取无人机驾驶员 执照。
“哈!”成为持有执照的无人机驾驶员,周帅高兴坏了。
从此,黄大年团队在无人机领域进行研发,几年时间就攻破了一个又一个难关,取得了一个又一个世界领先的成果。为了科研成果更好地向产品转化,2016年,他们在宁波余姚成立了宁波翔羽无人机科技有限公司,大力推广无人化地球物理探测技术。在此基础上还成立了“大年科技”,黄大年亲自培养的地球物理专业博士生、硕士生和一批国内顶尖航空院校毕业的研发人员,组成了研发团队。他们成功研制了重载荷物探专用无人直升机工程样机,开发了重载荷无人机物探应用技术,不仅提高了我国物探无人机自主研发的能力,还填补了国内无人机大面积探测、地球深部探测等方面的技术空白。
图片来源:新华社
在黄大年的组织下,无人直升机、无人固定翼飞机和无人飞艇,都成功地加入了中国航空物探的队伍。
这天,晴空万里,天蓝得透亮。“大年科技·海东青”无人机搭载多参数环境监测设备,按计划起飞,对浙江某化工厂做安全环境场景巡查。无人机对现场进行实时监测,对该化工厂的常规监测数据进行补充,温度、湿度、臭氧、挥发性有机 化合物等参数实时显示在操作平台屏幕上。
“成功啦!成功啦——”
人们欢呼起来。
黄大年望着在天空飞行的无人机,冷静地说:“这仅仅是开始……‘大年科技’最擅长的是什么?是我们身上的监测因子、探测基因。但仅有这些是不够的,对无人机行业来说,我们可能是一名新兵,对前沿大数据系统来说,我们还需要深耕。”
嗡嗡嗡……无人机越飞越高,越飞越高,消失在了阳光中……
“中华先锋人物故事汇”系列
秦文君、徐鲁、汤素兰、李东华、葛竞 等著
接力出版社和党建读物出版社联合出版的“中华先锋人物故事汇”系列自2019年上市以来,已累计出版101种,发行千万册。该书选取了新中国成立以来不同领域、不同战线上平凡而伟大的时代先锋,包括科学家、文学家、医护人员、工人、农民等,将先锋们的感人故事以孩子喜欢的方式讲给他们听,帮助他们培根铸魂,扣好人生第一粒扣子,奠定受益终身的精神底色。