一、航空學(xué)院為什么亟需開(kāi)展“1→0”反向基礎(chǔ)問(wèn)題的研究
(一)開(kāi)展“1→0”反向基礎(chǔ)問(wèn)題研究是適應(yīng)航空科技發(fā)展的需要。強(qiáng)大的基礎(chǔ)研究、原始創(chuàng)新和高水平科技人才培養(yǎng)能力是科技強(qiáng)國(guó)的必備元素,航空是科技強(qiáng)國(guó)建設(shè)的重要組成部分。長(zhǎng)期以來(lái),我國(guó)航空科技按照消化吸收再創(chuàng)新的思路,推動(dòng)航空裝備取得了系列化自主研制的豐碩成果(“1”),但是“知其然,而不知其所以然”的情況依然存在,一定程度上制約著航空科技引領(lǐng)發(fā)展的步伐。比如,由于對(duì)飛機(jī)結(jié)構(gòu)振動(dòng)疲勞問(wèn)題機(jī)理認(rèn)識(shí)不足,通常以增加阻尼的方式來(lái)避免機(jī)身局部開(kāi)裂,但是無(wú)法從根本性解決問(wèn)題,導(dǎo)致新機(jī)研制振動(dòng)疲勞情況頻發(fā);再比如,由于對(duì)民用飛機(jī)適航條例背后所蘊(yùn)含的安全性問(wèn)題本質(zhì)和適航符合性驗(yàn)證機(jī)理的認(rèn)識(shí)不清,導(dǎo)致國(guó)產(chǎn)民用大飛機(jī)適航取證時(shí)間過(guò)長(zhǎng)(長(zhǎng)期受制于FAA和EASA國(guó)際認(rèn)證限制),制約了民用飛機(jī)國(guó)產(chǎn)化率的提升。這些問(wèn)題歸根到底都是基礎(chǔ)研究不足導(dǎo)致的。因此,開(kāi)展“1→0”反向基礎(chǔ)問(wèn)題研究,通過(guò)回溯科學(xué)本源,解決核心科學(xué)問(wèn)題(“0”),是實(shí)現(xiàn)航空科技自主迭代和創(chuàng)新超越的必然需要。針對(duì)這些情況,國(guó)家層面打了一套“組合拳”,進(jìn)一步強(qiáng)化航空科技領(lǐng)域基礎(chǔ)研究,如國(guó)家自然科學(xué)基金委設(shè)立航空運(yùn)載工程學(xué)科方向,基金委與工信部共同設(shè)立大飛機(jī)基礎(chǔ)研究聯(lián)合基金,推動(dòng)中航工業(yè)集團(tuán)加入企業(yè)創(chuàng)新發(fā)展聯(lián)合基金等。
(二)開(kāi)展“1→0”反向基礎(chǔ)問(wèn)題研究是強(qiáng)化學(xué)校行業(yè)特色的需要。航空作為學(xué)?!叭健碧厣闹匾M成部分,先后書(shū)寫(xiě)了我國(guó)航空史上的多個(gè)“第一”,深度參與了幾乎所有重點(diǎn)航空型號(hào)的研制,并培養(yǎng)了中國(guó)航空領(lǐng)域60%以上的重大型號(hào)總師/副總師。取得這些成就與學(xué)校長(zhǎng)期堅(jiān)持做好型號(hào)關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)的同時(shí),更注重基礎(chǔ)研究密不可分。比如,在我國(guó)自行研制第一架?chē)姎馐斤w機(jī)殲教1尾翼顫振、第一代運(yùn)載火箭重入大氣層搖擺等問(wèn)題攻關(guān)中,黃玉珊教授等深入研究自激振動(dòng)理論,創(chuàng)建分析和模型實(shí)驗(yàn)方法,編寫(xiě)了我國(guó)氣動(dòng)彈性力學(xué)的第一本著作,為國(guó)家培養(yǎng)了第一批氣動(dòng)彈性專(zhuān)業(yè)人才,為后續(xù)型號(hào)研制過(guò)程中相關(guān)問(wèn)題的解決奠定了技術(shù)基礎(chǔ)與人才的儲(chǔ)備。再比如,我校推動(dòng)雙三角翼布局原理突破,研究成果運(yùn)用于改型后的殲7,使得該型飛機(jī)氣動(dòng)性能達(dá)到了二代機(jī)的極致,比肩美國(guó)的三代名機(jī)F-16A,讓學(xué)校成為我國(guó)航空主戰(zhàn)裝備研制史上唯一的高校副總師單位。面向未來(lái),為了更好更深入地服務(wù)強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略,學(xué)校就必須在保持系統(tǒng)整機(jī)能力強(qiáng)的基礎(chǔ)上,強(qiáng)化“三航”特色,進(jìn)一步深耕基礎(chǔ)研究,破解型號(hào)背后的基礎(chǔ)科學(xué)難題。
(三)開(kāi)展“1→0”反向基礎(chǔ)問(wèn)題研究是重振學(xué)院獨(dú)特優(yōu)勢(shì)的需要。航空學(xué)院作為我國(guó)最早開(kāi)展航空教育和科學(xué)研究的單位,為航空領(lǐng)域培養(yǎng)了一大批領(lǐng)軍人才,解決了一系列型號(hào)關(guān)鍵難題。但隨著航空領(lǐng)域院所高水平人才不斷儲(chǔ)備和科技創(chuàng)新能力日趨完善,學(xué)院師資隊(duì)伍中非航空專(zhuān)業(yè)背景教職工占比逐漸提高,導(dǎo)致學(xué)院支撐工業(yè)部門(mén)解決裝備研制關(guān)鍵問(wèn)題的能力和貢獻(xiàn)呈下降趨勢(shì),創(chuàng)新引領(lǐng)性科研成果有限,行業(yè)領(lǐng)軍人才面臨斷層風(fēng)險(xiǎn),長(zhǎng)期無(wú)牽頭國(guó)家獎(jiǎng)產(chǎn)出。航空技術(shù)未來(lái)要實(shí)現(xiàn)跨越發(fā)展,就必須以數(shù)、物、化等基礎(chǔ)學(xué)科以及力學(xué)、材料、計(jì)算機(jī)、電子信息等工程學(xué)科的進(jìn)步為基礎(chǔ),系統(tǒng)解決眾多“0”的問(wèn)題。正如王海峰院士談到,發(fā)展未來(lái)的高性能協(xié)同作戰(zhàn)無(wú)人機(jī)迫切需要突破“氣-控-隱”一體化無(wú)人機(jī)平臺(tái)總體技術(shù)及其它關(guān)鍵技術(shù),但其背后蘊(yùn)含的則是無(wú)尾氣動(dòng)布局的縱橫向穩(wěn)定性與解耦控制等基礎(chǔ)性問(wèn)題。因此,航空學(xué)院要以航空裝備研制需求為牽引,開(kāi)展回溯性科學(xué)問(wèn)題研究,充分發(fā)揮基礎(chǔ)研究和“三航”領(lǐng)域支撐學(xué)科全的優(yōu)勢(shì),“理技”協(xié)同、雙向發(fā)力,釋放技術(shù)原始創(chuàng)新策源潛能。這不僅是航空學(xué)院未來(lái)保持行業(yè)優(yōu)勢(shì)、可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵,也能為數(shù)統(tǒng)、化學(xué)、材料、電子信息、自動(dòng)化等專(zhuān)業(yè)學(xué)院特色化發(fā)展賦能。同時(shí),這些探索實(shí)踐后續(xù)可復(fù)制推廣到航天、航海等領(lǐng)域,為學(xué)?!叭健币I(lǐng)發(fā)展路徑的高質(zhì)量實(shí)施夯實(shí)基礎(chǔ)。
二、航空學(xué)院系統(tǒng)推動(dòng)“1→0”問(wèn)題研究的探索與實(shí)踐
(一)開(kāi)展深入研討,凝聚廣泛共識(shí)。2023年5月25日,校黨委書(shū)記李言榮院士在《學(xué)習(xí)貫徹習(xí)近平新時(shí)代中國(guó)特色社會(huì)主義思想主題教育理論學(xué)習(xí)集中交流會(huì)暨專(zhuān)題黨課》上指出,理科要開(kāi)展問(wèn)題導(dǎo)向、目標(biāo)導(dǎo)向、技術(shù)導(dǎo)向的定向性基礎(chǔ)研究,即開(kāi)展“1→0”問(wèn)題研究。會(huì)后,學(xué)院組織班子成員、骨干教師反復(fù)學(xué)習(xí)領(lǐng)會(huì)“1→0”問(wèn)題內(nèi)涵,結(jié)合學(xué)院實(shí)際深入研討如何開(kāi)展“1→0”問(wèn)題研究。大家一致認(rèn)為,航空學(xué)院是我校“航空宇航科學(xué)與技術(shù)”學(xué)科的牽頭建設(shè)單位,校內(nèi)編號(hào)1院,這意味著在持續(xù)鞏固學(xué)校在航空領(lǐng)域獨(dú)特優(yōu)勢(shì)進(jìn)程中,航空學(xué)院必須首當(dāng)其沖,充分發(fā)揮教職工行業(yè)背景支撐強(qiáng)、系統(tǒng)集成工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)豐富的優(yōu)勢(shì),引導(dǎo)大家注重“回頭看”,開(kāi)展有組織的、以工程需求為導(dǎo)向的基礎(chǔ)研究。
(二)加強(qiáng)頂層謀劃,多措并舉有組織營(yíng)造氛圍。學(xué)院通過(guò)優(yōu)化師資隊(duì)伍結(jié)構(gòu)、改革科研管理模式、強(qiáng)化激勵(lì)保障等多個(gè)維度的措施,系統(tǒng)推動(dòng)“1→0”問(wèn)題研究。在隊(duì)伍結(jié)構(gòu)優(yōu)化方面,針對(duì)學(xué)院教職工主要以力學(xué)、機(jī)械類(lèi)專(zhuān)業(yè)為主,無(wú)法較好適應(yīng)航空科技向信息化、智能化快速演進(jìn)所導(dǎo)致的科研口徑窄,工作主要局限于氣動(dòng)布局、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與強(qiáng)度分析等傳統(tǒng)方向,基礎(chǔ)理論突破難等問(wèn)題,學(xué)院在師資引進(jìn)過(guò)程中重點(diǎn)向控制、信息學(xué)科傾斜,圍繞優(yōu)秀青年人才重點(diǎn)培育新團(tuán)隊(duì),鼓勵(lì)挖掘飛行器智能化發(fā)展中的核心基礎(chǔ)問(wèn)題。同時(shí),針對(duì)力學(xué)學(xué)科,重點(diǎn)引進(jìn)國(guó)家級(jí)青年人才或水平相當(dāng)者,通過(guò)將這些具有較高基礎(chǔ)研究水平的青年教師補(bǔ)充到工程經(jīng)驗(yàn)豐富、行業(yè)特色鮮明的“老團(tuán)隊(duì)”,從而有效提升團(tuán)隊(duì)基礎(chǔ)研究的氛圍和能力。在科研管理模式方面,改變以往學(xué)院科研管理上傳下達(dá)的模式,強(qiáng)化有組織科研,在重大重點(diǎn)任務(wù)論證階段,由科研副院長(zhǎng)組織、骨干教授技術(shù)負(fù)責(zé),通過(guò)跨方向、跨學(xué)科凝聚優(yōu)勢(shì)力量,組建IPT團(tuán)隊(duì)爭(zhēng)取航空重大工程重點(diǎn)項(xiàng)目。目前,在科研副院長(zhǎng)李斌的組織下,韓忠華教授牽頭,以翼身融合飛機(jī)團(tuán)隊(duì)為核心骨干,打破團(tuán)隊(duì)間的壁壘,吸納其他優(yōu)勢(shì)力量,正在以翼身融合驗(yàn)證機(jī)為基礎(chǔ),圍繞低音爆超音速飛行的前沿需求,深入論證相關(guān)核心基礎(chǔ)科學(xué)問(wèn)題,積極爭(zhēng)取國(guó)家自然科學(xué)基金委重大項(xiàng)目的立項(xiàng)機(jī)會(huì)。在激勵(lì)保障機(jī)制方面,一是通過(guò)在崗位考核中對(duì)外出掛職教師給予適當(dāng)?shù)墓ぷ髁繙p免,年度考核中對(duì)重大項(xiàng)目論證過(guò)程工作量給予認(rèn)定,多方面激勵(lì)教職工安心掛職、專(zhuān)心參與重大重點(diǎn)項(xiàng)目論證。二是依托飛行器基礎(chǔ)布局全國(guó)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,實(shí)施博士生選拔定題招生,即由行業(yè)院所根據(jù)型號(hào)研制中的問(wèn)題出題,導(dǎo)師和學(xué)生自由競(jìng)爭(zhēng)揭榜答題(該指標(biāo)不占用學(xué)院核撥的招生指標(biāo))。近兩年,學(xué)院已投入十多個(gè)博士生指標(biāo),用于該類(lèi)行業(yè)問(wèn)題導(dǎo)向的基礎(chǔ)研究。
(三)拓展校企交流合作渠道,創(chuàng)造挖掘行業(yè)問(wèn)題的機(jī)會(huì)。開(kāi)展“1→0”問(wèn)題研究,找到正確的“1”是關(guān)鍵,而“1”就隱藏在工程實(shí)踐中。針對(duì)學(xué)院近些年引進(jìn)的青年教師占比越來(lái)越大,但多數(shù)缺乏行業(yè)背景,工程實(shí)踐經(jīng)歷有限,同時(shí)科研方向主要集中于氣動(dòng)與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方向,合作口徑窄等問(wèn)題,學(xué)院積極搭建教師與行業(yè)院所專(zhuān)家交流的平臺(tái),深化與飛行器核心系統(tǒng)研制院所的合作。通過(guò)院領(lǐng)導(dǎo)帶領(lǐng)青年教師走訪(fǎng)中航工業(yè)、中國(guó)商飛、中電科等集團(tuán)下屬院所,特別是以往與學(xué)院科研合作較少的單位,開(kāi)展學(xué)術(shù)交流,幫助青年教師拓展行業(yè)資源,為他們創(chuàng)造深入接觸行業(yè)問(wèn)題的機(jī)會(huì)。目前,青年教師們除了與一飛院、成都所、強(qiáng)度所等合作外,與中航工業(yè)自控所、計(jì)算所等的交流也日益頻繁,一大批行業(yè)專(zhuān)家參與了青年教師們研究生的論文開(kāi)題、答辯等。同時(shí),借助牽頭論證國(guó)家自然科學(xué)基金委工材學(xué)部交通運(yùn)輸學(xué)科處(E12)航空運(yùn)載工程領(lǐng)域基礎(chǔ)研究的關(guān)鍵詞、優(yōu)先發(fā)展方向等契機(jī),組織青年教師與行業(yè)資深專(zhuān)家一起研討,凝練航空科技關(guān)鍵基礎(chǔ)問(wèn)題。此外,學(xué)院還緊抓中國(guó)商飛-西工大大飛機(jī)研究院建設(shè)契機(jī),有組織到商飛去找問(wèn)題,目前已針對(duì)C909、C919持續(xù)改進(jìn)的需求,梳理出了3大方向的6個(gè)問(wèn)題,并組建“以老帶新”的項(xiàng)目制團(tuán)隊(duì)開(kāi)始重點(diǎn)攻關(guān)。
(四)大力推進(jìn)青年教師行業(yè)掛職,鍛造定向性基礎(chǔ)研究能力。扎根行業(yè)設(shè)計(jì)院所,深入工程一線(xiàn)親身實(shí)踐,是快速找到“1”的捷徑。學(xué)院加大力度推動(dòng)青年教師到主機(jī)院所掛職鍛煉,僅本學(xué)期開(kāi)學(xué)至今,已有5位青年教師主動(dòng)提出赴中航工業(yè)主機(jī)院所掛職的申請(qǐng),其中4人為國(guó)家級(jí)青年人才。目前,學(xué)院青年教師已逐漸形成赴行業(yè)掛職鍛煉的氛圍。2021年以來(lái),學(xué)院累計(jì)選派17人赴行業(yè)院所掛職,實(shí)現(xiàn)了航空三大主機(jī)設(shè)計(jì)所(院)的全覆蓋,其中5人已被納入學(xué)?!扒嗄杲處煱倜値熍囵B(yǎng)工程”。他們?cè)趻炻氬憻掃^(guò)程中深入了解了航空行業(yè),找到了適合自己的“1”。例如:國(guó)家級(jí)青年人才李永波赴中航工業(yè)成都所掛職的一年期間,通過(guò)深度參與型號(hào)研制,不僅個(gè)人對(duì)航空的認(rèn)識(shí)得到了快速提高,更重要的是找到了飛機(jī)機(jī)電系統(tǒng)故障增強(qiáng)診斷問(wèn)題。一年掛職期滿(mǎn)后,他又主動(dòng)提出再延長(zhǎng)掛職一年;新進(jìn)準(zhǔn)聘副教授汪存顯在中航工業(yè)一飛院掛職期間,結(jié)合自身在復(fù)合材料沖擊動(dòng)力學(xué)方面的基礎(chǔ)研究積累,承擔(dān)了某重點(diǎn)型號(hào)復(fù)合材料功能前緣結(jié)構(gòu)抗沖擊輕量化設(shè)計(jì)的問(wèn)題,個(gè)人也因此榮立三等功。
三、航空學(xué)院持續(xù)深入推進(jìn)“1→0”問(wèn)題研究的思考
(一)持續(xù)推進(jìn)“1→0”問(wèn)題研究,需要強(qiáng)化團(tuán)隊(duì)意識(shí),樹(shù)牢系統(tǒng)思維。當(dāng)前,盡管學(xué)院層面上已經(jīng)對(duì)開(kāi)展“1→0”問(wèn)題研究的意義有了較深刻的領(lǐng)悟,但不少團(tuán)隊(duì)的認(rèn)識(shí)還不夠深入,主動(dòng)意識(shí)還不強(qiáng)。一方面,由于這些團(tuán)隊(duì)普遍具有較強(qiáng)的行業(yè)特色,短期內(nèi)科研任務(wù)飽滿(mǎn),不僅團(tuán)隊(duì)帶頭人對(duì)長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展的系統(tǒng)性思考不足、危機(jī)感不強(qiáng),團(tuán)隊(duì)甚至存在“小富即安”的思想,承擔(dān)低水平、重復(fù)性、純服務(wù)型科研項(xiàng)目的現(xiàn)象普遍存在。這就需要學(xué)院主動(dòng)作為,為團(tuán)隊(duì)的發(fā)展問(wèn)診把脈,強(qiáng)化團(tuán)隊(duì)帶頭人帶領(lǐng)大家謀發(fā)展的意識(shí)和責(zé)任感,引導(dǎo)團(tuán)隊(duì)成員做團(tuán)隊(duì)建設(shè)的參與者而不是旁觀(guān)者,深刻理解開(kāi)展“1→0”問(wèn)題研究對(duì)團(tuán)隊(duì)可持續(xù)發(fā)展的作用和意義,并付諸實(shí)踐。另一方面,學(xué)院大多數(shù)團(tuán)隊(duì)由具有一定師承關(guān)系的成員組成,學(xué)科專(zhuān)業(yè)窄、研究方向相似度高,已不適應(yīng)當(dāng)前航空科技創(chuàng)新向多學(xué)科深度交叉融合發(fā)展的形勢(shì)要求,系統(tǒng)解決工程實(shí)踐中核心基礎(chǔ)問(wèn)題的能力不足,亟需優(yōu)化團(tuán)隊(duì)成員的類(lèi)型、學(xué)科結(jié)構(gòu),優(yōu)化團(tuán)隊(duì)內(nèi)部的分工與協(xié)作。
(二)持續(xù)推進(jìn)“1→0”問(wèn)題研究,需要學(xué)院層面和團(tuán)隊(duì)層面同時(shí)發(fā)力。在學(xué)院層面上,一是師資引進(jìn)時(shí)注重調(diào)控學(xué)緣和學(xué)科結(jié)構(gòu),加大力度外引控制、計(jì)算機(jī)、人工智能等學(xué)科的人才,以信息賦能飛行器設(shè)計(jì)、力學(xué)等傳統(tǒng)優(yōu)勢(shì)學(xué)科。二是以具備一定領(lǐng)導(dǎo)力、積極上進(jìn)的國(guó)家級(jí)青年人才為核心,內(nèi)培若干學(xué)緣結(jié)構(gòu)多元化、學(xué)科方向交叉、系統(tǒng)問(wèn)題解決能力強(qiáng)的科研團(tuán)隊(duì)。三是優(yōu)化考核方式,從政策上鼓勵(lì)教師發(fā)揮個(gè)人所長(zhǎng)、優(yōu)勢(shì)互補(bǔ),相互間分工協(xié)作,提升團(tuán)隊(duì)聚焦核心問(wèn)題論證承擔(dān)重大重點(diǎn)任務(wù)的能力,改變學(xué)院科研小而散、原始創(chuàng)新能力不足、優(yōu)秀成果產(chǎn)出少的現(xiàn)狀。四是高度關(guān)注青年教師的成長(zhǎng)。青年教師發(fā)展好,是學(xué)院未來(lái)持續(xù)保持行業(yè)獨(dú)特優(yōu)勢(shì)的重要保障。學(xué)院要依托豐富的校友資源和獨(dú)特的行業(yè)優(yōu)勢(shì),持續(xù)為青年教師牽線(xiàn)搭橋,強(qiáng)化青年教師開(kāi)展“1→0”問(wèn)題研究的意識(shí),主動(dòng)幫他們拓展行業(yè)資源,有組織地帶領(lǐng)青年教師參與行業(yè)重大重點(diǎn)任務(wù)的攻關(guān)。學(xué)院亟需探索建立圍繞態(tài)度、過(guò)程和結(jié)果等多維度的綜合評(píng)價(jià)機(jī)制,對(duì)青年教師參與型號(hào)任務(wù)的過(guò)程和貢獻(xiàn)均予以認(rèn)定,解決青年教師由原來(lái)的“科研舒適區(qū)”轉(zhuǎn)向面向工程應(yīng)用的核心基礎(chǔ)問(wèn)題研究的后顧之憂(yōu)。在團(tuán)隊(duì)層面上,一是帶頭人應(yīng)著眼長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展,團(tuán)隊(duì)不僅要積極吸納本學(xué)科、專(zhuān)業(yè)方向外的人才,還應(yīng)形成基礎(chǔ)研究型、工程技術(shù)類(lèi)成員并存,差異化發(fā)展的氛圍。二是團(tuán)隊(duì)帶頭人在用人的同時(shí),更要注重青年教師的成長(zhǎng),主動(dòng)關(guān)心和指導(dǎo)青年教師的個(gè)人發(fā)展,引導(dǎo)和幫助他們敢花時(shí)間和精力挑戰(zhàn)行業(yè)關(guān)鍵問(wèn)題。三是團(tuán)隊(duì)帶頭人應(yīng)以高水平成果產(chǎn)出為目標(biāo)導(dǎo)向,倡導(dǎo)開(kāi)展多學(xué)科交叉問(wèn)題研究,強(qiáng)化成員間分工協(xié)作的意識(shí)。
注:本文一些觀(guān)點(diǎn)源于工作中作者與航空學(xué)院班子成員研討過(guò)程中受到的啟發(fā),特別是與黨委書(shū)記于輝、科研副院長(zhǎng)李斌的交流,在此一并表示感謝。另外,限于作者對(duì)開(kāi)展“1→0”問(wèn)題研究的認(rèn)識(shí)有限,文中如有不當(dāng)之處還請(qǐng)大家批評(píng)指正。
(文字:索濤、于輝、李斌;審核:馬西平)