在第41个教师节到来之际,中央宣传部、教育部向全社会公开发布2025年全国“最美教师”,中国工程院院士、武汉理工大学教授姜德生光荣入选。
姜德生深耕教坛,是走在前列的教育者和光纤传感新技术的领军者。他打破国际垄断,攻克光纤传感最核心器件,开创光栅传感网络技术,首创光纤传感研发到应用全链条技术体系,为C919大飞机、深中大桥等大国重器植入“传感神经”,被誉为“带来了监测领域里的一场革命”。他用科技自立自强锻造出我国材料学科独有的世界名片,建成该领域唯一国家级创新平台和最大人才培养基地,在三尺讲台和工程科研最前沿,用教育家精神和科学家精神滋养着青年学生,带领团队搏击在光纤传感技术的制高点,指引他们成为各领域的“智能脊梁”;把科学精神和创新种子撒向中小学生,点亮他们科技强国的梦想。
50载教学科研生涯中,他被授予“全国优秀教师”“全国先进工作者”等荣誉称号,获得国家技术发明二等奖2项、国家科技进步二等奖2项、国家科技进步三等奖1项等多项奖励。他是不懈的追光者,追逐的是光纤传感技术突破;也是温暖的发光者,照亮的是学子们的前进方向与强国梦想。
守护大国重器,做永不停歇的追光者
光纤传感本质安全,可靠性高,对大国重器意义重大,但关键器件长期被国外垄断。姜德生带领团队从解决实际问题出发,开启了光栅阵列传感技术研究新纪元。
服务国家需求,研发我国第一个光纤传感器。1978年,国门初开,高楼崛起。台风袭来时,高楼会发生多大的位移?高层建筑国家标准的制定离不开这个重要数据。姜德生敏锐地捕捉到利用光纤抗电磁干扰的优势,不仅能预测台风的来临,还可能开辟一个全新的领域。他把一间石棉瓦盖的库房当成自己的实验室,在1978年研制出我国第一个光纤传感器――光纤风压计。这让他一鸣惊人,因为“光纤传感器”这个名词才刚从国外传入中国不久。1981年,他研制的光纤风压计在广州白云宾馆测试成功,成为全国首个光纤风压传感技术的成功案例,为我国高层建筑风荷载设计标准提供了依据。
保障人民生命财产安全,研发重点领域重大工程火灾报警系统。油库火灾一直是姜德生的一块心病,他下决心要开发出光栅火灾报警装置,避免重大火灾的发生。经过几百个日日夜夜的攻关,他带领团队终于在全国率先研制出了具有自主知识产权的“光纤光栅感温火灾报警技术与系统”,并投入国家油库工程使用。2007年春季,某战备油库一座10万方大型油罐三次雷击着火,他研发的火灾报警系统及时报警,避免了灾难性损失。
2006年6月,陕西秦岭终南山隧道火灾报警工程进行国际招标,一时成为当时世界瞩目的“擂台”新闻。姜德生团队的火灾报警装置,解决了20公里长距离无中继的世界难题,报警反应时间只需不到20秒,每公里的建设成本只有国外产品的1/3,以技术第一中标。此后,国外同类产品逐步退出中国市场。
截至目前,光栅火灾报警系统装备了我国全部战备油库和90%以上大型商储油库、3万公里隧道、港珠澳大桥等世界级特大型工程,为国家安全和国民生活提供保障。
只要是对国家有利,能保障人民的生命财产安全,都义不容辞地进行研发。长期以来,光纤传感很多关键的器件被国外垄断,光栅波长信号解调的一个核心器件大约2万美元一支,当我国提出以较低的价格批量买该产品时,遭到拒绝。这样被别人“卡脖子”的憋屈,让姜德生下定决心自己带队研发。经过三年攻坚,他研制出性能更优,成本更低的核心光器件,在石化、交通、大型土木工程、水利、水电、桥梁等领域得到广泛应用。
姜德生致力于将原创科技成果转化为新质生产力,推动光纤传感产业化发展。积极促进光纤传感技术的标准化和产业化,编制光纤传感领域第一个国家标准。与团队开发了七大类30余种光纤传感器,形成了具有我国完全自主知识产权的光纤传感成套生产技术与装备,打破了公路隧道等领域进口产品一统天下的局面,极大降低了建设成本。
近年来,姜德生着力攻关新一代大容量光纤传感网络核心技术,取得了世界领先的创新成果,首创单纤超几十万个光栅传感网络系统在机场智能跑道,以及智慧管网、智慧高速、智慧地铁等多个国家战略任务和重大工程中成功示范应用,为世界智能交通、智慧监测等多行业智能化转型提供“中国方案”。2024年6月30日,深中通道正式通车,姜德生院士团队联合中交二航局将光栅阵列传感光纤植入深中大桥主缆内部,在世界上首次获取了3000米主缆全域范围内部的温湿度场分布及其变化,为缆索智能化升级转型提供关键支撑。
站稳三尺讲台,做躬耕教坛的传光者
姜德生始终保持对教学的热忱,他把科研成果转化为教育教学内容,为教学提供永不枯竭的活水源头,他悉心培养的10位博士后、50多位博士、百余名硕士,已经成为各行业智能化升级转型的引领人才。
推进科研成果进课堂进教材,培育学生的创新意识和能力。光纤传感技术是上世纪70年代末提出的概念,是一项不断迭代、快速发展高新技术,姜德生率先开设了硕博士课程《光纤传感技术》《光电子电路》。当时没有现成的最新教材,他就把最前沿的技术理念、产业发展的最新动向和第一手科研成果编成讲义,带上三尺讲台,充实教学的内涵,推进科研反哺教学。
他编著教材《智能材料器件结构与应用》,在国内率先系统性讲述了光纤智能材料与器件的理论及应用。该教材被列入“九五”国家级重点教材,是该领域具有开创性的集大成之作,被全国多所重点高校使用。
在课堂上,姜德生以其深厚的学养和独到的见解,总能点燃学生的求知热情。范典博士回忆,姜老师授课深入浅出,将最前沿的光纤传感知识转化为一个个生动的应用案例,学生们不仅听得入神,更在潜移默化中深受启发,科技自立自强的信念由此在心中悄然生根、坚定如磐。
在工程科研的最前沿,言传身教“将论文写在祖国大地上”。除了第一课堂育人,姜德生还经常亲自带着学生深入隧道、桥梁、港口、水电等系列世界级工程一线,开展实践教学。
在解决煤矿安全监测的项目中,他多次下矿井到工作面实地指导实验。有一次,他乘升降罐笼下到200米深矿井,再蹲骑“猴车”乘缆索下行至巷道,继续徒步行走将近2公里才到达工作面,行走途中不时能听到煤岩断裂的声音,还能看得见瓦斯气体涌起的水泡,非常危险。据矿领导介绍,该矿经常跟高校和科研院所合作进行技术研究,但通常都只是科研助手和研究生们下到作业现场,姜德生是该矿第一个到掘进作业现场的院士。姜德生以最前沿的工程现场为课堂,为学生树起了严谨求实的治学标尺,更铸牢了科技报国需扎根一线的信念根基。
科技成果转化支持平台建设,拓展优化教学资源。姜德生研发的系列光纤传感产品得到了国家高度重视,先后批准建设光纤传感技术工业性试验基地、光纤传感器国家高技术产业化示范工程、光纤传感技术国家工程实验室、光纤传感技术与网络国家工程研究中心。他把学校对其成果转化的奖励资金用于科研平台建设,把那个刚成立时只有3人的研究小组和当初的石棉瓦库房,逐步扩建成为全国最大规模的,集人才培养、科学研究、产品开发于一体的国家级创新平台。这个上万平米的平台成为该领域最大的人才培养基地,每年培养出硕博士研究生50余人。
坚守立德树人,做甘于奉献的发光者
姜德生从教50载,如今虽年过七旬,仍坚守在学科建设、人才培养一线。“亦师亦友”“大师风范”“一个纯粹的老师”是学生们对他的评价。
姜德生回忆,自己初中毕业于武汉六中,学习成绩名列前茅,但没有钱交学费。班主任张老师知道后,悄悄给他交了5块钱,才把毕业证领回来。后来下放农村时,别人都是从家里拿钱,他是在农村挣了一点钱,回来就还了张老师5块钱。“当时还带了些土特产表示感谢,这件事让我铭记一生,一直都心怀感恩,所以现在我的学生有困难,我也会义不容辞地帮他们。”
甘为人梯,推动带领一批学科和人才快速成长。光纤传感学科交叉特征突出,姜德生主动与材料、信息、机电、土木、交通、安全应急等多学科交叉融合,带动相关学科高质量跨越式发展,推进材料学科建设成为“双一流”学科。大飞机制造是国家重大战略任务,大飞机研制、生产和运营中需要把传感器植入于复合材料内部,对复合材料构件性能与健康状况进行检测,是国际公认的前沿关键技术。中国商飞认为光纤传感是目前唯一可用于该领域的技术,姜德生受邀参加“大飞机先进材料创新联盟”,组织带动多学科交叉融合发展,培养了一批青年人才。
姜德生在光纤传感领域深耕多年,2007年被遴选为中国工程院院士,成为学校本土培养的第一位院士。十几年来,在他的影响带动下,为学校和学校重点服务的行业领域培养多位院士和高层次人才。学校张联盟和傅正义被遴选为中国工程院院士,毕业生彭寿成为中国建材玻璃行业目前唯一一位院士,十几位学科发展带头人入选国家杰青或长江学者。学校信息学科第一位国家杰青杨明红教授说:“我刚回国时,面对项目、团队和平台等方面的困难一筹莫展,在姜老师的大力支持和精心指导下,才走上正轨,取得现在的成绩。”
姜德生70多岁仍奋斗在科研一线,内部的技术交流、方案评审、项目验收,他事必躬亲。但是在成果和荣誉面前,他退居幕后,帮助一大批年轻学者成长为工程领域独挡一面、带领团队的专家型人才。
扶掖后学,为学生指引奋斗方向。童杏林教授是姜德生培养的博士后,他说如果没有先生对学生扶一程送一程,他可能会迷失自己科研的方向,丧失科学探索的动力。童杏林一度感到非常迷茫,姜德生发现后找他语重心长谈心给予鼓励并指出努力的方向,根据童杏林学科背景,安排他负责可调滤波器产品的研发工作,亲自全程全面指导。经过近两年攻关,该微型光电产品性能超越了国外产品,打破国外企业对该类产品垄断。此后,童杏林在国家载人航天、大飞机发动机和600公里/小时的高速磁悬浮等国家重大工程领域传感监测等方面做出了更多成绩。
博士李盛在多次智能缆索现场检验失败后,郁闷地给姜德生发了条短信“没搞成,又失败了”。很快,姜德生回了信息,“失败不要紧,出差回来尽快一起总结改进。”捅破科研攻关的最后一层窗户纸,尽管需要灵感和运气,但也离不开耐心和支持。在姜德生的科研方法指引与鼓励支持下,李盛负责的智能缆索研究工作终于迎来了核心技术突破,并成功应用于多项实际工程,还获得了国家专利优秀奖。
传播科学精神,做科技强国的筑梦人。姜德生热忱将科学精神、科学思想、科学知识和科学方法传递给青少年,鼓励孩子们讲科学、爱科学、学科学、用科学,点亮孩子们的科技强国梦想。
他倡议武汉理工大学附属小学成立“少年科学院”课外实践活动基地,并担任科技校外辅导员,与孩子们开展“大手拉小手”交流活动,小学生们也走进了院士办公室,听他深入浅出讲解光纤科技背后的故事,在心中种下热爱科学、为国争光的种子。
姜德生时常到中学课堂和青少年科学营,鼓励同学们打牢学习基础,学会独立思考,培养高尚人格,坚定爱国信念,用科技之光引领青春梦想。
73岁高龄时,还到学校对口支援的西藏大学,在海拔3650米的讲台上分享他对人生之路、科研之路、育人之路的初心与感悟。他几十年如一日为本科新生做专题讲座,每次座位“秒光”,线上同步直播吸引海内外超过3万人次观看。他通过人民网线上思政大课向广大青年学子分享自己追光逐芯,守护大国重器,致力给光纤传感系统装上“中国芯”的科研经历,鼓励他们勇担建设科技强国、实现中国梦的神圣使命,找到心中的“光”,全网播放量超过380万次。他引导大学生既要注重科学精神也要培育人文素养,以人文滋养科技,以科技护佑人文。教导同学们要在掌握通用技术的前提下,增强学科交叉意识,形成自己的独特优势,赢得学习和工作的主动权。
建党百年时,姜德生写下一首七言诗歌:“历百年峥嵘沧桑,谱华夏雄浑乐章。铸国强民富永盛,成中华复兴梦想。”纸短情长,这首诗里,饱含他道不尽的家国情怀。
姜德生用光纤传感守护大国重器,用科技之光点亮强国之梦,用爱心智慧培育莘莘学子,用远见卓识、辛勤耕耘、低调谦和诠释为师之道。他塑造的“成于创新、立于应用、胜在交叉、贵在坚持、不懈追求”理工光纤精神,引导无数光纤人接续奋斗,将“国之大者”代代相传。
(长江云新闻记者 吴宝洪 通讯员 关帅锋 谢小琴)
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