報道時間:2021-09-30
媒體來源:《山東教育》高教2021年9月刊
封面人物
趙正旭,青島理工大學教授,博士生導師。英國皇家學會工藝院院士,教育部第四批長江學者特聘教授;北京航天飛行控制中心特聘專家,中國人民解放軍原總裝備部某部車輛試驗研究所特聘顧問專家,中國國防科技實驗室專家庫成員,中華全國歸國華僑聯合會特聘專家,聯合國開發署高級技術顧問。先后主持承擔了38項國家載人航天工程、探月工程和深空探測工程的實時三維可視化控制與指揮任務。參與中國天眼FAST(500米口徑球面射電天文望遠鏡)數字化建設工程,建立了FAST數字孿生模型和運動仿真系統。與國家航天局共建“空間碎片監測與低軌衛星組網聯合實驗室”。先后獲省部級科學技術進步獎一等獎1項,省教學成果二等獎1項,中國產學研合作創新成果二等獎1項,軍隊科技進步三等獎3項。
“一代人有一代人的使命,一代人有一代人的擔當。” 今年教師節前夕,青島理工大學教師趙正旭被授予“2021年度齊魯最美教師”稱號。談及家國情懷、師者初心,年過花甲的趙正旭目光堅毅:“對于浩瀚的宇宙來說,我們實在渺小得像一粒微塵,然而,對于宇宙的探索我們卻一刻沒有停歇,我們的征途是星辰大海。”
出生于普通家庭的他,憑借優異成績,成為赴英國的訪問學者;面對國家需要,他毫不猶豫地由機械專業轉學計算機專業;學成歸國,致力于中國航天事業,在航天可視化領域的征程中貢獻著科技力量。30年如一日,初心不改,勇擔使命,趙正旭用實際行動詮釋著對航天事業的滿腔熱忱。一遍遍調試,一次次突破,從不成熟到成熟,從不完善到完善,攻堅克難,追求卓越,他帶領團隊研發的可視化航天項目實施系統平臺及技術規范,經過實踐的嚴峻考驗,為我國載人航天、深空探測、探月工程以及空間站建設提供了精確實時的三維可視化技術支持,彌補了中國航天事業的可視化技術短板。
用知識打破瓶頸壁壘,用創新推動科技進步,用智慧引領航天發展。趙正旭對航天事業的不懈奮斗不僅僅是一種發自肺腑的職業熱忱,也是一種矢志不渝的職業堅守,更是一份飽含深情的家國情懷。
不忘使命,許身航空探宇宙
“我只是想為國家、為中國的航天事業做點工作。”談及自己的職業初心時,趙正旭這句簡簡單單的話語正是對家國情懷最好的詮釋。
1960年,趙正旭出生于山東青島,從小受父親影響,他喜歡看書學習,擅長邏輯思考,成績一直名列前茅。
1977年恢復高考后,他以優異成績考入山東工學院(現為山東大學)機械制造工藝與設備專業,學習興趣更加濃厚。隨后3年的研究生學習生涯,讓趙正旭的知識儲備更加豐富,還培養了科學的邏輯思維能力。1983年,其碩士論文獲得“山東省科技進步三等獎”,在當時引發了專業同行的高度關注。1985年,趙正旭碩士研究生畢業后被分配到山東紡織工學院(現為青島大學)任教,在實際工作中,他越發感到知識的重要性。在導師的建議下,趙正旭努力學習和掌握計算機建模和系統優化方面的基礎知識,進一步提升專業水平和實踐動手能力。
“國家的需要就是我的志愿。”那時候我國計算機技術發展較弱,在一定程度上制約了國家的發展進步,因此國家急需培養這方面的人才。根據當時的政策,國家定期選派部分青年代表出去“走一走”“看一看”。1988年,趙正旭作為訪問學者到英國進修學習。“當時真的對計算機科學一無所知,而且語言不通。”他坦言,“但是既然國家需要,那我們就要把它鉆研透、掌握好。”由此,趙正旭進入了英國華威大學和考文垂大學聯合成立的工程計算中心學習。由于國外的教育理念較之國內有所區別,加之學習的是之前從沒有接觸的新專業,學習壓力可想而知。但是趙正旭一想到國家對留學人員的期盼,便又充滿了信心,及時調整好心態,爭分奪秒,刻苦鉆研,這也為他日后在國內開展航天事業研究打下了堅實基礎。他的工作態度和吃苦精神,給周圍人留下了深刻印象。僅用了3個月的時間,他就獲得了英國皇家技術顧問獎學金(這項獎學金很少發放給他國學生)。學習期間,他的生活費、學費全免,直接攻讀博士學位。1992年,趙正旭獲英國國家學位部CNAA 計算科學哲學博士和計算機輔助工程專業博士后。1995年,剛滿35歲的他當選英國諾丁漢大學教授、德比大學終身教授,當時德比大學5600多名專職教師中,終身教授只有15人。隨后,榮獲英國計算機輔助制造工程組織最佳研究獎、英國電力工程師協會IEE最佳研究獎、世界 MARQUIS 科技榮譽獎、英國劍橋國際技術榮譽獎、聯合國開發署技術顧問資助獎等。2001年,趙正旭入選東南大學儀器科學與工程學院教育部第四批長江學者特聘教授,也是我國首個航天測控與虛擬現實技術特聘教授。
積極響應國家重大需求,主動服務和融入國家發展戰略,是趙正旭始終堅持的職業信念。兼具機械工程和計算機科學專業背景的他,在虛擬現實技術的研究與系統開發等領域取得了不少可人的科研成績,很多人想高價購買他的研究成果,都被他婉言謝絕:“我研發這些系統的初衷不是為了錢,而是想為國家的航天事業做點工作。”2008年,趙正旭毅然放棄英國的優厚待遇,帶著自己研究16年的成果回到祖國,投入航天測控可視化技術攻關中。當時國內航天測控可視化技術剛剛起步,特別是實時三維可視化技術和人才非常薄弱。趙正旭親自上陣編碼,夜以繼日的辛苦付出終于得到回報———僅用6個月時間就完成了航天測控系統平臺建立和調試,成功為嫦娥二號飛天繞月之旅護航。這一成果,擺脫了長久以來我國對國外開發平臺的依賴,核心技術達到國際領先水平。現在,那張十分具有紀念意義的嫦娥二號發射現場的工作照片,一直掛在趙正旭辦公室最顯眼的地方。這是美好的紀念,是砥礪奮進,也是始終未變的報國情懷。
匠心凝華,助圓飛天攬月夢
時刻心懷熱忱,始終錘煉匠心。趙正旭從1992年開始從事深空探測實時三維可視化系統及地外遙操作操控作業平臺的研制,一干就是30年,一次次陷入困境,一次次突出重圍,用堅持與拼搏譜寫了一曲可歌可泣的科研贊歌。
天高地迥,覺宇宙之無窮。多次參加航天工程任務,趙正旭卻沒有因熟能生巧而放松。“科研之路永無止境,每一次面對挑戰都如履薄冰。”嫦娥二號航天器由長征三號丙火箭直接送入近地點200公里、遠地點約38萬公里的奔月軌道,一步到位進入地月轉移軌道,飛行時間只需112個小時。嫦娥二號航天器的入軌精度要求極高,可謂“失之毫厘,謬以千里”。因為數據的傳輸需要時間,工程任務中各種必然的時延效應對嫦娥二號三維可視化系統的實時性、準確性和可靠性提出了極為苛刻的技術要求,如何爭分奪秒?借助可視化系統平臺對航天器進行有效控制,成為趙正旭的科研目標。他帶領團隊反復嘗試,把航天器的真實動作,包括儀器儀表等的工作狀況用三維效果表現出來,可視化平臺上,航天器的飛行軌道、姿態和相關太空環境一目了然,邁出了可視化航天的重要一步。
越是艱難,越要迎難而上。天宮一號與神舟八號交會對接,從機械臂張開到對接部件啟動,航天器涉及部件比以往多出不少,并且多部件同時實時動作……這些都對可視化系統的實時數據處理能力提出了更高要求。趙正旭敢下先手棋、善打主動仗,不斷增強新系統實時接收并同步處理數據的能力,實時準確展現兩個航天器對接時的細節,可視化系統與指揮控制系統進一步融合。當天宮一號處于“臨戰”狀態時,北京航天飛行控制中心提出新的功能需求,需要修改系統。這可不是簡單地重寫一部分代碼,牽一發而動全身,此時修改都沒有足夠時間去測試和聯調,風險極大。但趙正旭無懼風險與挑戰,他整整一夜未休息,硬是完成了系統改造,不但滿足了技術人員的新需求,還保證了系統整體的可靠性和穩定性。
航天探索無止境,逐夢之行不停歇。趙正旭主動出擊,布局高端科技,用創新與擔當交出一份成果豐碩、亮眼提氣的科技答卷。他先后主持承擔了國家載人航天工程天宮一號與神舟八號、九號、十號,天宮二號與神舟十一號、天舟一號交會對接,神舟十二號和中國空間站建設實戰任務,探月工程嫦娥二號、三號、四號、五號任務,深空探測天問一號任務等38項國家載人航天工程、探月工程和深空探測工程的實時三維可視化控制與指揮任務,形成了一套具有自主知識產權的,集實時仿真控制、數據處理和信息可視化功能于一體的可視化航天項目實施系統平臺及技術規范。趙正旭研發的深空探測實時三維可視化系統及地外遙操作操控作業平臺,打破了國外對于我國的技術封鎖,填補了國內該領域的科研空白,為解決我國航天事業“卡脖子”技術問題作出了杰出貢獻。
趙正旭(中)與他所指導的學生
趙正旭利用數字孿生技術研發的航天可視化系列平臺嚴格遵守GJB9001C-2017、GJB5000A-2008等國家軍隊標準,對設計、開發、測試、評估等全生產過程進行管理,出色完成了國家載人航天和探月工程歷次任務。他參與中國天眼FAST(500米口徑球面射電天文望遠鏡)數字化建設工程,建立了FAST數字孿生模型和運動仿真系統,實現了數字化驅動的運動控制方式,為FAST的觀測、作業指導、狀態監測、故障診斷、科普教育等提供數字化技術與系統支持。
服務國家軍民融合發展戰略和山東省新舊動能轉換重大工程需求,聯合國家航天局共建“空間碎片監測與低軌衛星組網聯合實驗室”,推進國家重大示范項目空間碎片觀測站落戶青島,有力促進了航天應用基礎研究成果在空間碎片和近地天體監測、低軌衛星組網等領域的成果轉化與應用……日復一日,年復一年,趙正旭長期為航天事業奮戰,以忘我敬業的精神克服各種艱難險阻,歷經考驗與磨煉,積累了豐富的經驗。一個個耀眼成績的取得,凝聚著趙正旭及團隊成員的集體智慧和辛勤付出,是大國工匠精神的集中體現。隨著火箭噴出烈焰,中國飛船猶如璀璨奪目的明星匯入浩瀚的太空,光芒閃耀。
春風化雨,潛心從教育新人
青年是航天事業的希望。作為航天科研領軍人的趙正旭,多年來見證了中國航天的發展與進步,但除了科學家,他還有一個身份,那就是教師。他始終牢記“為黨育人、為國育才”的初心使命,堅持“學高為師,身正為范”的信條,“求實、創新、嚴謹、扎實”地開展教學工作,注重課程育人、科研育人和實踐育人,引導學生在親身參與中增長知識,提高創新能力,樹立家國情懷。
2008年趙正旭回國后,始終堅守在教學一線,即使科研、行政工作再繁忙,也堅持為學生授課,承擔“C語言程序設計”“專業英語”“計算機控制理論及應用”“計算機圖形學”等多門本科生與研究生的專業課程,履行著普通教師的職責。有時候,趙正旭的課堂上不僅有學生,還有很多慕名而來的青年教師,他們有的是來學習專業知識,有的是來學習教學模式與方法。無論聽課的是誰,他都是循循善誘、條分縷析,在娓娓道來中讓大家學有所思、學有所獲。
實踐出真知,創新鑄英豪。在做好教學工作的同時,趙正旭積極開展創新實踐教育活動,不斷探索新形勢下的教育方法,培養創新人才。在培養學生的過程中,他重視培養學生正確的創新思維和科研能力,培養學生潛心研究、踏實做事的態度,培養學生注重實踐的意識并積極為其創造平臺。他說:“對于學生的成績我倒并不特別看重,相反我更看好那些態度好、自主學習能力強、有自己想法的學生,我認為這是創新型人才的體現。”他鼓勵學生積極參加課外科技創新活動,深入研究課題項目,帶領學生參加神舟八號、九號、十號、十一、十二號以及嫦娥二號、三號、四號、五號等38項國家重大載人航天、探月工程和深空探測工程任務,引導學生在傳承航天精神血脈中滋養初心使命。面對高強度的工作,趙正旭諄諄教導學生:“習近平總書記說過,探索浩瀚宇宙,發展航天事業,建設航天強國,是不懈追求的航天夢。所以我們做科研要更加勤奮,要關注細節,要確保我們的科研成果能成功地運用到實際中,再苦再累,對我們來說都是值得的。”付出終有回報,2020年11月24日4時30分,長征五號遙五運載火箭在中國海南文昌航天發射場點火升空,運送嫦娥五號探測器至地月轉移軌道。在此次任務中,由趙正旭領銜的青島理工大學復雜網絡與可視化研究所航天可視化團隊研制的探月工程三期遙操作作業平臺發揮了關鍵性作用。
執教30余載,在學生眼中,趙正旭亦師亦友,他或是嚴肅地指導,或是幽默詼諧地與學生談天說地,或是溫和的長者。2021年春節,河北疫情嚴重,團隊所有學生和教師主動放棄假期在青島過年,大年三十下午,趙正旭主動邀請團隊7名河北籍研究生和5位教師到家里一起過春節,包餃子、拉家常、看春晚,讓團隊成員在青島也能感受家的溫暖。這種“潤物細無聲”的愛感染著團隊每一個成員。
在工作中,趙正旭是“拼命三郎”,也是出了名的嚴師,對于學生的專業學習要求一絲不茍,每周三準時召開組會,了解學生的學習進度,解答他們的學習困惑。同時要求學生“守時、肯吃苦、說到做到、有很強的執行力”,培養學生良好的學習習慣和自律意識。他經常親自動手帶領學生做實驗,得不到滿意的實驗數據,就反復研究分析,一直做下去,毫不松懈。2020年,在國家重大航天任務執行的關鍵階段,已逾花甲之年的他明明知道自己有一根心臟血管堵塞程度已高達98%,仍然堅持每天帶領團隊教師和學生廢寢忘食,俯身編譯代碼。在團隊教師的一再勸說下,趙正旭才去醫院做了手術,住院期間他仍對2018級4名碩士生的學位論文還未批閱完這件事念念不忘。在所有的人生決策中,趙正旭心中始終有一桿秤,他經常對學生說:“國家的事,再小也是大事;個人的事,再大也是小事。”讓人感動的是,他不僅如此說,而且一直如此做。
2020年8月,趙正旭在空間碎片監測與低軌衛星組網聯合實驗室簽約儀式上,對聯合實驗室運行管理方案進行介紹
對于航天事業,趙正旭是如此看重責任;對于教書育人,趙正旭同樣認為任重道遠。
“太空寥廓而深邃,探索未知的旅程離不開人們的共同合作和每個人的付出。我期待著祖國航天事業再次掀開極具突破性的一章,期待著可視化航天系統再建奇功。”趙正旭說,“為祖國培養更多航天人才是我義不容辭的使命。人生苦短,只有更加努力,不斷前行,才能對得起國家,對得起培養我的學校和前輩,對得起我的同事與團隊,同時也才能對得起我的親人。”事業上的成績也源于家人的默默支持,對于家庭趙正旭有些許遺憾和愧疚。但獻身航天事業,他義無反顧,如果能夠重生一次,他仍然這樣選擇:做科學的登山者,向著巔峰前進,生命不息,攀登不止。
編輯:扈美辰
原文鏈接:http://www.sdjyxww.com/portal/article/index/id/40677/cid/73.html