沈瑩：水下“磁”探，勇往直“潛”
來(lái)源：未知 作者：admin 時(shí)間：2022/02/22
赴西太平洋海域執(zhí)行深淵科考任務(wù)的“探索一號(hào)”科考船搭載“奮斗者”號(hào)載人潛水器，歷時(shí)兩個(gè)月，昨天上午順利返回海南三亞……
捷報(bào)傳來(lái)，意味著“奮斗者”號(hào)已正式投入科考應(yīng)用。如果說(shuō)“蛟龍?zhí)?rdquo;載人潛水器是中國(guó)載人深潛領(lǐng)域的先驅(qū)，那“奮斗者”號(hào)則是在進(jìn)一步提升我國(guó)海洋裝備國(guó)產(chǎn)化水平的基礎(chǔ)上，樹(shù)立起了我國(guó)全海深潛水能力的標(biāo)桿。
此次深海出征，磁傳感器在下潛期間起到了重要的探測(cè)和導(dǎo)航作用，而這項(xiàng)技術(shù)的支持，來(lái)自哈爾濱工程大學(xué)海洋磁傳感器和探測(cè)實(shí)驗(yàn)室。沈瑩，正是實(shí)驗(yàn)室的主要負(fù)責(zé)人。
沈瑩：今年夏天的時(shí)候，在國(guó)家載人潛航器水下裝備國(guó)產(chǎn)化和探測(cè)方面的需求比較突出的時(shí)候，他們就找到了我們學(xué)校，我們學(xué)校就推薦了我們?nèi)椭麄児餐プ鏊碌囊恍┛瓶及?，探測(cè)啊這方面的一些工作，把我們過(guò)去四年研制的裝備就裝載到“奮斗者”號(hào)載人潛航器上，從事一些比較重要的科考和探測(cè)的任務(wù)。
沈瑩，哈爾濱工程大學(xué)水聲工 程學(xué)院、青島研究(生)院教授、博士生導(dǎo)師，美國(guó)弗吉尼亞理工大學(xué)博士，江蘇省創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新領(lǐng)軍人才、青島西海岸新區(qū)領(lǐng)軍人才，自2010年起主要從事小型化、低功耗磁傳感器研制和弱磁目標(biāo)探測(cè)技術(shù)的研究。以往水下探測(cè)的手段主要是聲吶，隨著新的技術(shù)需要，磁探測(cè)成為這一領(lǐng)域的發(fā)展方向。
沈瑩：因?yàn)檫^(guò)去傳統(tǒng)的探測(cè)方式都是拖曳式的，就是用一個(gè)科考船或者說(shuō)一個(gè)探測(cè)船拉著一根繩子在拖著磁力儀在海面上進(jìn)行拖曳式的探測(cè)。（但是）由于拖曳的這個(gè)磁力儀自身是有一定浮力的，它不能準(zhǔn)確地去靠近你要探測(cè)的那個(gè)位置點(diǎn)。然后呢，它下潛的深度也比較有限，一般是兩三百米。我們通過(guò)技術(shù)的升級(jí)把這樣的磁力儀的體積和功耗都降低，把它的精度仍然保持在一個(gè)比較高的水平上，之后可以把它搭載在載人潛航器上或者水下機(jī)器人上面，那么它下潛的模式就完全顛覆了，下潛的深度就取決于你這個(gè)運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的下潛能力。所以說(shuō)它的探測(cè)能力，也是進(jìn)入到一個(gè)新的軌道。
不斷刷新的下潛記錄，不斷升級(jí)的技術(shù)手段，背后是一項(xiàng)項(xiàng)可視化、可比較的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。但在數(shù)據(jù)和成績(jī)之外，沉淀的則是沈瑩十多年的摸索和積累。2008年，本科畢業(yè)的沈瑩去美國(guó)弗吉尼亞理工大學(xué)攻讀生物系統(tǒng)工程，碩士畢業(yè)后，本想回國(guó)發(fā)展的她不成想與磁傳感器的結(jié)下不解之緣。
沈瑩：我男朋友是做現(xiàn)在我們做的這個(gè)方向，我碩士畢業(yè)的時(shí)候，他的導(dǎo)師對(duì)我有一定了解，他就對(duì)我的發(fā)展比較關(guān)心，就說(shuō)邀請(qǐng)我來(lái)從事他們這個(gè)領(lǐng)域的工作。這個(gè)工作呢，是一個(gè)交叉學(xué)科，因?yàn)樗麄冊(cè)瓉?lái)那是搞材料及傳感器，但是如果把這個(gè)傳感器用好，比方說(shuō)如何對(duì)目標(biāo)進(jìn)行探測(cè)，這是一個(gè)集材料和通信工程相結(jié)合的一個(gè)方向。沒(méi)有一個(gè)量身定做的專業(yè)是為這個(gè)新的研究領(lǐng)域來(lái)設(shè)計(jì)的，他們希望能找一個(gè)可能沒(méi)有太多基礎(chǔ)的，但是比較有熱情的一個(gè)學(xué)生來(lái)做。后來(lái)我就接受了這個(gè)邀請(qǐng)，開(kāi)始做這個(gè)方向。
科研之路，道阻且長(zhǎng)，只有熱情遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。面對(duì)這個(gè)自己未曾涉足的領(lǐng)域，除了刻苦鉆研，沈瑩沒(méi)有第二個(gè)選擇。
沈瑩：功夫在平時(shí)。每一個(gè)博士生，他面臨的都是一個(gè)新的東西，必須要全身心地去投入進(jìn)去思考。我最記得有一個(gè)階段，就是你白天也會(huì)去想，睡著了也在想，然后睡一覺(jué)醒來(lái)那個(gè)問(wèn)題突然想明白了，好像夢(mèng)中把這個(gè)問(wèn)題給解決掉。當(dāng)你自己沉浸式地在做科研的時(shí)候，你就會(huì)達(dá)到這樣的一個(gè)狀態(tài)?？蒲谐晒钠胀ㄕ宫F(xiàn)形式就是你的文章，老師會(huì)讓我們自己來(lái)寫(xiě)。寫(xiě)完之后，導(dǎo)師就改，可能一篇文章大概都要改到二三十遍吧，就反復(fù)地再修改，再改正，然后才能最后成一個(gè)完整的工作出來(lái)。
國(guó)外的學(xué)習(xí)生活緊張而充實(shí)，可異鄉(xiāng)的夜晚似乎總能看見(jiàn)故土的皎月。沈瑩覺(jué)得，自己學(xué)到的知識(shí)應(yīng)該發(fā)揮在更有價(jià)值的平臺(tái)上，在國(guó)家最需要的領(lǐng)域里。而這期間發(fā)生的一件事，更是讓她堅(jiān)定了回國(guó)的決心。
沈瑩：因?yàn)槲覀儺?dāng)時(shí)做的一些科研項(xiàng)目呢，可能有一些國(guó)防的需求。就有一次一個(gè)項(xiàng)目的中期評(píng)審是DARPA（美國(guó)國(guó)防部高級(jí)研究計(jì)劃局）支持的，這個(gè)項(xiàng)目的中期評(píng)審是在羅得島召開(kāi)的。主辦方希望所有參會(huì)的老師，學(xué)生，科研人員都能增強(qiáng)集體榮譽(yù)感，本來(lái)那是想安排大家一塊去參觀一下美國(guó)水下武器研究中心，做一些激勵(lì)或者說(shuō)一些熏陶。然后呢，他就把學(xué)生老師的護(hù)照收上去了，我們也交上去了。但是美國(guó)人的是藍(lán)色的，我們是紅色的，而他們發(fā)現(xiàn)了就感覺(jué)你怎么這么多中國(guó)的學(xué)生啊。后來(lái)就認(rèn)為還是有一些特殊的原因吧，就告訴我們這個(gè)活動(dòng)被取消掉了。所以這個(gè)事情對(duì)我們每個(gè)留學(xué)的中國(guó)學(xué)生來(lái)講都是有一定的影響的：不管你的這個(gè)項(xiàng)目支持方式如何，它總是有一個(gè)歸屬的。
這件事讓沈瑩意識(shí)到，科學(xué)沒(méi)有國(guó)界，但是科學(xué)家有。她的歸屬，應(yīng)該是中國(guó)。2015年5月，以優(yōu)異成績(jī)順利博士畢業(yè)的沈瑩搭乘回國(guó)的航班，開(kāi)始將自己所學(xué)為國(guó)內(nèi)相關(guān)領(lǐng)域的發(fā)展貢獻(xiàn)一份力量。
沈瑩：磁探測(cè)裝備可以對(duì)金屬目標(biāo)進(jìn)行有效的探測(cè)，尤其是可以進(jìn)行跨介質(zhì)的探測(cè)。所以說(shuō)在公共安全領(lǐng)域，對(duì)可疑人物身上攜帶的刀具、管制槍械，都是可以進(jìn)行探測(cè)和應(yīng)用的。除了安全方面，還有比方說(shuō)醫(yī)療方面，我們?cè)卺t(yī)院做核磁共振的準(zhǔn)備階段是需要把身上的金屬異物去除掉的，在核磁共振的檢測(cè)說(shuō)房間前面都需要安裝這樣的金屬探測(cè)儀。
廣闊的發(fā)展前景，讓沈瑩堅(jiān)定了腳下的路?；蛟S是冥冥之中青島也有一股磁力，吸引著沈瑩奔赴這片熱情且開(kāi)放的沃土。2017年8月，沈瑩加入哈爾濱工程大學(xué)青島校區(qū)擔(dān)任教授，繼續(xù)從事磁傳感器和弱磁目標(biāo)探測(cè)研究。
沈瑩：我們做的這個(gè)領(lǐng)域是水下探測(cè)應(yīng)用，青島作為一個(gè)海濱城市，它有它的獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。另外一個(gè)呢，就是它的整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的生態(tài)是比較全面的，你可以近水樓臺(tái)先得月，可以跟同行有更多的交流，第三呢，這個(gè)地方的氣候和地理是比較合適的狀態(tài)。綜合三個(gè)方面的考慮，就選擇了青島這樣一個(gè)地方的發(fā)展。
海上生明月。在這片充滿活力的創(chuàng)業(yè)環(huán)境的孕育下，青島海月輝科技有限公司應(yīng)運(yùn)而生。公司核心團(tuán)隊(duì)擁有多項(xiàng)國(guó)內(nèi)外磁傳感技術(shù)專利，匯集了磁性材料、磁傳感器、智能控制等領(lǐng)域的專家學(xué)者，研發(fā)并大規(guī)模生產(chǎn)了高性能、低成本的磁力儀設(shè)備和系統(tǒng)。
沈瑩：當(dāng)初最大的一個(gè)衷心還是希望自己做的科研成果不是停留在紙面上面，（而是）能夠讓它真正的用起來(lái)，為社會(huì)、為國(guó)防所服務(wù)。首先我們的第一個(gè)動(dòng)機(jī)就是要跟國(guó)外的產(chǎn)品進(jìn)行競(jìng)爭(zhēng)，因?yàn)檫^(guò)去沒(méi)有太多國(guó)產(chǎn)的技術(shù)裝備，但是在現(xiàn)在的技術(shù)壁壘的狀態(tài)下，你很難去采購(gòu)到。如果可以采購(gòu)到的話，你今后的維修成本、保養(yǎng)成本也是非常高的，它會(huì)極大地制約整個(gè)行業(yè)的發(fā)展。那我們現(xiàn)在做的這個(gè)工作，就是說(shuō)我們把國(guó)產(chǎn)化的裝備做起來(lái)，讓整個(gè)的一個(gè)系統(tǒng)可以進(jìn)入到一個(gè)正常運(yùn)轉(zhuǎn)的過(guò)程當(dāng)中，也可以幫助整個(gè)鏈條里面的技術(shù)進(jìn)行升級(jí)。
研究成果的轉(zhuǎn)換談何容易，時(shí)間、人力、物力，如同匯入汪洋大海的河流，或許短期內(nèi)你看不到變化，但千里之行，始于足下。沈瑩覺(jué)得，只有克服了眼前的困難，才會(huì)有后來(lái)的故事。
沈瑩：可能沒(méi)有辦法去定量地說(shuō)，它是有多少次的成功或者失敗，但是這個(gè)研發(fā)的過(guò)程應(yīng)該是一個(gè)循序漸進(jìn)的。我們要考慮的因素是比較多的，你可能某一個(gè)指標(biāo)達(dá)到一個(gè)比較好的狀態(tài)，但是其它的指標(biāo)是比較弱的。你要真正面向這個(gè)水下探測(cè)的應(yīng)用，你需要它綜合的水平都會(huì)進(jìn)入到比較好的一個(gè)狀態(tài)，這是其一；其二呢，就是它的良品率，它的使用壽命，你還要再經(jīng)過(guò)反復(fù)的沖擊實(shí)驗(yàn)，破壞實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證它的使用能力。我們生產(chǎn)或者研制這樣子的一個(gè)裝備，它會(huì)涉及到很多的零件，這些零件的配套就是我們所說(shuō)的這個(gè)裝備的生態(tài)和產(chǎn)業(yè)鏈。
困難再多，總要有人去解決。人，才是科學(xué)進(jìn)步的根本動(dòng)力。作為教師，沈瑩希望培養(yǎng)更多的學(xué)生，讓國(guó)家在這方面的科研人員儲(chǔ)備越來(lái)越豐富；作為企業(yè)管理者，她希望盡可能分配好每一個(gè)人的能力和角色，調(diào)動(dòng)整個(gè)團(tuán)隊(duì)的積極性；而作為科研者，她希望為海洋強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略盡一己之力，始終站在祖國(guó)需要的地方。
沈瑩：因?yàn)槲覀冏龅倪@個(gè)工作是復(fù)合型的，可能有的時(shí)候需要材料學(xué)相關(guān)的技術(shù)，有的時(shí)候也需要電子相關(guān)的技術(shù)，還需要計(jì)算機(jī)的一些技術(shù)。你如果選擇做這個(gè)方面的工作，你就要全身心地去投入進(jìn)去，貢獻(xiàn)你自己所有的精力和熱情，去把它做好做到極致。我希望我們國(guó)產(chǎn)化的裝備可以應(yīng)用到更多的水下探測(cè)的領(lǐng)域，通過(guò)我們不斷地努力，可以讓更多的同行選擇國(guó)產(chǎn)的裝備。每個(gè)人都要跟上時(shí)代的腳步，把自己的個(gè)人發(fā)展跟時(shí)代的發(fā)展融到一起，最大化個(gè)人的這個(gè)能力。
從踏入這個(gè)行業(yè)，到擁有多項(xiàng)專利技術(shù)；從好奇心驅(qū)使，到胸懷強(qiáng)國(guó)之夢(mèng)，沈瑩的生活可以分為兩部分：水面之下，導(dǎo)航、探測(cè)；水面之上；追尋，沖擊。而現(xiàn)在，正有無(wú)數(shù)像沈瑩這樣的科研學(xué)者，在遙遠(yuǎn)遼闊的海上，不斷去探索自然的邊界，向著深海的召喚，前進(jìn)，再前進(jìn)！
