问题:面向深蓝的国家战略持续推进,海上油气开发、海上风电等产业加速发展,深海环境下装备性能与安全已成为工程成败的关键。然而早期发展阶段,一些海上平台在抗风浪安全设计与健康监测上缺少系统理论支撑,关键数据不足、方法体系不完善,极端海况下的风险评估与控制能力相对薄弱。复杂海况带来的不确定性、海洋结构的系统耦合效应——以及现场条件的多变性——使得既有经验难以直接迁移到深海,工程需求也倒逼基础研究与技术体系同步提升。 原因:一是海洋工程面临的环境边界更为极端。风、浪、流、冰等多源载荷相互耦合,结构响应呈现强非线性特征,传统陆地或浅海条件下形成的经验体系容易失效。二是现场实测数据获取成本高、周期长、组织难度大,研究与实际工况之间长期存在“信息落差”。三是重大工程问题跨越力学、控制、材料、信息感知与装备制造等多个学科,单点突破难以形成整体能力;协同机制与平台支撑不足时,成果容易停留在论文层面,落地转化受限。 影响:海洋工程装备一旦在极端海况下出现隐患,影响的不仅是项目进度和经济效益,更关乎人员安全与生态环境风险,也关系到国家能源安全与海洋权益维护能力。同时,深海油气、可再生能源开发以及深海矿产等前沿方向,对原创理论、核心技术和工程组织能力提出更高要求。能否在关键机理研究、监测评估、施工安装等环节形成体系化能力,决定着我国从“跟跑追赶”走向“并跑乃至领跑”的速度与质量。 对策:李华军结合自身经历提出,海洋工程研究要坚持“立地”与“顶天”相统一。“立地”,就是把研究重心放到工程现场,用真实场景提出问题、用一手数据校核理论。他回忆,上世纪90年代渤海油田开发提速,团队为获取极端海况下的数据,在海上平台驻守数月开展观测与试验,形成关键实测资料。在此基础上,围绕平台整体动力特性识别与振动控制开展攻关,形成平台整体动力检测与振动控制技术,用于隐患治理与安全提升,走出了一条以工程牵引创新、以实践检验理论的路径。 “顶天”,就是面向国家未来需求开展超前基础研究。深海每向前推深入,工况边界都会被刷新,既有方法需要再验证,甚至重建。围绕深海极端环境下装备性能与安全的核心科学问题,团队牵头承担有关重大科研任务与平台建设,针对关键影响机制开展系统研究,提出相应理论与技术体系,为深海油气开发、海上可再生能源利用等提供支撑。 另外,他强调重大突破离不开“有组织的科研”。通过跨学科“创新联合体”模式,将海洋工程、船舶设计、机械自动化、信息感知等力量整合,在大型海洋结构浮托安装等关键难题中形成分工协作:力学研究提供系泊与总体方案,控制与测量支撑高精度对接,装备制造形成特种装置与工艺体系,最终实现系统集成与工程落地。 在人才培养上,他把育人视为科研体系的重要组成,强调以工程案例贯通课堂与现场,把成功经验与失败教训一并纳入教学,通过实践训练引导学生将复杂需求转化为可验证的技术问题,形成面向国家重大需求的能力结构。 前景:随着海洋强国建设持续推进,海洋工程将从近海走向深远海,从单体装备走向系统化、智能化与绿色化。未来一段时期,极端环境适应性设计、全寿命健康监测与风险管控、深海施工与运维能力、关键材料与核心部件自主可控等仍是攻坚重点。业内人士认为,基于实测数据的机理研究与数字化技术融合,将推动从“事后处置”向“事前预警、主动控制”转变;依托高水平科研平台的协同创新,有助于加快原创理论与工程应用的闭环迭代,提升我国在深海开发与海洋安全保障领域的综合竞争力。
李华军的学问之路启示我们,科学研究离不开对实践的尊重,也离不开对规律的持续追问;时代在变,但做学问的基本要求不变:要扎根现场、经得起检验;要在复杂中提炼规律、在不确定中校准方向;要面向国家需求、承担社会责任。正是这种“求是”与“求实”的结合,使一代代科研工作者能够为科技进步与经济社会发展提供可落地的贡献。在建设科技强国的进程中,这样的学风尤显重要,值得更多科研人员和青年学子思考并践行。