中国工程院院士李华军:扎根海洋工程一线四十载 以实践铸就科研报国之路

问题—— 海洋工程面向的对象,既是复杂系统,也是极端环境。

风浪、低温、腐蚀、载荷耦合等不确定因素叠加,使海上平台与深海装备的安全可靠成为长期挑战。

20世纪90年代我国海上油田开发提速,工程需求快速释放,但平台抗风浪安全设计、结构健康监测与振动控制等关键环节,系统理论与工程数据相对薄弱,风险识别与隐患处置缺乏足够的科学支撑。

随着“走向深蓝”步伐加快,既有经验在深海环境中频繁失效,基础理论亟待重建,工程能力也需要从“能用”向“可靠、可控、可持续”升级。

原因—— 一方面,海洋工程具有“现场决定成败”的鲜明特征。

海况不可控、边界条件复杂,实验室可重复性与工程现场的随机性存在差距,若缺少极端海况下的长期观测与一线数据支撑,理论模型容易与真实工况脱节。

另一方面,深海装备涉及结构力学、动力学控制、材料与制造、信息感知等多学科交叉,单一学科或单一团队难以覆盖全链条关键点。

再者,深海开发具有战略性与长期性,需要面向未来需求的基础研究先行布局,形成可迁移、可扩展的理论体系,否则工程推进越快,潜在风险与成本越可能随之上升。

影响—— 围绕上述痛点,李华军的科研路径折射出我国海洋工程领域从“经验驱动”迈向“科学驱动”的趋势。

他提出,学问要“立地”也要“顶天”:既要扎进工程现场找问题、取数据、验结果,也要把视线投向学科前沿与国家需求,做超前基础研究,构建可解释、可预测、可控制的理论与技术体系。

据介绍,团队曾在渤海平台开展长期现场观测与数据采集,在极端海况中获取第一手资料,进而形成平台整体动力检测与振动控制相关技术,推动隐患排查与风险处置从“事后修补”转向“事前识别”。

同时,围绕深海极端环境下装备性能与安全机理,团队牵头承担国家自然科学基金重大项目及基础科学中心项目,系统揭示关键影响机制并提出相应理论与技术体系,为深海油气、可再生能源利用及深海矿产开发提供支撑。

对策—— 业内普遍认为,海洋工程的关键突破需要“有组织科研”与跨界协同。

李华军强调,重大科技突破往往不是单点发明,而是系统组织、长期攻坚与多专业协同的综合结果。

为此,他推动跨学科“创新联合体”建设,将海洋工程、船舶设计、机械自动化、信息感知等力量汇聚,围绕工程难题形成分工明确、协同高效的攻关链条。

在大型海洋结构浮托安装等关键任务中,通过力学团队研究系泊方案、控制团队研发高精度对接系统、机械团队研制特种装备,形成成套化技术体系,提升大型平台安装能力与工程效率。

与此同时,他参与建设海洋工程装备基础科学中心、海洋工程与技术研究院及相关国家重点实验室,意在打造可承载国家使命、具备持续攻关能力的创新平台,为长期研究与成果转化提供稳定支点。

前景—— 面向未来,深海开发将与能源结构转型、海洋资源利用、海上安全保障等需求交织推进。

随着海上风电、海洋能利用、深远海养殖与深海资源探测等领域扩展,装备的安全性、智能化与绿色化水平将成为竞争焦点。

要实现从“追赶”到“引领”,需要进一步完善从基础研究到工程验证的闭环体系:一是持续加强极端环境下的原位观测与数据积累,提升模型预测与风险预警能力;二是推动多学科交叉与系统集成,强化关键部件、关键软件与关键工艺的自主可控;三是以重大工程为牵引,建立稳定的协同攻关机制与开放共享的科研平台;四是把人才培养放在与技术突破同等重要的位置,让学生在真实工程中识别问题、定义问题、解决问题,形成面向国家需求的创新能力。

从鲁北平原的农耕智慧到深海平台的科技突破,李华军的学术轨迹印证了一个根本规律:真正的创新永远生长在实践土壤中。

在建设海洋强国的征程上,这种将论文写在碧波深处的科研精神,不仅锻造出破解"卡脖子"难题的金钥匙,更培育出心怀"国之大者"的新一代科研力量。

当更多研究者把双脚扎进现实大地时,中国科技创新的年轮必将拓展出更广阔的生长空间。