中国电力推进系统的权威:马伟明

新型战舰的“中国心脏”

　　中国特色的新军事变革之路布满荆棘。面对国外技术封锁，马伟明态度坚决：“核心技术必须国产化，否则，我们永远只能拴在别人的裤腰带上过日子。”
　　在海军工程大学，大家都知道马伟明院士脾气犟、性子急。

　　那年，即将担负执勤任务的某型主力潜艇充电发电机突然出现严重故障，导致该型潜艇全部停航，部队上下心急如焚。

　　马伟明闻讯，星夜找到海军首长说：“请把这个任务交给我！”

　　在别人眼里，这是一块“烫手山芋”，不仅技术风险高，而且费力不讨好：一旦查出问题来，就会得罪人。

　　别人躲都躲不及的事，为什么非要主动揽过来？马伟明的解释铿锵有力：“我是海军的院士，装备出了问题，我不去研究，海军还要我这个院士干什么？”

　　春节，马伟明和同事们放弃了休假。大年初二，马伟明因疲劳过度被送进了医院。他人在医院，心却挂着研究进展，每天打完点滴就赶紧溜回实验室。

　　经过几十个日夜、近千次的反复实验之后，他们终于模拟出了与故障装备完全相同的故障形态。

　　很快，一套详细的技改措施，连同整个事故的分析报告送到了上级机关，“趴窝”3个月的潜艇，又重新起航了。从此，同类的“病因”再也没有在该型潜艇出现过。

　　中国特色的新军事变革之路充满荆棘。有人形象地把动力系统比作现代舰船的“心脏”。心脏的好坏直接影响潜艇的生命力。过去，我海军潜艇电机设备大多依靠进口，严重制约海军战斗力建设。
　　“为不受制于人，核心技术必须国产化，否则，我们永远只能拴在别人的裤腰带上过日子。”面对国外的技术封锁，马伟明态度坚决。

　　舰艇体积重量有严格限制，怎样在这种情况下提供高品质、大容量的交直流电力，一直是世界各国海军致力追求的目标。经过研究论证，马伟明在国际上率先提出电力集成的技术思想，即用一台电机同时发出交流和直流两种电。

　　用一台电机同时发出交流、直流两种电？！当时，国内外电机界都认为，这是“不可能实现”的“妄想”。

　　然而，“犟脾气”的马伟明不信邪。经过十年的艰苦攻关，马伟明创立了三相交流和多相整流同时供电的发电机基本理论，攻克了这类电机电磁参数计算、系统稳定性、传导干扰预测及其抑制、短路电流计算等关键技术，成功研制出世界第一台交直流双绕组发电机系统，并获得国家发明专利。

　　2002年，交直流发电机工程样机通过鉴定，正式生产装备部队。从此，我海军新型潜艇有了一颗坚强的“中国心”。

　　今年盛夏，科技部国家奖励办公室组织由院士和专家教授组成的考察团，登上我国产某新型潜艇，实地考察已经正式服役的“双绕组发电机供电系统”。

　　这颗坚强的“中国心脏”不负众望：多年的实践证明，这一交直流混合发电的供电系统，不仅功率密度和可靠性高，而且占用体积小，军事和经济效益十分显著。

　　经过科技部专家组多轮严格评审考察，“双绕组发电机供电系统”已被正式确定为2010年度国家科技进步一等奖。

　　然而，马伟明对这一领域的探索没有止步。他说：“我们是国际上最早提出电力集成理论的，还要继续把它引向深入，把别人认为不可能实现的，一个一个地做出来。”

　　随着大型战舰对舰载电力需求的快速增长，马伟明提出研制体积重量更小、发电容量更大的高速感应整流发电机供电系统的设想。

　　有关资料显示，西方发达国家几年后才相继开展了这方面的研究。而就在他们刚刚迈入这道门槛之际，“急性子”的马伟明已经成功研制出的高速感应整流供电系统的全尺寸样机，又一次确立了我国在多相发电机整流供电系统理论研究和工程技术上的世界领先地位。
　　一名院士，本应温文尔雅，为什么又会有如此大的“犟脾气”、“急性子”？几年前，海工电力电子技术研究所还曾专门召集全所年轻干部，就马院士的“犟脾气”、“急性子”进行研讨。

　　在电力电子技术研究所，谁肩头的担子最重？马院士！谁干的活最多？马院士！谁加的班最多？还是马院士！……马伟明院士的老搭档、电力电子技术研究所副所长刘德志教授说：“研讨的结果是大家一致认为，如果我们都有马院士这种责任感、使命感、紧迫感，他就不会着急上火了。”

　　
电力世界的“中国权威”

　　科学技术领域从来没有什么权威。外国专家的高傲蛮横让马伟明血脉喷张，他厉声吼道：“先生，我们是在讨论科学！你不懂，我可以教你！”

　　马伟明有一种特立独行的性格，那就是尊重科学，不崇洋媚外，不迷信权威。

　　几年前，我国从Ｅ国引进某大型发电机系统发生重大故障。作为中方首席专家，马伟明参与代表团与Ｅ国代表团谈判。
　　经过现场勘察，马伟明和同事很快找到症结：发电机设计先天不足，责任完全在Ｅ方。

　　谈判刚刚开始，Ｅ国代表团便矢口否认中方结论，指责中方违反操作规程。他们还得意地拿出一份图纸，趾高气扬地说：“先生，这是我们的设计图纸，你们所说的一切，只不过是主观臆断而已！”。在他们看来，我方没有发电机设计图纸，无法从本质上提出反驳证据。

　　令Ｅ国代表做梦都没想到的是，早在在谈判之前，马伟明和同事经过多次模拟试验，已经得到核心数据，并绘出了设计图纸。

　　当马伟明把那张比Ｅ方大10倍的图纸摆在谈判桌上时，10名Ｅ国资深电机专家顿时目瞪口呆。“天哪，太不可思议了！这张图纸和我们设计的图纸完全一样！”一位外方专家禁不住喊出声来。

　　但他们仍然强词夺理：“你们的理论太离奇，我们听不懂！”

　　“先生，我们是在讨论科学！”马伟明指着图纸，大声吼道，“你不懂，我可以教你！”

　　一旁的翻译被这雄狮般的怒吼惊呆了，望着马伟明久久不敢张口。

　　“照直译！”马伟明厉声道：“再加一句：我分文不收，免费教！”

　　这次，Ｅ方人员显然是听懂了，证据面前，他们不得不低下高昂的头颅。

　　一句“你不懂，我可以教你”，吼出了中国当代科技工作者的豪情壮志，在世界高科技舞台上挺起了中国人的腰杆脊梁。

　　让中国工程技术人员感到提气事情可不止这一件。几年前，我国采用新一代舰船综合电推技术的新型舰船项目上马。一些国外的大型电气集团看到了商机，纷纷找到马伟明，要求开展合作。

　　早就成竹在胸的马伟明提出了一个听起来有些“不合理”的条件：从发电变电到配电，硬件全部采用中国产品，只是把中国人并不太成熟的相关技术交给外方来做。但是，出了问题，责任由外方承担。

　　当然，马伟明也不是蛮不讲理的人。他告诉外方，在接口技术上你们可以提要求，我们做不到我可以承担责任。

　　一直处于欧美技术前沿的两家大型电气公司，被马伟明这种毫无商量余地的自信底气所震撼。他们深知，这位黄皮肤黑头发的中国教授马伟明，是电力推进系统的权威。

　　最后，他们不得不同意了这种近乎苛刻的合作模式。

　　“什么叫世界领先水平？”马伟明的理解是：“你开辟了一个研究方向，始终有人跟着你做，这才叫是领先，否则，即使首创而无人跟踪，也谈不上领先。”

　　“在科研前沿高地上，只要是马伟明看准的课题，即使无人投一分钱，他也会自掏腰包硬着头皮往前闯。”马伟明的老搭挡、海军工程大学某部副部长张晓峰说：“几年前，他瞄准了一项国际科技领域的尖端技术，申请到100万元论证经费。后续经费还未到位，但马伟明没有松劲，他说‘砸锅卖铁也得干！’他从自己的科研经费积累中拿出2000万元，率领实验室一帮青年专家埋头苦干两年，研制成功了小型样机。”

　　这可是一个世界科技大国历时20年都没有研究成功的科研项目。

　　“2008年年底，7位院士80多位知名专家学者来参加马院士的这项科技成果鉴定会。面对马院士的科技创举，所有人都惊叹不已，都为之震憾……”每每谈起马伟明这些年走过的科研之路，以及取得的累累硕果，年近六旬的刘德志都会激动得热泪盈眶。

　　
创新王国的“中国制造”

　　科学无国界，但科学家有自己的祖国。看到自己的创新成果为国家产生巨大效益，马伟明显得十分淡定：“我的想法很简单，就是要让‘中国创造’在世界高科技领域占有一席之地。”

　　马伟明是一个把“国家利益”举过头顶的人。

　　风力发电变流器是环保新能源风力发电机的核心部件之一。但长期以来，风力发电变流器等核心技术一直被国外所垄断。国外某大公司一直操控着风电设备市场价格，两年前，他们卖给中国风力发电变流器都是一口价：一套230万元人民币。

　　马伟明率领的科研团队与湘潭电机厂有着多年合作。一次协作中，马伟明了解到，我国虽然能自主生产2兆瓦级永磁直驱发电机组，但与机组配套的并网变流器却全部依赖进口，严重制约了国内风电产业的发展。

　　没有自己的自主创新产品，技术上便受制于人。为此，湘潭电机厂不得不以每台230万元的高价从国外购买，仅2009年一年就进口300台并网变流器。

　　马伟明决心利用多年的技术积累和团队的力量，打破外国人的技术垄断。他们费时两年多，成功突破大功率变流器的多项关键技术和设计“瓶颈”，研制出具有自主知识产权的2兆瓦级永磁直驱风力发电变流器。

　　经鉴定，这一“中国创造”打破了西方国家的技术垄断，为我国大功率直驱风力发电变流器技术国产化与产业化提供了技术支撑，填补了国内空白，达到了国际先进水平，具有重大的社会和经济效益，并在系统效率及电压谐波等指标上均优于国外同类产品。

　　随后，马伟明和他的团队趁势将3兆瓦级风力发电变流器研制了出来，接着又开始研制5兆瓦级风力发电变频器……

　　这些成果的诞生，不仅能满足未来直驱式风力发电应用的需求，还可以拓展到船舶、飞机等其它应用领域，对于新能源、分布式发电技术的国产化具有重要的推动作用。

　　中国人把大功率风力发电变流器研制成功了！这一消息刚一公布，立即在世界上引起强烈反应。为了继续占有中国市场，当年，外国进口给中国的风力发电变流器，便从230万一台，一路狂跌，降到每台98万元。今年，湘潭电机厂又订购了400台2兆瓦级并网变流装置，不过这次的价格要比之前便宜得多。按照每台降价130万计算，湘潭电机厂仅此一项就节约了10多个亿。

　　在此项技术专利转让谈判时，令当地政府和生产企业都万万没想到的是，马伟明只是象征性地收取了1%的技术转让费。

　　面对大家的困惑和不解，马伟明淡定地说：“我的想法很简单，就是要让‘中国创造’在世界高科技领域占有一席之地。”

　　是啊，科学技术没有国界，但科学家有自己的祖国。维护国家利益，提升“中国制造”的品质，一直是马伟明内心世界最朴素的愿望。

　　“固有振荡”是困惑电机界的世界性难题。我军新一代潜艇引进某国M公司供电系统的第一次技术谈判中，马伟明曾善意地向M公司专家提出这个问题，但对方当时不屑一顾，傲慢地表示自己的产品不存在问题。

　　他们不能想像眼前这位瘦弱的中国人能解决这个问题。的确，相对于M公司先进的研发条件，马伟明和他的同事只有3万5千元的科研经费，外加一间由洗脸间改造的实验室。

　　更让他们不敢想像的是，在1800多个日日夜夜里，马伟明和他的团队不分白天黑夜，没有假日周末，“五加二、白加黑”地连轴转。他们从大量的实机试验做起，电机拆了装，装了拆。测量、记录、分析，几十万组的数据、难以计数的示波器图形，试验记录和报告堆满了半间屋子。

　　在经历一次次失败之后，马伟明成功研制出“带整流负载的多相同步电机稳定装置”，发明了带稳定绕组的多相整流发电机，从根本上解决了“固有振荡”这个世界性难题，并获得国家发明专利。
　　几年后，马伟明代表中方远赴欧洲M公司验收进口设备时，直捅设备的“软肋”，振荡问题暴露无遗。
　　这是一次科学上的巅峰较量。难道中国已解决发电机整流系统振荡顽症？M公司的技术人员很快就从英国出版的世界专利索引权威刊物《DERWENT》上得到证实。在“带整流负载的多相同步电机稳定装置”的发明专利条目下，赫然标注着：“中华人民共和国，海军工程大学马伟明等。”

　　“您能以您的专利帮助我们解决振荡问题，我们愿意向您本人支付相当于贵国150万现钞作为酬劳。”M公司的首席专家想与马伟明进行“私下交易”。

　　150万元，的确有着强大的诱惑力，但它未能撼动马伟明：“专利技术的转让是有价的，但到底多少钱，则不是我关心的事，因为作为一项职务发明，它不仅仅属于我个人，更属于我的国家！”

　　事已至此，M公司别无选择，只有老老实实购买中国的发明专利，并请马伟明博士指导改进，否则M公司花费巨资生产的产品等于一堆废铁。

　　这是一个富于戏剧性的变局：8年前，中国与M公司谈判引进其专利技术和生产线，但遭到M公司的断然拒绝：“只卖产品，不卖专利。”时过境迁，现在M公司反过来购买中国人的专利技术。而且，为使用一次“中国制造”，不得不支付了250万人民币。　　不久之后，M公司又将那套在公司内部都被视为核心机密的12相发电机整流系统的设计图纸，心甘情愿地送到中国，接受中国人的审查，请中国人指导改进。

　　
人才培养的“中国模式”

　　无论是科技还是经济领域，得人才者得天下。对于人才培养，马伟明有自己的“观点”：“我从不着急看一时的成功与失败，我要看这一年你是不是穷尽了所有可能的办法。”

　　从一个仅有5名成员的课题组发展成为编配65人的研究所，从仅有一间资产不足万元的实验室发展成为资产过亿、技术先进的国防科技重点实验室，从相对单一的研究方向发展成为我国舰船综合电力技术领域创新研究中心和高层次人才培养重要基地，马伟明到底有什么绝活？

　　清华大学教授王祥珩在担任马伟明团队的客座教授期间，曾经算过一笔帐：自马伟明当选院士以来，为培养人才花费就以亿计。他连连发出感叹，“你们为了培养人才，真是花血本啊！”

　　对于当前社会关注的博士给导师打工现象，马伟明笑谈自己是团队在读博士的打工者。为给年轻人创造建功创业的机会，他不仅出思想、出经费，还给课题。这些课题大部分来自马伟明的创新思维。

　　而令记者肃然起敬的是，近10年来，他从未在自己领衔的科研成果报奖时署名，而把机会全部让给了年轻人。从这里先后走出了6名博士后、70名博士、116名硕士。

　　“搞科研，最大的目的在于培养人才。”对于人才，马伟明有自己的“观点”：“培养人才，我不着急看一时的成功或失败，我要看这一年你是不是穷尽了所有可能的办法。只要你努力了，即便结果是失败的，我仍然会给你很高的分，用你的努力来给你定岗位津贴。”

　　赵治华，曾经是中科院物理研究所硕士研究生。调入马伟明团队后，马伟明为他投了不止1000万。然而，前3年，赵治华没有搞出一个课题，没出一个成果，没发表一篇论文。一些人开始认为这个小伙子可能不行。

　　3年未鸣，一鸣惊人。第4年，赵治华发表了第一篇论文，就立即在国际上引起轰动。现在，赵治华已经成长为重点实验室电磁兼容研究方向的首席专家。

　　电力电子技术研究所客座教授、青岛大学电气工程系主任吴新振教授深有感慨触地说：“目前在国内，能付出如此代价培养人才的团队，马伟明创新团队可以说是独一无二！”

　　王东是一名硕博连读的研究生，具有良好的创新潜质。在他刚转入博士学习时，马伟明大胆放手把“十五”某重点预研项目三大关键技术之一交给他组团攻关。

　　国内科研院所100多名知名专家参加项目评审会，当23岁的王东出现在汇报台上时，很多与会者一开始还以为他是多媒体课件的操作员。在大家疑惑的目光中，王东条分缕析地阐述论证方案，落落大方地回答专家提问，赢得了与会专家的交口称赞。

　　随后，马伟明又接连给王东压上了新的重担，让他独立担任某型舰船电力系统主干电缆短路故障冲击力计算、某新型中压交流发电机电磁设计等重点课题的组长，使他在创新实践中迅速成长为青年科研骨干。

　　在马伟明眼中，搞技术创新还要延伸到工程实现，有了成熟的产品，才算成功。因此，马伟明特别强调科研团队的动手能力，而这正是他们一次次获得成功的奥秘之一。

　　在那里，从最早第一代电力集成的十二相电机，到第二代双绕组电机、第三代高速发电机，再到电力集成的军用和民用领域，从绘图到制造，每一项发明的1：1样机，都是硕士、博士们亲自参与，一线一笔，和工人师傅们一道一锤一钻动手做出来的。

　　近年来，马伟明率领他的团队，先后承担国家自然科学基金项目、国防建设中具有全局性战略性重大课题、军队重大科研项目40多项，在电力集成化发电技术、独立电力系统电磁兼容、电力电子技术等研究领域，取得了一批具有完全自主知识产权的创新成果。在中国工程院的科学讲坛上，在国际国内的高端学术峰会上，马伟明团队的创新理论与领先技术一次次为军队、为祖国赢得赞誉、喝彩