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东方大国的科技栋梁——访归侨牛小东教授

文/张泽华  周常平


走进汕头大学,笔者不仅感受校园优美的环境、独特的建筑,更是被一位德才兼备的海归博士所感动和吸引——这位曾经在新加坡和日本学习工作十四年的学者,受国家感召,回国任教科研,并参与了多个国家级重点科技项目的研发;他坚守教育初心,勇挑育人重担。他是全国总工会十七大和十八大代表,广东省工会十四大代表。他是国之栋梁,大国工匠。他就是汕头大学工学院机械工程系教授、博士生导师牛小东。



孜孜研学  硕果累累

面对这位海归博士,笔者十分敬仰。首先,笔者请牛教授介绍他青年时期的勤奋和努力。他回顾说,曾经在新加坡和日本学习工作十四年。1998年12月赴新加坡,在1999年1月至2004年9月期间,作为博士研究生在新加坡国立大学机械工程系学习,并于2004年9月获得博士学历,之后在该系任研究员工作至2006年2月,从事格子玻尔兹曼数值方法理论和应用研究。2006年2月底,赴日本在丰田中央研究院作为客座研究员从事燃料电池开发工作,由于表现出色于2008年3月被推荐至日本同志社大学理工学部任副教授,从事磁流体动力学理论和应用基础研究。

2012年3月,因国内科研教育需要,以及回国用国外所学亲身参与国家发展进步的想法,他回到汕头大学,从事本科生和研究生教学和科研工作。任教至今,获批广东省“扬帆计划”培养高层次人才,目前已主持承担20多个研究项目。指导研究生30余名,在国际期刊发表200多篇论文,获批发明专利30余件。目前任中国力学学会流体力学分委会电磁流体力学专业组委员,中国工程教育认证协会机械专业工程教育认证专家,广东省本科高校机械基础课程教学指导委员会副主任委员,中国空气动力学会理事;入选2020年度和2021年度斯坦福大学全球顶尖科学家;2022年荣获机械工业科技奖——技术发明奖一等奖,2021年荣获北京市科学技术奖——技术发明奖一等奖,2019年广东省教育教学成果一等奖和汕头大学李嘉诚基金会卓越教学奖。


大国工匠  深耕细作

回国十二年,他务实进取,真正体现了大国工匠的担当。笔者请他谈谈劳模精神、劳动精神、工匠精神的内涵是什么,彼此间有什么联系。

他深思片刻,微笑着说:劳模精神即在自己的工作岗位工作一丝不苟,工作勤勤恳恳;具有大局观,将自己的工作进步和单位的发展紧密结合在一起;具有出色的团队精神和领导力,具有模范引领作用;劳动精神是职工群众在工作中脚踏实地、勤勤恳恳、乐于奉献、以劳动为美,以积极工作影响周围的人,相信勤劳能致富,勤劳能发展,祖国的繁荣富强,民族复兴是干出来的;工匠精神是劳模精神的升华,是对工作爱岗敬业、钻研业务、务实肯干、坚持不懈、精雕细琢、开拓进取;对产品不仅追求质量完美,也追求文化艺术的升华。

十八大确立了以中国式现代化全面推进强国建设、民族复兴伟业的中心任务。笔者请他结合实际谈一下当全国总工会代表的感想及如何在岗位上、在新征程上更好发扬劳模精神、劳动精神、工匠精神。

“这个嘛,现在国家提倡要大力弘扬劳模精神、劳动精神、工匠精神,就是让广大职工重视劳动,热爱劳动,踏踏实实干,实干兴邦。在各自的行业里通过积极劳动提升自己,做精做尖,你就可能成为这个行业里的佼佼者,就是知识型、技能型、创造型的人才。劳动最光荣、劳动最崇高、劳动最伟大、劳动最美丽。作为一名教师,我们要在教学科研上精益求精,培养高素质人才,为国家的发展和社会的进步贡献自己的绵薄之力。”

几十年来,牛教授一直潜心基础研究,他的研究方向、研究成果与国内众多科学家的目标一致,就是夯实科技大国的科技根基。



牛教授出国前是做飞行器实验和仿真研究的,曾参与过国家两种重点型号战斗机基础研制工作。他目前研究方向主要有两个,一个是从事磁性流体动力学理论和应用方面研究,主要是用磁场控制磁流体运动,这在航空航天、生物医学和液体机器人方面有重要应用前景;另一个是他读博士开始到现在的工作,即格子玻尔兹曼方法(一种上世纪80年代开始发展的介观流体动力学仿真分析方法)理论和应用研究。在这个方向,他首次提出基于格子玻尔兹曼理论的动量交换方法处理流固耦合问题,微流动格子玻尔兹曼理论和模型,无网格复杂流动格子玻尔兹曼方法,多场耦合磁流体多相流格子玻尔兹曼模型。主要研究成果是将格子玻尔兹曼方法和磁流体研究结合,发展的多物理场、多相(气液固)耦合的格子玻尔兹曼方法理论和应用,厘清了磁流体传热、表面形貌调控和液滴操控方面的一些动力学机制。最近他正在结合量子计算这个新的计算范式,将其应用到格子玻尔兹曼方法中。此外,也在磁注液面超滑自清洁和防冰除冰方面进行深入研究。

长期以来,牛小东教授始终坚持学术成果的产业化与社会应用,致力于通过技术创新提高社会工作效率。他毕业于南京航空航天大学空气动力学专业,曾在沈阳空气动力研究所工作,工作内容涉及飞机气动设计和试验等相关技术。2015年广东以色列理工学院奠基,汕头开始全面接触了解以色列科技文化。由于华南地区缺少相关航空产业,汕头市政府与以色列航空公司接洽并签订了战略框架协议,规划在汕头就技术人员培训、产业研发、飞机组装拆解等方面确立合作关系发展相关航空产业。他作为政府顾问之一负责汕头民用航空职业技能培训学院和产业研发这两块项目,并负责与以色列航空工业公司对接。2020年4月3日汕头民用航空职业技能培训学院在汕头挂牌成立,四年来,培养了大量人才,并成为粤东地区第一家无人机技能培训中心,其开设的飞机维修专业也纳入了全省十大特色专业,受到了人社部领导的肯定。

牛教授在3D打印技术和机械结构优化设计领域也有独到的思考和研究。汕头市瑞博纳斯增材制造研究院有限公司成立于2017年12月,是在汕头市、金平区两级政府大力支持下,由汕头市瑞祥模具有限公司(瑞祥)和汕头大学共同组建的专门从事金属3D增材制造技术独立研发机构。研究院依托广东省与以色列产业研发合作计划资助的瑞祥—以色列航空工业公司(IAI)“金属增材制造技术(3D打印)在航空钢构件制造中的应用研究项目”,以及汕头大学、上海交通大学、广东有色材料和加工研究所科研平台,组建产学研发团队,围绕“3D打印材料及制备工艺、3D打印装备和产品设计及加工工艺、智能制造生产”三大领域,专注提供增材制造技术在航空、注塑模具等行业的应用技术的研发、生产制造和服务成套解决方案。牛小东教授参与其中,取得了突破性的进展,推动了3D打印技术在高端制造领域的应用。这对于提升中国制造业的技术水平,实现产业升级和创新驱动发展战略具有重要作用。


为国育才  培养创新

牛小东教授不仅是一位杰出的学者,更是一位卓越的教育者。他2012年回国,当时有很多选择,因感觉汕大这个学校环境优美,学术氛围比较单纯。而且学校真正以学生为中心,各个部门服务意识强,氛围很像他前面工作过的日本同志社大学,因而选择了汕头大学。

他喜欢大学老师这个工作,“这个岗位最适合我,学生也喜欢我,我还要坚持教书育人,可以带学生,可以上课,带给我成就感,我喜欢现在的状态。”

师者精神,是暗夜微光中的启明星。“您如何让学生远方有灯、脚下有路、眼前有光?如何理解和践行教书育人?如何做到教学相长?有哪些经验积累?”

面对笔者的提问,他觉得作为高校教师,在我国正在走向民族复兴的伟大阶段,首先要使学生明确他们这一代人的使命,接下来十年正是实现中华民族伟大复兴的关键阶段,也是这几届学生毕业后工作时的黄金年龄。强国正是靠他们,所以他给学生讲课时经常给他们灌输这一理念,他们是最幸运的一代,伟大复兴,他们的贡献最为关键。所以他经常跟学生开玩笑说:等你们老了是最有资本跟你们的后代吹牛的。前面是我们的爷爷父辈和我们三代人干四代五代六代人的活实现了中国的崛起和追赶,后面超越是你们的使命。

知识在不断更新,高校教师更需要跟上时代步伐。从知识、技能、创新三方面提升自己,要跟上科技和产业发展步伐,将前沿知识和教学紧密融合,做好课程知识点和数学物理等基础知识以及当代应用的联结,使学生加深对课堂知识的理解。

为培养学生的实践技能,牛教授引导学生融入学院与国内外多家企业合作建立的学生实习和创业实践基地,加强学院与本科院校及汕头本土企业的合作与交流,促进学生高质量培养,使学生在掌握扎实的系统知识基础上,得到全方位的技能训练。

汕大机械工程系注重国际化视野,让学生们看待和思索当前社会的问题,也会通过一些国际性合作项目改变学生对生活的态度,影响着他们的人生观、价值观,让他们看到了一个更广阔的世界。多年来,牛小东教授持续跟进曾经参与过国际项目的学生们的成长。目前有3名获得该届汕头大学奖章,48名学生分别进入了美国麻省理工学院、科罗拉多州立大学、加拿大卑诗大学、南方科技大学、浙江大学等国内外高校读研深造,还有近60人次在全国性竞赛中取得优异成绩。


爱汕大  爱这座城

因为结缘汕头大学,牛小东教授简单的生活有了寄所。他坦言爱好就是待在实验室和学生在一起,当然平时也读很多书,杂书,哲学、历史、武侠、科幻小说都喜欢,读这些书也是放松。对工作和生活的平衡,他觉得工作已成为其生活的一部分,原因是喜欢、热爱,所以工作也不觉得枯燥,生活也很快乐。他也经常跟他的研究生分享这点。



来汕头已经十多年,他对汕头大学、对汕头的感情真挚深厚。对汕头的爱溢于言表。他认为这里不仅有滨海美景,还有丰富的传统文化。“美食家蔡澜说潮汕是中国美食界的一座孤岛。我个人认为不仅于此,汕头或潮汕地区应该是中国传统文化保留最为完整的一座孤岛。这里的美食是古代中原地区汉人南迁,和宋朝皇室南逃携带的皇室和家族厨师,结合本地食材传承下来的烹饪技艺。茶道也是如此,都是大家族或皇室技艺,日本茶道是传承我国古代寺庙的非主流茶道,正宗茶道没有将茶弄碎的。”他对潮汕文化如数家珍:“这里最主要的是保留了很多中国传统文化,如宗族文化以及各种诸如拜老爷、祭祀祖先、游神,以及嵌瓷、木雕、潮绣、英歌舞等非遗艺术。潮汕语言中也保留了很多中国汉语古音,用潮汕话朗诵诗经、唐诗宋词更具韵味。潮汕文风的开启来自唐代流放这里著名文学家韩愈,这里民众对教师和知识的尊重我感觉是目前国内最好的地区之一。”说到这里,他意犹未尽,又补充道:“此外,潮汕地区将中原文化和海洋文化结合,当地人都传承有吃苦耐劳、既传统也勇于开创探索的精神,也是目前世界各地和国内出现很多潮汕文学家、科学家、院士和著名商人的原因。”

对于汕头大学,其感情更深厚。他认为汕头大学是爱国商人李嘉诚创办的大学,李嘉诚先生在汕大的创立和发展中倾注了很多心血。“汕大的校园非常美丽,是设计北京奥运鸟巢的设计师规划设计的,校内诸如体育馆、图书馆、医学楼和很多景观雕塑如‘大小人’等都是按可以历史传承设计建造的。”他觉得汕大的风气也很好,所有活动都强调以学生为本,老师们都很纯粹,对学校都非常有感情,毕业的学生校友也是。



他建议,对学生来说,认真学好专业知识外,大学期间要充分利用学校资源,利用图书馆藏书多看书,其实他本人大学四年最大的收获就是看了很多南航图书馆藏的各种小说、中外名著。另外多和同学互动,多参加团体活动,参加课外科技竞赛,现在手机把人和人之间交流隔断太多了。在大学,学习成绩好和实践能力强不能划等号。现代社会需要的已经不是一味埋头做题、与社会脱节的书呆子。作为与时代并进的工科生更应该多接触社会,促进自己的全面发展。

对有志从事学术的学生,他建议尽量早些参加一些老师的课题组,也多参加课外科技竞赛,一方面提前了解科研,找到自己的兴趣,也对在学的课程知识深入理解有帮助。


展望未来  前景灿烂

“您对于未来科学研究、当代青年的社会责任有何展望?”

他兴致勃发告诉笔者,接下来计划在他的研究方向中将格子玻尔兹曼方法在量子计算框架下实现,同时将其应用到磁流体研究中。目前我国在此领域研究还是空白,希望做一些探路工作。

在将近半天的采访中,笔者感悟到,“求木之长者,必固其根本;欲流之远者,必浚其泉源。”人才是事业的树木根茎,源头活水,是中国百年未有之大变局的根基。

2012年,我国启动了国家高层次人才特殊支持计划,至2021年共遴选支持6000余人,秉持人才是第一资源的理念,营造“聚天下英才而用之”的良好氛围。我国各类人才的创新活力不断激发,人才数量居全球第一,全球创新指数排名升至世界第12位。

牛小东教授就是其中的佼佼者。作为归国华侨和高校教师代表,在学生的心目中,他是一位好老师,一位优秀的科研工作者,从他身上展现了“为祖国发展回国教书育人”“学以致用,实践出真知”“坚守岗位而默默努力”“优秀而时刻保持谦卑”的优秀品质。在修读他的课程时,学生们不仅体会到了老师教书育人的深刻造诣,更感受到了老师对科研的热情和专注,也学习到了应该保持乐观的心态面对问题。   

 


在研究领域,他致力于将格子玻尔兹曼方法在量子计算框架下实现,同时将其应用到磁流体研究中的基础研究。基础研究是科技创新的“源头活水”,处于从研究到应用再到生产的科研链条的起始端。实现高水平科技自立自强、建设世界科技强国,必须从基础研究发力,从源头和底层夯实我国科学体系根基。

我国面临的很多“卡脖子”技术问题,根本原因就是基础理论研究跟不上,没有弄清楚源头和底层的东西。感召类似牛小东教授这样的海内外优秀人才投身我国基础研究,打造、壮大科技领军人才队伍和一流创新团队,加快建设国家战略人才力量,努力培养造就更多大师、战略科学家、一流科技领军人才和创新团队、青年科技人才,是党的二十大提出的重要任务,是积极抢占全球科技竞争战略制高点的重要举措。

牛小东教授的学术生涯和教育实践,是当代中国学术界和教育界的宝贵财富。他的成就不仅体现在个人的荣誉上,更在于他对后辈的启迪和对社会的贡献。

我们期待牛小东教授继续以他的教育热忱,照亮更多学子的求知之路,为我国的教育事业和社会发展做出更大的贡献。也衷心祝福牛小东教授的基础研究之花开放得更加璀璨夺目,让东方大国的科技之光照亮世界!

(图片均由汕头大学提供)