2月17日,何梁何利基金2021和2022年度颁奖大会在北京钓鱼台国宾馆隆重举行。国务院副总理刘鹤、全国人大常委会副委员长吉炳轩、全国政协副主席、中国科协主席万钢等出席大会并致词。
上海大学未来技术学院院长、人工智能研究院执行院长彭艳教授荣获“何梁何利基金2022年度科学与技术创新奖”,科技部部长、党组书记王志刚在大会现场为彭艳教授颁发荣誉证书。
2022年度何梁何利基金授予1位科技工作者“科学与技术成就奖”,22位科技工作者“科学与技术创新奖”,33位科技工作者“科学与技术进步奖”。主要表彰了在数学力学、生命科学、工程科技等领域取得重大科学发现,或作出突出贡献的优秀科技工作者。彭艳教授因其长期在海能海用能量收集、智能决策等方面做出的一系列开创性研究工作,推动我国智能无人艇技术和装备进程上做出的突出贡献,成为全国22位获得“科技与技术创新奖”荣誉的科技工作者之一。
何梁何利基金奖,1994年有香港爱国金融家捐资设立,包括科学与技术成就奖、科学与技术进步奖、科学与技术创新奖,每年评选一次,旨在奖励中国杰出科学家,服务于国家现代化建设,是享誉国内外的科技大奖,为激发我国科技发展的活力、培养自主创新人才发挥了积极作用。29年来,共遴选奖励1526位杰出科技工作者,钱学森、吴孟超、袁隆平、钟南山等一批著名科学家都曾获此殊荣,上海大学老校长钱伟长曾在1997年荣获”何梁何利基金科学与技术成就奖”,校长刘昌胜院士曾在2007年荣获“何梁何利基金科学与技术创新奖”,材料基因研究院张统一院士曾在2018年荣获“何梁何利基金科学与技术进步奖”。(未来技术学院,撰稿:钱文馨,部分内容来源于科技日报、光明日报等。)
无人艇,让海洋更透明
——记何梁何利基金奖获得者彭艳
谢燮(作者)
无人艇是一项可以改变未来海上游戏规则的颠覆性技术,对海洋经济建设、资源开发和国防领土安全具有重要意义。上海大学彭艳教授领衔的“精海”无人艇团队已研制15个系列的“精海”无人艇,分别应用于岛礁自主探测、海岸带综合地质调查、海洋环境监测和海上灾难事故应急处置、水下考古等。团队历经十余年的核心技术攻关,掌握了高精度航迹精准跟踪控制、多维-多层复合立体避碰、高性能减振降噪、海洋自俘能、自主布放回收等关键技术,成功填补了相关领域的技术空白,实现了中国无人艇在南海巡航、东海测绘和南极科考等关键领域从无到有的应用。
“女汉子”打造“精海”团队
彭艳教授,国家杰出青年基金获得者,现任上海大学人工智能研究院执行院长、无人艇工程研究院院长、上海市海洋人工智能协同创新中心主任、海洋智能无人系统装备教育部工程研究中心常务副主任。在海洋无人系统与装备领域摸爬滚打已17年,带领一支由70后领衔-80后支撑-90后一线负责的科研团队攻坚克难,所向披靡!
彭艳教授于2005年起在中科院沈阳自动化研究所机器人学国家重点实验室从事无人艇的研究工作,主要进行无人艇抗干扰控制以及运动规划的研究,2009年起加入上海大学机械电子工程国家重点学科龚振邦、罗均、谢少荣教授的团队,从事无人艇、无人机、地面自主机器人方面的研究。
我国有18000公里海岸线和14000公里岛礁岸线,常规的海洋测量船吃水深,在浅海、礁石多的复杂海域测绘往往会遇到阻碍。如何解决这个难题,必需要用新的技术手段。彭艳教授和团队决心将自己擅长的自主控制技术应用到无人艇的设计之中。团队成员的主要研究方向是机器人领域,与海洋、船舶、军工这些和无人艇相关的领域属于“三不靠”,虽然在学科背景和研究基础上不占优势,但团队讨论后仍决定组建新的海洋智能无人艇研究团队。由于前路漫漫且充满未知数,所以刚开始招募到团队里的很多成员,大部分都是学院在读的优秀研究生。当时,这只无人艇团队平均年龄不足30岁,大部分成员都是80后、90后。团队的共同目标:做中国最好的无人艇!他们给团队取名“精海”,寓意用精卫填海、锲而不舍的精神,去披荆斩棘开拓我国无人艇事业。从技术突破到实际应用,还有相当漫长的一段路要走。为了确保无人艇能精准地执行海上任务,彭艳教授决定以实际用户需求为导向,十余年的时间里开展了上千次的无人艇海上测试。
海上环境十分恶劣,要不怕冷风吹、海水泡,忍得住晕船,耐得住寂寞。天气冷的时候,海上更冷,救生衣里面裹着羽绒服,外面还得再加一件棉大衣才能扛住凛冽寒风;天气热的时候,人又会被晒得黑黢黢,有时甚至被晒到脱皮。海上最难受的是晕船,一边吐得昏天暗地、一边坚持完成调试任务是团队每个成员的必备技能。时间久了,团队里的人甚至晕船晕出经验,比如几个小伙子,明明可以从上海飞到海南,再从海南坐船出海,但他们选择直接从上海坐船出发,在海上多待两天,因为这样他们前两天在海上就吐得差不多了,到了现场之后就能无缝衔接进入调试状态……
十余年间,精海无人艇团队的足迹随着无人艇遍布我国的东海、黄海和南海,这样一支“不怕冷风吹、海水泡”的“精海”团队犹如海上精灵驰骋于我国海洋装备自主研发领域,大半的光阴都在海上“翻滚”,为我们的海洋强国战略添砖加瓦。
精准执行海上任务,“精海爸妈”造
自投经费研制的“精海”1号无人艇,在团队长期的攻坚克难和海测试验后,迎来了它的首个“春天”。2013年“精海”1号无人艇一炮走红——随中国海事166海巡船赴南海巡航,承担了对南海诸岛礁海域的测量和勘探任务,实现了我国无人艇在南海第一次应用。任务结束后,国家海洋局立即向上海大学订购了无人艇。
此后,“精海”系列无人艇履历奇功:精海2号搭载在“雪龙”号上赴南极进行科考任务,在南极罗斯海发现了适合“雪龙”号抛锚的新锚地,并探明了其12平方公里水域下地形测绘资料;精海3号随“向阳红19号”赴东海进行大范围海图测绘,填补了岛礁群海域、浅滩测绘空白;精海4号用于内河湖泊环保、水利、生态监测……精海8号作为一艘轻量型无人艇具有路径规划、导航避障、目标识别等功能,执行任务全面。2015年至2022年,精海系列无人艇全程参与“长江口2号”清代古沉船打捞水下考古任务……
在上述无人艇参与过的任务里,最惊险的莫过于“桑吉”轮碰撞燃爆事故。2018年1月6日晚8时许,在长江口以东约160海里处,载有13.6万吨凝析油的巴拿马籍油船“桑吉”轮,与中国香港籍散货船“长峰水晶”轮发生碰撞。现场烈焰冲天,随时可能爆炸,且不断泄漏、挥发的凝析油以及燃烧产生的有毒气体,将对海洋资源和大气造成不可估量的污染。深夜11点,彭艳教授接到通知:无人艇要赶赴事故海域参与应急处置和探测工作!时间紧、任务重,彭艳教授带着团队连夜加班,在不到40个小时的时间里给无人艇紧急加装自动水样采集系统。抵达现场后,随着无人艇下水,仅用不到半小时就成功完成沉船位置姿态探测和污染水域的取样工作,为事故的后续评估与处置提供了珍贵的数据。
“居虽安之而岂敢忘危”,科技强国使命感
125年前中日甲午海战,装备落后导致远舰沉没,开启了中国近代国耻。炮弹里面装的是沙石,作为动力的锅炉由于清政府经费压缩年久失修。邓世昌等爱国人士纵有一腔热血,怎能报国?装备弱则国弱,痛定之下而思痛之恨,居虽安之而岂敢忘危,科技是海洋强国的核心竞争力。无人艇诞生的出发点就是基于国家海洋自主测绘和国防领土安全的需求,解决人力勘测的风险和弊端,采用科技力量服务海洋强国战略。要推进海洋强国建设,无人艇的发展势在必行,科技创新是核心竞争力。科技强国的使命感,是“精海”团队多年科研路的精神引领。
“精海”系列无人艇目前已经可以承担海洋环境监测、海底地形地貌测绘、水面巡逻警戒等多样的任务需求,研究成果先后获得国家科技进步二等奖2项、国家技术发明二等奖2项、省部级一等奖7项等10余个奖项;彭艳教授带领团队获得了首届黄大年式团队、上海市劳模集体、上海市巾帼建功标兵,上海市工人先锋号等荣誉称号。
“为天地立心,为生民立命,为往圣继绝学,为万世开太平。”这是一句每每让彭艳教授落泪的话。如今的大国优势,背后凝结着几代人的毕生心血,能够去做一些智能装备,减轻人的负担,减少人的伤亡,在彭艳教授的眼里,就是我们在这个时代应该去做的事情。无人艇研发是“精海”团队的使命,“海洋强国”是团队奋斗的愿景,不仅是一份事业,亦是作为一名中国人的使命。
彭艳教授的目标就是带着“精海”团队,做出全世界最先进、最实用的无人艇,突破更多关键技术,让海洋从“神秘”变得“透明”。这个目标如同一束光,引领她不断向前迈进。