一个 “80 后”、一个 “90 后”,2019 年国家最高科学技术奖给了这两人

2020/1/11 12:25:52 来源:大数据文摘微信公众号 作者:- 责编:懒猫

昨天上午,2019年度国家科学技术奖励大会在人民大会堂举行,中国工程院院士黄旭华和中国科学院院士曾庆存分获国家最高科学技术奖。

除了国家最高科学技术奖,国务院还设立了国家自然科学奖、国家技术发明奖、国家科学技术进步奖、中华人民共和国国际科学技术合作奖,从2000年开始颁发,到2019年正好是第20届。

今年获得家最高科学技术奖的这两位老爷爷一位是“80后”,一位是“90后”,都出生在广东。

黄旭华院士今年94岁高龄,被称为“中国核潜艇之父”,是世界首位参与深潜试验的核潜艇总设计师,出生于广东省汕尾市海丰县田墘镇;

曾庆存院士今年85岁高龄,被国际气象学界公认为“数值天气预报理论的重要奠基人”“享誉全球的大气科学家”,出生于广东省阳江市。

这两位老爷爷有多厉害呢?我们先来看看国家最高科技奖的评选标准。

1999年5月中华人民共和国国务院发布《国家科学技术奖励条例》,条例指出:

国家最高科学技术奖授予下列科学技术工作者:(1)在当代科学技术前沿取得重大突破或者在科学技术发展中有卓越建树的;(2)在科学技术创新、科学技术成果转化和高技术产业化中,创造巨大经济效益或者社会效益的。国家最高科学技术奖每年授予人数不超过2名。

都说评选标准字数越少的奖越难,看来这话不假,事实上,尽管限定了国家最高科学技术奖每年授予人数不超过2名,2004年和2015年这个奖项仍然是空缺的。

下面文摘菌就带大家认识一下这两位一生都在搞科研的老爷爷。

用玩具确认总体设计,靠算盘打出核心数据

1958年,中国核潜艇工程正式立项,34岁的黄旭华参加了核潜艇总设计组工作,成为最早参与核潜艇研制的29人之一。

核潜艇是个复杂庞大的系统工程,项目启动之初,包括黄旭华在内的所有科研人员都没有见过核潜艇长什么样。

要造核潜艇,首先要知道核潜艇长什么样。黄旭华和同事们的思路很直接:既然西方国家对我们进行技术封锁,想找到有用的资料,就只能从他们的报刊杂志入手,进行情报分析,也就是凭着这个方法,黄旭华和同事们第一次汇总出美国核潜艇的总体布局情况。

核潜艇的总体布局图被他们绘出来了,但这张图究竟有几分真?几分假?黄旭华并没有十足的把握,就在这时,两个核潜艇玩具模型被送到了黄旭华手上。

这两个玩具模型原本是我国的外事代表回国时买给孩子的礼物,是按照美国的导弹核潜艇复制的,其中一个非常精致,导弹发射筒和隔舱还可以拆卸,黄旭华和同事们马上对这两个模型的尺寸和布局进行了测量、记录,又拿出布局图与之对比,发现不论是数据还是关键部件的位置都和他们之前收集到的资料相差无几,肯定稳了!

有了总体布局图,核潜艇进入到了制造和测试阶段,黄旭华表示,“核潜艇牵涉到五万多个台件、几千米长度的管道电缆、一千多吨的钢材,这么多东西组合在一艘潜艇上,要保证重量重心在最好的位置上非常困难。”

由于当时国内没有手摇计算机,制造过程中大量的复杂运算只能噼里啪啦地打算盘。为了保证运算结果的准确,黄旭华和同事们往往是两个人一起算一组数字,只有答案一样才能通过。而那些必须精确到小数点后两位的部件配重,他们就在入口放一个磅秤,凡是拿进船台的都要过秤。

就这么用两个玩具确认了核潜艇的总体布局,用算盘打出来了核心数据,1970年12月26日,中国人自行研制的第一艘核动力攻击型潜水艇终于下水了。

从实习生到到解决世界著名难题

也许对大部分人来说,实习更多的是去学习,但是曾庆存不是,他想着改变。

上世纪50年代,气象科学还处于描述性和半理论半经验阶段,国际上的天气预报也刚从经验性向客观定量化起步。

当时,大学即将毕业的曾庆存到中央气象台实习时,看到气象预报员们废寝忘食地守候在天气图旁进行分析判断和发布天气预报。但由于缺少精确的计算,做天气预报往往只能是定性分析判断和凭经验做预报。

于是曾庆存就萌生了一个想法,要研究客观定量的数值天气预报,提高天气预报的准确性。

在苏联科学院留学期间,曾庆存的导师——国际著名气象学家、苏联科学院通讯院士基别尔给他选了一道理论分析困难、计算极其复杂的世界著名难题作为他的论文题目,即应用斜压大气动力学原始方程组做数值天气预报的研究。

▲曾庆存在苏联求学期间

这个题目当时遭到了所有的师兄的反对,认为他不一定研究得出来,可能拿不到学位,但正是在中央气象台实习时萌生的想法,让曾庆存决定一试。

天气预报的方程属于流体力学范畴,是世界上最复杂的方程组之一。时至今日,超级计算机计算能力的“考核指标”之一,仍然是能否做天气预报。

经过反复试验,几经失败,整整推演了一年半的时间,真正留给曾庆存上大型计算机来验证结果的时间,只有10个小时。就是这10个小时的上机时间,成功验证了曾庆存的研究结果。

26岁的他,提出了世界上首个用原始方程直接进行实际天气预报的方法,并得到应用,预报准确率当时超过了60%。这奠定了今天数值天气预报业务的动力学框架。

“曾老师提出的方法叫做‘半隐式差分法’。”中科院院士王会军说,该方法是世界上首个用原始方程直接进行实际天气预报的方法,随即用于实际天气预报业务,至今仍在沿用。

随后,曾庆存还发展了可使大气和地球流体力学方程数值解法在理论上严谨、又可作大规模长时效的高性能计算的数值方法,如“标准层结扣除法”和“平方守恒格式”等方法,他的这些方法至今仍是世界数值天气预报和气候预测的核心技术。

近百家上市公司参与,国际合作创历史新高

科技投入不是一朝一夕,国家最高科技奖的科学家大多投入半生精力,寻得人类科学的某项突破,无论过往获奖者有袁隆平、屠呦呦等著名科学家,还是今年获奖的黄旭华院士和曾庆存院士,他们都将自己的青春奉献给了科研。

从今年的整体获奖情况来看,还有值得关注的是,阿里云这样的民营科技企业开始崭露头角,进入国家技术发明奖的获奖名单,其背后是国家科技体系正在与民营企业形成合力的体现。

今年颁发的国家科学技术奖,共有296个获奖项目,具体包括国家自然科学奖46项,国家技术发明奖65项,国家科学技术进步奖185项,涵盖基础研究和技术开发应用全链条,这其中约有100家上市公司(或旗下公司)参与在这些获奖项目中,部分公司还包揽了多个获奖项目。

同时在海外合作方面,今年的国家科学技术奖也首次在自然科学奖中试行放开完成人国籍限制,并且2019年度国际科学技术合作奖参评人数、获奖人数和国别也均创历史新高。

10位获奖外籍专家有3位来自美国,其他分别来自英国、奥地利、芬兰、挪威、意大利、俄罗斯和巴基斯坦,既有欧美发达国家,也有“一带一路”沿线国家。合作领域广泛,既有物理、化学、生物等基础研究,又有空气污染防治、疾病防控、新药研发等惠及民生的热点领域。

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