本刊記者 王 輝

卿新林：逐夢云端

本刊記者 王 輝

卿新林與團隊成員討論傳感器網(wǎng)絡的布設問題

北京市，昌平區(qū)，未來科技城。

地處中關(guān)村北部研發(fā)服務和高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展帶上，這是一座中央組織部和國務院國資委為深入貫徹落實建設創(chuàng)新型國家和中央引進海外高層次人才“千人計劃”而建設的人才創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)基地和研發(fā)機構(gòu)集群。中國商用飛機有限責任公司北京民用飛機技術(shù)研究中心（簡稱中國商飛北研中心）現(xiàn)代化的科研辦公大樓就在這里拔地而起，期待著借此平臺解決我國民機產(chǎn)業(yè)技術(shù)儲備薄弱、整體創(chuàng)新能力不強的問題，夯實技術(shù)基礎、突破技術(shù)關(guān)鍵、填補技術(shù)空白、提升技術(shù)水平、培育創(chuàng)新能力、培養(yǎng)高端人才。

大飛機被稱為“現(xiàn)代工業(yè)皇冠”，其生產(chǎn)過程涉及多個學科，包括空氣動力學、材料學、航空電子學等，但這些學科人才恰恰是我國行業(yè)內(nèi)所稀缺的。為了讓中國的大飛機早日翱翔藍天的這一目標實現(xiàn)，“如何引、怎樣用”是中國商飛北研中心成立幾年來一直潛心鉆研的人才課題。

人才永遠是中國商飛北研中心第一資源。中心從成立之初的幾個人發(fā)展到現(xiàn)在共有員工300多人，其中有近三分之一具有海外留學背景，10人入選中組部“千人計劃”國家特聘專家。中心在科研管理機制建設上大膽創(chuàng)新，努力為海外高層次人才搭建“舞臺”、提供“劇本”、配置“角色”。這些核心團隊中的“外國人”在北研中心得到了極大的尊重、重要的崗位和充分的信任，作為各自團隊的領頭人，他們在自己的崗位上發(fā)揮了至關(guān)重要的作用，他們就像一臺發(fā)動機，帶動著自己的團隊快速前進。卿新林博士就是這其中一位極其典型的代表人物。

國士情結(jié)：只為一句話留在了中國

卿新林開玩笑地自詡是一個經(jīng)歷十分傳奇的人。

30年前19歲的他畢業(yè)于湖南省婁底師范?？茖W校之后，在一所子弟學校開始了教書生涯。做過小學老師、初中老師、高中老師，后來又做了大學教師以及博士后導師。從小學老師到博士后導師的經(jīng)歷，這在中國科研界絕無僅有。

卿新林為人師表，自然對自己有更高的要求和追求。在師專畢業(yè)兩年后，他通過刻苦的努力，考上了當時專業(yè)排名全國第一的天津大學力學系實驗力學專業(yè)的碩士生，后來又在國內(nèi)實力最強大的清華大學固體力學專業(yè)獲得博士學位，出國后在國際上著名的UIUC熱力學疲勞實驗室及斯坦福大學的復合材料與結(jié)構(gòu)實驗室從事博士后研究。他與斯坦福大學Fu-Kuo Chang教授合作研究成果“智能夾層技術(shù)（Smart Layer Technology）”獲得多項美國發(fā)明專利及美國航空航天局（NASA）的原始創(chuàng)新獎等多項獎勵。在美國Acellent公司工作期間，卿新林先后訪問美國NASA等政府研究機構(gòu)的多個實驗室并與其開展合作研究。在多所國際頂尖大學與研究機構(gòu)與多位頂尖級世界著名專家的多年共事，成就了他今天開闊的戰(zhàn)略視野與敏銳的思維能力。至今，卿新林仍然認定這輩子對于他來說最受益的事情就是在世界頂尖大學、機構(gòu)和世界頂尖級科學家合作的這些經(jīng)歷，近距離地感受他們的思維模式和了解他們的研究方向，使自己能夠站的起點比較高，離成功更近一步。

卿新林不但有國際領先的學術(shù)研究成果，其中與美國NASA合作的原創(chuàng)性研究成果5次在NASA技術(shù)簡報上報道，擁有15項美國發(fā)明專利；同時還具有豐富的工程實踐經(jīng)驗，先后參加了結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測技術(shù)在多家國際著名航空制造商飛機型號上的工程應用研制工作。

由于工作的需要，卿新林申請了美國國籍，一般人需要四五年才能申請成功的綠卡，卿新林以杰出人才的身份只用了兩三個月就獲得了批準，足見美國政府對這種高層次人才的高度重視。盡管成為了一個“外國人”，但他依然擁有著濃厚的祖國情結(jié)，在中組部“千人計劃”的號召和鼓舞下，卿新林毅然選擇了回到中國，投身于祖國的航空事業(yè)中。

論名，作為歐美國家飛行器結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測領域屈指可數(shù)的優(yōu)秀拔尖的華人專家學者，有著承擔過美國航空航天局、聯(lián)邦航空管理局等多項重要課題研究經(jīng)歷的卿新林，早已蜚聲海內(nèi)外；論利，在美國寸土寸金的硅谷擁有自己的公司和事業(yè)，經(jīng)過十三、四年的打拼，已經(jīng)擁有穩(wěn)定的高收入；論生活質(zhì)量，在美國，一兒一女，夫妻相攜，生活安逸并且教育子女更加方便，但是如果選擇回國，則就成為一個兩地分居，顧事業(yè)便顧不了家庭的“單身漢”。所以當卿新林做出放棄美國的“成功”，而不計名利，充滿了對妻子和兒女的愧疚回到祖國投身于大飛機事業(yè)的決定時，讓所有人都覺得不可思議。

但是卿新林自己清楚這個決定的分量。對于祖國濃厚的感情讓他一直關(guān)注著國內(nèi)行業(yè)的發(fā)展，他感覺到國內(nèi)的大環(huán)境越來越好，而中國商飛北研中心的成立，立足于民用飛機戰(zhàn)略性、前瞻性、關(guān)鍵性和基礎性技術(shù)研究的方針和探索提升民機安全性技術(shù)，推動前沿技術(shù)的工程化運用的愿景，與他的研究方向以及偏好十分相配。

卿新林來到中國商飛的第二天，就參加了公司的“海外高層次人才座談會”，公司主要領導對他們的鼓勵與厚望更加堅定了他在這里干出一番事業(yè)的決心。領導們在高度評價了海外高層次人才心系祖國、志振中國民機產(chǎn)業(yè)的義舉時也提出了自己對他們的希望：“以高貴的品質(zhì)感動人，以過人的才華感染人，以淵博的知識培育人，以科學的方法帶動人……”這幾句話，字字珠璣，敲在卿新林的心上，讓他頗為共鳴。中國古人有“士為知己者死”的情懷，卿新林當時也產(chǎn)生了千里馬終于遇到伯樂的雄心壯志。

卿新林最初是北研中心復合材料研究團隊的一員，但是由于專業(yè)能力突出，一年后被抽調(diào)出來單獨創(chuàng)建了一支民機健康管理研究團隊。作為領軍人才，他戰(zhàn)略視野開闊，掌握結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測技術(shù)領域世界科技前沿發(fā)展態(tài)勢，有效組織國內(nèi)外優(yōu)勢力量，在民機復合材料結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測、全機綜合健康管理技術(shù)的研究與工程應用方面開展了諸多開創(chuàng)性的工作，取得了多項國際一流的研究成果，為我國民機結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測及全機綜合健康管理理念推廣和技術(shù)發(fā)展做出了重要貢獻。

卿新林（前右1）向北京市市長王安順（前左1）等領導匯報北京市科委重大專項“大型民機綜合健康管理系統(tǒng)研究”的進展

領軍人物：唯有創(chuàng)新 方能前進

在卿新林的人生字典里，“創(chuàng)新”兩個字非常重要。卿新林在骨子里是一個追逐創(chuàng)新而行的人。事實上，在任何時候，創(chuàng)新都是企業(yè)的核心競爭力，它決定著一個企業(yè)甚至一個行業(yè)的生死成敗。

卿新林以前感覺中美兩國的科研工作者和企業(yè)家們最大的不同在于，美國人總是在談別人沒有做過什么，總希望自己能把一些新思想和新觀點提煉出來。而中國人總是在談別人做過什么，并習慣于跟著人家走。這便是兩國創(chuàng)新理念的差距。

民機健康管理技術(shù)涉及多學科領域，包括傳感器、材料、力學、信號處理、系統(tǒng)集成、網(wǎng)絡通信等方面，是民機研究中的交叉性前沿領域，對于我們科研工作者而言正是急需創(chuàng)新精神的。

由于具有高比強度、高比剛度和可設計性等優(yōu)越性能，先進復合材料正逐步成為新一代民機的主要結(jié)構(gòu)材料，但是復合材料結(jié)構(gòu)及其所受載荷和使用環(huán)境的復雜性，使得復合材料結(jié)構(gòu)完整性和耐久性分析變得非常復雜和困難，而且檢測方法的局限性使得復合材料結(jié)構(gòu)中的缺陷與損傷不易被觀察與檢測，因此，現(xiàn)有的復合材料結(jié)構(gòu)設計許用值建立在較大隱藏損傷存在于復合材料結(jié)構(gòu)中的假設上，這樣使得復合材料的優(yōu)越性能沒能得到充分的發(fā)揮。

就像人體有個神經(jīng)網(wǎng)絡系統(tǒng)一樣，民機復合材料結(jié)構(gòu)需要有個傳感器網(wǎng)絡系統(tǒng)來感知它的結(jié)構(gòu)狀態(tài)和服役環(huán)境，從而使復合材料結(jié)構(gòu)能運轉(zhuǎn)在它們的物理極限狀態(tài)下，而不受限于在設計過程中所使用的假設及安全系數(shù)預設的限制。結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測技術(shù)就是在這一背景下誕生的，它通過與結(jié)構(gòu)集成為一體的傳感器網(wǎng)絡，獲得結(jié)構(gòu)狀態(tài)和服役環(huán)境等信息，對發(fā)生在結(jié)構(gòu)上的外部撞擊、結(jié)構(gòu)應變以及可能存在于結(jié)構(gòu)內(nèi)的損傷及擴展等進行全面實時監(jiān)測，為全面快速評價與確定結(jié)構(gòu)完整性提供有效的技術(shù)手段。結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測技術(shù)是航空航天領域的一個重要發(fā)展方向，它是減輕結(jié)構(gòu)重量、提高飛行安全、降低運營成本的一項重要技術(shù)。

然而發(fā)展這樣的技術(shù)存在諸多挑戰(zhàn)與困難，正是卿新林及其合作者的多項創(chuàng)造性研究新成果推動這一技術(shù)的快速發(fā)展。在理論與方法層面上：他們首次提出了基于分布式傳感器網(wǎng)絡的飛行器結(jié)構(gòu)健康管理技術(shù)的基本理論框架、混雜壓電傳感/光纖傳感主動結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測概念與理論方法、分布式多功能傳感器網(wǎng)絡的概念以實現(xiàn)復合材料結(jié)構(gòu)多模式感知探測能力。在關(guān)鍵技術(shù)層面上：他們提出并發(fā)展了傳感器網(wǎng)絡智能層技術(shù)、結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)自診斷與維護技術(shù)、結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測定量化分析及環(huán)境補償方法、主被動一體化的結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測技術(shù)及局部監(jiān)測與全場監(jiān)測相結(jié)合的多功能結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測技術(shù)，發(fā)明了多種傳感器網(wǎng)絡智能層的制作方法、大型傳感器網(wǎng)絡的連接、安裝及信號處理技術(shù)。在工程應用層面上：他們與多家國際著名航空公司合作，將結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測技術(shù)應用于多個型號的工程研制中。

在中國商飛北研中心工作期間，卿新林率領研究團隊在國際上最先進的結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測技術(shù)基礎上，提出了基于多場耦合混雜傳感網(wǎng)絡的復合材料結(jié)構(gòu)狀態(tài)多模式全息感知概念，發(fā)展了大型民機集成化結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測與管理概念，提出了大型民機集成化結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)體系構(gòu)架、傳感器網(wǎng)絡與復合材料結(jié)構(gòu)集成的零干涉技術(shù)以及傳感器信號的提取、分析與融合技術(shù)，建立了主被動一體化結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測技術(shù)試驗與驗證平臺。

此外，以卿新林為核心的北研中心民機健康管理研究團隊瞄準國際航空領域健康管理技術(shù)前沿，結(jié)合我國民機發(fā)展的實際，率先提出將全機綜合健康管理(IVHM)技術(shù)應用于我國民用飛機的全新概念。

卿新林（右1）指導博士后研究人員王軼、張君一、蔡建、趙琳、杜朝亮（從左至右）

盡管飛機是目前安全系數(shù)最高的交通工具，但是更高的安全性和更低廉的運營成本永遠是飛機制造商和航空公司追求的目標。各大航空制造商一直都在投入大量財力和精力到更加先進的安全維護系統(tǒng)的研制工作中。但是現(xiàn)有的飛機安全維護系統(tǒng)大多只能孤立地診斷各個系統(tǒng)的故障，其診斷數(shù)據(jù)缺乏跨數(shù)據(jù)共享和單系統(tǒng)狀態(tài)下全機綜合協(xié)調(diào)管理。另外，尚不具備故障預測功能，這些都制約了飛行安全隱患的徹底消除，全機綜合健康管理技術(shù)（IVHM）正是在這一背景下由美國NASA提出，并首先應用于其航天飛行器。

IVHM綜合運用先進的傳感技術(shù)、通信技術(shù)、計算機技術(shù)、診斷與預測技術(shù)等實現(xiàn)全機健康狀態(tài)的集成化管理，這樣就可以將傳統(tǒng)的定期維護，轉(zhuǎn)變?yōu)楦茖W的“視情維護”，總體上提升飛機安全性、降低運營維護成本。

IVHM包括飛機系統(tǒng)健康管理、機體結(jié)構(gòu)健康管理、發(fā)動機健康管理以及環(huán)境健康管理。IVHM系統(tǒng)按照計算量和實時性的不同，分別部署于飛機和地面，通過空地數(shù)據(jù)鏈進行實時通訊，實現(xiàn)“空地一體化”維護?！翱盏匾惑w化”無縫覆蓋的民機全機綜合健康管理技術(shù)將大大提升飛機的可靠性、安全性、舒適性和經(jīng)濟性。

以卿新林為核心的團隊正在建設我國首個民機全機綜合健康管理技術(shù)試驗和驗證平臺，平臺的主要任務是新技術(shù)的開發(fā)和集成，通過模擬實際使用環(huán)境，進行大量的可靠性和安全性實驗，為各種技術(shù)提供檢測和認證。

卿新林介紹說，全機綜合健康管理技術(shù)試驗和驗證平臺將作為功能強大、結(jié)構(gòu)復雜的長期發(fā)展項目，采取可持續(xù)性發(fā)展模式，逐步實現(xiàn)整個系統(tǒng)的完善與開發(fā)。

中醫(yī)講究“不治已病治未病”，道理相通，民機全機綜合健康管理技術(shù)綜合運用先進傳感、通信與人工智能技術(shù)，著力將事故隱患消除于萌芽狀態(tài)，為我國民用飛機的安全正點運行保駕護航！

結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測技術(shù)與全機綜合健康管理技術(shù)還可以推廣到鐵路、航海、建筑以及工業(yè)控制等相關(guān)領域，具有巨大的經(jīng)濟價值和社會意義。

卿新林團隊成員

團隊之魂：有活力的隊伍才有戰(zhàn)斗力

在北研中心的民機健康管理研究部，卿新林是這個團隊當之無愧的“老大”，不僅僅是因為他在這個隊伍里年齡最長，也不僅僅因為他的經(jīng)驗最為豐富，而是他具有的卓越組織協(xié)調(diào)能力和大將風范讓每一位團隊成員心悅誠服。

卿新林表示，自己在北研中心這四年多時間里做成了兩件最有成就感的事情，一個是把科研工作局面基本打開了，并且處于世界比較領先的地位；另一件就是建立了一個充滿戰(zhàn)斗力的團隊。

從一個人到一支團隊20個人，卿新林用了兩年時間。這是一支多元文化并存的隊伍，海外人才、國內(nèi)成熟人才、青年人才，兼收并蓄；這是一支充滿潛力的隊伍，現(xiàn)有成員20名中14人具有博士學位，7人具有一年以上海外留學經(jīng)歷；這是一支活力四射、激情飛揚的隊伍，他們思維開放、思路開闊、敢想敢為。這樣一支團隊，每一個研究方向都有重點的培養(yǎng)對象，每一個人的潛能都被深度挖掘出來。

卿新林一直謹記著“以高貴的品質(zhì)感動人，以過人的才華感染人，以淵博的知識培育人，以科學的方法帶動人……”這也成為他身為團隊領頭人在日常團隊建設中的行動準則。他始終注重人才培養(yǎng)工作，一方面是科研水平的提高，另一方面是組織管理能力的增強。他提倡成員與團隊共同成長，結(jié)合各成員的自身特點及興趣給予指引、鼓勵創(chuàng)新，創(chuàng)造開放、寬松的環(huán)境，提供廣闊的發(fā)展空間。

扎根研究部肥沃的科研土壤，青年人才快速成長，已逐步成為民機健康管理技術(shù)研究和管理的骨干力量，一支年輕的人才梯隊逐漸成形。高麗敏博士與魯明宇博士分別在國際結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測學術(shù)會議上作特邀報告；杜朝亮博士擔任中國航空學會材料工程分會無損檢測專業(yè)委員、中國機械工程學會無損檢測分會新技術(shù)專業(yè)委員會委員；劉志方博士組織全機綜合健康管理組成功申報工信部民機預研專項課題；武玉芬博士作為負責人成功申請公司創(chuàng)新平臺課題；王奕首、趙琳、蔡建、王軼、邱雪瓊等出色完成博士后出站答辯，博士后研究工作評議均為優(yōu)秀；高麗敏博士與張君一博士的優(yōu)秀事跡分別獲得《中國大飛機》的宣傳……

人才培養(yǎng)和團隊建設方面的多點開花，科研任務的出色完成，使得在卿新林的帶領下，這支充滿活力和戰(zhàn)斗力的團隊榮獲了2014年中國商飛先進集體等榮譽稱號。

這就是卿新林。

在祖國面前，他是一位熱血報國的學子；在行業(yè)領域，他是中國民機結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測及健康管理技術(shù)的領軍人物；在團隊成員眼中，他是德才兼?zhèn)?，令人信服的老大哥?/p>

提及對未來的愿景，他希望能以項目為紐帶，以創(chuàng)新為驅(qū)動，以團結(jié)協(xié)作為方式，帶領這支團隊，盡早將結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測及健康管理技術(shù)運用到中國的民用飛機上去，讓中國的大飛機盡早地能安全自由地展翅翱翔，逐夢云端！