空天报国,勤奋成长

段海滨

空天报国,使命担当

“士不可以不弘毅,任重而道远。”2020 年,北京航空航天大学被评为“英才计划”优秀实施单位,也是入选的十所高校之一。“北 航”是中华人民共和国成立后创建的第一所航空航天高等学府,为 国而生、与国同行,是一所肩负神圣使命、承载宏伟愿景的大学。学校的理想和抱负、传承和发展始终与国家发展和民族振兴紧密相 系。段海滨教授从每位“英才计划”学生进入实验室的第一天起,首先明确“北航”多年服务国防、服务国民经济的红色基因和使命 担当性,强调“厚植爱国、爱党、爱航空、爱航天、爱北航情怀”的红色基因,强调所在课题组多学科交叉研究的特色性,强调空天 领域“卡脖子”关键技术亟待突破的急迫性,强调从 0 到 1 科研创 新的重要性,使刚加入“英才计划”的学生们一开始就对自己参加 “英才计划”的目的有较为清晰和正确的定位。学生们来“北航”的第一课,段海滨教授带他们参观位于“北航”校内的航空航天博物 馆,博物馆的展品多数为国内唯一,珍藏数量和等级全国航空界首 屈一指。段海滨教授会结合航空航天发展史、“北航”的历史、航空航天创新成果,在一个个飞机实物前为学生们进行细致深入的讲解和介绍,生动的讲解不断激发着学生们空天报国的热情,增强了大家 “爱国奉献、敢为人先”的责任感与使命感。“北航”教务处的金天副处长、杨明名老师等主管领导和老师也劝广大学生珍惜机遇、刻苦学习,在“北航”国家重点实验室平台上积极创新实践,并认真学习和践行科学家精神,做一名全面发展的科技创新英才。

▲ 段海滨教授在实验室

机器人特别是无人机,是人工智能皇冠上的明珠。段海滨教授的研究方向是无人机集群仿生自主控制,通俗而言就是研究无人机的“大脑”。如何让无人机这种没有任何智能的机器具备动物甚至是高等动物——人类的智慧,对美国等西方国家来说,也是一个至今没有很好解决的“卡脖子”关键技术难题。从美国无人系统发展路线图来看,他们还需要至少 20 年时间才能攻克这一难题,而我们国家需要的时间则更长。关于这一点,“英才计划”的学生们进入实验室的第一天便需要知晓。跨学科研究往往是艰辛的“羊肠小路”,但是对于“英才计划”学生们来说也是使命担当成长过程中的“康庄大道”,让他们从中学阶段开始胸怀爱国强国情怀,勤奋学习,刻苦锻炼本领,全方位塑造自己。只有心怀“国之大者”,为国分忧、为国解难、为国尽责,才能成为祖国的栋梁英才,也才能有更好的未来。

筑梦高远,自立自强

“源浚者流长,根深者叶茂。”长期以来,我们国家科技创新跟踪式的研究多、重大原创成果少,从 1 到 99 的研究多、从 0 到 1 的研究少,这也是我国与世界科技强国的主要差距,也是中美贸易战、科技战、金融战的核心所在。实践反复告诉我们,关键核心技术是要不来、买不来、讨不来的。只有把关键核心技术掌握在自己手中,才能从根本上保障国家的经济安全、国防安全和其他安全。“英才计划”的学生们虽然处于中学阶段,但是对这方面的认识一般已经较为明确和准确。这个时候,段海滨教授通过科技创新、原创性选题,不断激励他们攀登科学高峰,树立挑战交叉学科科学难题的信心和决心,且收到了很好的效果。

学生在操控虚拟现实器具

段海滨教授在“英才计划”学生的培养过程中,一开始就让他们树立高远的人生目标。每个学生每周都阅读一定数量的国内外科技最新相关文献。段海滨教授的第一次报告一般是从科普角度进行《漫谈无人机自主飞行控制》的报告,从飞机的产生、原理到无人机的历史和现状,从无人机的学术前沿到“卡脖子”技术,从无人机的飞控跨学科融合到如何结合科研实践培养创新思维进行了科普性讲解,后面会为每名学生制定不同的课题方向和研究计划,后续定期结合给每位学员确定的不同课题的研究进展进行交流,组织学生利用周末时间集中来实验室从事科技创新实践,并为每名学生配备了博士生和优秀硕士生辅助指导和答疑。段海滨教授指导教师团队利用线上教学积极指导每个学生的课题进展,不断解惑答疑,并为每位学生购买了相应的科技图书和教材。学生在每次参观段海滨教授所在的飞行器控制一体化技术国家级重点实验室时,总是积极主动地询问各类航空航天问题,将原本幼稚的好奇转为对飞行器先进控制高科技前沿领域的向往。每次原定一个小时的参观交流时间经常超时,同学们井然有序地行进,专注认真地聆听,积极主动地和导师讨论,很多同学在真实的飞机展品和航天模型前流连忘返。段海滨教授还为学生购买可编程的微小型无人机,使兴趣和科技创新融为一体,激发了他们的创新灵感和积极参与的动力。学术报告是每名学生结题时必须提交的材料之一,段海滨教授在培养过程中,不断训练学生的报告撰写规范,培养学生的学术交流能力和学术编程能力,使每位刻苦努力的学生在这种模式下也切实体会到了自立自强、科研创新的获得感。

▲ 学生在学习无人机操控

砥砺初心,勤奋成长

“宝剑锋从磨砺出,梅花香自苦寒来。”作为一名“英才计划”的导师,段海滨教授时刻感到一种荣耀,同时也感到责任重大。段海滨教授经常提醒处于中学不同年级阶段的“英才计划”学生们,在实验室做科研创新一定要效率优先,平时也要多锻炼身体,年轻人特别是青少年一定要少熬夜。有效的大量的时间投入是做好科研创新的基本前提和保证,同时也要处理好学业和科技创新的时间矛盾关系。学生们只有在完成好学业的前提下,在科技创新中投入时间和精力,才能把课题成果做精做细。段海滨教授也经常告诫“英才计划”的学生们“做难事必有所得”,在学术前沿科学领域的科研,往往都是“难事”,而这些难事都是国家需要的,也是有价值的。同时,段海滨教授也告诉他们在中学阶段一定要刻苦学习,考上一个理想的大学,将来学会更好的本领来服务国家和社会。“志之所趋,无远弗届,穷山距海,不能限也。”作为一名“英才计划”导师,段海滨教授会继续积极教育和引导广大“英才计划”学生们秉持国家利益至上的理念,弘扬科学家精神,志存高远,勇立潮头,锐意进取,刻苦攻关。只有这样,才能培养出更多对国家真正有用的科技创新英才。

“英才计划”应以科学兴趣和研究基础潜力培养为导向,不过早地进行指标性培训和考核,指导教师也应充分考虑中考、高考的压力,合理规划广大学生的时间。同时,段海滨教授建议主办方发布面向“英才计划”学生且符合中学生知识结构和层次的“揭榜挂帅”创新选题,激发广大学生的创新导向性和科学素养培养的目标性,很可能一个“揭榜挂帅”科学选题“种子”会造就一位未来的杰出科学大师。