报道时间:2021-09-30
媒体来源:《山东教育》高教2021年9月刊

封面人物
赵正旭,青岛理工大学教授,博士生导师。英国皇家学会工艺院院士,教育部第四批长江学者特聘教授;北京航天飞行控制中心特聘专家,中国人民解放军原总装备部某部车辆试验研究所特聘顾问专家,中国国防科技实验室专家库成员,中华全国归国华侨联合会特聘专家,联合国开发署高级技术顾问。先后主持承担了38项国家载人航天工程、探月工程和深空探测工程的实时三维可视化控制与指挥任务。参与中国天眼FAST(500米口径球面射电天文望远镜)数字化建设工程,建立了FAST数字孪生模型和运动仿真系统。与国家航天局共建“空间碎片监测与低轨卫星组网联合实验室”。先后获省部级科学技术进步奖一等奖1项,省教学成果二等奖1项,中国产学研合作创新成果二等奖1项,军队科技进步三等奖3项。
“一代人有一代人的使命,一代人有一代人的担当。” 今年教师节前夕,青岛理工大学教师赵正旭被授予“2021年度齐鲁最美教师”称号。谈及家国情怀、师者初心,年过花甲的赵正旭目光坚毅:“对于浩瀚的宇宙来说,我们实在渺小得像一粒微尘,然而,对于宇宙的探索我们却一刻没有停歇,我们的征途是星辰大海。”
出生于普通家庭的他,凭借优异成绩,成为赴英国的访问学者;面对国家需要,他毫不犹豫地由机械专业转学计算机专业;学成归国,致力于中国航天事业,在航天可视化领域的征程中贡献着科技力量。30年如一日,初心不改,勇担使命,赵正旭用实际行动诠释着对航天事业的满腔热忱。一遍遍调试,一次次突破,从不成熟到成熟,从不完善到完善,攻坚克难,追求卓越,他带领团队研发的可视化航天项目实施系统平台及技术规范,经过实践的严峻考验,为我国载人航天、深空探测、探月工程以及空间站建设提供了精确实时的三维可视化技术支持,弥补了中国航天事业的可视化技术短板。
用知识打破瓶颈壁垒,用创新推动科技进步,用智慧引领航天发展。赵正旭对航天事业的不懈奋斗不仅仅是一种发自肺腑的职业热忱,也是一种矢志不渝的职业坚守,更是一份饱含深情的家国情怀。
不忘使命,许身航空探宇宙
“我只是想为国家、为中国的航天事业做点工作。”谈及自己的职业初心时,赵正旭这句简简单单的话语正是对家国情怀最好的诠释。
1960年,赵正旭出生于山东青岛,从小受父亲影响,他喜欢看书学习,擅长逻辑思考,成绩一直名列前茅。
1977年恢复高考后,他以优异成绩考入山东工学院(现为山东大学)机械制造工艺与设备专业,学习兴趣更加浓厚。随后3年的研究生学习生涯,让赵正旭的知识储备更加丰富,还培养了科学的逻辑思维能力。1983年,其硕士论文获得“山东省科技进步三等奖”,在当时引发了专业同行的高度关注。1985年,赵正旭硕士研究生毕业后被分配到山东纺织工学院(现为青岛大学)任教,在实际工作中,他越发感到知识的重要性。在导师的建议下,赵正旭努力学习和掌握计算机建模和系统优化方面的基础知识,进一步提升专业水平和实践动手能力。
“国家的需要就是我的志愿。”那时候我国计算机技术发展较弱,在一定程度上制约了国家的发展进步,因此国家急需培养这方面的人才。根据当时的政策,国家定期选派部分青年代表出去“走一走”“看一看”。1988年,赵正旭作为访问学者到英国进修学习。“当时真的对计算机科学一无所知,而且语言不通。”他坦言,“但是既然国家需要,那我们就要把它钻研透、掌握好。”由此,赵正旭进入了英国华威大学和考文垂大学联合成立的工程计算中心学习。由于国外的教育理念较之国内有所区别,加之学习的是之前从没有接触的新专业,学习压力可想而知。但是赵正旭一想到国家对留学人员的期盼,便又充满了信心,及时调整好心态,争分夺秒,刻苦钻研,这也为他日后在国内开展航天事业研究打下了坚实基础。他的工作态度和吃苦精神,给周围人留下了深刻印象。仅用了3个月的时间,他就获得了英国皇家技术顾问奖学金(这项奖学金很少发放给他国学生)。学习期间,他的生活费、学费全免,直接攻读博士学位。1992年,赵正旭获英国国家学位部CNAA 计算科学哲学博士和计算机辅助工程专业博士后。1995年,刚满35岁的他当选英国诺丁汉大学教授、德比大学终身教授,当时德比大学5600多名专职教师中,终身教授只有15人。随后,荣获英国计算机辅助制造工程组织最佳研究奖、英国电力工程师协会IEE最佳研究奖、世界 MARQUIS 科技荣誉奖、英国剑桥国际技术荣誉奖、联合国开发署技术顾问资助奖等。2001年,赵正旭入选东南大学仪器科学与工程学院教育部第四批长江学者特聘教授,也是我国首个航天测控与虚拟现实技术特聘教授。
积极响应国家重大需求,主动服务和融入国家发展战略,是赵正旭始终坚持的职业信念。兼具机械工程和计算机科学专业背景的他,在虚拟现实技术的研究与系统开发等领域取得了不少可人的科研成绩,很多人想高价购买他的研究成果,都被他婉言谢绝:“我研发这些系统的初衷不是为了钱,而是想为国家的航天事业做点工作。”2008年,赵正旭毅然放弃英国的优厚待遇,带着自己研究16年的成果回到祖国,投入航天测控可视化技术攻关中。当时国内航天测控可视化技术刚刚起步,特别是实时三维可视化技术和人才非常薄弱。赵正旭亲自上阵编码,夜以继日的辛苦付出终于得到回报———仅用6个月时间就完成了航天测控系统平台建立和调试,成功为嫦娥二号飞天绕月之旅护航。这一成果,摆脱了长久以来我国对国外开发平台的依赖,核心技术达到国际领先水平。现在,那张十分具有纪念意义的嫦娥二号发射现场的工作照片,一直挂在赵正旭办公室最显眼的地方。这是美好的纪念,是砥砺奋进,也是始终未变的报国情怀。
匠心凝华,助圆飞天揽月梦
时刻心怀热忱,始终锤炼匠心。赵正旭从1992年开始从事深空探测实时三维可视化系统及地外遥操作操控作业平台的研制,一干就是30年,一次次陷入困境,一次次突出重围,用坚持与拼搏谱写了一曲可歌可泣的科研赞歌。
天高地迥,觉宇宙之无穷。多次参加航天工程任务,赵正旭却没有因熟能生巧而放松。“科研之路永无止境,每一次面对挑战都如履薄冰。”嫦娥二号航天器由长征三号丙火箭直接送入近地点200公里、远地点约38万公里的奔月轨道,一步到位进入地月转移轨道,飞行时间只需112个小时。嫦娥二号航天器的入轨精度要求极高,可谓“失之毫厘,谬以千里”。因为数据的传输需要时间,工程任务中各种必然的时延效应对嫦娥二号三维可视化系统的实时性、准确性和可靠性提出了极为苛刻的技术要求,如何争分夺秒?借助可视化系统平台对航天器进行有效控制,成为赵正旭的科研目标。他带领团队反复尝试,把航天器的真实动作,包括仪器仪表等的工作状况用三维效果表现出来,可视化平台上,航天器的飞行轨道、姿态和相关太空环境一目了然,迈出了可视化航天的重要一步。
越是艰难,越要迎难而上。天宫一号与神舟八号交会对接,从机械臂张开到对接部件启动,航天器涉及部件比以往多出不少,并且多部件同时实时动作……这些都对可视化系统的实时数据处理能力提出了更高要求。赵正旭敢下先手棋、善打主动仗,不断增强新系统实时接收并同步处理数据的能力,实时准确展现两个航天器对接时的细节,可视化系统与指挥控制系统进一步融合。当天宫一号处于“临战”状态时,北京航天飞行控制中心提出新的功能需求,需要修改系统。这可不是简单地重写一部分代码,牵一发而动全身,此时修改都没有足够时间去测试和联调,风险极大。但赵正旭无惧风险与挑战,他整整一夜未休息,硬是完成了系统改造,不但满足了技术人员的新需求,还保证了系统整体的可靠性和稳定性。
航天探索无止境,逐梦之行不停歇。赵正旭主动出击,布局高端科技,用创新与担当交出一份成果丰硕、亮眼提气的科技答卷。他先后主持承担了国家载人航天工程天宫一号与神舟八号、九号、十号,天宫二号与神舟十一号、天舟一号交会对接,神舟十二号和中国空间站建设实战任务,探月工程嫦娥二号、三号、四号、五号任务,深空探测天问一号任务等38项国家载人航天工程、探月工程和深空探测工程的实时三维可视化控制与指挥任务,形成了一套具有自主知识产权的,集实时仿真控制、数据处理和信息可视化功能于一体的可视化航天项目实施系统平台及技术规范。赵正旭研发的深空探测实时三维可视化系统及地外遥操作操控作业平台,打破了国外对于我国的技术封锁,填补了国内该领域的科研空白,为解决我国航天事业“卡脖子”技术问题作出了杰出贡献。
赵正旭(中)与他所指导的学生
赵正旭利用数字孪生技术研发的航天可视化系列平台严格遵守GJB9001C-2017、GJB5000A-2008等国家军队标准,对设计、开发、测试、评估等全生产过程进行管理,出色完成了国家载人航天和探月工程历次任务。他参与中国天眼FAST(500米口径球面射电天文望远镜)数字化建设工程,建立了FAST数字孪生模型和运动仿真系统,实现了数字化驱动的运动控制方式,为FAST的观测、作业指导、状态监测、故障诊断、科普教育等提供数字化技术与系统支持。
服务国家军民融合发展战略和山东省新旧动能转换重大工程需求,联合国家航天局共建“空间碎片监测与低轨卫星组网联合实验室”,推进国家重大示范项目空间碎片观测站落户青岛,有力促进了航天应用基础研究成果在空间碎片和近地天体监测、低轨卫星组网等领域的成果转化与应用……日复一日,年复一年,赵正旭长期为航天事业奋战,以忘我敬业的精神克服各种艰难险阻,历经考验与磨炼,积累了丰富的经验。一个个耀眼成绩的取得,凝聚着赵正旭及团队成员的集体智慧和辛勤付出,是大国工匠精神的集中体现。随着火箭喷出烈焰,中国飞船犹如璀璨夺目的明星汇入浩瀚的太空,光芒闪耀。
春风化雨,潜心从教育新人
青年是航天事业的希望。作为航天科研领军人的赵正旭,多年来见证了中国航天的发展与进步,但除了科学家,他还有一个身份,那就是教师。他始终牢记“为党育人、为国育才”的初心使命,坚持“学高为师,身正为范”的信条,“求实、创新、严谨、扎实”地开展教学工作,注重课程育人、科研育人和实践育人,引导学生在亲身参与中增长知识,提高创新能力,树立家国情怀。
2008年赵正旭回国后,始终坚守在教学一线,即使科研、行政工作再繁忙,也坚持为学生授课,承担“C语言程序设计”“专业英语”“计算机控制理论及应用”“计算机图形学”等多门本科生与研究生的专业课程,履行着普通教师的职责。有时候,赵正旭的课堂上不仅有学生,还有很多慕名而来的青年教师,他们有的是来学习专业知识,有的是来学习教学模式与方法。无论听课的是谁,他都是循循善诱、条分缕析,在娓娓道来中让大家学有所思、学有所获。
实践出真知,创新铸英豪。在做好教学工作的同时,赵正旭积极开展创新实践教育活动,不断探索新形势下的教育方法,培养创新人才。在培养学生的过程中,他重视培养学生正确的创新思维和科研能力,培养学生潜心研究、踏实做事的态度,培养学生注重实践的意识并积极为其创造平台。他说:“对于学生的成绩我倒并不特别看重,相反我更看好那些态度好、自主学习能力强、有自己想法的学生,我认为这是创新型人才的体现。”他鼓励学生积极参加课外科技创新活动,深入研究课题项目,带领学生参加神舟八号、九号、十号、十一、十二号以及嫦娥二号、三号、四号、五号等38项国家重大载人航天、探月工程和深空探测工程任务,引导学生在传承航天精神血脉中滋养初心使命。面对高强度的工作,赵正旭谆谆教导学生:“习近平总书记说过,探索浩瀚宇宙,发展航天事业,建设航天强国,是不懈追求的航天梦。所以我们做科研要更加勤奋,要关注细节,要确保我们的科研成果能成功地运用到实际中,再苦再累,对我们来说都是值得的。”付出终有回报,2020年11月24日4时30分,长征五号遥五运载火箭在中国海南文昌航天发射场点火升空,运送嫦娥五号探测器至地月转移轨道。在此次任务中,由赵正旭领衔的青岛理工大学复杂网络与可视化研究所航天可视化团队研制的探月工程三期遥操作作业平台发挥了关键性作用。
执教30余载,在学生眼中,赵正旭亦师亦友,他或是严肃地指导,或是幽默诙谐地与学生谈天说地,或是温和的长者。2021年春节,河北疫情严重,团队所有学生和教师主动放弃假期在青岛过年,大年三十下午,赵正旭主动邀请团队7名河北籍研究生和5位教师到家里一起过春节,包饺子、拉家常、看春晚,让团队成员在青岛也能感受家的温暖。这种“润物细无声”的爱感染着团队每一个成员。
在工作中,赵正旭是“拼命三郎”,也是出了名的严师,对于学生的专业学习要求一丝不苟,每周三准时召开组会,了解学生的学习进度,解答他们的学习困惑。同时要求学生“守时、肯吃苦、说到做到、有很强的执行力”,培养学生良好的学习习惯和自律意识。他经常亲自动手带领学生做实验,得不到满意的实验数据,就反复研究分析,一直做下去,毫不松懈。2020年,在国家重大航天任务执行的关键阶段,已逾花甲之年的他明明知道自己有一根心脏血管堵塞程度已高达98%,仍然坚持每天带领团队教师和学生废寝忘食,俯身编译代码。在团队教师的一再劝说下,赵正旭才去医院做了手术,住院期间他仍对2018级4名硕士生的学位论文还未批阅完这件事念念不忘。在所有的人生决策中,赵正旭心中始终有一杆秤,他经常对学生说:“国家的事,再小也是大事;个人的事,再大也是小事。”让人感动的是,他不仅如此说,而且一直如此做。

2020年8月,赵正旭在空间碎片监测与低轨卫星组网联合实验室签约仪式上,对联合实验室运行管理方案进行介绍
对于航天事业,赵正旭是如此看重责任;对于教书育人,赵正旭同样认为任重道远。
“太空寥廓而深邃,探索未知的旅程离不开人们的共同合作和每个人的付出。我期待着祖国航天事业再次掀开极具突破性的一章,期待着可视化航天系统再建奇功。”赵正旭说,“为祖国培养更多航天人才是我义不容辞的使命。人生苦短,只有更加努力,不断前行,才能对得起国家,对得起培养我的学校和前辈,对得起我的同事与团队,同时也才能对得起我的亲人。”事业上的成绩也源于家人的默默支持,对于家庭赵正旭有些许遗憾和愧疚。但献身航天事业,他义无反顾,如果能够重生一次,他仍然这样选择:做科学的登山者,向着巅峰前进,生命不息,攀登不止。
编辑:扈美辰
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