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十年磨一剑 一朝试锋芒

——记中科院精密测量科学与技术创新研究院正高级工程师张为民

2020-10-15 中国科学报
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张为民在仪器验收野外测试现场

  张为民:中国科学院精密测量科学与技术创新研究院正高级工程师,中共党员,主要从事绝对重力观测应用及高精度绝对重力测量技术研发,获国家测绘科技进步奖、“荆楚工匠”、测绘行业先进工作者等。

  秋冬的深夜,中国科学院精密测量科学与技术创新研究院(以下简称精密测量院)大地测量与地球物理观测技术实验室依然灯火通明,精密测量院绝对重力仪研制团队的核心骨干正高级工程师张为民还在以忘我精神忙着测试、调试着“心爱的宝贝”——小型快速高精度绝对重力仪,以期全方面适应、满足国家专项需求……

  重力场信息是一个国家的重要战略资源,高精度绝对重力仪是重力测量的核心装备之一。高精度绝对重力仪对国家资源勘探、国防建设、地球科学研究等有重要意义。

  目前,高精度重力仪只有国外极少数国家能够研制和生产,我国这方面的应用需求依赖进口,且价格昂贵、维修周期长、升级费用高、与国产装备兼容性差。因此,研制具有我国自主知识产权的高精度绝对重力仪,是引领我国重力测量未来创新发展的重要任务和使命。

  用脚步丈量地球 用精神书写大地

  张为民出身于科技之家,父亲张赤军是新中国第一批重力测量科学家之一,曾经三次攀登珠穆朗玛峰进行野外重力观测。

  张为民继承、弘扬了父亲张赤军等精密测量院老一辈野外测绘科技工作者的优良传统。作为绝对重力野外测量主要负责人,自1996年以来,张为民在野外测量累计1000多个工作日,行程20余万公里。

  张为民带着数百公斤的重力仪,穿山越岭,对分布在全国范围内的近百个绝对重力基准点进行多期重复测量。南到中国南海的岛屿,北至绥芬河,西至新疆的塔什库尔干沙漠地带及青藏高原都留下了他的足迹。

  张为民还先后参与完成了中国地壳运动观测网络、中国大陆构造环境监测网络、国家2000重力网中部分测点等多项任务。上述工作的开展极大地改善了我国重力网的精度和覆盖率,同时也为我国国防、航天、导航、资源勘探和开发及航天器(卫星、空间飞行器和空间探测器)提供更为精确的地面重力场参数。

  与此同时,作为团队骨干成员,张为民在我国三峡库区、沿海验潮站、云南滇西地区、青藏高原等地区建立了区域微伽级绝对重力网,完成了中日东亚地区重力网的国际合作,以及九峰重力基准站长期检测等任务。这些观测数据的获取,为我国环境与灾害的监测、油气和矿产资源勘探、普查和精密重力仪器的标定、惯性导航,以及地球动力学的研究,提供了不可缺少的依据。

  用自己的碗,装自己的粮食

  “进价高、维修贵、周期长,来回折腾特别麻烦”是张为民的口头禅。在野外观测使用仪器过程中,张为民边用边揣摩,什么时候“用自己的碗,装自己的粮食”。

  2006年,面对从零起步、启动资金不足、技术人员缺乏的挑战,作为技术负责人的张为民勇挑重担,带领团队克服重重困难,主攻绝对重力仪研制工作。

  张为民先后主持了国家自然科学基金“小型快速绝对重力仪研制”任务,参与了中科院仪器研发专项“毫伽级绝对重力仪研制”,以及国家重大科研装备研制项目“深部资源探测核心装备研发”中的“探矿重力仪”研制任务。

  功夫不负有心人。2016年,张为民等人研制出的IGG-02探矿重力仪通过现场测试和验收;2017年,国家重大科研装备项目“深部资源探测核心装备研发”在北京顺利通过验收,实用样机及平台整体性能达到了国内先进水平,填补了国内在小型绝对重力仪研制、重力仪器分辨率测试和标定平台的技术空白。

  深耕多年,张为民先后发表科研论文30余篇,获发明专利2项,实用新型专利6项。因成绩突出,在全国首次野外科技工作会议上,精密测量院“中国大陆绝对重力基准观测团队”获“全国野外科技工作先进集体”称号。此外,张为民还获得国家测绘科技进步奖、湖北省自然科学优秀学术论文、测绘行业先进工作者、湖北省第三届“荆楚工匠”等系列荣誉称号。

  十年磨一剑,一朝试锋芒。新时代的号角已经吹响,新征程的帷幕已经拉开。张为民始终牢记国家战略科技力量的使命担当,践行爱国奉献精神,坚定创新自信,加紧加快推进小型快速绝对重力仪研制成果的国产化、产业化,努力谱写我国自主知识产权的高精度绝对重力仪器研制新篇章。

  (作者:程方升,单位:中科院精密测量科学与技术创新研究院)

  (原载于《中国科学报》 2020-10-15 第3版 信息技术)
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