2016年1月8日,對黃順祥來說是個終生難忘的日子。那天,他以專用項目組排名第一的成績,登上了國家科學技術獎勵大會的領獎臺,從時任科技部部長萬鋼手中接過了國家技術發明二等獎的榮譽證書,成為我軍迄今為止最年輕的國家技術發明獎首要完成人。

他主持的項目生物氣溶膠實時監測危害預測與控制技術,被中國科學院曾慶存研究員、中國工程院沈倍奮研究員、周豐峻研究員和宋君強教授等4位院士領銜的同行專家組成的鑒定委員會鑒定為:“在生物氣溶膠實時監測、危害預測與控制方面有重大發明,具有自主知識產權,居國際同領域領先水平,推動了國家生物安全防控領域技術發展和進步,取得了重大的軍事、社會和經濟效益,具有廣闊的推廣應用前景和巨大的現實意義。”

黃順祥獲國家技術發明二等獎。本人供圖

十年磨一劍,鍛造出相對誤差僅為1%的預測模型

氣溶膠粒子指的是懸浮于大氣中的多種固態和液態微小顆粒,而生物氣溶膠主要由分散在氣體介質中的細菌、病毒、真菌等微小生物粒子組成,是人類呼吸道傳染病的主要病因,也是PM2.5中危害性最大的部分。長期以來,生物氣溶膠實時監測、快速準確預測和危害高效控制一直是該領域的三大國際難題。

化學專業出身的黃順祥進入這一研究領域還要從2003年的非典說起。彼時,黃順祥剛從湖南領完結婚證回來就被集體隔離,頗為悠閑的他對傳染病疫情預測與控制產生了興趣。當發現國際上主流的傳染病模型并不能精確描述被人類采取控制措施的傳染病疫情發展規律后,黃順祥和同事一起白天黑夜的在草稿紙上演算推導,在不到30天的時間里推演出了全新的疫情預測模型,并在不久后與權威數據的對比中被證明是可行的。

2009年,黃順祥的研究成果就派上了用場。甲型H1N1流感肆虐北美洲。大洋彼岸的中國也因為迅速攀升的確診病例數字憂慮。疫情究竟有多嚴重?是否要采取和非典一樣的防控措施?

緊急時刻,黃順祥憑借自己所做的模型和強烈的自信,接下了分析預判甲型H1N1流感疫情發展的緊急任務。

領受任務后,黃順祥帶領專項任務組夜以繼日地對美國、墨西哥已有疫情數據進行分析處理,每天根據最新的數據預測未來一周疫情發展。

在對抗甲流這場沒有硝煙的戰爭中,黃順祥帶領的團隊預測與實際統計結果對比的誤差僅為1%,比統計結果本身誤差還要小,解除了應急辦對預測準確率的擔憂。最終,模型計算出“甲型H1N1流感基本隔離率為0.6”的結論,為政府有效防控甲型H1N1流感疫情及時提供了關鍵決策支持,放棄了關閉海關、控制流動人口和集體隔離等嚴格控制措施,避免了社會恐慌和巨大經濟代價。

仗劍驅毒魔,鉆研出世界領先的風險預測控制技術

處理日遺化武。本人供圖

哈爾巴嶺,34萬枚化學炮彈,埋藏近60年,破解這一難題意義重大,解決不好就會對整個挖掘工程造成實質影響,誰能擔此重任呢?當時僅是在讀研究生的黃順祥主動把任務扛在了肩上。在無數次咨詢請教、數百個日夜奮戰下,最終他不負重托,成功研發了復雜地形上化學危害評估模式(CDM),經過外場擴散試驗和水槽試驗驗證結果表明,模擬精度高于國內外同類模式!

一波剛平,一波又起,工程又遇到了新的難題。如果按照炮彈埋藏量的80%殉爆計算,安全距離達到了35km,撤離搬遷成為難以解決的問題。

負責這項工程的正是當年的防化學院履約事務部,以陳海平教授為中堅的研究組立刻組織我國爆炸領域的數名權威專家進行研討。因為缺少參考對比數據,日本給出的結論無法驗證,這要求我們計算出更精確更令人信服的數據。要知道,地下埋藏的炮彈不僅形態不一,放置也很混亂,現有坐標體系根本沒有辦法描述這種形態,一時間模擬實驗難以開展。

“可以創建蜂窩坐標系來描述混合炮彈的分布。”靈感突現的黃順祥這樣說到,就這樣,黃順祥擔起了解決這個問題的重任。

經過3個月沒日沒夜的苦戰,蜂窩坐標系被證明完全可行,不僅解決了殉爆模擬問題,還推算出混合炮彈殉爆方程,建立起混合炮彈殉爆模式(SDM)。最終精確計算出,哈爾巴嶺埋藏點挖掘回收作業百萬分之一殉爆概率的殉爆量為1387枚,將日本人給出的結論提供了理論支撐,并給出了更加科學的結論。

亮劍抗霧霾,研發出行業領先的精準治霾技術

在面對藍天保衛戰這場沒有硝煙的戰場上,黃順祥迎難而上,作為國家重點研發計劃大氣污染聯防聯控方向首席科學家,深刻認識到在大氣污染治理中缺乏關鍵科學技術支撐,嚴重地影響了大氣污染的控制效果,制約了當地的經濟發展。黃順祥帶領藍華研發團隊,將在核生化危害防控領域中所取得的一系列國際領先的通用技術軍轉民,經過近5年的持續攻關,在所建立的全國空氣質量高分辨率預報與污染控制決策支持系統(NARS,吶思系統)基礎上,提出了NARS閉環大氣污染防治整體解決方案,其宗旨是厘清污染成因、找準污染源頭、實現靶向治理、提高控制效益,為我國加快改善環境空氣質量,打贏藍天保衛戰,提供核心技術支撐。

站在嶄新的歷史起點上,以黃順祥為代表的一批優秀青年學者正堅定地從鐘玉征、郁建興、陳海平等老一輩手中接下防化人的衣缽,嚴格求實、團結進取,筑牢國家核生化安全屏障,擔當國家核生化安全守衛,為強軍興軍的偉大進程貢獻全部力量。