——中国科技大学火灾科学国家重点实验访问札记 

 
　  七月的合肥，骄阳似火。
应中国科技大学副校长、火灾科学国家重点实验室主任、中国工程院院士范维澄先生的邀请，深圳市安防行业协会副会长兼秘书长、《中国公共安全》杂志社总编辑杨金才先生等五人于7月25—27日对火灾科学国家重点实验室进行了参观访问。双方就科技成果转化、人才培养、学术交流与合作等达成框架合作协议。
　  火灾科学国家重点实验室是1989年经国家批准立项建设的中国火灾科学基础研究领域唯一的国家级研究机构。以“火灾动力学演化、火灾防治关键技术、火灾安全工程理论”为研究方向，十几年来取得了一系列重大科技成果，奠定了在国内外火灾科学基础研究领域的学术地位。
　  火灾科学国家重点实验室位于安徽省合肥市中国科技大学校园西区，错落有致的几栋4—5层建筑自成一体合围成一个独立院落。26日上午8点30分，当我们一行五人到达实验室的时候，实验室常务副主任、博士生导师廖光煊教授等人已在此等候多时。虽然合肥的气温高达39℃，但我们对有机会参观中国火灾科学研究的最高学府，也顾不上炎炎夏日。走进实验室大厅，正面墙上书写着用铜字制作的实验室宗旨：“面向国家火灾安全重大需求和世界火灾科学前沿，研究火灾动力学演化规律和火灾防治关键技术，培养优秀人才，攀登世界火灾科学高峰，为实现国家火灾安全不断做出基础性、战略性和前瞻性的创新贡献”。从这些字里行间，我们亲身感受到自己站在世界火灾科学研究的殿堂，也为中国在世界火灾科学研究领域占有重要位置倍感高兴。廖光煊教授告诉我们，实验室现有“建筑火灾、森林火灾、计算机模拟、火灾探测、工业火灾、火灾化学、火灾风险评估方法及其应用”等7个研究室，有固定研究人员28人，其中，中国工程院院士1人，教授12人，副教授8人，高级职称人员占71.4％，具有博士学位的21人，占75％，平均年龄39.7岁，来自12个不同的学科。室验室学术委员会由14人组成，其中，中国科学院院士1人，中国科学院、中国工程院双院土1人，中国工程院院士1人，其余11人来自中国科学院、中国科技大学、中国建筑科学研究院、公安部消防局、国家安全生产监督管理局、香港理工大学、上海交通大学、清华大学、中国林业科学研究院。创建了以火灾机理、安全事故和防治技术为特色的“安全技术及工程”硕士点和博士点。几年来，实验室主持和承担了包括973、863、国家科技攻关、国家自然科学基金、省部委重点科研课题和项目，获得了多项科研成果奖励。如：《大空间最早期火灾智能监测与电气火灾隐患检测系统》获国家科技进步二等奖；《火灾与燃烧的计算机模拟》和《林火行为规律的实验模拟和计算机模拟研究》获中国科学院自然科学二等奖；《二维抛物和椭圆型燃烧的理论模型》获中科院科技进步二等奖；《油罐扬沸火灾机理及其预测的研究》和《常规和重力条件下火灾过程的计算机模拟》获中科院自然科学三等奖；《计算燃烧学通用程序》获中科院科技进步三等奖。此外，还有多项成果获得省部级科技进步奖。近6年来，在国内外重要消防刊物上发表论文405篇，其中SCI收录132篇，PI收录29篇，申请发明专利29项，其中授权3项，申请实用新型专利16项，其中授权10项。实验室在火灾科学基础研究方面步入世界前列，近5年发表的SCI收录论文在世界火灾科研机构中排名第二。
　  在火灾实验室荣誉室，陈列着多位国家领导人和国内外知名人士的题词。原国务院总理李鹏的题词是：开展火灾科学研究，造福人民造福社会。诺贝尔奖获得者、著名物理学家杨振宁教授录荀子语“制天命而用之”赠火灾实验室，这些题词者很大一部分都亲自访问过实验室。特别是1997年以来，实验室积极参与国内外学术交流，采取请进来和走出去的办法，先后邀请美国、日本、英国、法国、瑞典、澳大利亚、芬兰、加拿大、俄罗斯以及台湾、香港等国家和地区的学者42人次到实验室进行学术访问、合作研究。实验室先后有71人次出国讲学、合作研究和参加重要国际会议，5位学者荣获国际学术会议优秀论文奖，并且作为国内唯一受到美国建筑与火灾研究室(BFRL)正式邀请的研究机构，参与了“9?11”事件后美国开展的高层建筑火灾安全研究国际合作计划。并且成功申办了2005年在北京举办世界火灾科学大会，这是首次在发展中国家举办世界最高规格的火灾科学大会，这次大会的成功申办，与实验室的专家教授在火灾基础科学研究领域所取得的成绩是分不开的。
　  由于火灾科学是一门新型交叉边缘性学科，缺乏标准实验研究设备。实验室自行构思，设计和建造了“大空间火灾综合实验平台、大型燃烧风洞、全尺寸多功能热释放速率实验台、火灾探测综合模拟实验平台、火灾早期特性实验台、回燃模拟实验台、细水雾灭火模拟实验平台、五层模型楼”等8台火灾模拟实验设备和实体实验系统，满足了研究工作的基本需要，成为在国际上具有特色、能够深入开展火灾实验的实验室之一。
　  目前，大空间火灾的研究是各国消防科学家关注的焦点。我们在建筑火灾和火灾探测研究室，通过教授们的讲解，对建筑大空间火灾的发展规律有了更进一步的理性认识。现在实验室的大空间火灾综合实验平台是由中国科学技术大学与香港理工大学共同投资建造的，实验平台设有烟气控制系统、火灾探测系统、喷水灭火系统、实验测量系统以及小室实验系统五个部分。在高大空间的火灾探测和探测火灾烟气的方法不一样，当火灾烟气到达30米或50米高的时候，需要很长时间，而且受到很多因素的干扰。常规的用光信号探测大空间火灾，因为它探测的是光的强度信号，无论紫外光还是红外光，它可能受其它各种光源和热源的影响。当把探头调整到很灵敏时可能经常误报，如果调到不灵敏时，就不可能实现火灾的早期报警；所以在高大空间火灾早期可靠的火灾报警确实是一个还没有解决的世界性难题。因为光信号是以光速来传播的，在高大空间传播快，光信号不仅包括强度信息，还有形状的信息，光速的信息，所以几个研究室联合研究了一个“图像多层模式识别的探测技术”。通过这种探测技术和计算机技术对高大空间的火源进行空间定位，然后利用水炮装置定点进行火灾扑救。这项技术获得了国家科技进步二等奖，应用在国家一些重要部门，如人民大会堂、中央电视台、首都体育馆。
据介绍，全国建筑大空间的消防工程70％都是由实验室所属的科大立安安全有限公司承建的，科研成果的转化应用在这里得到了很好的发挥。
　  在森林火灾研究室，“森林地表火蔓延的实验模拟和计算模拟”的电视片，使我们参观团一行对森林火灾有了比较直观的认知。中国是一个森林火灾频发的国家，1987年的大兴安岭大火和今年的小兴安岭火灾使国家蒙受了巨额的经济损失。如何从科学的角度来观察森林火灾的现象和过程，研究室的专家教授通过实例研究得出一个结论：从火灾机理而言，它和建筑火灾复燃现象是一样的，森林火灾有蔓延热辐射现象，建筑火灾虽然中间没有可燃物联系，但通过热辐射可以超距离引燃可燃物。现在森林火灾研究室的主要研究方向是：森林火行为动力学模型、森林火灾中阴燃现象及其向明火转化的机理、基于地理信息系统的森林火灾扑救决策支持系统等。我们相信，森林火灾防治的研究，通过探索出火灾发生规律，找出防治办法，更好地为人类服务。
　  在细水雾灭火模拟实验室，专家们讲到，细水雾灭火技术因为成本低、无污染、效率高等特点，已引起了各国消防科研机构的重视。实验室早几年前开始细水雾灭火技术的研究，现在已有比较成熟的技术。他们采用模拟实验的方法，通过改变实验条件，研究室内不同种类固体可燃物，处于不同的位置时，对细水雾的灭火有效性进行试验时发现：当火源位于细水雾的作用范围内时，灭火时间较短，灭火性能较高；当火源位于细水雾的防护区域之外时，灭火有效性显著降低，增加细水雾的流量可以减少灭火时间，但是对一定功率的火源，存在临界流量，超过了临界流量，再增加细水雾流量，并不能减少有效灭火时间。通过对细水雾的灭火有效性研究，充分展示出其广阔的应用前景，诸如图书馆、档案馆、博物馆、计算机房、航空与航天飞行船以及现代大型企业的电器火灾等等。
　  在火灾实验室学生创新活动中心，我们处处感到了良好的创新氛围。不管是初入校门的一年级新生，还是高年级的学生，都自己动手做实验。虽然是放暑假，仍然有很多学生在创新活动中心为第二届机器人比赛而忙碌，从电路设计到动力的选用，从功能的创新到外观设计都融合了学生和老师的思维精髓。这又不得不让我们想起了中国科技大学的一大特色一一少年班，被誉为“神童”的少年班在全国招收15岁以下，潜力、思维超前的少年入读大学，这在全国近千所高校中还是独一无二的。虽然也有一些大学模仿中国科技大学招收少年班，但终不得要领而中途停办，唯有中国科技大学十几年来一直坚持不懈，努力探索少年班的办学思路，我想他们之所以成功，培养学生动手能力及创新能力不能不说是成功原因之一。
　  按照行程安排，26日下午我们与实验室的领导和科研骨干进行了座谈，并就一些意向合作项目签订框架协议。
　  范维澄院士和杨金才秘书长各自通报了单位工作情况，双方确认合作已具备良好的外部条件，一致同意在优势互补、互惠互利、共同进步的基础上开展交流合作。一是在人才培养方面。双方共同为对方培养人才，特别是为高层次人才提供条件；二是同意在合适的时间共同举办全国“保安与消防机器人比赛”活动；三是在科技成果转化和产品推广方面，发挥各自技术、资金、市场的优势，进行多层次的合作；四是双方通过各自优势渠道，相互配合，共同开展国际(或地区)间的关于消防与安防领域的学术和技术交流。
　  虽然访问的时间很短暂，但我们一行确实受益匪浅，对火灾科学技术有了更理性的认识，同时科技成果的转化也是科研机构和市场的迫切需求。这既是双方友好合作的开始，也是我们共同进步的基础。