觀氣象萬千 測(cè)天地風(fēng)云

高妍 楊進(jìn)平

敢為人先，是大家提到黃順祥用得最多的評(píng)價(jià)詞。

同事張愛紅說：“他敢想、敢鉆、敢拼，天不怕地不怕，風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估領(lǐng)域的活兒，沒有他不敢接的?！?/p>

“他所要做的都是領(lǐng)域內(nèi)亟需解決的，他敢于挑戰(zhàn)一些對(duì)數(shù)理基礎(chǔ)要求高、技術(shù)門檻高、又較少經(jīng)驗(yàn)的核心難題?！敝锌圃捍髿馕锢硭鶇橇崭毖芯繂T如此回憶。

兄弟、學(xué)生周佳音吐槽：“他是一個(gè)死板、愛較真兒的人，一個(gè)在專業(yè)上正直到讓人難以接受的人……”

導(dǎo)師陳海平教授說：“他有創(chuàng)新精神，不斷向新的科學(xué)領(lǐng)域探索，以爭(zhēng)分奪秒的工作精神完成了大量的任務(wù)……”

正是因?yàn)椤案摇?，因?yàn)椤皭圯^真兒”，因?yàn)闋?zhēng)分奪秒、不言放棄，才有了今天的黃順祥 年輕的項(xiàng)目首席、求是獎(jiǎng)獲得者、國(guó)家技術(shù)發(fā)明二等獎(jiǎng)第一完成人、軍隊(duì)高層次科技創(chuàng)新人才工程拔尖人才……

而這些成績(jī)的取得，對(duì)于在困苦中長(zhǎng)大的黃順祥來說，更加難得。黃順祥出生在重慶云陽(yáng)的大山里，環(huán)境閉塞，家境貧寒，投親靠友艱難求學(xué)。他從小就懂得，學(xué)習(xí)才能改變命運(yùn)。

幸運(yùn)的是，生活的艱澀沒有湮沒他自小就顯露出的數(shù)學(xué)和物理天賦，而這天賦，在1995年黃順祥考入中國(guó)人民解放軍防化學(xué)院軍事指揮專業(yè)之后更加閃耀。

勤奮、專注與熱愛，讓他的天賦更有價(jià)值 第一個(gè)在北京市高等數(shù)學(xué)和大學(xué)物理競(jìng)賽獲獎(jiǎng)，并因此榮立三等功的指揮系學(xué)員；第一個(gè)破例免試從指揮系跨專業(yè)到工程系讀研的學(xué)員；第一個(gè)被破例公派到清華、北大等高等院校進(jìn)行聯(lián)合培養(yǎng)的碩士研究生……

頭項(xiàng)“光環(huán)”的年輕人并未驕傲，反而以更加謙虛受納的姿態(tài)，從身邊的師長(zhǎng)身上汲取知識(shí)與營(yíng)養(yǎng)，蓬勃生長(zhǎng)。2002年，黃順祥如愿留校工作，成為防化學(xué)院履約技術(shù)部的一員新兵。

在這里，他完成了一個(gè)科研人員的不斷修煉與成長(zhǎng)，完成了一個(gè)軍人從新兵到尖兵的跨越。

肩膀上永遠(yuǎn)有責(zé)任，胸膛里永遠(yuǎn)有激情，心心念念的永遠(yuǎn)是一線科研難題，黃順祥用實(shí)際行動(dòng)，寫就了一個(gè)杰出軍事科技工作者的不凡人生。

戰(zhàn)斗！在日遺化武處置一線

黃順祥有很多外號(hào)，其中一個(gè)是“黃大仙兒”，因?yàn)樗鞴サ幕瘜W(xué)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方向，要以精確的氣象場(chǎng)預(yù)報(bào)為基礎(chǔ)。氣象場(chǎng)預(yù)報(bào)的越準(zhǔn)確，對(duì)化學(xué)危險(xiǎn)品的擴(kuò)散模擬，及后續(xù)的危害評(píng)估就越有幫助。

然而風(fēng)云變幻，氣象萬千，每一個(gè)區(qū)域的大氣運(yùn)動(dòng)都是區(qū)域特點(diǎn)和全球環(huán)流相互影響的結(jié)果，要想準(zhǔn)確預(yù)測(cè)，絕非易事。

這_一切，來源于實(shí)踐，升華于實(shí)踐，又驗(yàn)證于實(shí)踐。

中國(guó)東北，位于吉林省敦化市的哈爾巴嶺，山高林密，人跡罕至。這個(gè)有點(diǎn)神秘的小地方，近年卻因?yàn)樘幚砬秩A日軍遺棄化學(xué)武器工作的逐步展開，曝光在公眾視野。

作為目前中國(guó)境內(nèi)最大的日遺化武埋藏點(diǎn)，哈爾巴嶺的總埋藏量為約34萬枚。這些“化學(xué)毒彈”或深埋地下，或沒于水中，經(jīng)過70多年的歲月侵蝕，多數(shù)生銹腐蝕，極不穩(wěn)定，挖掘、處置、運(yùn)輸過程中稍有不慎，就有可能泄漏，風(fēng)險(xiǎn)極高。

黃順祥所開展的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估工作就是以技術(shù)的力量，最大限度降低化武處置過程中的風(fēng)險(xiǎn)，保證人員與生態(tài)安全。高毒、高爆、高風(fēng)險(xiǎn)，干這個(gè)活兒，要拼命。

但當(dāng)任務(wù)擺在眼前，黃順祥和他的老師、戰(zhàn)友們并沒有退縮。“絕不能讓日本人留下的這些毒瘤再有機(jī)會(huì)禍害我們的老百姓！我是一名軍人，祖國(guó)和人民的需要，就是我的戰(zhàn)場(chǎng)！”

還處于研究生階段的黃順祥，就參加了哈爾巴嶺日遺化武埋藏點(diǎn)中日聯(lián)合調(diào)查，從此奮戰(zhàn)在日遺化武的處置一線，并以一系列的扎實(shí)成果為祖國(guó)和人民護(hù)航。

為適應(yīng)哈爾巴嶺山區(qū)復(fù)雜的氣象、地形情況，建立三維數(shù)值擴(kuò)散模式，黃順祥在短時(shí)間內(nèi)人工突擊獲取、輸入16萬個(gè)數(shù)據(jù)，完成了矢量電子地圖的制作。以矢量地圖為基礎(chǔ)，根據(jù)污染氣象學(xué)和流體力學(xué)原理，設(shè)計(jì)了復(fù)雜條件下化學(xué)危害評(píng)估模式（CDM）。

為確保銷毀化學(xué)武器時(shí)人員和生態(tài)環(huán)境的安全，獲取風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和預(yù)測(cè)預(yù)警所需要的關(guān)鍵環(huán)境參數(shù)，2006年，黃順祥負(fù)責(zé)籌劃建立了日遺化武處理區(qū)的102米氣象綜合觀測(cè)塔。并在2007年冬、夏成功實(shí)施兩次野外大氣邊界層觀測(cè)聯(lián)合實(shí)驗(yàn)，順利完成塔上風(fēng)溫濕平均場(chǎng)和湍流的梯度觀測(cè)，實(shí)施了系留汽艇探空和風(fēng)溫廓線雷達(dá)觀測(cè)，收集了大量一線數(shù)據(jù)。

2010年，為了科學(xué)、有效地評(píng)估日遺化武挖掘回收過程中存在的殉爆風(fēng)險(xiǎn)，黃順祥獨(dú)創(chuàng)了蜂窩坐標(biāo)系，建立了混合炮彈殉爆模型（SDM），巧妙解決了日遺化武密集埋藏點(diǎn)挖掘工程危害評(píng)估的源強(qiáng)問題。

2012年，面對(duì)日遺化武遠(yuǎn)距離運(yùn)輸存在的巨大風(fēng)險(xiǎn)，以及當(dāng)下風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估技術(shù)無法實(shí)施運(yùn)輸過程實(shí)時(shí)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的困境，黃順祥頂著運(yùn)輸任務(wù)急迫、技術(shù)難度高的重重壓力，帶領(lǐng)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估團(tuán)隊(duì)提出了邊界層嵌套方法，解決了小尺度化學(xué)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估難題，作出了科學(xué)有效地運(yùn)輸風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，并提出有針對(duì)性、可行性的防范措施，最大限度保證了運(yùn)輸沿途人民的生命和財(cái)產(chǎn)安全。

他們最終建立的處理日遺化武危害評(píng)估與風(fēng)險(xiǎn)預(yù)報(bào)理論和技術(shù)體系，實(shí)現(xiàn)了對(duì)日遺化武挖掘回收、運(yùn)輸和銷毀全過程的危害評(píng)估和風(fēng)險(xiǎn)預(yù)報(bào)，不僅贏得了日方合作專家的認(rèn)可與尊重，更為處理日軍遺留在我國(guó)18個(gè)省市90多個(gè)地區(qū)的幾千噸毒劑、數(shù)百萬枚化學(xué)炮彈提供了技術(shù)支撐。

同時(shí)，以此為基礎(chǔ)形成的“化學(xué)危害預(yù)測(cè)預(yù)警與控制系統(tǒng)”，還在“天津8.12特大火災(zāi)爆炸事故”應(yīng)急，北京奧運(yùn)會(huì)、深圳世界大學(xué)生運(yùn)動(dòng)會(huì)、廣州亞運(yùn)會(huì)等重大活動(dòng)安全保衛(wèi)應(yīng)急力量的部署中提供了實(shí)時(shí)技術(shù)支持；更為我國(guó)執(zhí)行敘利亞化學(xué)武器護(hù)航提供了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的化學(xué)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估系統(tǒng)；在國(guó)家反核生化恐怖演習(xí)任務(wù)中得到實(shí)際應(yīng)用。

阻擊！成功預(yù)測(cè)甲型HiNi流感疫情

黃順祥喜歡琢磨，尤其是跟現(xiàn)實(shí)問題密切相關(guān)的東西。

SARS期間，疫情暴發(fā)恐慌籠罩了整個(gè)中國(guó)，影響著全世界。黃順祥和幾個(gè)喜歡鉆研的同事、同學(xué)搞出了一套新的疫情預(yù)測(cè)動(dòng)力學(xué)模型。他們希望能夠找到影響疫情發(fā)展的關(guān)鍵因子，預(yù)測(cè)疫情發(fā)展，從而找到最優(yōu)防控方案。

2009年，這個(gè)模型作為“國(guó)家應(yīng)急平臺(tái)關(guān)鍵技術(shù)體系生化危害預(yù)測(cè)預(yù)警”建設(shè)項(xiàng)目的一部分，在國(guó)家應(yīng)急管理辦公室進(jìn)行成果匯報(bào)。

當(dāng)時(shí)，恰逢甲型HINI流感在墨西哥和美國(guó)暴發(fā)，國(guó)務(wù)院應(yīng)急辦啟動(dòng)了甲型HIN1流感防控研究專項(xiàng)。應(yīng)急辦的領(lǐng)導(dǎo)提出：能不能利用這個(gè)模型，對(duì)甲型HIN1流感進(jìn)行預(yù)測(cè)？

疫情當(dāng)頭，時(shí)間緊迫，又牽涉到國(guó)家重大問題應(yīng)急決策，面對(duì)這個(gè)“不情之請(qǐng)”，黃順祥沒有猶豫。“使命任務(wù)需要什么，我就做什么。國(guó)家哪里最急需，軍人就應(yīng)該沖鋒到哪里?！?/p>

憑借對(duì)模型的透徹了解，他堅(jiān)信“這個(gè)模型是反映普遍規(guī)律的，不僅適用于SARS，也應(yīng)該可以預(yù)測(cè)新的疫情”。

穩(wěn)妥起見，他們決定先對(duì)美國(guó)和墨西哥甲型HINI流感疫情發(fā)展進(jìn)行預(yù)測(cè)，如果預(yù)報(bào)結(jié)果和疫情的實(shí)際發(fā)展符合得好，再作進(jìn)一步的預(yù)測(cè)和建議。

他們先利用世界衛(wèi)生組織實(shí)時(shí)提供的墨西哥和美國(guó)疫情數(shù)據(jù)，通過反演技術(shù)確定模型參數(shù)取值，然后再利用模型預(yù)測(cè)疫情未來的發(fā)展趨勢(shì)。

結(jié)果發(fā)現(xiàn)，1周以后的預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)結(jié)果與實(shí)際發(fā)生疫情的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，相對(duì)誤差均在1%左右。這是一個(gè)令人振奮的數(shù)字。最終，黃順祥針對(duì)重大傳染病疫情發(fā)展既受自然規(guī)律的約束又受人類對(duì)疫情控制影響的特點(diǎn)，發(fā)明了具有控制變量的傳染病疫情預(yù)測(cè)方法，揭示了控制措施、環(huán)境因素對(duì)疫情發(fā)展影響的機(jī)理。

基于此，他們預(yù)測(cè)，我國(guó)甲型HINI流感的基本傳染率為0.6，根據(jù)該科學(xué)結(jié)論提出我國(guó)甲型HINI流感防控不需要采取關(guān)閉海關(guān)、控制流動(dòng)人口和集體隔離等嚴(yán)格控制措施的具體建議，并被國(guó)務(wù)院應(yīng)急管理辦公室采納，避免了社會(huì)恐慌和巨大的經(jīng)濟(jì)代價(jià)，避免經(jīng)濟(jì)損失近千億元。

“研究如何以最小的經(jīng)濟(jì)代價(jià)，達(dá)到有效控制疫情的目的”，黃順祥的傳染病疫情最優(yōu)防控研究，一直在持續(xù)進(jìn)行。

沖鋒！在大氣污染防控最前沿

用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)武裝起來的“黃大仙兒”，最關(guān)注的還是氣象問題。霧霾剛露頭，黃順祥就敏銳地感知到這一民生問題的緊迫性。

2013年，由防化學(xué)院牽頭，聯(lián)合中國(guó)科學(xué)院大氣物理研究所、北京大學(xué)、國(guó)家氣象中心和北京眾藍(lán)科技等單位的研究人員組成研發(fā)團(tuán)隊(duì)，開始對(duì)霧霾防控進(jìn)行技術(shù)攻關(guān)，黃順祥任技術(shù)總師。

防化兵做大氣污染防治？靠譜嗎？

當(dāng)然！吳琳至今記得黃順祥在介紹項(xiàng)目背景時(shí)說的話：“防化兵所從事的核生化污染擴(kuò)散、防治與應(yīng)急，正是大氣污染防治的起源，將其中一些關(guān)鍵方法和技術(shù)應(yīng)用于大氣污染防治，是順理成章的擴(kuò)展應(yīng)用?！?/p>

作為技術(shù)總師，在國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“大氣重污染綜合溯源與動(dòng)態(tài)優(yōu)化控制研究（青年項(xiàng)目）”的支持下，黃順祥帶領(lǐng)合作團(tuán)隊(duì)一起，將以往所取得的核生化危害預(yù)測(cè)與控制系統(tǒng)的通用性理論、方法和技術(shù)進(jìn)行了軍轉(zhuǎn)民探索?！叭珖?guó)空氣質(zhì)量高分率預(yù)報(bào)與污染控制決策支持系統(tǒng)（NARS，吶思系統(tǒng)）”的建設(shè)和應(yīng)用，便是軍民融合結(jié)出的碩果。

這是一個(gè)專門針對(duì)霧霾預(yù)報(bào)與控制研發(fā)的技術(shù)體系，從醞釀到誕生用了4年。黃順祥介紹，精準(zhǔn)，是NARS的創(chuàng)新精髓所在，即“精準(zhǔn)定位源，控制治理源，應(yīng)急優(yōu)化控制源”。其中最難的地方在于污染源受各種條件影響，有靜態(tài)和動(dòng)態(tài)變化，隨時(shí)發(fā)生，難以琢磨?！按髿馐且粋€(gè)開放系統(tǒng)，改變氣象條件非常困難，最有效的方法就是控制排放源?！?/p>

如何控制？

黃順祥提出了大氣污染的“二八定律”，即20%的排放源導(dǎo)致了80%的大氣污染。遏制住關(guān)鍵的20%，是根本?！爸灰覝?zhǔn)污染源頭，實(shí)現(xiàn)靶向治理，就能以較小的代價(jià)較快的時(shí)間改善空氣質(zhì)量。”

最終，他們研發(fā)了大氣污染伴隨溯源模式，并直指難度巨大的細(xì)顆粒物PM2.5和O3伴隨模式，解決了網(wǎng)格化的定量溯源和優(yōu)化控制；采用站點(diǎn)和衛(wèi)星等多源資料同化反演大氣污染排放源，以得到動(dòng)態(tài)的排放清單，解決排放源不確定的問題，進(jìn)而有效提高預(yù)報(bào)精度；發(fā)展大氣污染優(yōu)化控制理論和實(shí)現(xiàn)方法，基于“自然控制論”形成一體化“閉環(huán)”的大氣污染優(yōu)化控制，將大氣污染預(yù)報(bào)與控制耦合，真正實(shí)現(xiàn)有效調(diào)控。

這一系統(tǒng)，摒棄了“—刀切”的粗放式管理手段，積極在控制成本、經(jīng)濟(jì)損失和環(huán)境效益三方面尋求最優(yōu)解，現(xiàn)實(shí)意義重大。

NARS系統(tǒng)于2016年9月發(fā)布，如今己在貴州、成都等地大氣污染防治中進(jìn)行了業(yè)務(wù)應(yīng)用，污染過程預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率100%，污染程度預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率85%以上。同時(shí)，根據(jù)所承擔(dān)的總理基金“大氣重污染成因與治理攻關(guān)項(xiàng)目”研究任務(wù)，正在京津冀及周邊2+26城市的應(yīng)急來源解析中進(jìn)行業(yè)務(wù)應(yīng)用，為找準(zhǔn)污染源頭、實(shí)現(xiàn)靶向治理提供核心理論和關(guān)鍵技術(shù)支撐。

如今，相關(guān)研究仍在繼續(xù)，黃順祥和他的戰(zhàn)友們?nèi)栽跒榱恕俺B(tài)藍(lán)”的實(shí)現(xiàn)而戰(zhàn)斗。

高山仰止，景行行止

用現(xiàn)在的流行語(yǔ)來說，黃順祥是妥妥的斜杠青年，名副其實(shí)的跨界者、融合者。

求學(xué)，他完成了從軍事學(xué)到工學(xué)，再到理學(xué)的轉(zhuǎn)換，三門學(xué)科背景幫助他做任何研究都能夠觸類旁通。

搞科研，他跨越核生化三大領(lǐng)域，身為化學(xué)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方向的專家，卻在核生化安全防控、日遺化武處理、大氣污染防治等多方面都干出了令人矚目的成績(jī)。

作為師長(zhǎng)，他同樣在以自身的力量影響著年輕一代，言傳身教，無聲潤(rùn)物。

他告訴學(xué)生，“研究課題一定要奔著解決實(shí)際問題去”，他不僅將自己打造成了這句話的最佳代言人，更將這一理念滲透到課堂中。

“黃教授從不完全按照課本的章節(jié)講授課程內(nèi)容，而是注重把最新的科研成果引入課堂……通過專題講授闡述最新的研究熱點(diǎn)、成果進(jìn)展、關(guān)鍵環(huán)節(jié)和困難瓶頸。”博士生李靜覺得這樣另類的上課方式讓人受益匪淺。

他教導(dǎo)學(xué)生，學(xué)術(shù)研究不是自己悶頭造車，個(gè)人刻苦鉆研是基本，大課題還需要依靠團(tuán)隊(duì)合作。于是，每周一次的課題組討論會(huì)便成為集思廣益的大課堂。

他用20年在科研一線夜以繼日與時(shí)間賽跑的態(tài)度，告訴學(xué)生，做科研就是要爭(zhēng)分奪秒，容不得半分拖沓。

高山仰止，景行行止。年輕的黃順祥正在接過老一輩科學(xué)家手中的旗幟，為核生化危害防控研究培養(yǎng)后繼，為國(guó)家核生化安全技術(shù)持續(xù)走在國(guó)際前列積蓄能量。

“我要將還很淺薄的理學(xué)、工學(xué)和軍事學(xué)知識(shí)，有機(jī)融入到無限未知的核生化安全領(lǐng)域，而現(xiàn)在，只是我長(zhǎng)遠(yuǎn)奮進(jìn)的起點(diǎn)?！泵鎸?duì)未來的種種挑戰(zhàn)，黃順祥厲兵秣馬，枕戈待旦！