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【双一流与创新港】

田文喜:抢抓国家战略机遇 推进核能一流学科建设

来源:交大新闻网 日期 2017-10-12 19:55 点击:

近年来,在我国政府新的顶层设计的指导下,“一带一路倡议”“创新驱动发展战略”“军民融合发展战略”等一系列国家战略陆续发布和实施。这些多重叠加的国家战略也为我国高校的“双一流”建设指明了方向、提供了机遇。中国西部科技创新港作为我校落实国家创新驱动发展的具体举措,将是推进我校“双一流”建设的有力平台。

我校核科学与技术学科的前身是成立于1958年交通大学(西安分部)的工程物理系,是我国最早成立的核专业之一,其中核反应堆工程专业(代号810)一直延续至今。学科曾获批全国首批硕士和博士学位授予权,一级学科“核科学与技术”全国排名第四(2012年学科评估),二级学科“核能科学与工程”是继清华大学后获批的第二个国家重点学科,全国排名第二。学科本科专业为教育部第二类特色专业、国防特色学科专业和陕西省名牌专业。

作为一个高技术、高风险、高社会敏感性、行业背景强和受政策影响大的学科,在新的历史形势下,如何抢抓目前多重国家战略叠加的历史机遇,如何利用好中国西部创新港这一新平台、新载体,如何快速适应争创“双一流”建设的新环境、新机制,以推进我校核学科实现跨越发展,是值得我们深入思考的课题。

依托“一带一路”大力加强国际化核能人才培养

核电与高铁是我国高技术出口的国家品牌。核电作为一种清洁、高效、安全的能源,在“一带一路”沿线及其周边国家备受青睐。据预测,“一带一路”及周边60多个国家已经和正在计划发展核电,到2030年新建机组将达到200多台,是我国国内核电市场的数十倍。每出口一台核电机组,可创造约15万个就业机会,单台机组投资约300亿元,考虑到全产业链的贡献,单台机组全寿期直接带动约1000亿元。庞大的海外市场激发了“一带一路”国家对国际化核能人才培养的巨大需求。我校核科学与技术学科在人才培养领域贡献卓越,曾培养了我国先进主流堆型(华龙一号、CAP1400、中国实验快堆等)的总设计师、国内多个核能研究设计院(所)长、核电厂总经理、国内高校核学院院长及学科带头人、世界核能协会理事等领军人才,以及一大批工作在我国核科学与技术领域第一线的业务骨干。

面对“一带一路”国家对国际化核能人才培养的巨大需求,我们应该积极发挥人才培养的优势,与教育部、能源局等国家部门积极沟通,建立国际核电高层次人才培养合作机制,同中核集团、中国广核集团及国家电投集团等国家大型核电企业密切合作,瞄准各大核电集团的海外市场需求,签署国际核电人才联合培养协议,启动国际人才培养项目,培养一批具备优秀工程素养和专业特长、认同我国核电技术与能力的国际化复合型领军人才和技术骨干人才。

依托“军民融合发展”全面提升学科服务国防及国民经济水平

核科学与技术本身就是一个军民深入交叉融合的学科,核工业也是一个典型的军民融合产业。核能及核技术具有军民两用特点,舰艇核动力的技术与核电反应堆技术在核燃料生产、反应堆堆芯设计、安全防护、放射性废物处理等方面具有十分相似的工艺。目前军民融合上升为国家战略,在新的形势下,国家加大了对军民两用核技术研发投入,加大了对军用核技术转民、民用核技术转军用的支持和政策引导力度,为我国高校核学科的发展也提供了良好机遇。

作为教育部直属高校,我校核科学与技术学科曾深度参与了我国多个型号的国防军工科研。在新的国家发展战略机遇面前,我们应该瞄准先进核能技术在我国战略核威慑、远洋探测、航空航天、南海岛屿能源供应及先进闭式核燃料循环等方面的重大战略需求,积极开展特殊用途核动力系统关键技术研发,积极开展先进闭式核燃料循环关键技术研发,在中国西部科技创新港规划建设先进核能技术军民融合研究中心,与国内相关科研院所联合建设特殊用途反应堆关键共性技术研发平台,重点针对海洋核动力平台反应堆、空间核动力反应堆及小型模块式反应堆等基础科学问题和关键技术进行联合攻关。促进军民技术交叉融合,进一步提升学科服务国防建设及国民经济建设的水平。

依托“创新驱动发展”加速推进先进核能技术研发

创新是发展的灵魂。我国核工业从1955年创建以来,力求自主创新,取得了“两弹一艇”辉煌成就,上世纪80年代后逐步实现军民结合,重点转向为国民经济建设服务。通过30年的发展,我国核电产业已经初具规模,运行机组世界排名第5,但2016年核电发电量占比仅为2.4%,仍远低于15%的世界平均水平。在三代核电堆型方面,目前已经形成了以“华龙一号”及“CAP1400”为代表的自主化三代核电堆型。在未来第四代核能系统研发方面,国内科研院所和高校针对钠冷快堆、超高温气冷堆、铅冷快堆、熔盐堆、超临界水冷堆等先进堆型研发设计及实验堆建设方面开展了大量工作,取得了突出成绩,在个别研究领域处于世界领先水平。

经过30年的发展,在先进核能技术研发方面,可以说我国已经从过去单纯的“跟跑”,变成目前的“跟跑”“并跑”和个别领域“领跑”并存的局面,这对我国的核工作者提出了更高的要求,要求我们从更高的高度和向好发展的角度去引领创新。国外先进核能堆型的原创概念和初步设计大都由高等院校提出,国家实验室及科研院所进行重点关键技术的攻关,核电企业主要进行工程化设计和建设运行等。相较于国外的核能技术创新和研发体系,我国科研机构在先进核能技术原始创新能力方面明显不足,这主要与我国核能产业发展起步较晚及我国核能科研队伍体量偏小有关。但新的历史时期,特别是福岛核事故后,核安全监管部门和民众对核能提出了更高的要求,需要开发更安全、更经济和更高效的先进核能技术。

作为我国高校中先进核能领域的优势学科,西安交大核科学与技术学科在先进核能技术研发中应该积极承担创新概念引领责任,除了深入挖掘非能动安全技术、一体化模块式技术、事故容错技术等核能技术自身潜力外,还应以更开阔的视野,与我校相关优势学科进行深入交叉和融合,在中国西部科技创新港建设先进核能技术创新研究中心,将大数据共享技术、云计算、人工智能技术、3D打印技术等革命性的创新技术融入创新性核能系统的设计,设计出更安全、更经济、更高效、更先进的核能系统。

核科学与技术学科是一个综合交叉性很强的工程学科,相关交叉学科包括动力工程及工程热物理、力学、材料学、机械工程等,上述学科都是我校的传统优势学科,因此,在目前我国核能大发展的新历史时期,适逢多重国家战略叠加的大好机遇,又可依托中国西部科技创新港的一流平台,相信我校核科学与技术学科将会实现跨越式发展。

【作者简介】

田文喜,教授,博士生导师。国家优秀青年基金获得者、教育部新世纪优秀人才、陕西青年科技奖获得者。研究方向为先进核动力系统热工水力设计及安全关键技术。曾获教育部技术发明一等奖、陕西省科学技术一等奖等,担任Annals of Nuclear Energy等三个国际期刊编委、全国核反应堆热工流体青年工作委员会副主任、新堆与研究堆专委会委员、船用核动力专委会委员等。

邮箱:wxtian@mail.xjtu.edu.cn

【西安交大核反应堆热工水力研究团队简介】

西安交通大学核反应堆热工水力研究团队(XJTU-NuTheL)现有教授3名(秋穗正,苏光辉,田文喜),副教授3名,讲师4名,其中长江学者特聘教授1名,国家杰青1名,国家优青1名,教育部新世纪人才3名,苏光辉教授担任核工程领域国际知名期刊PNE主编。团队长期致力于大型先进压水堆、舰船核动力堆、钠冷快堆、熔盐堆、空间堆新型核动力系统热工设计和安全研究,在开发具有我国自主知识产权的核反应堆设计和安全分析软件等方面做出了突出贡献。近5年承担包括国家重大科技专项、国防973项目、国家自然科学基金等课题150余项,科研到款近1.1亿元,曾获教育部技术发明一等奖、国防科学技术奖一等奖、陕西省科学技术一等奖和二等奖等奖项,相关研究成果已被中国核动力研究设计院、中国原子能科学研究院、上海核工程研究设计院、广核研究院有限公司等多家研究和工程单位采用,取得良好经济效益和国防意义。

编辑:朱萍萍 星 火

 
 
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