中国建材报/2008年/1月/14日/第001版
本报驻武汉记者黎江东通讯员程志煜唐昌飞
2007年12月29日，中国工程院2007年当选院士名单公布。武汉理工大学姜德生教授当选为中国工程院院士。
姜德生的当选与他在光纤传感技术领域所取得的卓越成就密切相关：在短短的10多年时间里，4次获得国家科技进步、国家技术发明奖，10多次获省部级成果奖；在国内率先开发生产了七大类30余种光纤传感器；把一个仅3人的研究小组建成为全国最大规模的集人才培养、研究、开发和产品生产于一体的国家级光纤传感技术工业性实验基地和光纤传感器国家高技术产业化示范工程；形成了从材料、器件、传感系统的生产直到大规模工程应用的具有我国自主知识产权的全套技术与装备，为我国光纤传感技术的发展做出了突出贡献。他的成就得到国内外同行的公认，受到国家有关部门的肯定。 成于创新
姜德生是我国光纤传感技术研究的重要开拓者。
上世纪70年代，光纤作为光信号传输的特种材料，向人们展示出了广阔的应用前景。姜德生当时还是武汉建筑材料工业学院一个从事基础物理教学的青年教师。他从光纤材料的基本物理属性出发，敏锐地觉察到，用光纤对外界物理量进行探测，使光纤集传输和传感于一体，必定能开辟一个全新的领域。自此，他开始着手光纤传感技术的研究。
上世纪80年代初，我国高层建筑刚刚兴起，国家开始为其制定规范，迫切需要高层建筑在台风下的风载荷位移数据。姜德生获知此信息后，克服重重困难，在全国首次研制成功了光纤风压计。1981年8月，国家有关部门组织全国几十家科研院所和高等院校在我国当时少有的高层建筑——广州白云宾馆，运用各种类型的传感器实测高层建筑风载荷，姜德生的光纤风压计也安装在其中。台风到来时，姜德生研制的光纤风压计在台风的强电磁干扰中仍能正常工作，并获取了宝贵的测试数据。这一小插曲令姜德生的光纤传感器声名鹊起，并获得了部级科技奖。随后，他研制成功光纤应力应变传感器，1985年被国家科委和团中央联合选派参加了世界青年发明展览。
初试锋芒，崭露头角。这促使姜德生更加坚定地沿着光纤传感技术这条道路继续开拓创新。
由于光纤传感技术的传感与传输信号都是光学信号，而不是传统的电信号，因而具有许多独特的优点：非电传感，本质安全，适合易燃易爆场所；对电绝缘，抗电磁干扰，适合高电压场所；精度高，能远距离传输信号；尺寸小、重量轻，有利于微型化；寿命长、长期可靠性好，适合大型工程长期安
全监测等。因此，光纤传感技术受到了有关部门的高度重视并得以快速发展，成为国家重大工程、重大装备、武器系统等国民经济诸多领域急需的关键技术之一。
10多年来，针对光纤传感技术发展的关键技术与难点，姜德生和他的团队开展了系统、深入的研究，取得了一系列突破性的成果。
新型光敏材料是光纤传感技术发展的基础和先导。上世纪80年代末至90年代，国外发明了蓝宝石光纤等多种光敏材料及新型光纤传感器，但价格昂贵，而且核心技术和重要产品对我国实行封锁和禁运。国内在该领域主要是跟踪和仿制，缺乏自主知识产权技术与产品。因此，研究具有自主知识产权的高性能、低成本新型光敏材料，成为推动我国光纤传感技术发展的关键。经过多年研究，姜德生在光纤敏感材料及制备的共性关键技术上取得了突破，研制成功了黑体高温辐射材料、氧光敏材料、温度光敏材料、湿度光敏材料和拉曼增强活性材料等5类新型光纤传感敏
感材料。2002年，“5类光纤传感敏感材料制备与加工规模化生产技术与应用”获国家科技进步二等奖。2005年，“光纤高温传感测量方法与装置”获得中国专利优秀奖。
光纤光栅传感技术是高精度、高可靠性的数字型光纤传感技术，自上世纪90年代以来它已成为光纤传感技术的主导技术，并在重大工程、重大装备和武器系统中获得广泛应用。有关研究表明，此项技术已占光纤传感技术市场份额的40%以上，并还将大幅度持续上升。
姜德生瞄准国际研究前沿，抢占光纤传感技术制高点，根据光纤光栅传感技术发展的需求和存在的关键问题，开展了大量研究，突破了光纤光栅传感技术工程应用的两大瓶颈问题：提出了编码光纤光栅的概念，发展了光纤光栅的精细加工技术，研制成功了编码光纤光栅，解决了普通光纤光栅无法大容量多点分布式检测的难题；发明了角调谐波长解调方法，实现了光纤光栅解调技术的自主创新。尤其令人自豪的是，这些自主创新的光纤材料微加工关键技术具有自主知识产权，为我国所独有，从而使我国光纤光栅传感技术在国际上占有重要地位。在光纤光栅传感领域中享有盛名的美国公司也主动提出愿与姜德生进行合作。2004年，“光纤光栅传感系统工业化生产关键技术研究与应用”获国家科技进步二等奖。
创新，使姜德生成就了非凡的业绩。
立于应用
姜德生的研究工作最大特点是能将当今世界上最先进的研究、技术与国民经济建设相结合。他勇于承担风险、大胆创新，直接为生产服务，其研究的项目大多始于行业、企业、工程部门委托的任务；其研究成果，无论是研究水平还是成果的实用价值都直接受到工程的实际考核，显示出强大的生命力。
1985年，武汉理工大学组织教师到江汉油田参观考察。姜德生教授发现油田所用的检测仪表全部是电类仪表，而对于这种易燃、易爆品集中场所，电类仪表无疑存在着安全隐患，事实上在石化行业也因
此曾发生多起安全事故。他想，按照原理，光纤传感器应该能解决这个问题。于是，他和他的同事们以实验室和工地为家，夜以继日不停探索、研究，终于研发成功光纤液位计、界面计等5类传感器和8个现场应用配套器件，并成功地进行了推广应用。其中“高精度光纤液位类传感器在危险和恶劣场所的应用和开发”成果1999年获国家科技进步三等奖。
这是姜德生在科技成果应用道路上的“试水之作”。
如今，随着敏感材料的研制成功和材料微加工技术的突破，姜德生的研究已为实现产业化和大规模工程应用奠定了坚实的基础。并且，姜德生又着力解决了多技术集成和成套装备研制中的难题，在光纤传感器国家高技术产业化示范工程等项目的支持下，姜德生研究开发了具有自主知识产权的工业化生产成套工艺技术，研究开发了几十类数百种专用工装设备，建成了系列光纤传感器的多条生产线。同时，姜德生针对不同行业和不同领域的实际需求，解决了工程应用中的一系列技术问题。
数据采集板
2000年8月，在姜德生的倡导下，武汉理工大学联合北新建材等9家国内知名企业，成立了由武汉理工大学控股的武汉理工大学光科股份有限公司(理工光科)。公司依托姜德生领导的光纤传感技术研究中心研制开发技术产品，加速产品规模化、产业化，形成了“研究一开发—产业化”一体化的现代企业机制。
由于拥有了自主知识产权的核心技术和规模化生产的成套装备，打破了国外的长期技术封锁和市场垄
断，增强了核心竞争力，目前，姜德生研究开发的光纤传感技术与产品已广泛应用于石化、交通、大型土木工程、水利、电力、煤矿等领域的国家重大工程和重大装备中。
国家有关部门规定，大于5万立方米的大型油罐必须安装火灾报警系统，但一直未能选到理想产品。国外发明的光纤火灾报警技术，虽然一直垄断国内市场，但由于响应时间慢、成本高，在国内一直未能得到很好推广。针对这一需求，姜德生教授首创了光纤光栅火灾报警技术。由于技术领先，在国家新建的四大战略储备油库火灾报警工程招标中，姜德生教授的技术和产品战胜了国际著名公司的光纤火灾报警产品，全部中标并已建成使用，在火警监测中发挥了重要作用。
2007年，国家某战略储备油库10万立方米的特大油罐，两次遭受雷击失火，但由于安装的光纤光栅火灾报警系统及时报警，避免了重大损失。隧道定位
近年来，国内修建公路隧道越来越多，如何将光纤光栅传感技术应用于隧道工程火灾报警，解决传统技术难以实现的长距离无中继火灾报警的难题，姜德生进行了大量的研究和工程实践，发明了“光纤光栅感温火灾报警技术与系统”。该技术在世界规模最大的陕西秦岭终南山隧道的火灾报警工程国际招标中，以技术第一中标。该工程现已建成，并被评为优秀项目。这是目前国内外惟一实现20公里长距离无中继的火灾监测技术。目前该技术和产品已在总长度近200公里的50多条隧道的火灾报警工程中得到推广应用。
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2006年，“光纤光栅感温火灾报警技术与系统”获公安部科学技术一等奖，2007年被评为国家技术发明二等奖。
在大型桥梁的长期安全监测方面，姜德生解决了桥梁多参数光纤光栅安全监测的技术难题，形成了目前国内惟一拥有全套自主知识产权的技术与产品。2004年，姜德生首次实现了桥梁索力实时在线安全监测，并及时发现了某桥梁施工中的安全隐患。目前，该项技术已应用在武汉长江二桥、阳逻长江大桥等10余座特大型桥梁的长期安全监测中，取得很好效果。
此外，在国防武器装备和水利、交通、电力、港口机械等多个应用领域中，姜德生发明的光纤光栅传感技术也得到广泛应用并获得高度评价。
这一长串项目，彰显着姜德生成果应用的非凡业绩：世界最高的面板坝——湖北清江水布垭大坝的周边缝渗漏监测工程、三峡重点文物保护工程——白鹤梁水下博物馆的结构长期安全在线监测工程、我国第一条海底隧道——厦门翔安隧道的结构长期安全监测工程、秦皇岛港口的大型翻车机等大型机械装备的长期实时在线安全监测工程……拉挤模具
胜在交叉
姜德生经常对他的研究团队和学生讲，光纤传感技术涉及材料、物理、化学、机电、信息等多个学科，
这就决定了我们所从事的研究开发工作，必须实施多学科交叉，否则难以取得重要的创新成果。就单个学科而言，比我们研究实力、技术实力强的单位或个人有很多，我们只有在涉及光纤传感技术的各个学科之间做好融合贯通，才能在单个学科条件不如人的情况下，在整体、综合的研究方面形成特、占据优势，取得成功。
学科交叉，无疑是姜德生的取胜之道。
自“八五”以来，根据学校的学科优势，姜德生充分发挥自身优势学科的辐射带动作用，开始瞄准与材料学、土木工程、信息科学、计算机应用和生物技术等学科进行相互交叉，并逐步形成了新的研究领域，增强了自己的技术特，发展了新的优势学科，取得了优异的成绩，成为武汉理工大学的学科带头人、首席教授。
在光纤传感器的研究开发方面，姜德生不仅开展了高性能的光纤传感器的研究与开发，还将敏感材料的研究与光纤传感器的研究相结合，不断改进敏感材料的性能，并研究开发新的敏感材料，极大地提高了光纤传感器的性能；在与材料学科的交叉结合中，他研究开发了高温传感器，实现了在高温复杂、恶劣环境下的直接测量。在与交通、土木等工程学科的结合中，他将传感器制备技术与工程应用技术相结合，很好地解决了传感器的实用性和长期稳定性问题，从而实现了光纤传感技术在大型工程的推广应用。他的研究成果目前已得到国际国内同行专家的公认，1999年美国光学学会(OSA)邀请姜
德生加入其学会，他多次担任国际光学工程学会(SPIE)有关国际会议的组织委员和2000年SPIE先进传感器与控制技术国际会议的主席。
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姜德生从20世纪80年代就开始智能材料的研究，较早地将光纤传感技术应用于这一新领域，并承担了有关智能材料与结构研究的国家自然科学基金、国防基金、863项目等多项任务，发表了一系列有关智能材料与结构的论文，并多次被SCI、EI、ISPT国际三大检索机构收录。他与国际智能材料与结构协会主席、美国Richard O.Claus教授共同撰写的32万字专著《智能材料器件结构与应用》，已作为武汉理工大学多个学院博土、硕士的教学参考书。
基于姜德生的研究水平已处于国际前列，国际光纤传感著名学者、美国弗吉尼亚理工大学终身教授王安波与姜德生建立了长期的合作关系，并欣然接受武汉理工大学的邀请，受聘为我国长江学者客座教授。目前姜德生已与美国、英国、法国、澳大利亚、挪威等国家的多所知名大学和学术机构建立了广泛的学术交流与合作关系，从而使他的研究工作一直处在国际前沿。
成于创新，立于应用，胜在交叉。非凡的成就使姜德生站在了光纤传感技术的制高点上，引领着光纤传感技术的发展。“创新永无止境。”这是姜德生常说的一句话。已成为中国工程院院士的他，依然恪守着这一理念，在科技创新的道路上实现着不断进取、不断超越。
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