▲团队成员用量子级联红外激光吸收光谱测量燃烧温度。

谁能想到，要研究能源的高效清洁利用，得从研究火焰燃烧开始？在上海交通大学先进燃烧与能源研究中心，就有这样一个团队，一年365天都与火焰打交道。这个春节，团队成员依然在实验室度过，团队负责人、上海交通大学特聘教授齐飞说：“我们的任务就是理解燃烧、调控燃烧、预测燃烧，从而让能源燃烧得更高效、更清洁、更稳定，推动航天发动机研发进程，为中国智造添一把‘火’。”

自主升级设备用激光为火焰拍“动画片”

世界上85%的一次能源都是通过燃烧把化学能转化为生产、生活所需的热能、电能和机械能。所以理解燃烧，是提高能源利用效率、控制燃烧污染物排放的必经之路。先进燃烧与能源研究中心主要关注各类发动机的燃烧，它每年消耗了中国三分之二的石油，也是大气污染物的主要排放源之一。

只有看清燃烧过程的每一个细节，才能找到效率提升之路。课题组将进口激光成像平台通过自主研发技术升级后，可以从燃料喷洒开始，一直研究到燃烧过程的火焰成像，再到根据成像结果，提升燃烧的能量转化率、稳定性和清洁度。

当下主流的激光测量方法对燃烧，也就是通常讲的火焰进行成像时，激光的频率只有每秒10次，而齐飞团队的激光成像速度已经达到10万次/秒，“这种差异就好像当别人还在看照片的时候，我们已经看上录像了。”实验室最引人瞩目的，正是一套高速激光成像测量平台。“通俗地说，这整套机器就是给火焰燃烧做动态CT，只是检查内容比普通CT多了一些。”齐飞笑谈，“只有知道了‘病灶’，才能对症下药，做后续研究。”有了这套系统，火焰随着声音而“起舞”的声波偶合现象，都能直观地在屏幕上看到。

正是对火焰燃烧日益深入的理解，实验室得以构建多种燃料的燃烧反应动力学模型，应用于中国航发商发等航空发动机研制单位，让中国智造走得更快。

▲齐飞指导团队成员利用光电离质谱测量催化过程中的关键中间产物。

“80后”团队，“711”工作制

不只是激光诊断平台，实验室中那些奇形怪状的“大块头”几乎都是由科学家自己设计，形成图纸，交由工厂生产。“工科老师和其它专业不同，我们虽是偏重基础理论研究，但是动手能力绝不能差，因为设备都要我们设改造、组装，甚至全新设计呢。”讲师马昊告诉记者。“除了仪器之外，整个实验室的规划以及配套的水、电、气、真空设施，也都是由我们自己按照国际先进标准设计，带着研究生动手完成的。”讲师周忠岳补充说。

马昊、周忠岳都是“80后”，在燃烧与能源研究团队中，除了齐飞，年龄最大的也不过37岁。负责诊断平台光学镜片组的高怡也是一名“80后”。去年1月进入研究中心后，高怡采购了50多片折返镜、双色镜等不同的光学镜片。为了达到轻微调整角度或镜片，就能根据需要得到所有波长的高质量成像的目的，高怡已经根本说不清过去一年中，对这组镜片的位置安排、角度选择、大小款型进行了多少次精密计算。

1983年出生的刘训臣，家中有一个三岁的儿子。不过，每天九点上班，第二天凌晨一两点才回家，甚至连续几天不能回家，这是刘训臣的工作常态。他只有在晚饭时才能与孩子亲近。不只是刘训臣，整个团队，都保持着“711”工作制，每周工作7天，每天工作11小时以上。“我们不觉得是加班，只不过是有研究任务在身，就想着来这里完成实验。”高怡说。

在过去三年，这个年轻团队已在国际SCI期刊上发表了56篇高质量论文。目前，正有11项国家自然科学基金项目同时进行中。

学生科普、高端论坛，一个都不落下

这个年轻团队的科研压力并不轻，但在过去一年，他们依旧接待了五六十批访客，其中有学生，也有各行各业的学习团队，“对这些访客，我们还承担着科普的工作。”齐飞告诉记者。

“科普要讲得简单、贴近生活，大家才感兴趣。”讲师李磊坦言，每一次科普活动之前，他们都会抽一两天做足功课，从火焰奇异现象讲到航空发动机的起飞原理，绞尽脑汁调动学生的兴趣。今年，他们将举办更多场科普活动，尽可能把研究工作传播给更多感兴趣的受众。

除了埋头苦干，人才之间的碰撞和交流也必不可少。由实验室组织的星火论坛至今已举办了18期，先后邀请30余位燃烧领域著名专家集思广益。“走出实验室与更多业内优秀科学家交流，才能进步更快。”齐飞说。

责任编辑：顾军

*文汇独家稿件，转载请注明出处。丨摄：周忠岳