“90后”博导，23岁就提出以自己姓氏命名的力学理论“方模型”，在国际上率先发现手性扭转屈曲的超常特性，以第一作者在《Nature》《Nature Materials》《Advanced Materials》《Nature Communications》等权威期刊发表高水平SCI论文19篇，其理论为解决装备强度与振动控制难题提供了前沿技术支撑……作为一名青年科研工作者，智能科学学院研究员方鑫拥有这样的成绩着实令人瞩目，有人说他的人生“开了挂”，方鑫却说：“我没有走过捷径，也没有捷径可走，只是一点点往前拱，坚持走到现在。”
勇闯前沿破空白
方鑫曾是一名国防生，从大二起就参与多个科研项目，他热爱科研，想继续深造，想为国防做点什么。于是，国防科大成了他心目中能实现自己理想的地方。如愿入校读研后，他作为骨干参与了多个重大科研项目，对装备有了更深入的认识。然而，在科研方向上，他却遭遇了一堵“空气墙”。
“我认为这个方向上的理论根基不太可靠！”一场大组会上，方鑫以扎实的数理基础，推倒了当时研究方向上的所有理论，确认此路不通。可是，接下来的路该如何走？“我想接触力学方向的问题，因为它和实际应用紧密相关。”尊重方鑫的意愿，导师也给予他大力支持。
着手研究直升机旋翼轴承摩擦学和寿命分析方面的课题时，方鑫发现业内常用的理论是外国人提出来的，而且无法解决他目前的需求。我们能不能提出自己的理论？那段时间，方鑫总是天不亮就起床，一直工作到深夜，光是演算的草稿纸就用了一大沓，后续的软件计算和实验验证更是通过9台机器、24小时连轴工作抽取数据。终于，新理论诞生了，用它计算设计直升机旋翼轴承，能大幅提升磨损周期。这套理论在国际上被很多科学家命名为“方模型”。
沿着这条路继续深入，方鑫也能取得不错的成果。但是他看到一个更重要的应用需求——振动控制，这是许多装备必备的关键核心技术，为此，他毅然转向。
方鑫的博士生导师温激鸿所率领的团队是国内最早一批研究如何用周期结构控制声的振动和传播的科研团队。2017年方鑫加入时，团队已在线性减振控制方面有了10余年的积累，如果将其比喻为一座矿山，它已经被挖得很深了。“能不能尝试将非线性减振和超材料结构相结合？”导师的建议让方鑫眼前一亮。他发现该领域相关论文几乎为零，这是一片无人涉足的深海。
领域全新，并不意味着好出成果。一开始，方鑫两眼一抹黑，“坐冷板凳的滋味不好受，”非线性的理论计算非常难，计算方程、设计实验、测试验证，一个实验迭代周期大约需要2到3天，30多次实验几乎都以失败告终，但他一直在咬牙坚持。终于，在一次偶然调校后，他获得了完全符合理论预期的实验结果，在国际上首次提出超低频超宽带的强非线性声学/力学超材料，研究成果发表在该领域高水平期刊《Nature Communications》上。
2021年，他又提出一种全新的基于齿轮构型的智能可编程力学超材料，再次发表在《Nature Materials》上，并被评为《Nature》当月全球四大科技亮点之一。从这次理论研究中延伸出的新灵感，又在4年后助力他建立了“手性扭曲理论”，其成果在《Nature》上发表。方鑫在这片无人之境兢兢业业开垦，终于结出了甜美的果实。
聚焦实战通堵点
“有一个困扰我很久的问题，你们的理论能不能解决？”一次学术交流会上，某院士提到了声纳的振动控制问题，这种声学敏感元件对隔振降噪有很高要求，一点微弱的振动都可能影响探测精度，进而影响装备性能。方鑫提出的新理论，正好适用于此。一个月内，方鑫带领团队给出了漂亮的实验数据，性能得到极大提升，该院士颇感惊喜，双方也确立了后续合作研究计划。
“方鑫做了很多开创性工作，一方面是理论创新，另一方面是瞄准军事应用解决难题，所以，他的研究特别有生命力。”方鑫所在实验室的主任郁殿龙说。为了满足水下装备的隐身需求，方鑫跳出传统隔振的理论框架，提出了打破传统隔振理论极限的新概念“波阻隔振器”，显著降低振动程度，大幅提升隐身效果。“这个设计是根据新的物理原理实现的，不是现有路线的小修小改。”
正因为他走的是一条新科学与实际需求并行驱动的路线，所以面临实际问题时，才能另辟蹊径，实现“直道超车”。为了打通装备关键“堵点”，方鑫带领团队探索出很多巧妙的方案，以四两拨千斤的方式解决了大难题。一次，方鑫得知某装备的发动机控制器在高速高温下总出问题，他带领团队做出一个拇指大小的振动控制单元，一举解决了困扰对方数年的难题；飞机的机翼振动会降低结构坚固性、影响飞机使用寿命，方鑫提出了一种轻质低频高效超结构，将主频振动大幅度降低，让飞行器在高速机动时飞得更平稳、更安全……
为了在装备上验证这些颠覆性的设计方案，需要开展大量实验。水下装备空间狭小、系统复杂、实验周期长，方鑫带领团队，每晚十点带着重型装备入驻，凌晨一两点开始测试，一直测到早晨五六点，“必须选择没有人车的安静条件，才能模拟出实验需要的无干扰环境。”方鑫介绍说。
有一次，方鑫实验时一脚踩空，等他把腿从地板中空处的洞里抽出来时，腿上已是一大片触目惊心的淤青，当时离窗口期结束只有一个小时，他来不及处理，便接着实验。实验数据量很大，只能逐个分析复盘、演算验证，不断重复，来回奔波。不仅如此，该装备上的一些结构设计不合理之处，他都一起解决了。“推进的过程很辛苦，但做出来很有成就感。”回忆起那些踏着星光奔赴大海的日子，方鑫面带笑意。
躬耕沃土育英才
在学生眼里，跟随方老师做研究是一件很幸福的事情。学生郭宇霆属于跨专业申请读博，“方老师充分相信我们，会把比较艰巨的任务交给我们，遇到困难时，他会和我们一起想办法。”这种持续的正反馈让郭宇霆越干越有信心。郭宇霆记得，在一个关键驱动的问题上，他试过电极、电磁等多种加载方式，都无法达到预期效果，持续了三四个月都“卡”在这里，他几乎失去信心，方老师让他尝试非常规的驱动方式，帮助联系相关领域专业学者答疑解惑，最终创造出一种全新的驱动方式。实验结果终于达到预期的那一刻，方老师比我还开心。”郭宇霆回忆。
“作为年轻教员，指导学生的时候一定不能当看客，要和学生同甘共苦。”在方鑫看来，从给学生定方向起就必须深思熟虑，既要和国家重大需求结合，又要和学生个人兴趣相结合，要给予学生专业方向和人生规划的双重引导。
一次，学生殷宇龙做一个水下探测装备急需的超低频隔振器测试，怎么也得不出理想结果。有一个本该出现的共振峰，凭空消失了，直接导致实验失败。这让殷宇龙百思不得其解，就连梦里都在做实验改模型，一筹莫展时只能求助导师。
“问题出在实验环境上。”方鑫一针见血，“之前的振动测试都在空气中进行，这次却是液体环境，液体的粘滞力会消耗低频噪音的能量，用更低频率的激振设备试试。”殷宇龙豁然开朗，重新修改实验方案后，问题迎刃而解。
殷宇龙说：“我们在实验上遇到的难题，方老师总有解决办法。”方鑫说：“因为我踩过的坑实在太多了。”那些成千上万个与实验“搏斗”的日子，如今都化作学生们轻松就能获得的宝贵经验。
长期以来，作为该实验室首席专家，他仍主动申请参与研究生入学教育授课、各地招生宣讲、人才引进宣讲和宣传教育，带领大批青年骨干申报国家自然科学基金重点/重大项目、军委科技委前沿创新等重大项目，倾力帮助青年人才发展。学生以为方鑫精力过人，方鑫却说，有时候也会累得想停下来，但一想到还有一大批武器装备的关键堵点需要他的研究成果去疏通，他就停不下奔跑的脚步。正是怀揣着这份使命感，他不走捷径、步履不停，向着科技强军的一座座高峰，继续发起冲锋。
短 评
筑基前沿 智胜未来
智能科学学院院长 肖定邦
习主席强调：“基础研究是整个科学体系的源头，是所有技术问题的总机关。”智能科学学院方鑫研究员，以“一点点往前拱”的执着和韧劲，在力学与超材料交叉领域的“无人区”里，走出了一条从理论原创到装备应用的奋进之路。
近年来，学院瞄准打造学科学术接班人，坚持系统抓建，加强顶层设计，着力构建一体化人才发展体系，助力拔尖人才加速涌现。方鑫作为学院青年科技人才的典型代表，他深耕基础理论，勇闯交叉空白，把团队十余年在线性减振领域积累的“老矿山”掘出新矿脉；锚定胜战解题，坚持每一项研究都紧扣部队急需、直指装备研发“堵点”；躬耕育人沃土，把科研攻关中的“坑”转化为学员成长的“梯”，让冷板凳也能结出人才培养的累累硕果。学院将持续营造宽容失败、鼓励长线探索的科研氛围，支持青年科技人才挑大梁、当主角，以更大力度、更实举措加强基础研究。
未来已来，全院师生要以典型为榜样，抢抓无人智能时代机遇，保持“甘坐冷板凳”的定力、鼓足“勇闯无人区”的闯劲，加快无人智能作战新质战斗力建设，为如期实现建军一百年奋斗目标贡献智胜力量。
