青春，在燃烧中绽放访清华大学燃烧能源中心汽车工程系特别研究员何鑫

◎文/徐强

进入21世纪，随着化石资源消耗迅速，生态环境不断恶化，保障能源安全、应对气候变化等已成为全球焦点问题。世界各国都非常重视可再生能源，以及在降低能源消耗、提高使用效率方面的相关研究。可以说，这既是社会发展的亟需，也是未来的朝阳产业。

现任清华大学燃烧能源中心汽车工程系特别研究员的何鑫，其青春年华多是在水木清华度过。1993年，他以优异的成绩考入清华大学。1998年本科毕业时，他荣获清华大学“优秀毕业生”称号。虽然从清华毕业,但对何鑫而言，求知的脚步从未停止。2005年，他又获美国密歇根大学博士学位。毕业后担任美国通用汽车公司研究员/高级研究员和美国能源部国家可再生能源实验室高级工程师的工作经历，让他具有了较高的起点，给予了他国际化视野和灵活的思考能力。

这些年来，何鑫主要从事燃烧、内燃机、可再生能源领域的研究，在燃料燃烧化学反应动力学、内燃机低温燃烧、生物质燃料燃烧与应用方面的研究具有较强的前沿性，并取得了杰出的科研成果，具有开拓性的研究能力和经历。作为第一批国家青年千人计划引进人才，他在2012年初回到母校清华大学后，开展了多项高效而有成效的工作，他的快速压缩机实验平台基础建设也基本完成，近期即可投入科研工作的使用。

虽然何鑫的研究工作目前更多地停留在实验研究方面，但他对于未来的产业化早有自己的设想和信心：“我希望自己所做的这些基础研究最终都能够为产业化解决一些问题，虽然说这可能会是一个比较长期的过程。面对生产企业，我们也希望生产过程中出现的一些问题能够及时反映过来，并且提出更深度的基础科技问题，我们再针对这些问题进行继续研究。如果这两者能够比较好地结合，这会是一个高效、完整的互相促进的过程。”

围绕“高效低排”目标，努力突破创新

何鑫曾作为主要人员参与了1项中国国家863计划项目、7项美国能源部项目、1项美国国家生物柴油委员会项目，另参与2项美国能源部项目管理；共发表期刊和会议论文30多篇，获得美国专利2项。

面对这些成绩，年轻的何鑫并没有显示出半丝骄躁，反而是积极乐观、感恩知足的心态伴随他一路走来。他说自己的科研路是“非常顺利的，遇到的老师、同事都非常好”。

何鑫的一个主要研究方向是低温燃烧，他的目标是结合燃料燃烧基础研究和以内燃机高效清洁燃烧为主题的应用科学研究，对燃料与内燃机进行协同研究与开发，在高效清洁利用现有化石类燃料的同时，推动我国生物质液体燃料的发展和利用。

“低温燃烧的一个优点就是能够降低一些污染物的生成与排放，包括现在如柴油机里一些碳烟排放，汽油机和柴油机里面的氮化合物的排放，通过低温燃烧可以同时降低这两种污染物。”这方面的研究他之前在国外的研究已取得一些阶段性成果，有些成果在美国的相关产业中已有应用。

可再生能源应用方面的研究是他的另外一个研究方向，包括可再生液体燃料的高效清洁利用和天然气发动机的相关研究。“目前无论是美国还是中国，天然气以后在能源利用方面会占较大的比重，其产量也会上去，包括页岩气的发展。所以我们现在短期内的一个计划就是在天然气的基础燃烧方面。”

无论是哪个研究方向，他都围绕着“高效低排”而行，而这都需要不断的创新。创新是科研的灵魂，能够不断地创新也是非常艰难的。

“在我看来，创新是需要自信的，对自己能力的信心，对社会和国家的信心。中国那么多的科研人员肯定会有很多新的想法，但有时候就是需要大家的共同努力去突破”。

潜心于科研，为相关产业发展提供精确的数据基础

面临提高效率和降低污染物排放的双重压力，开发新型的高效低污染燃烧方式和探索新型的热力循环，是内燃机发展的总体趋势和挑战。以“均质压燃”和“低温燃烧”为代表的新一代内燃机燃烧理论和技术成为内燃机燃烧研究的重点。

近年来，随着新型燃料，尤其是生物燃料在可预见未来的逐渐广泛使用，新一代内燃机必须提高包括生物燃料在内的多元燃料的适应性。新一代内燃机需要准确控制燃烧过程，而这首先需要准确认识燃料的热解和氧化过程，即燃料燃烧的化学反应动力学机理这一基础研究领域取得突破。何鑫对于快速压缩机的研究工作正是围绕着这个科学问题展开。

“快速压缩机从根本上来说就是一个单冲程的内燃机。主要工作原理是通过快速压缩将燃料与空气混合物的温度与压力迅速提高。当活塞压缩到顶点时，通过某种机制将活塞固定，使得被压缩的混合物维持在高温高压状态以研究燃料的燃烧特性”。谈起这个即将完成的平台，何鑫话语间有着难掩的自信和快乐。

与传统的内燃机相比，快速压缩机内的流动简单，能够精确地控制压缩后的物理工况，其主要的实验数据如着火延迟期是反映燃料燃烧特性最主要的参数之一，被广泛地应用于化学反应动力学模型的验证。该快速压缩机有着国际领先的创新点，它能够直接针对燃料的热解和燃烧过程进行基础性和机理性研究，避免了其它复杂的物理过程对燃料热解和燃烧过程的影响，研究过程中能够同时采用多种测量和诊断方法对气体和液体燃料的热解和燃烧过程进行研究。它不仅能测量反应燃料燃烧特性的着火延迟期实验数据，还能获得燃烧中间产物和自由基变化规律等重要的实验数据，从而对燃料的燃烧过程进行量化研究。这些丰富的实验数据能为构建、验证和优化燃料的化学反应动力学模型提供必要的实验基础。

“这个实验平台能为相关产业的发展提供更为直接精确的数据基础，它与产业的距离还是相当近的”。面对这个凝聚了他九个多月心血的实验台，何鑫如是介绍。

“无论什么研究，其最终的目标还是应用”

据何鑫介绍，他们的快速压缩机实验平台服务对象广泛，包括整个燃烧领域，如航空、航天、铁路等的发动机系统。

虽然目前他的研究距离产业化还有段距离，但何鑫对于其研究成果产业化一直有着明确的目标：“我的目标是基础研究要做好，另一方面一定要尽快实现产业化。当然这个产业化是需要很多基础知识的，对燃料的燃烧过程要有非常基础深入的认识，产业化的过程一方面能够推进市场技术更新，反言之也有利于技术的更新，在产品开发过程中会提出很多基础研究中没有发现的问题，如果再针对这个技术问题继续研究的话，研究意义会大很多。”

熟悉何鑫的人都知道，无论工作再忙，他也会尽力保证自己的睡眠和锻炼时间。“为祖国健康工作”，这样的方式得到了越来越多的青年科研人员的认可。1976年出生的他，眼神中装满的只有积极快乐，这种态度也感染着身边的人。而他苍翠的青春年华，也在这熊熊不灭的事业中燃烧绽放。