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金陵开岁，暖阳铺面。拥有百年历史的东南大学坐落在此虎踞龙蟠之地，数年来，多少科研硕果在这里逐渐成熟、多少优秀学子在这里逐渐成长，而这些都离不开兢兢业业深耕于此的老师们。今年1月，2016年度国家科技奖揭晓，东南大学再揽三项大奖。其中，电气工程学院程明教授领衔的《强容错宽调速永磁无刷电机关键技术及应用》项目获技术发明二等奖。在一个风过微凉的早晨，我们来到东大老校区的一隅，采访到了程明教授。
IEEEFellow、IETFellow……诸多头衔“加持”的程教授毫无架子，反而十分平易近人，散发出儒雅的大师风范。
电机“驱动”科研动力初看程教授此次获奖的项目名称，包括笔者在内的很多人恐怕都“懵”了。经过程老师耐心的解读，我们豁然开朗：原来，电机在我们生活中无处不在，大到宇宙飞船、高铁列车，小到电动车、空调、电扇等等，都用到了电机。“第一次、二次工业革命，诞生了很多科技发明，电机也是这个时期发明的。很多发明随着新技术的发展不断被淘汰，而电机不但没有淘汰，而且应用面越来越广泛，到处都能看到电机的身影。”随着科技的发展尤其高新技术的发展，高铁、电动汽车等陆续出现，这些更加需要高性能电机的驱动。
但是适用于高新技术产业的电机相比日常家用电器所使用到的电机来说要求更高。举个简单的例子，在汽车和飞机上使用的电机就要求体积小而且效率高，还要能大范围变速，常规电机是达不到这个要求的。而长期以来，与国际先进水平相比，我国电机系统普遍存在运行效率低、可靠性差、功率密度低、调速范围窄等行业难题，不仅浪费了大量能源，而且成为制约我国电动汽车、全电/多电飞机、先进制造等战略性新兴产业发展的主要瓶颈之一。
程老师说，在我国的工业耗能比例中,电机耗电占总电能的60%以上。如此大的比例让人惊讶，原来电机耗费掉了这么多能源！“因此，研究高效率、高可靠性、宽调速的先进电机系统，就成为电机学科的重点发展方向与亟须解决的科学技术问题。这也是我们这个项目所要解决的关键问题。”程老师说。
潜心钻研终有突破目前工业和我们日常生活中使用的电机中，效率较高、体积较小的是永磁电机，但是要想进一步提高电机的性能，传统的永磁电机很难做到。中学物理中我们学过，电机中有定子、转子。所谓定子，顾名思义就是电动机静止不动的部分，所谓转子则是一个旋转部件。传统电机中的永磁体是在电机的转子上面的，这就存在两个核心问题：一是转子在高速旋转的时候，容易因离心问题而飞出去，导致转子的损坏；二是一些永磁材料对于温度比较敏感，会由于发热而使永磁材料失效。
“我们项目最大的一个创新点就在于，提出了一个‘单边磁场’永磁无刷电机概念。”程老师说。简单来讲，就是永磁体从转子移动到了定子上面。这样几个困难也都迎刃而解了：首先，永磁体旋转所带来的问题就不存在了；第二，永磁体装在定子上，散热问题相对比较容易解决。“这样就给我们提高电机的功率密度、可靠性和调速范围提供了可能性。我们最近二十多年所做的工作就是围绕具体怎么解决实现这些展开的。”
说起来，这个概念并不难懂。“其实很多学者在上世纪90年代初就开始研究这个问题了。当时国外专家也提出了类似的想法，我们经过验证之后认为这个想法是可行的，所以我们就开始了自己的研究。”1995年程明教授得到了第一个国家自然科学基金的资助，开始着手这个课题的研究。深耕20余载，经过了无数次的实验、理论分析和反复尝试，终于发明出多种类型和结构的“单边磁场”定子永磁电机。
不忘初心方得始终二十余年，从南京到香港（期间程老师在香港大学完成了博士研究生的学习）再回到南京，时间和空间都没有磨灭他的科研热情。说到其中的苦辣酸甜，程老师显得很淡定：“从刚开始新概念提出到现在发展，一直有很多争议。但是从学术上讲，有这些观点其实是很正常的。我们研究的新电机，并不是要取代传统电机，而是寻找合适的运用场合，新电机适应新的发展需求。用好了，发挥优势了，这就是一种成功。”
这样的一个研究成果，不仅仅是一两个人、或者一两个单位就能完成的。在这期间有很多的单位参与成果的研发，包括东大的多位老师和数十位研究生，还有很多企业的参与。采访中，程老师如数家珍般和我们介绍每一个参与单位以及老师、学生。“从理论到实践，大家都付出了很多的辛苦。”程老师感慨。
原来，他身上散发出的谦逊、平和、严谨，都来源于这份“初心”。此项目获授权发明专利40件，通过独占许可、转让以及合作开发等方式成功应用于电动汽车、电梯、发电机组、直线推进系统等，近三年新增销售7亿余元、利润9426万元，创汇2313万美元。更关键的是，提高电机的运行效率对于节约能源具有重要意义，这样一个“绿色未来”是金钱买不来的。
丰硕的成果并没有让程老师止步。此次获奖对他来说也不是终点。“未来我们还需要进行两方面的努力，一是从应用上加强，更多地推广我们的电机；二是对于电机新的理论方面进行进一步的研究。”二十余年的潜心钻研，他的热情不减反增，“如果再来二十年，我们希望在电机新的领域有新的突破。高新技术产业需要电机的驱动，同时要求的性能也越来越高，对于我们科学研究者来说，这也是新