科技强国 奋斗有我 | 熊健：为航天器“减负”，为国家育英才

作者 | 《中华儿女》记者 李菡丹

编辑 | 赵汉琪

近日，黑龙江省青年科技工作者协会会长、哈尔滨工业大学航天学院复合材料与结构研究所熊健教授带领下课题组在复合材料空间点阵方面取得重要进展，针对当前航天大尺寸空间结构轻质量、高性能需求，提出了一种模块组装复合材料点阵结构的设计方法，为当前大尺寸空间结构构造提供了新的设计思路，相关成果在固体力学顶级期刊上发表。

熊健

熊健介绍，随着航天深空探测任务的开展，大尺寸空间结构的需求不断增加，例如，空间望远镜反射镜、太阳能电池阵列、月球驻人基地。在轨3D打印复合材料点阵结构，是实现大尺寸高性能轻质空间结构的有效途径。但由于复合材料独特的材料组合特性，尤其是纤维增强复合材料，采用3D打印制造复杂空间点阵结构成型质量差，且受制于制造设备，开发的复合材料结构尺寸有限，难以满足当前航天大型空间结构的尺寸需求。

于是，基于离散嵌锁组装思想，熊健带领团队建立了模块组装复合材料空间点阵的设计理论，采用熔丝制造技术制备离散嵌片，通过组装形成复合材料点阵结构，开展了点阵结构的典型压缩力学性能研究，论证了模块组装大尺寸复合材料空间点阵结构的可行性。

“80后”熊健于27岁通过预留师资提前留校，28岁博士毕业，29岁通过学校青年拔尖计划选聘为副教授，31岁通过学校青年拔尖计划选聘为正教授，33岁成为博士生导师。在采访中，他饱含深情地说：“我从洞庭湖畔走来，松花江水养育了我23年，在这么多年里，正是因为哈工大给了我很大的支持，使我相较于其他高校同龄人具有了更高的平台，从而在我34岁时入选了国家级人才计划。这片肥沃的黑土地让我成长，给了我机会，放飞了我的梦想。”

1984年5月，熊健出生在湖南常德。2002年，他考入哈尔滨工程大学，攻读工程力学专业。之所以选择工程力学，主要是因为他的数学功底好，从小到大数学成绩一直名列前茅。他微笑着说：“力学和数学的关系很密切，不完全是数学理论，而且贴近工程，贴近航空航天，我非常喜欢。”

至今，熊健仍然记得那一年的夏天，他在父母的陪同下坐上了开往哈尔滨的列车，“我们坐了将近两天的火车才到达哈尔滨，那是我第一次走出湖南，真正体会到原来中国这么大，两座城市相距这么远。都说好男儿志在四方，我对未来充满信心”。

在大学里，熊健的目标很明确，那就是努力学习，考研、考博。“我小时候有过很多梦想，但是最持久的梦想就是想当一名老师。”又因为父母都经商，他对工商管理学也感兴趣，于是大二开始辅修哈尔滨工程大学经济管理学院工商管理专业。“现在回忆起来，我那时候还是蛮辛苦的，两个专业的课程排得满满的，每周只有周日下午能休息半天。但是，当时的我并不觉得累，反而感觉很充实。”他说。

本科毕业后，熊健考上了哈尔滨工业大学（简称“哈工大”）的硕士研究生，还是选择工程力学，初试成绩在工程力学系并列第一，复试笔试满分。他坦言：“我主要是受到哈工大航天学院杜善义院士的影响，我在网上看过他的简历，他是工程力学专业的，研究复合材料。材料和力学交叉，正好是航天方向，所以我当时毫不犹豫地报考了哈工大航天学院工程力学专业，也就是航天学院复合材料与结构研究所。”

熊健介绍，人类已经进入空天时代，航天器对轻量化提出了极高的要求，轻质复合材料结构是未来航天结构发展的重要方向。我国航天事业奠基人钱学森院士曾在《星际航行概论》一书中写道，“航天器每一个零件减少1克重量都是贡献”。杜善义院士在20世纪80年代首次接触到重量轻且强度高的碳纤维复合材料，便敏锐地意识到其在未来的中国必定大有用武之地，于是毅然决然地投身于复合材料团队的建设与人才培养之中。

当熊健问及80多岁的导师今后有何规划时，杜善义院士回答他：“为党、为国多做一些事情。”在杜院士的引领下，熊健不仅在专业领域深入耕耘，更坚定了将个人理想融入国家发展大局的信念，致力于先进轻质复合材料结构的设计理论及力学机制研究，实现航天飞行器结构轻量化和多功能化。

不断突破，打开新局面

为了实现航天飞行器减轻重量、增加有效载荷的目的，发展先进轻质复合材料结构，实现结构轻量化和多功能化是迫切需要解决的科学问题。熊健正是在这个研究背景下，面向国家重大战略需求，勇于挑战，在近20年里一直从事超轻复合材料结构设计、制备、力学性能表征与评价的系统性研究工作。

熊健（左七）与学生们

之所以选择硕博连读，熊健坦陈，主要是受导师吴林志教授的影响。他至今都记得第一次见吴教授的场景，为人朴实低调，典型的学者风范，让他肃然起敬。“每个人都注定要离开这个世界，而我们唯一能做的，就是努力为后人留下一些可以永存的东西。”这是熊健不断进行科研攻关、探索实现人生抱负的心声。

2007年，熊健硕士入学一年后，国际上首次报道了碳纤维点阵相关工作，他仔细研究后发现对方的设计其实是存在缺陷的，此时在他的心中便埋下了一份“超越”的信心。

功夫不负苦心人。一次偶然的念头，熊健想到了更好的设计方案，并且成功地建立了较为完整的力学理论。经过课题组的团结协作，目前已经形成自身特色，成为国际上少数几家单位可以独立开展碳纤维复合材料点阵结构设计制备及力学性能表征工作的单位。

多年来，熊健带领团队取得了丰硕的科研成果。他以第一作者或通讯作者在复合材料结构、固体力学等领域重要期刊发表学术论文90余篇，受到美、英、加、日、韩、澳等国的院士、知名学者以及诸多知名企业的广泛引用和正面评价。其学术成果被大段编写入俄罗斯工程院、欧洲科学与艺术学院院士主编的学术书籍，产生了重要影响。他所提出的轻量化结构设计方法与理论为很多工程应用提供了参考依据，已授权国家发明专利30多项，出版学术专著一部。很多航天院所都慕名而来，期望与之开展合作以及应用研究。

走在科研的征途上，熊健很少抱怨，每次遇到困难就想办法克服和解决，他总是展现出阳光积极的一面，并且坚信自己能做到。他说曾经遇到的最大困难就是在基础理论上怎么去突破，“这些年，我只是在一些很小的点开展了研究，没有形成系统研究的体系，最近受到学术带头人韩杰才院士的点拨，让我意识到科研方向要打开局面，科研思维和格局亟待打开，这是我感觉最困难的。其实，人们很容易陷入惯性思维，换一个角度，效果可能会更好，既从宏观架构，又从微观审视，这是我不断在思考的”。

熊健进一步解释，复合材料结构轻量化，目前理论体系还是传统的力学思维，从材料角度减重，从结构形式上减重。怎么从新的角度，譬如在结构轻量化同时，考虑功能性，具有实际工程价值，从基本原理上揭示结构调控和构效关系，他一直在思考这个问题。

“遇到科研想法匮乏的时候，我会去参加一些国内外的学术会议，我一直认为国际合作很重要，我自身也是受益者，学科交叉、思维交叉是学术交流的特点，遇到困难，交流是最好的克服困难的方法。”熊健说。

熊健读研究生时的实验室和如今的办公室，都在复合材料与结构研究所，多年来，他一直是平均每天待在研究所实验室里时间最长的人。他说：“晚上经常碰到门卫大爷巡楼，然后我才想起来该回家了。我很享受一个人离开楼层时关灯的感觉，很享受在哈尔滨的冬夜，皑皑白雪上留下我独自脚印的咯吱声。”

熊健始终坚信天道酬勤，“我现在对学生也会高标准、严要求，必须把创新点研究透，论据要充分，逻辑要严密，写的论文首先要打动自己，再去投稿。2024年，我们团队在固体力学顶级期刊JMPS上发表了3篇文章，每一篇都不容易，付出了大量心血”。

“产学研用的市场潜力巨大”

熊健曾荣获部级技术发明一等奖、黑龙江省技术发明奖一等奖、黑龙江省青年科技奖、黑龙江省自然科学技术一等奖和二等奖各一项，主持国家自然科学基金面上基金、国际（地区）合作项目、青年基金和应急项目、教育部博士点基金和产学研合作等10余项课题，参与国家自然科学基金创新研究群体项目、国家自然科学基金重点项目两项。

熊健

在这么多奖项中，熊健坦言，最重要的奖项就是获批哈工大青年科学家工作室，给了他两个助手的名额，让他尽早走上独立带领科研团队的道路。“独立带领团队，需要考虑想很多事情，比如科研方向规划、团队人才的培养等，这对我的锻炼是很大的。后续我们又加入了黑龙江头雁团队，获得了多方面的支持，让我们打下很好的科研基础。目前，我带领20多人的团队，为系统深入研究更难的问题，提供了很好的基础条件。这几年，我们的成果水平越来越高，越来越多，也是与团队建设的成效是分不开的。青年科学家工作室和黑龙江头雁团队连续多年的支持，给了我稳定的资助环境。”

有了这些经验，熊健呼吁国家能多给一些青年科研人员长周期的支持，把他们从每年找经费的状态中解放出来。他说：“青年科研人员通过写本子、做PPT、答辩等方式找资助，的确花费很多精力，尤其对于那些想干事又能干成事的，通过合理方式选出来苗子，让他们把更多的精力留在实验室，我想科研一定会取得更多的成果。”

“我们过去想的是如何在实验室坐得住，现在想的是如何让自己的科研成果走出去。”熊健告诉记者，近年来他多次奔走在政府部门、学会和企业中，与专家一起面对面讨论。他曾多次在国内论坛和讲座中明确提出“促进政产学研用、融入双创建设”，并着手与政府及国有企业开展合作。

在一次座谈会上，熊健诚挚表示“黑龙江能够在航空航天产业有所作为”，他还为留住人才扎根龙江创新创业提出了多项意见。着眼于未来，他说，要让科研成果实现产业化，从而促进生产力的发展，为实现中国梦增砖添瓦。

办公室的灯光照亮学生前行的路

从2006年至今，熊健已经在哈工大航天学院复合材料与结构研究所学习和工作了18年，亲眼见证了研究所科研团队的壮大与辉煌，以及中国式科研团队成长的历程。在他的心中，复合材料与结构研究所的历史就是一部科研团队的奋斗史。研究所长期坚持立足航天，建立了具有国际先进水平的研究平台，同时与国内外相关领域的研究机构建立了良好的合作与交流机制，形成了“以人为本、理工结合、学科交叉”的特色和优势。

现在，熊健每天早上仍然是七点半之前就到达办公室，每天都工作12个小时左右，科研和育才，他均是百分百投入。他说：“一个老师指导学生最好的方式，就是夜晚办公室里亮着的灯光。”这么多年，他就是这样默默地用实际行动影响着他的学生们，而勤奋也是他评价学生最重要的一项内容。

当记者问起他的学生，熊健是一位怎样的老师，学生们说得最多的就是“言传身教、润物无声”，他是学生们心中的“优秀指导教师”，而他也做到了把学生当成自己的孩子来培养、来要求。

谈到对青年学子的建议，熊健说：“青年一定要有远大理想，朝着目标去奋斗，不断学习，相信自己，一步一个脚印走好每一段路，对自己负责。如果走学术这条路，就要多交流，了解国际前沿的学术思想，不断攀登科研高峰，那种来自内心的愉悦是最为长久的，最为快乐的。”

自2020年任黑龙江省青年科技工作者协会会长以来，熊健和青年科技工作者们聚焦“国之大者”，积极投身中国式现代化建设，在助推龙江数字经济高质量发展、促进国际科技交流合作、助力脱贫攻坚、加大科普教育等方面做了大量的工作。站在2025年的起点，熊健表示，黑龙江省青科协将继续深入学习贯彻习近平总书记关于青年工作的重要思想和关于科技创新的重要论述，以更加饱满的热情、更加务实的作风，团结带领广大青年科技工作者，不断开拓创新，为推动黑龙江省科技事业的发展、奋力谱写中国式现代化黑龙江新篇章贡献力量。

前不久，在2024“强国青年科学家”引领计划分享会现场，熊健动情地说：“我将在推动新时代东北全面振兴和建设航天强国的进程中，踏踏实实做好本职工作，以科技报国的实际行动践行初心与使命，努力成为哈工大新一代的‘八百壮士’。”

展望未来，熊健表示：“我们会加倍努力，直面航天发展历程中的各种挑战，自觉肩负新时代赋予我们青年一辈的责任与担当，将我们对祖国航天那种浓烈的爱表白在培养社会主义建设者和接班人的三尺讲台，表白在创造重大科研成果的实验室，表白在建设航天强国的历史征程中。”