本報見習記者 姜天海
火，是一個非常古老的自然現象。雖有鳳舞九天之美，一旦失控卻會頃刻間遮天蔽日，肆虐生靈。
1987年大興安嶺的特大火災深深刺痛了中國科學技術大學教授範維澄和其他科學工作者的心。於是他們聯名致信時任國務院代總理李鵬，要求緊跟國際步伐，開拓火災科學這一新興交叉學科領域。
第二年，中國科技大學火災科學國家重點實驗室（以下簡稱實驗室）就通過了國家計委的可行性論證，1989年獲批立項，1992年中國科學院批准邊建設邊對外開放，1995年11月通過國家驗收。
「制天命而用之」，正如諾貝爾獎獲得者楊振寧的題詞，實驗室積極探索火的特殊現象和機理，建立了火災的預測和控制模型，發展出一系列先進火災防控技術，為國際火災科學和消防工程的發展發揮了重要的作用。
2013年，在科技部委託國家自然科學基金委員會對工程領域43個國家重點實驗室的五年評估中，該實驗室再次獲得優秀。該實驗室的研究經費在所有參評實驗室中屬最少之列，但是國家級任務的比例高達近80%。
基礎研究為主，上中下遊協調發展
「火災科學除了滿足科技發展的需求，必須還要服從社會需求。實驗室毫無疑問處於火災科學基礎研究的國際領先水平。」國家「973」計劃項目「城市高層建築重大火災防控關鍵基礎問題研究」項目首席科學家、實驗室教授孫金華對《中國科學報》記者說。
自驗收之後，實驗室用了僅7年的時間便超越美國國家標準與技術研究院（NIST）建築與火災實驗室（現NIST工程實驗室），自2002年以來連續11年保持國際火災科學領域SCI論文數的第一名。
在2012年召開的第34屆國際燃燒學會議中，實驗室在國際燃燒界頂級的《國際燃燒會議錄》上發表了15篇論文，僅次於美國桑迪亞實驗室和史丹福大學，位列全球第3名。
「這些高水平的論文、多個第一，從一個側面體現了我們在國際火災基礎研究領域的領先地位。」實驗室副主任劉乃安在接受《中國科學報》記者採訪時表示。
隨著實驗室基礎研究力量的不斷壯大，實驗室的各個學術帶頭人也逐漸在國際舞臺嶄露頭角。範維澄院士受邀成為國際火災研究機構首腦論壇副主席。此外，實驗室的齊飛教授作為第一位中國學者為第34屆國際燃燒學會議作大會特邀報告，劉乃安研究員作為中國首位學者應邀擔任國際火災安全科學學會會刊Fire Safety Journal副主編。
實驗室打的「國際牌」也吸引了諸多的國際學者前來交流合作。日本消防研究所資深研究員佐藤晃佑、美國FM Global實驗室首席科學家John L. deRis博士、英國Ulster大學FireSert研究中心主任Michael A.Delichatsios教授、俄羅斯科學院新西伯利亞分院化學動力學與燃燒研究所首席科學家Oleg P.Korobeinichev教授、美國Marquette大學的Charles AWilkie教授、英國Bolton大學的Baljinder Kandola教授等火災燃燒領域的國際頂級科學家均在實驗室開展長期的科研工作，取得豐碩的合作研究成果。與實驗室長期合作的日本東京大學平野敏右教授榮獲2002年度國家國際科技合作獎。
火災科學中包含大量的科學問題，實驗室的研究重點除了火災燃燒的機理之外，更面向國家重大需求，進行火災防治技術的研究，重點研究特殊場所的火災探測、火災阻燃、火災清潔高效滅火的原理、技術等方面，在「基礎研究—應用研究—產業化」的鏈條上引領國內火災防治技術的發展。
「我們強調的是上、中、下遊的協調發展。」實驗室黨總支書記、火災風險評估研究室主任陸守香對《中國科學報》表示。
其中，「大空間早期火災智能監測與電氣火災隱患檢測系統」，不僅獲得過國家科技進步獎二等獎，而且得到人民大會堂、中央電視臺等單位的廣泛應用。
以往，在高大空間沒有可靠的燃燒探測器，因為大型場所的煙霧很難到達頂層報警器。實驗室則採取在中途攔截煙霧，運用光學算法形成光截面，感受煙氣達到報警。這一技術已在中央電視臺演播大廳、機場、劇院等全國多個大型場所得到應用。
而奧運場館、航站樓、劇院等均採用了實驗室研製的智能水炮技術，摒棄常規的水噴淋頭滅火，運用智能系統定位火源，用高壓打出水柱滅火。
未來，實驗室將進一步將研究成果應用於民生，並建設公共安全協同創新中心。
創新的交叉學科
「火災科學的創新是什麼？正是交叉。」劉乃安說。
火災科學直到上世紀80年代才開始發展，由於火災現象涉及到燃燒、流動、傳熱、相變等各種基本過程的複雜耦合，因此如何綜合運用燃燒學、流體力學、傳熱學、化學等多學科的基本理論來解釋複雜的火災機理與規律，是火災科學面臨的巨大挑戰。
而且，火災研究的複雜性還體現在，當研究尺度擴大或縮小時，一些已經得到的規律卻可能完全不適用，是相當複雜的非線性問題。
因此，實驗室在招生的時候歡迎各類專業的考生報考研究生，如安全過程、工程熱物理、信息學科等。實驗室的41名固定研究人員中，涉及一級學科達11個以上。
但是，跨度較大的交叉就意味著「碰撞」。
比如在實驗室共同討論時，大家就會發現各自的「語言」不通。研究阻燃材料的就會解釋為什麼某種材料阻燃效果好，阻燃機制是什麼，化學專業則會運用化學思維，對分子鏈、有機物質、無機物質之間的結合進行分析；而熱物理出身的研究人員則會強調研究燃燒時材料內部結構的傳熱和燃燒過程。
「這需要多方面的磨合。」陸守香說，「大家對火災的研究不可能面面俱到，因此充分體現了團隊的作用。我們面向國家重大需求等大系統工程，主要依靠研究方向來凝練實驗室隊伍。」
各國的火災實驗室會針對本國火災現象的特點進行研究，比如日本重點研究地震後發生的火災，瑞典則十分重視隧道火災研究。
但火災科學國家重點實驗室的研究方向則非常廣泛，圍繞火災動力學基礎、火災防治關鍵技術研究、火災安全工程理論設計方法、公共安全應急領域4大方向，下設建築火災研究室、森林與城市火災安全研究室、工業火災研究室、火災風險評估研究室、火災化學研究室、火災監測監控研究室、清潔高效滅火研究室、計算機模擬研究室8個研究室。
近年來，面向我國高層建築火災防控的重大需求，實驗室主持承擔了國家「973」計劃項目「城市高層建築重大火災防控關鍵基礎問題研究」；面對森林城鎮交界域大尺度火災防治的重大需求，實驗室主持承擔了國家自然科學基金重大國際合作研究項目「森林—城鎮交界域火災安全的關鍵科學問題研究」。此外，實驗室還承擔了「高原低壓低氧特殊環境下火災防治的熱物理問題」「非常規突發事件中大規模人群的心理反應、緊急疏散行為及其幹預機制」等火災與公共安全領域前沿研究項目。在這些項目中，各學科領域的研究人員不斷磨合，逐漸形成了統一的目標，致力於通過多學科的交叉融合取得火災研究的突破。
團隊作戰
火災涉及大量的基礎學科內容，是一個綜合性的學科。這就要求學生能夠將傳熱、流體及燃燒的基礎知識進行結合，以解決複雜多變的火災問題。
而且，火災科學實驗與數學、物理學、化學等學科不同，沒有現成的儀器或設備，所以老師和學生必須一起動手，自主研製適合於不同火災過程研究的實驗裝置。
範維澄院士一直強調要學生自己去發現問題。劉乃安說：「因此，我們創新並一直堅持的人才培養模式是：引導學生深入每一個複雜的火災現象和火災安全問題，進一步發現問題，讓他們提煉問題，之後再指導他們解決問題。」
「學生需要知道該如何建設試驗臺，對於一個現象首先要刻畫出物理學模型，據此建立實驗模型，構造、設計要能夠重複的物理學模型。之後就是動手設計出圖紙、參數，並進行大量的數據測量，自主地開展實驗。」
基於這些先進人才培養理念，實驗室教學成果「面向國家重大需求，產學研與火災安全交叉學科建設相結合，培養高層次創新人才」獲得2001年度國家教學成果獎一等獎。
同時，實驗室遵守國家重點實驗室的「開放、流動、聯合、競爭」原則，在實驗室內部引入競爭機制。
最早，實驗室按照火災類型分為各研究室的獨立團隊，研究方向、理論知識是相對穩定的。後來，隨著國家需求的不斷擴展和變化，實驗室開始逐漸意識到研究方向需要調整。
因此，在此基礎上，實驗室將人員細分為若干團隊，並每隔5年根據各個團隊的發展狀況進行重新規劃和競聘上崗。實驗室會根據發展水平，給予未來5年不同程度的支持。
「這樣可以源源不斷推動創新，推動人員按照一定層次形成合作團隊，而不是散兵遊勇地作戰。」劉乃安表示，「今年的想法是，但凡做得差的團隊堅決不會通過，要加大力度支持有前景的、重點發展的團隊。」
而且，實驗室的一個風格就是團隊作戰。無論是攻克一個科學問題，還是組織一個項目，都強調以實驗室為主導的合理、協同的團隊力量配備。因此，「什麼都要投票」也成了實驗室獨特的集體領導制風格。
火災科學國家重點實驗室大事記
1987年：中國科技大學範維澄教授提出建設國家火災科學研究中心的建議。
1989年：「火災科學國家重點實驗室」建設項目獲批立項。
1990年：火災科學國家重點實驗室奠基，李鵬總理為實驗室題寫室名。
1992年：中科院批准火災科學國家重點實驗室「邊建設，邊開放」。
1995年：火災科學國家重點實驗室通過國家驗收。
1997年：火災科學國家重點實驗室與香港理工大學共建的大空間火災實驗廳落成，李鵬總理題詞。
2001年：「973」火災項目「火災動力學演化與防治基礎」批准立項，範維澄院士擔任首席科學家。
2001年：成果「大空間早期火災智能監測與電氣火災隱患檢測系統」獲國家科學技術進步獎二等獎；教學成果「面向國家重大需求，產學研與火災安全交叉學科建設相結合，培養高層次創新人才」獲國家教學成果一等獎。
2002年：與火災科學國家重點實驗室長期合作的日本平野敏右教授獲國家國際科學技術合作獎。
2003年：火災科學國家重點實驗室首次被評為優秀國家重點實驗室。
2004年：中國科學技術大學安全科學與工程系成立。
2006年：範維澄院士當選國際火災研究機構主任論壇副主席；成果「火災風險評估與性能化防火設計關鍵技術及工程應用」獲國家科學技術進步獎二等獎。
2007年：火災科學國家重點實驗室「安全技術及工程」學科入選國家重點（培育）學科。
2008年：火災科學國家重點實驗室被評為良好類國家重點實驗室。
2009年：與香港理工大學共建的「大空間建築火災安全工程技術研究中心」在中科院與香港各大學聯合實驗室評估中獲得第二名的佳績；火災科學國家重點實驗室西藏實驗基地建成。
2010年：成果「應急平臺體系關鍵技術與裝備研究」獲國家科學技術進步獎一等獎，火災科學國家重點實驗室為第二獲獎單位；成果「清潔高效滅火關鍵技術及工程應用」獲安徽省科學技術進步獎一等獎。
2011年：「973火災項目「城市高層建築重大火災防控關鍵基礎問題研究」獲批立項，孫金華教授擔任首席科學家。
2012年：火災科學國家重點實驗室「安全科學與工程」學科在教育部學位中心2012年全國學科評估中取得本學科全國第二名的佳績；火災科學國家重點實驗室在第34屆國際燃燒會議發表論文取得佳績，在燃燒界頂級的《國際燃燒會議錄》發表15篇論文，僅次於美國桑迪亞實驗室和史丹福大學，位列全球第3名（數據來源：Web of Science）。
2013年：火災科學國家重點實驗室牽頭建設的「城市公共安全協同創新中心」入選安徽省「2011協同創新中心」重大項目；火災科學國家重點實驗室第二次被評為優秀國家重點實驗室。
（原載於《中國科學報》 2013-12-31 第8版 平臺)