“蜗牛说”第29期 | 瞧！他乘着蓝色火旋风来啦！

蜗牛说第29期

《蜗牛说》栏目简介

“蜗牛说”是中国科大研会品牌栏目之一，主要内容是对采访对象的科研和生活进行全方位展示，树立科研榜样，深入挖掘学术达人的宝贵精神品质，实现正确的思想价值引领。

如果你身边也有“蜗牛”或者你也是一只“蜗牛”，请在文章底部留言或者联系：[e-mail]

全文大约3000字，阅读大约5分钟

提起蓝色火旋风，你的脑海中浮现的场景是什么呢，是壮观的火焰龙卷风？是焚烧一切的火怪？还是池塘旁被点燃的波本酒？其实蓝色火旋风是由于空气的温度和热能梯度满足某些条件，进而形成的一个垂直的蓝色漩涡。它的发现，被《纽约时报》等多个国际知名媒体报道，其论文被世界主流科技媒体Phys.org评为2016年度世界最具影响力的20篇科技论文之一。

今天就让我们一起走进蓝色火旋风发现者肖华华老师的经历，揭开蓝色火旋风的神秘面纱吧！

本期嘉宾：肖华华教授

研究方向

火焰加速及爆燃向爆轰转变

计算流体动力学（CFD）与燃烧模拟

氢能、天然气等清洁能源开发利用中的火灾爆炸安全

火焰不稳定性与突变

科研成果

发表SCI收录论文40余篇，其中Combust Flame等国际燃烧、火灾及能源领域权威/高影响期刊20余篇；

应邀在国际流体力学顶尖期刊《流体力学年鉴》上合作撰写论文1篇。发现蓝色火旋风（Blue whirl）的研究以第一作者和通讯作者发表在美国科学院院刊PNAS上，先后被美国工程院、美国物理学会、美国自然基金、国际燃烧学会、《纽约时报》、《经济学人》等国际权威机构和知名媒体报道；该论文被世界主流科技媒体Phys.org评为2016年度世界最具影响力的20篇科技论文之一。

学术任职

中国科学技术大学 教授（2018-至今）

美国马里兰大学研究助理教授（2016-2018）

美国马里兰大学博士后（2014-2016）

科研之剑十年磨

为之则难者亦易矣

科研的路途从来不是一帆风顺的。也许很多人觉得从事一些热门的课题更能取得心仪的成果，但肖老师认为课题不应该存在热门或冷门之说，课题热门与否往往受到时间、空间和自身认识水平的局限，只要课题有研究的价值，都值得认真对待。就比如说，近些年量子、人工智能异军突起，涌现出欣欣向荣的盛景。但最近国际油价巨幅下跌，紧张的国际能源形势再次进入大众视野。这个时候如果有一种具有发展前景的新能源该有多好——于是氢能源作为清洁高效的二次能源受到了广泛的关注。那么如何安全高效地开发氢能源就是值得研究的一个方向。

探索能源开发的道路是坎坷的，肖老师感慨道不积跬步无以至千里：坚强的意志和坚定的信念是做科研的基础。做科研就像攀登险峰，或是百步九折；或是陡峭崎岖；唯有意志和信念的支撑，才能登上顶峰，享受属于自己的曙光。

说到这，肖老师也兴趣盎然地跟我们分享了他有一次做氢气火焰传播的趣事。当时做氢气爆炸实验，点火后爆炸声特别大，很具有穿透力，隔壁的同学都吓得跑出办公室了。谈到这里时，肖老师似乎还在回味，仿佛那次的场景就在眼前，但他话锋一转：“虽然氢能源安全研究涉及到氢气的爆炸爆轰，但只要系统掌握了安全操作规范并严格执行安全操作流程，其实就可以避免危险。”

人生观和价值观的交融是目标

 “愿你出走半生，归来仍是少年。”——肖老师说，这是他的理想。

大学生如何制定自己的目标与规划呢？肖老师认为目标会随着自身阅历的增长有所改变，他并没有囿于眼前所见，其理想是在学术上有所建树，于是朝着这个目标去努力提高自己，实现自己的价值。正是因为想走学术这条道路，所以在博士毕业后选择了出国深造。

英国、美国等发达国家科技较为先进，在国外交流学习既能提高自身的学术科研能力，又可以增长见识和拓宽视野。在马里兰大学工作期间，身份从学生转变为科研工作者，科研领域也从火灾方向转变为航天方向，人生发生了许多变化，也学到了很多东西。随着我国科技实力的日益提升，肖老师也希望能够尽自身所能为国家奉献。在这过程中也在不断地探索这个世界，并不断地认识自我。

唯有如此，方能在科研的道路上激流勇进、愈驰愈远！

清洁之火，蓝色旋风

100%=99%努力+1%灵感

2010年4月美国墨西哥湾石油泄漏造成了一系列生态污染和经济损失，引起国际社会高度关注。蓝色火旋风可以使浮在海面上的石油充分燃烧，且其燃烧是自发且清洁的，这就为海上石油泄漏处理提供了一个很好的方向。

蓝色火旋风

图片引自论文 The blue whirl: Boundary layer effects, temperature and OH∗ measurements

在肖老师眼里，蓝色火旋风的发现并非偶然的事件，而是长期思考的产物。在研究生期间，自己的研究领域虽然不是火旋风，但对这块的研究仍抱有很大的兴趣。去美国之后，偶然在网站上看到美国一个波旁威士忌酒厂将泄漏在池塘上的原酒点燃，形成了火旋风的视频后，结合自己长久以来的思考，就自然而然地联想到海面燃烧原油的现象。遂将自己的想法与合作导师交流，两人均有浓厚的兴趣，便与马里兰大学防火系展开合作。

在一次实验中，出现了蓝色的火旋风，大家都兴奋不已，经过后续实验发现该现象的可重复性较好。虽然蓝色火旋风的发现足够令人兴奋，但这个现象背后蕴藏的科学原理又是什么？在过去的将近两年的时间中进行了不计其数的实验与测量，蓝色火旋风这一现象终于得到了一些科学的解释，相关论文也终于得到了发表。可以说蓝色火旋风的发现就是源于1%的灵感加上99%的汗水。

那段经历值得永远铭记

 “ 人这一辈子总有一些人或事是难以忘记的。”——提到这段经历，肖老师仍旧满怀不舍。

从发现蓝色火旋风到发表论文的整个经历，肖老师表示此间历程依然历历在目，令人难以忘记。在整个研究过程中，马里兰大学的合作导师Elaine Oran非常支持肖老师，在蓝色火旋风被发现后，导师认为该课题研究比其曾发表在《Science》的研究更具有意义。每每回忆时，肖老师言语之间满怀感恩之情。特别是蓝色火旋风的论文发表后，引起了许多媒体的关注。时至今日，肖老师依然有些兴奋地说道：“作为工科学校，能够得到《纽约时报》这样的国际知名媒体采访是很少见的，这让全校师生兴奋了好一阵子呢。”

蓝色火旋风，机遇与挑战并存

路漫漫其修远兮，蓝色火旋风的未来必定是穿过荆棘后的繁荣。

肖老师坦言蓝色火旋风的发现带来了机遇的同时也伴随着挑战，对其研究还有很长一条路要走，现在只是起步阶段。蓝色火旋风的燃烧方式可视为清洁燃烧，不需要外来机械力就能自然发生，这与其他工程应用中借助外力（如雾化、旋流气）产生蓝色火焰不同。在实验中多种液态碳氢燃料均可产生蓝色火旋风，相比传统的火旋风，其更易控制，火焰高度较低，燃烧效率高。

 蓝色火旋风虽然有很好的应用前景，但其涉及的许多科学与技术问题仍未解决。蓝色火旋风之所以呈现蓝颜色有两种解释，一是蓝色光是一种原子基团发光——原子处于激发态的时候，原子跃迁发射的激光；二是空气和燃料要充分混合形成预混燃烧， 由于氧化剂充足、流速快，火焰充分燃烧形成这种独特现象。由于当前实验技术的局限，在测定蓝色火旋风的发生条件与产生机理上面尚存较大的挑战。

精彩生活，助力科研

学时需努力，玩时需尽兴

科研与生活如何平衡？肖老师认为平衡生活和科研很简单，就是该玩时尽兴玩，该科研时踏踏实实科研。与大众对工科生传统认知不同的是，肖老师为人健谈，兴趣广泛，对棋类、牌类、篮球、游泳等均有涉猎，尤其爱看NBA球赛。在谈到最喜欢的NBA球星时，肖老师神情有些黯淡地表示就是前不久不幸罹难的球星科比-布莱恩特，虽然“黑曼巴”离开了人世，但他的曼巴精神依然长存，依然激励着自己。

缘分始于EPC

“蜗壳人和EPC的故事，不仅仅是抢课时的紧张，还有爱情的邂逅”

英语作为世界通用语言，越来越受到国内人的重视。肖老师坦言自己的英语起步较晚，初中才开始接触英语，但后期一直在不断加强，尤其在科大求学时，很好地利用了科大EPC这个平台，不时地与外教进行交流。在出国后英语得到了很大的锻炼，但目前英语仍处于不断学习、不断练习的状态中。此外，肖老师也与我们分享了学习英语过程中跟他夫人的那段美丽邂逅。

有时候缘分就是如此奇妙，一次巧合可能促成了一段佳话，一次EPC也可能收获爱情。两个EPC班合并上课是偶然，在课上遇见了生命的另一半更是偶然，火灾系的肖老师在EPC课上遇见了来自数学系的夫人，两人的缘分就这样从偶然开始了，从茫茫人海中的相遇相识，到异国求学的相知相伴，最终走进了幸福的婚姻殿堂。

往事仍可忆，共勉后来人

科研的康庄大道背后是泥泞小路

是的！研究生的生活很短，我想应该心怀感恩的认真度过每一天。聊到人生的肖老师彷佛邻家的小哥哥般亲切。

肖老师总结了自己在科研这条路上的一些感悟，希望能够给科研路上的后来人有所启示。

肖老师认为“勤于思考、踏实认真”是做研究工作者必不可缺的品质，尤其是在已经破除了唯论文论的当下。不再唯论文论并不意味着论文不重要了，而是破除了“唯”字，研究生应当追求高质量高水平的论文。作为研究生应该先做好科研再思考论文，而不可一味追求论文，本末倒置。另外，肖老师认为研究生在写论文时要打好英语基础、要有严谨且清晰的思路。

在谈到研究生期间的规划时，肖老师认为因人而异。如果毕业后有有志于从事科研工作，那么应该结合个人情况开展有针对性的提升：要从理论基础、创新意识、专业技能等方面进行自我提升；科研不是闭门造车，要学会交流、合作；在认真做好科研的同时要珍惜现有的一切，常怀感恩之情。

在采访的最后，肖老师表示虽然疫情还没有结束，希望广大同学们在家也能够多加学习，多多提高英语，说不定你的爱情就是从网上EPC的互动开始的呢！

花开时节，想见你

快问快答之肖老师篇

蜗牛说小组

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Q:您最喜欢去科大哪个食堂吃饭？

肖老师

A:金桔园餐厅，因为离火灾科学实验室近，渐渐成为习惯。

计苗条

Q:您去过科大健身房吗？

肖老师

A:经常会去健身。

稻草人

Q:您撸过科大的猫吗？

肖老师

A:撸过，还喂过，原来上学的时候还把猫带回过宿舍。

ymy

Q:您偏感性还是理性？

肖老师

A:理性！也有一部分感性在其中。

周游世界

Q:您平时会自己下厨吗？

肖老师

A:会，我很享受烹饪。

斌斌

Q:您最喜欢下哪种棋？

肖老师

A:那必然是象棋。

壹言

Q:您的英文名字？

肖老师

A:Alexander.

工具人小刘

Q:您最想要哪种超能力？

肖老师

A:在这个特殊的疫情时期，当然是百毒不侵！

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- 中国科大研究生会学术科技部 -

- 中国科大火灾研究生会学术部联合出品 -

文字｜彭昊 周志钻

采访｜ 董斌 计欣晔 刘美麟 彭昊 许壹言 叶美艳 周志钻 朱梦园 

 图片｜董斌 刘美麟

排版｜刘美麟 彭昊

审校｜刘美麟 十一  王继赟