东华大学：多学科融合协同创新催生高性能防护服

本报讯（记者 董少校）12条火舌喷出熊熊烈焰，把一个被防护服、头盔、手套、长靴装备起来的假人团团围住，6秒钟后火停了，只见假人的衣服变得焦黑，却没有明显的破损、收缩或卷曲。日前发生在东华大学的这一幕，是国际领先的火场人体全身防护装备仿生试验。这是该校坚持纺织特色、推进多学科协同创新的成果之一。

东华大学是新中国第一所纺织高等学府，近10年来，学校没有受社会上建设综合型大学风气的诱惑，而是紧紧抓住纺织特色，在此基础上加强学科交叉，鼓励和支持不同学科之间开展协同创新。学校以传统优势学科纺织学为依托，服装、材料、化工、环境、生物、信息等一大批非传统特色学科纷纷“借船出海”，形成了“百舸争流”的发展态势。

试验中的假人名叫“东华火人”，由东华大学功能与防护服装研究中心研制。它的身上分布着135个传感器，作为生物人体的替身。科研人员通过采集假人衣下、皮肤表面的热流量数据，报告人体皮肤可能受到的烧伤级别，从而定量评估被测服装的整体热防护性能。

这是我国第一个燃烧假人，按照中国男子体型特征设计，肩、颈、肘、膝等关节能活动调节，可以模拟人站、坐、跑、匍匐等多个动作和姿势，与国外燃烧假人相比，性能优越。研发团队负责人李俊教授说，“东华火人”就是多学科融合的结果，综合运用了生物传热分析技术、人机工程制造技术、传感器技术、燃烧工程和自动控制技术等。

这次试验中穿在“东华火人”身上的防护服，是东华大学材料学院胡祖明教授历时20年研制的成果，材料为一种名叫间位芳纶的高性能纤维。它具有阻燃特性，能在短时间内承受220摄氏度高温，且维持织物形状，不发生熔滴；制成防护服，可以为消防员在突发火情下争取尽可能多的逃生时间。目前这种纤维在我国年产量已达5000吨，据此制成的防护服已经装备现役消防官兵，相关产品在电器绝缘、烟气过滤等领域得到了广泛应用。

“以往是拿布料直接在火里烧，这毕竟是一种粗疏的模拟，只有穿到燃烧假人身上，才能更科学地判断防护服在多大程度上防火，才知道接下来怎么改进。”胡祖明教授形象地说，“燃烧假人外边的火枪是矛，防护服是盾，这种仿真对抗对改进防护服而言是一种极大的促进。在某种意义上，可以说我们的高性能防护服是烧出来的。”实验室人员随后将对假人烧伤情况进行分析，并逐步进行运动状态、持续12秒乃至16秒的燃烧试验，不断对防护服性能加以完善。

“东华火人”的研制，看起来与纺织学科无关，但在运用中却与纺织学科息息相关，在“火人”研制过程中，多学科交叉融合，实现协同创新。李俊教授自豪地说，“东华火人”得益于纺织学科的催生，因为它的存在，我国已成为世界上第五个研制出燃烧假人的国家。该校研制的“神五假人”、“神七假人”曾在模拟太空环境试穿宇航服，为神舟系列舱内外航天服的工程设计提供宝贵的科学依据。

专家表示，燃烧假人系统属于服装科学与生物物理学等交叉的国际前沿科技，“东华火人”实现了对服装整体热防护性能的客观评价，使东华大学纤维纺纱、织布、染整面料、设计加工服装、市场营销等整个纺织业发展链条更加完善，进一步彰显了学校的纺织特色。

在东华大学，学科强强联手开展协同创新已成常态。2003年，学校成立现代纺织研究院，旨在提升传统优势特色学科发展水平，拓展相关学科发展空间，构筑互相联动支撑的学科生态。2010年，现代纺织研究院升格为东华大学研究院，继续定位于促进学科交叉，加强跨学院、跨学科的横向联合。上海世博会前期，学校成立由服装、材料、纺织、化工等学院50名师生参加的项目组，研发世博系列职业服装，“小白菜”志愿者服、参观者服务中心礼仪服饰等成功入选，给游客留下了深刻印象。

东华大学校长徐明稚说，学科发展是一种生态，“一枝独秀”式的单学科发展难有后劲，必须拓宽基础，加强交叉。当前科技发展的一个重要特点是学科交叉，在交叉点上容易取得创新和突破。这就必须重视其他学科在增强特色学科中的作用。

（来源：中国教育报 2011年10月22日头版　作者：董少校　通讯员：邱登梅 向娟）人民网、搜狐、中国广播网等转载