院士專訪 | 西南交通大學高仕斌：為中國高鐵“充電”的三十七年

1988年春天，一位從湖北農村走出來的青年，站在了人生的十字路口。

海南建省的熱浪席卷全國，他也渴望奔赴那片沸騰的熱土。然而，導師的一句“學校需要人”，讓他選擇留下，在西南交通大學的講臺與實驗室里扎下根來。

37年后的今天，當年那位名叫高仕斌的青年，已是我國高鐵供電領域的領軍人物，成功當選為中國工程院院士。

回望來路，在華北地區的鐵路旁，他帶著團隊徹夜排查設備死機故障，最終在接地系統上找到了那個導致萬噸列車通過就黑屏的“魔鬼細節”；在實驗室里，他帶領團隊攻克了高鐵供電網的“快速自愈”難題，讓停電區間從數十公里縮短到幾公里，保障了時速350公里列車的持續飛奔。

如今，他的研究成果已隨中國高鐵走向全球17個國家，而他依然每周雷打不動地站在本科生的講臺前。“學生需要半桶水，老師就要準備一缸水”，這是他常掛在嘴邊的話。從他手下走出的165名碩博士，有人已成為技術骨干，有人與他同臺領獎。

從手寫志愿時偶然將“鐵道電氣化”寫在首位的農村學生，到引領中國高鐵供電技術走向世界的科學家，高仕斌用三十七年的光陰詮釋了他的信念——“把每件該做的事做好，就是最大的創新。”

11月21日，當選院士當天，高仕斌在西南交通大學電氣工程學院接受了成都商報教育發布的訪談。他在采訪中寄語青年學者：“好飯不怕晚”，做科研要錨定方向，聚焦國家與行業重大需求，選擇關鍵而有價值的領域沉心鉆研、耐住寂寞、持之以恒。

成都商報教育發布：當選中國工程院院士您有何感受？

高仕斌：我們這一代人，60年代出生，80年代走上工作崗位，趕上了中國飛速發展的好時代，是時代為我們提供了前所未有的機遇和廣闊的舞臺，讓我們能夠將所學付諸實踐，有所作為。

既然時代發展選擇了我們，我們就一定要竭盡全力，不辜負這個時代賦予的使命，不辜負“院士”稱號。

成都商報教育發布：這一榮譽對您個人和團隊未來的科研工作提出了哪些新的要求？

高仕斌：首先我想說，無論當不當院士，該干嘛還是干嘛，過去干什么，現在還是干什么，未來仍然堅持。當然，院士身份對我來說也是一種促進，未來我們的科研工作要更聚焦國家重大需求；更著力地攻堅“卡脖子”難題，為工程實踐提供實實在在的解決方案；更系統地錘煉團隊能力，在響應國家需求、攻克工程難題中提升整體科研實力。

成都商報教育發布：院士身份是否也意味著您在科研建設、人才培養方面要承擔更多責任？壓力會不會更大？

高仕斌：那是自然的，既然給了我這個院士的稱號，我就不能辜負這個稱號。無論是在個人行為規范、科學研究，還是人才培養方面，我對自身都會提出更高的要求。同時，我也會以此為標準，對我們整個團隊提出更嚴格的要求。

第三排右一為青年時期的高仕斌

成都商報教育發布：聽說您是因為小時候家鄉交通不便，立志修路，所以選擇了軌道交通領域并報考西南交通大學？

高仕斌：當時沒想那么多，我是農村出來的學生，當時填志愿的時候首先問老師，哪個專業工資高，老師說，鐵路相關專業工資比較高。

我們那時候填志愿是手寫的，不像現在用電腦，有那么多學校和專業信息可以參考。當時我本來想填“自動控制”專業，在填報時，“鐵道電氣化”和“自動控制”這兩個專業我都寫了，可能“鐵道電氣化”被寫在了前面。

后來去交志愿表的時候，老師還特意問我：“你不是要去學自動控制嗎？第一志愿要不要改一下？”我當時覺得，既然已經填了，就不用再改了。

所以，最終進入這個領域，更像是一種緣分，就是這樣自然而然地走到了這條路上。

成都商報教育發布：您的科研生涯超過三十年，有哪些印象深刻的故事？聽說您當年差點去海南發展？

高仕斌：我1981年進入西南交通大學學習，1988年3月碩士研究生畢業，恰逢當年4月海南建省，不光是我，還有一批同學都想投身到海南的建設中。

但當時我的碩士導師，也是學院的領導，跟我說學校師資力量緊缺，希望我能留下來，為學校的電氣化開展科學研究和人才培養。考慮到是學校和老師培養了我，現在學校有需要，老師有要求，我責無旁貸地選擇了留校任教。

從1988年至今，37年過去了，在這漫長的科研與教學生涯中，確實有許多難忘的經歷，其中不乏挫折。這里可以分享一個早期的故事：

我剛留校不久，鐵道部就下達了一個科研項目，由我主持，旨在解決電氣化鐵路發生故障時，如何快速精準定位故障點的問題。我們在大秦線（大秦鐵路）進行現場實驗，當時是1991或1992年，因為變電所緊鄰著鐵路，每當有長達1.3至1.5公里的萬噸重載列車呼嘯而過時，我們的裝置就會出現黑屏、死機的現象。

我們想盡了各種辦法，問題卻始終無法解決。最后，團隊決定回歸本源，將變電所原始的、既有的全套設計圖紙找出來，一點一點地對照分析。

最后發現，我們自主研發的樣機與一套從日本引進的裝置，它們的接地位置存在差異。引進裝置的接地極設在50米外，形成了一個獨立的接地系統，而我們的裝置則接在變電所的接地網上。這兩套裝置之間構成一個回路，但兩個“地”之間存在電位差。當萬噸列車通過時，軌地回流會使兩個接地點的電位差瞬間增大，產生共模干擾，最終導致我們的裝置死機。

找到這個看似微小卻致命的問題后，我們迅速解決了它。這個故事也讓我深刻體會到，科研工作必須極其認真，只有通過一絲不茍地細致分析，才能發現問題的本質，進而解決問題。

成都商報教育發布：您主持研發的“高鐵供電保護-控制-調度一體化系統”和“高速弓網安全檢測-診斷-維修成套技術裝備”等成果，已成為我國高鐵安全運營的核心支撐。在攻克這些技術難題的過程中，您認為最具挑戰性的突破是什么？

高仕斌：最具挑戰性的突破在于解決了高鐵牽引供電網的“快速自愈”問題。

高鐵供電網是沿鐵路線分布的“條狀”網絡，這與“網狀”分布的公用電網不同。當公用電網某一區間發生故障時，可以從網絡其他部分調配功率向故障區間供電，避免大面積停電。但高鐵線路的任一局部發生故障，都無法從其他區段獲得功率支援，必然導致該區段停電，列車無法運行。

因此，我們最大的挑戰就是必須實現故障后的快速恢復供電，以確保高速列車能不間斷地持續運行。為此，我們核心技術突破在于研發了“廣域保護與自愈重構技術”。

這項技術能將故障停電的區間范圍縮小75%，即將停電區段控制在幾公里，對于時速350公里的列車而言，憑借其自身慣性，可以安全通過故障停電的無電區間，從而保障了高鐵的“高速度、高密度”安全運營。

成都商報教育發布：您的研究成果已輸出至17個國家，推動了中國高鐵供電標準“走出去”。在這一過程中，您認為我國高鐵供電技術在國際競爭中的核心優勢是什么？

高仕斌：我國高鐵供電技術的核心優勢，根植于中國高鐵技術體系的三大世界領先指標，我們的技術對這三大技術指標都有支撐。

第一是規模優勢。截至去年底，中國高鐵運營里程已達4.8萬公里，超過世界高鐵總里程的70%。這一全球最大的網絡規模，為我們的技術應用提供了無與倫比的實踐檢驗場。

第二是速度優勢。我國高鐵最高運營速度350公里/小時，這是世界最高水平的常態化運營速度。作為對比，其他國家高鐵的日常運營速度最快為270-300公里/小時。

第三是密度優勢。我國高鐵最短追蹤間隔為三分鐘，在實際運營中，有時候追蹤間隔甚至更短，這使得中國高鐵成為世界上運輸效率最高的系統。

最大規模、最高速度、最密間隔，構成了中國高鐵的體系性優勢。我們的牽引供電系統作為四大核心系統之一，其技術與裝備經過長期嚴苛驗證，能夠完全滿足并有力支撐這些世界頂尖技術指標的實現。這正是我們的技術能夠成功“走出去”的根本底氣和核心競爭力所在。

成都商報教育發布：在將新能源和儲能等新技術融入供電系統方面，目前是否有具體的項目落地？

高仕斌：我們在國家重點研發計劃項目“軌道交通‘網-源-儲-車’協同供能技術”的支持下，構建了“網-源-儲-車”協同供能系統。該項目2021年11月獲得科技部立項，并于2024年11月落地試運行，2025年9月22日正式投入運行，納入包神鐵路集團管理。

我們一共升級改造了6座牽引變電所和1座分區所，該系統具備四大核心功能，第一個功能是新能源利用，能夠將鐵路周邊的新能源直接接入牽引供電系統。這為未來鐵路運量提升導致供電能力不足時，提供了一種可靠的擴容解決方案。

第二個是再生制動能量利用，高效回收并利用列車下坡制動時產生的再生制動能量，在城市軌道交通中，這部分能量最高可占總牽引能耗的40%，在高鐵中，由于坡道和頻繁進出站，也占到8%-10%。此前，這部分反饋回電網的能量基本被浪費，現在通過該系統實現了循環利用。

第三個功能是削峰填谷，由于鐵路線路存在彎道、坡道及頻繁的進出站，牽引負荷具有沖擊性強、波動大的特點。該系統能有效平抑負荷波動，在負荷高時吸收功率，在負荷低時補充功率，起到穩定電網的作用。

另外就是應急供電，當接觸網停電了，這套系統可以作為后備電源，支撐列車繼續運行至下一個安全區域，極大提升了供電可靠性與行車安全性。

成都商報教育發布：在智能化、數字化背景下，您認為下一代牽引供電系統將呈現哪些技術特征？

高仕斌：智能化與數字化是國家的發展戰略，我們鐵路供電專業提出了與之配套的、清晰的頂層設計，即構建“11511”系統。這是實現鐵路“數字賦能、智能運維”的核心目標。

在這一系統性工程的構建過程中，我們正在修訂既有標準、補充制定新的技術標準，為整個系統的規范化建設奠定基礎。同時深度參與“11511”系統相關核心裝備的研制，為智能化、數字化鐵路建設提供裝備支撐。

我們前期的研究成果，如保障安全的“6C系統”，已經為智能化升級打下了堅實基礎。一個典型的成功案例是，我們在廣州鐵路局的6個供電段，實現了數據打通，構建了智能運維系統。

成都商報教育發布：您最新的研究課題方向是什么？

高仕斌：主要還是針對高鐵的發展來做相應的研究工作，圍繞新能源、智能化和西部高原鐵路建設開展研究。

成都商報教育發布：您在科研繁忙之余仍非常重視青年人才培養，那么在科研和人才培養方面下一步有何具體計劃？

高仕斌：作為高校工科教師，我們的核心使命是科學研究與人才培養。科研方面，重點攻關成都-重慶時速400公里高速鐵路的可靠供電、供電安全與供電節能技術；全力服務高原鐵路建設，著力解決高原鐵路超長隧道的應急供電問題；利用西部豐富的新能源資源，著力解決“小容量”的外部電網適應“大能力”的牽引需求問題。

最核心的人才培養實際上就跟農民種莊稼一樣，要堅持“春種秋收”的育人理念，遵循本科4年、碩士3年、博士4年的培養規律，強化理論與實踐結合，帶領學生深入工程一線，在解決實際工程技術問題中培養創新人才。

成都商報教育發布：聽說您每周都在給本科生上課，一周兩節課。您為什么要堅持給本科生上課？

高仕斌：坦率地講，研究生有導師進行一對一的指導，對于本科生，我們雖然有輔導員和班導師體系，按照教育部的要求是一位輔導員管理約200名學生，一位班導師指導約30名學生。但是，教授在科研實踐、學術積淀以及對人才培養規律的理解上，通常擁有更豐富的經驗，將這些綜合性的經驗通過課堂直接傳遞給本科生，對于他們創新能力的培養和學術視野的開拓至關重要。

成都商報教育發布：您曾經說過一句話，“學生需要半桶水，老師就要準備一缸水”，為什么這么比喻？

高仕斌：如果學生需要“一桶水”的知識，那么老師只準備“一桶水”是遠遠不夠的。

老師給學生上課，比老師做科研更不容易。因為學生的思維非常活躍，他們提出的問題往往能切中要害，甚至問到老師的知識短板。因此，老師必須準備“一缸水”那樣廣博而深厚的知識儲備，才能從容應對每一位學生“一桶水”的需求。

成都商報教育發布：三十余年扎根牽引供電領域，從青年教師成長為院士。在科研生涯中，您認為哪些品質是青年科技工作者最應堅守的？

高仕斌：認真，勇氣，更重要的還是堅持。

成都商報教育發布：對于當前年輕學者普遍面臨的“科研壓力”與“創新焦慮”，您有何建議？

高仕斌：“好飯不怕晚”，聚焦國家與行業重大需求，錨定一個關鍵的、有價值的研究方向，然后沉下心來，耐得住寂寞，持之以恒地深入鉆研。同時也要注重實踐和總結，在實踐中驗證與提升，在總結中實現跨越，只有這樣，才能不斷提升研究的層次和水平。

總之，要做好科研，要做好有用的研究，需要聚焦方向、潛心研究、用心實踐、精心總結，最終才能做出真正解決關鍵問題、服務國家發展需要的成果。

成都商報教育發布：您對青年科技工作者和大學生有什么寄語或期望？

高仕斌：扎根實際現場，解決工程問題，通過科研提升能力，滿足國家發展需求。

對青年科技工作者，我希望大家堅持“四個面向”，緊扣國家戰略方向，潛心深耕特定領域；堅持深入工程一線，在實踐中檢驗理論、驗證技術；精心提煉工程經驗，推動技術持續進步。

“把論文寫在祖國大地上”，我認為對每個科技工作者而言，就是要把論文寫在自己能夠觸及、能夠深耕的那片土地上。當我們每個人都深耕好自己的領域，點點星火就能匯聚成燎原之勢。

我最欣賞的一句話是：“做好本職工作就是最大的創新”。科研人員做好科研，教師教好學生，每個人立足崗位做好本職工作。

成都商報教育發布：今年是世界鐵路誕生200周年，您的工作始終與鐵路發展緊密相連，那么您對未來鐵路發展有何愿景？

高仕斌：回顧鐵路發展歷程，我們在較短時間內走過了世界鐵路200年的發展道路，并在高鐵技術上實現了從追趕至引領的跨越，成為世界的標桿。

對于未來的鐵路發展，當然第一是更高的速度。比如目前我國350公里/小時的運營速度已是世界最高，但隨著技術進步，我們期待鐵路時速能實現新的突破。

第二是更加安全。鐵路作為承載旅客和物資的運輸工具，安全始終是首要使命，我們必須不斷強化安全保障體系。

第三是更加綠色環保。圍繞國家“雙碳”目標，鐵路需要全面推進節能減排。從牽引供電系統來講，一方面是供電設備的節能降耗；另一方面是供電系統的綠色低碳，當前牽引供電系統的電力來源于外部電網，火電約占60%，因此，未來需著力提升清潔能源比例，構建綠色低碳的牽引供電系統。

注：訪談內容根據高仕斌院士自述稍加整理，圖片由西南交通大學提供