“科技报国的精神谱系”
——记中国水利水电科学研究院十五位院士
水是生命之基,万物之源,涛涛江湖孕育了中华民族,漫漫细雨滋养了中华文明。水利在社会发展的过程中占有极其重要的地位,善治国者必先治水。从新中国建立之初,到走向伟大复兴的新时代,大批水利水电科技专家立志报国,潜心研究,勇于担当,代代传承,作出了重大贡献。
建院奠基的前辈泰斗
——张光斗、黄文熙
民国以来,中国内忧外患,水利工程多因经费不足而失修,甚至在战乱中被人为破坏,造成许多重大水旱灾害,百姓生活雪上加霜。这个时期,涌现出了许多期盼兴水利而救中国的年轻人,张光斗、黄文熙是其中的代表。
张光斗出生在江苏常熟鹿苑镇一个贫寒家庭,从小读书勤奋,成绩优良,家人节衣缩食支持他的求学梦想。他不负众望,获得上海交通大学学士学位,后又考取清华留美公费生。求学期间,为了挽救飘摇动荡的中国,积极参加学生运动,反对“二十一条”、 济南惨案和五卅惨案,反对蒋的不抵抗政策。1935年张光斗赴美攻读硕博,七七事变爆发后,他和同学一起弃学回国,在战争时期极端困难的条件下,参加并领导了我国自行设计和施工的第一批水电站的建设,支援了抗战,也为国家培养了第一批水电工程技术人员。国共政权交替之时,他放弃了赴美的机会,拒绝了赴台的邀请,坚定地留在大陆,保存珍贵的水电资料,为我国水电建设打下良好的基础。
张光斗1955年当选中国科学院院士,1994年当选为首批中国工程院院士,1978年担任水利水电科学研究院重建后的第一任院长。“总工程师就是要破规范的”“领导需要一句真话”,创新和求实的科学精神就在张老的话里。
张光斗学士毕业的时候,黄文熙也在准备赴美读研,他是清华大学第一届留美公费生,取得硕士学位后因成绩优秀获得破格免试攻读博士学位资格,之后,只用了一年半时间就完成了博士论文,受到导师和答辩委员们的称赞,当时,《底特律日报》和《密歇根日报》都有专文称赞黄文熙是“密歇根大学多年来才华最出众的学生,在结构和水利工程两个领域内取得了杰出的成就”。1937年全面抗战前夕,黄文熙接受中央大学的邀聘,毅然回国。由于中央大学已内迁,他先后在杭州浙江水利局和西安东北大学短暂工作,1937年冬几经辗转到达重庆,在中央大学水利系担任教授、系主任等职。
黄文熙是水工结构和岩土工程专家,我国土力学学科的奠基人之一,在水利水电工程、结构工程和岩土工程几个领域中都取得了杰出的成就,1955年当选为中国科学院院士。次年,黄文熙调任清华大学教授并兼任水利部水利科学研究院副院长。1958年水利科学研究院改组为水利部、电力部所属的水利水电科学研究院,他在清华大学执教的同时,仍兼任该院副院长,负责全院的学术领导工作。黄老从事教育事业半个多世纪,提倡启发式教育,治学极为严谨,不遗余力提携后进,培养了大量的水利水电科技人才。
留学归国的学科创始人
——林秉南、汪闻韶、钱宁
新中国建立后,百废待兴,水利建设和功能需从以军事、抗战为中心到以民生为中心的过程。50年代,许多在海外工作、求学的华人归心似箭,克服重重困难,举家回国,为新中国发展建设、人民生活保障而奋斗。1955年,在黄文熙与张光斗当选为中国科学院院士的同一年,三个30多岁的年轻人穿越大洋回到祖国,他们是林秉南、汪闻韶、钱宁。
1921年,年仅两岁的林秉南随被孙中山政府调任的父亲回国。小时候的他喜欢文学胜过英语和数学,但“九一八”事变之后,跟同学们一起上街宣传抗日,思想发生改变,萌生了学理工、以工业救国的念头。在家庭的熏陶和良好的教育背景下,林秉南基础知识扎实,并受到了爱国思想的熏陶。从交通大学唐山工学院土木系毕业后,到贵州修文资源委员会修文水电工程处工作,从此与水利结缘。1946年带着工程实践中的问题赴美留学九年,于1955年底举家回国,参加新中国的水利建设,始终将国家的需求放在首位。
林秉南是杰出的水力学与河流动力学家,我国水力学学科重要的奠基人和开拓者之一,在明渠不恒定流研究和高速水流研究方面取得了开创性的成果。他着手水利水电科学研究院水工所的筹备工作,也参加了水工所恢复重建的领导工作,1982年担任水利水电科学研究院院长,1991年当选中国科学院院士。
汪闻韶1919年出生于江苏苏州的一个家境殷实的知识分子家庭,父亲是中央大学教授。生长在这样一种家庭背景之中,汪闻韶从小就心无旁骛,一心向学,1938年10月考入重庆中央大学水利工程系学习。在年轻的时候,亲身经历了连年战乱之苦和日本侵略的切肤之痛,国家积贫积弱的现实使他立志勤奋学习,报效祖国。1943年大学毕业后,他主动要求到艰苦的西北地区工作,在甘肃、宁夏从事农田水利工作,他体验了贫困地区人民生活的艰辛和西部艰苦的自然环境,加深了为人民工作的使命感和责任感。1946年应聘担任南京中央大学黄文熙教授的土力学助教,1947年12月赴美国留学,获得博士学位,1952年初至1954年在麻省理工学院(MIT)先后担任副研究员、研究员。1955年,在中国政府的努力下,汪闻韶和其他旅美留学生一起,冲破层层阻挠,终于回到了祖国。1954年至1955年,任水利部南京水利实验处高级工程师;1956年调北京后,进入水利部水利科学研究院。汪闻韶投身土动力学和土工抗震理论研究与工程实践50多年,是两个学科的奠基者,1980年当选为中国科学院院士。
汪闻韶研究挡水的土,和他同时代的另一位学者钱宁则研究水中的沙。钱宁是浙江杭州人,1943年毕业于重庆中央大学工学院土木系。1948年获美国爱荷华大学硕士学位,1951年获加利福尼亚大学博士学位。1955年,冲破重重阻力从美国回到中国,进入中国科学院水工研究室工作,担任研究员。1958年水利水电科学研究院成立时,担任河渠所副所长。1973年,调入清华大学水利系任教,担任教授、泥沙研究室主任,到黄河三门峡的教学基地工作,恢复了对黄河治理工作的研究。
钱宁长期从事泥沙问题及其治理的研究,善于把理论和实践相结合,一直倡导将河流动力学和地貌学结合起来研究河床演变,为该学派创始人之一。他高度重视中国水利建设中具体泥沙问题的研究,是中国研究黄河的著名专家之一,1980年当选为中国科学院院士。
“爱国”,是建国初期老一辈科学家的共同情操。常言道人往高处走,但总有科学家为了祖国放弃优渥、踏入艰辛、勇敢逆行。
新中国建设的中流砥柱
——朱伯芳、陈厚群、吴中如
1995年,两位自建院以来一直在水科院工作的专家朱伯芳、陈厚群,凭借他们在新中国水利水电建设中解决世界性难题的重大贡献,当选为中国工程院院士。
朱伯芳1928年出生于江西省余江县。1951年,由于工作需要,他中断了在上海交通大学的学习,参加了佛子岭连拱坝的设计。当时我国在混凝土坝建设上还是一片空白,没有资料,没有人学过这方面的知识,更没人搞过混凝土坝设计。接到任务后,他想方设法找资料,边学边干,初步掌握了设计方法。随后又参加了梅山、响洪甸混凝土坝的设计。通过参加这3座混凝土坝的设计,为我国从无到有掌握现代混凝土坝设计技术作出了贡献,并在许多方面有所创新。也就是这个机遇,使他与水工结构研究结下了不解之缘。当时有一个长期困扰水工界的世界性难题———混凝土坝“无坝不裂”,1958 年中国水利水电科学研究院成立后,在结构材料研究所内设立了一个温控研究组,由朱伯芳负责,经过多年的努力,建立了水工混凝土温度徐变应力与温度控制完整的理论体系。在这一理论体系的指导下,我国在世界上首次建成了江口拱坝、三江河拱坝等几座无裂缝坝,实现了从“无坝不裂”到“无裂缝坝”的跨越。
朱伯芳研究如何更好地把大坝建起来,与他同时期的陈厚群则研究如何让大坝在地震前立得住。陈厚群1932年5月生于江苏无锡。1958年毕业于莫斯科动力学院后回国,进入水利水电科学研究院工作。二十世纪七八十年代,大坝、核电站等复杂结构重大工程的抗震问题,计算分析难度较大。世界各国都把结构动力试验作为重大工程结构抗震设计的重要依据,大型模拟地震振动台是进行这类模型动力试验的主要设备。1980年经水利电力部批准,陈厚群作为负责人承担了建置大型模拟地震振动台的任务。1987年,我国最大的、具有世界先进水平的5m×5m电液伺服式三向六自由度宽频域模拟地震振动台顺利建成,在美国国家科技委员会资料中将其誉为“世界最佳的坝工抗震试验设备”。以实验平台为基础,陈厚群在混凝土坝的抗震加固理论研究和解决重大工程的抗震关键问题方面,做出了创造性贡献。主持编制和修编了我国水工建筑物抗震设计规范。解决了新丰江、二滩、三峡、小湾、溪洛渡、大岗山等重大工程的抗震问题。为三峡工程、南水北调工程两大世界级工程担任专家组组长,确保质量安全。
同一时期,一位曾在中国水科院工作过的专家于1997年当选为中国工程院院士。吴中如,1939年9月出生于江苏宜兴,1963年从华东水利学院河川系毕业后,分配至中国水科院水文所。当时国家号召科研工作者应到现场搞科学实验,到中国水科院在河南新乡组建的豫北水利土壤改良试验站,分在水文所平原排涝组。1968年底,豫北试验站下放,转为河南新乡地区领导,随之豫北试验站撤销。在河南省济源市铁山河水库、新乡地区电业局、江苏省徐州电厂工作后,进入河海大学,担任河海大学校学术委员会主任、教授,培养了100多名研究生。从1998年到2002年连续三届担任中国工程院土木、水利和建筑学部常委,同时还是全国模范教师、优秀共产党员、多届全国政协委员和江苏省党代表。
朱伯芳的“钻研”,陈厚群的“创新”,吴中如的“育人”,体现了新中国建设时期科学家的风范。
迈向国际前沿的新世纪人才
——陈志恺、韩其为
二十一世纪开篇的2001年,两位长期在中国水科院工作,取得国际前沿创新贡献的专家陈志恺、韩其为当选为中国工程院院士。
陈志恺先后两次进入水科院工作。1954年底调水利科学研究院参与水文研究所的筹备工作。1969年12月,下放至水利部水电六工程局锻炼。1976年,调回中国水利水电科学研究院水资源研究所,从高工干到所长。作为我国水文水资源领域的专家,他为开拓我国水资源评价工作、推进我国暴雨洪水计算等工程水文基础研究作了很多努力。20世纪50年代初正值我国南北方各河流暴雨洪水频发的时期,淮河、辽河、长江海河、松花江先后发生了大洪水,不少工程经受不住洪水的考验,在施工过程中就发生了事故。因此,研究设计暴雨洪水的计算方法等相关问题便成为科研工作的当务之急。水利工程专业毕业的陈志恺也由此“改了行”,开始与“暴雨洪水”打交道。在没有经验没有资料,对水文计算又不太专业的情况下,陈志恺和同事们硬是凭着满腔的工作热情和刻苦钻研的精神,边学边干,在实践中摸索前行,编写了《暴雨洪水计算方法研究报告》,为我国水利工程设计洪水计算规范的编制奠定了基础。
1992年,联合国开发计划署“华北水资源管理研究”技术援助项目由于在技术上遇到困难而停滞,当时已经65岁并且刚刚办理了退休手续的陈志恺被推荐接管这个“半拉子工程”。这次任务对他来说不仅仅是完成一个项目的问题,能不能干好涉及的是国家荣誉问题。项目接手以后,陈志恺不分昼夜地开展工作。在深入了解项目实施意图的基础上,重新组织研究队伍结合华北地区实际,很快对原技术方案进行了改进,提出了一套新的技术方案。并争取到外方专家的认可,仅用两年时间就干完了三年的工作,开发完成了“华北宏观经济多目标水资源规划模型”及相应的研究报告,圆满完成了任务。
1933年出生于湖北松滋的韩其为,是一位没有大学文凭的工程院院士。三十一岁那年,只有初中文凭,在水文站工作了10余年的韩其为做了一个决定,要为世界上公认的难题“水库淤积和泥沙运动统计理论”画上一个圆满的句号。这一课题在上个世纪60年代曾经难倒了一大批高学历的工作者,即便是缓缓流淌的一条小河它所携带的泥沙数量都是一个天文数字,令人难以捉摸,更不用说为世界大江大河的泥沙运动进行一个规范的统计。为了寻找这一规律,韩其为上下求索,翻典籍、阅资料,将自己的全部精力都投入到了这项研究当中,不停进行理论推导的同时,带领团队四处寻找真实数据。三峡水库、小浪底工程、黄河入海口等众多地域都曾有韩其为默默推导公式的背影,为了攻克这一课题几乎跑遍中国的大江大河,记录每一条河流的数据。
1980年韩其为进入中国水利水电科学研究院泥沙研究所工作。1984年,一本《泥沙运动统计理论》震动了国际学术界,美国流体力学百科全书曾辟专章予以介绍。凭借对河流泥沙专业的热爱与执著,韩其为攻克了诸多专业难题,研究建立了较为完整的泥沙运动随机理论体系,基本完成了将水库淤积理论由描述性学科到定量表达的发展,深入研究了非均匀悬移质不平衡输沙理论,开创了挟沙能力级配等研究领域,为泥沙运动研究和泥沙输沙数学模型提供了理论基础。
重大理论创新的开拓者
——陈祖煜、王浩
2005年,两位在水利基础理论研究中取得重大突破的专家陈祖煜、王浩分别当选为中国科学院、中国工程院院士。
1943年生于重庆的陈祖煜,专注于滑坡和泥石流研究。他1966年毕业于清华大学水利系,1979年作为我国第一批访问学者赴加拿大阿尔伯塔Alberta大学进修,从师于著名的土力学专家摩根斯顿Morgenstern教授。1981年返回祖国,在中国水利水电科学研究院工作。他长期从事边坡稳定理论和数值分析的研究工作,在理论和分析方法两个方面完善了边坡稳定分析领域中著名的Morgenstern-Price法,提出了建立在斜条分法基础上的极限分析上限解的微分方程以及相应的解析解,并将上述成果推广到三维问题的求解,使边坡三维稳定分析成为现实可行。先后提出了解决小湾、天生桥、漫湾、二滩、天荒坪等大型工程滑坡险情的工程措施并成功实施。编制的边坡稳定分析软件STAB和EMU已形成一个具有数百个应用单位的用户网。从1992年前往新西兰参加第6届国际滑坡会议申请主办权失败到2004年带着同事满满的期待奔赴巴西参加第9届国际滑坡会议,这12年里,陈祖煜始终站在国际前沿为我国滑坡泥石流灾害的现状发声。最终,在2004年6月30日,他为中国带回了好消息。2008 年 7 月,第 10 届国际滑坡会议在中国西安成功举办。
1978年,一名25岁的年轻人王浩结束了自己在黑龙江生产建设兵团的七年知青生活,回到家乡北京参加了刚刚恢复的高考,成为了清华大学的学生。在以张光斗为主任的清华水利系读书的日子里,王浩受到数位教师的学术指导,而张光斗更是及时为他指引了国家当时所面对的现实需要,恩师们的以身作则,引导这位清华学子走上为国奋斗的历程。毕业后,王浩进入中国水利水电科学研究院工作,院内为他分配了一套住房,距离他的办公室只有400米远,但每天下班后他都没有时间走路回家,而是在办公室放张折叠床,吃饭在食堂,困了就睡在办公室折叠床上。每天把尽可能多的时间投入到研究上,无数的论文、课题研究都是在这点滴时间的日积月累中完成的。王浩深知要建设世界科技强国、实现中华民族伟大复兴,需要做到刚毅坚卓、自强不息、与时俱进,需要以国家的需求为出发点,勇挑祖国建设和社会进步的重担,脚踏实地,不断创新,用更大的成绩、更多的成果回报祖国和人民。王浩长期从事水文水资源研究,创建了“自然-人工”二元水循环理论,参与完成全国水资源综合规划、国家中长期水资源需求计划、南水北调工程总体规划等国家级重大规划,引领推动了水文水资源学科的发展。
继往开来的学术带头人
——缪昌文、胡春宏、杜修力
历史的车轮继续向前,迈向新时代的过程中,优秀的科研人才不断涌现。
1982年2月,大学毕业后的缪昌文,正值国家科技人才青黄不接,出现断层的特殊时期,品学兼优的他被分配到中国水利水电科学研究院,主要从事建筑材料的性能分析与研究。两年后,他调到江苏省建科院工作,凭借出色的表现不久便成为江苏建科院到丹麦进修的第一人。在丹麦的一年,整天泡在封闭的实验室里,根本无暇顾及心爱的妻子和女儿,虽然备尝艰辛,但研究技能和创新素质得到了很大的提高。丹麦同行看中他的潜力,邀请留下工作,缪昌文却没有丝毫心动,放弃在国外优厚的工作和生活待遇,如期回到江苏省建科院。作为学术带头人,一直潜心于混凝土外加剂的研究,多次取得具有创新性的发明成果,从一个冷门学科起步,逐步使科研成果得到国内和国际学术界的认可。2009年,江苏建科院申报的高性能土木材料国家重点实验室成功获批,为其科研团队提供更好的发展契机。2011年,缪昌文当选为中国工程院院士。
胡春宏1989年6月博士毕业于清华大学水利系,一直在中国水利水电科学研究院工作,2013年当选为中国工程院院士。他长期从事泥沙运动力学、河床演变与河道整治、工程泥沙等领域的理论与应用研究。建立了江河水沙调控理论、模型与技术体系,解决了黄河口流路稳定与治理、黄河下游萎缩性河道治理与塑造中水河槽、黄河中游三门峡水库运用方式调整与降低潼关高程、黄河上游水库调控与河道减淤、长江三峡水库及下游河道泥沙模拟与调控、塔里木河干流河道治理与输水堤防建设、官厅水库疏浚整治与恢复向北京市供水等江河治理中的工程技术难题。开展了长江与洞庭湖、鄱阳湖关系演变及其调控,黄河流域水沙变化机理与趋势预测,西南河流源区径流变化和适应性利用等重大问题的研究。2013年,胡春宏当选为中国工程院院士。
杜修力1962年12月出生在四川广安,先后在解放军理工大学、中国科学院工程力学研究所、中国地震局工程力学研究所获得学位,于1992年10月至2001年8月在中国水科院工作,后调到北京工业大学。虽然学习和工作的单位数次更换,但他始终专注于抗震防护工程的研究,在强地震动模型和设计地震动估计、结构动力学与波动力学、结构-地基动力耦合分析、岩土类材料和钢筋混凝土构件非线性静动力学特性等基础理论与方法,以及结合高坝、核电、桥梁和地下工程等大型结构抗震设计分析关键技术难题与工程实践应用等方面做出了突出贡献。他善于协同攻关,获得过国家地震局、国家电力公司、教育部等多个部门的科技奖励。2021年,杜修力当选为中国工程院院士。
在中国水科院工作过的十五位院士,其成长奋斗的历程,和祖国的建设发展紧密结合在一起。他们或回归于海外,或成长于国内,书写了科技报国的史诗长卷,留下了水利万民的精神谱系,激励着广大科研人员投身新发展阶段的伟大事业。
供稿:人事处