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中国工程院院士、“超级工程研究”课题组副组长刘合: 49位院士研究“超级工程”,这本身就是超级工程

2024-03-26   长江日报   阅读量:581

刘合

《超级工程概论》
胡文瑞 王基铭 刘合 唐立新 等著
科学出版社

    □ 长江日报记者李煦

    前不久,由中国工程院主办、中国工程院工程管理学部承办的“超级工程研究”成果发布,一部厚重大书《超级工程概论》随之面世,并很快销售一空,开始加印。

    这是一项填补中国空白的前瞻性学术研究,动用了“超级团队”参加,其中仅院士就有49位,预计形成出版物约30本,《超级工程概论》只是其中第一本。

    上周,长江日报《读+》周刊记者在京专访了“超级工程研究”课题组副组长、中国工程院院士刘合。

    ■ “超级团队”研究超级工程

    这一工作可以追溯到2017年。当时,中国工程院工程管理学部一批关注和热心超级工程研究的院士,提出系统研究超级工程的设想,得到了工程管理学部的全力支持。

    2019年,正式设立“超级工程研究”课题;2023年,结合国家战略发展目标,“超级工程研究”由中国工程院“一般项目”升格为中国工程院“重大项目”,项目名为“中国式现代化建设中超级工程发展战略研究”,目的是为建设中国式现代化强国提供重要的科学决策支撑。

    这一课题设想宏伟,时间跨度从人类新石器时期到现代,内容浩大而繁复,学术性、理论性和专业性极强,没有强大的跨学科、跨领域的专业团队,难以完成如此重要的具有现实意义的超级工程研究工作。为此先后组建了研究顾问团队、3个骨干研究团队、43个“超级工程排行榜”案例撰写团队、10个研究报告和系列丛书撰写编辑编审团队,专家学者751人,其中院士49位,参与研究的大学19所、企业105家(其中世界500强企业15家),堪称学术研究领域里的“超级研究”团队。

    这一研究过程艰巨,专家学者们各抒己见,反复推敲。有记录的各类研讨会、视频会、工作会、协调会已有250余场,其中超过300人的全国性视频研讨会33场,最长的一次会议连续开了12天,集中研讨最长达20多天。

    “超级团队”的辛劳,结出了超级研究果实:

    ——首次科学定义了超级工程,权威阐述了超级工程的基本特征、标准和分类;首次系统、多维、全面研究分析了超级工程的作用、特点、规律,包括“文明迁徙、需求拉动、演化渐进、经济基础、科技进步、自然力影响”;

    ——首次发现不同类型的超级工程在人类不同历史时期的分布与文明地域高度重合,与杰出统治者或领袖、兴盛王朝、大国崛起、伟大时代高度相关;

    ——精准筛选出古今中外643项超级工程进入排行榜。上至太空,下至深地、深海,远至人类新石器时代,近至2022年的数以万计工程中,严格按照定义、分类、标准和排序、初选、筛查、初录、入选程序,按历史时间顺序,精选110项入选《中国古代超级工程排行榜》,299项入选《中国近现代超级工程排行榜》,100项入选《世界古代超级工程排行榜》,134项入选《世界近现代超级工程排行榜》。进入排行榜的643项超级工程,每一项均明确了“一句话定位”的入选理由并为其立传,通过专业研讨确定其历史地位,通过专家打分确定其社会价值;

    ——首次独具创意地以“集成电路模式”绘制出超级工程地理分布图,从时间和空间上立体展示超级工程在不同国家、不同地区和不同时间内的分布特点,让世人看到世界第一幅古今中外超级工程家族图谱;

    ——超前预测了超级工程。通过研究和分析超级工程与社会、经济、科技和自然的关系,结合未来经济社会发展方向和科技进步,初步预测了在世界哪些国家,在中国哪些地区,会催生哪些类型的更多的超级工程,为中国式现代化建设中超级工程发展战略布局提供参考。

    ■ “万年稻作”开中国超级工程之先河

    “超级工程研究”以历史年代时间轴划线。在中国部分,以公元1840年第一次鸦片战争为节点,之前为中国古代超级工程,之后为中国近现代超级工程;在世界部分,则以公元1640年英国资产阶级革命为节点,之前为世界古代超级工程,之后为世界近现代超级工程。

    中国古代第一个超级工程为新石器时期的“万年稻作遗址工程”,其“一句话定位”是:世界稻作起源地,开创了稻作文化的先河。

    中国近现代第一个超级工程为1861年的安庆军械制造工程,其“一句话定位”是:标志着我国近代军事工业和工程史的开始。无疑,这也是一个几千年农业大国向近代工业化迈出的蹒跚第一步。

    中国改革开放后第一个超级工程为1978年的宝钢工程,其“一句话定位”是:中国最大、最现代化的钢铁联合企业。

    世界古代第一个超级工程是良渚古城与水利工程,建造于公元前3300年至公元前2300年,其“一句话定位”是:人类(世界)早期代表城市文明的古城遗址,世界最早的大型水利工程。

    世界近现代第一个超级工程为1675年伦敦的圣保罗大教堂。作为世界近现代第一大圆顶教堂,在资产阶级革命和工业化的助推下,英国综合国力达到了前所未有的高度。

    而在迎接新世纪的2000年,评出了4个世界超级工程,分别是:中国的西气东输,这是世界等级最高、输气量最大的长距离输气管道;法国的空客A380,这是世界最大的远程商务客机;日本的本田ASIMO机器人制造工程,这是世界当时最先进的类人机器人;中国的东方超环制造工程,这是世界上第一个全超导非圆截面托卡马克核聚变实验装置。

    任何一项超级工程,都是知识、技术和实践经验的集大成者,都是那个时代现实生产力的集中表现,都为那个时代留下不可磨灭的痕迹和永久的记忆,都刻上了历史的烙印。正如《超级工程概论》序言中写道:“超级工程成为人们认可、学习、推崇的不朽经典,成为人们永远的记忆,虽被历史时间长河洗刷而不褪色,朝代更替而不倒,这就是超级工程的真正价值所在。”

    【访谈】

    ■ “中国以工程立国”

    读+:开展“超级工程”研究,对当下中国有哪些意义和价值?

    刘合:首先是记述历史,为社会留下记录。通过系统开展超级工程研究,撰写超级工程排行榜案例,尤其是中国近现代299项超级工程案例,记录几代人的艰苦奋斗,如何把一个贫穷落后的农业国建设成为现代化强国。

    第二,揭示超级工程建设与中国现代化建设的相互作用。新中国成立以来,在中国共产党的领导下,中国人用70多年的时间走完了西方300多年的工业历程,实现了世界上最大规模人口国家的工业化,建立了完备的国家工业体系与科技体系,超级工程建设功不可没。超级工程建设推动国家发展,同时国家发展又进一步推动新的超级工程建设。这是一个彼此推动互相成就、螺旋式进步的过程。

    第三,树立中国品牌,构建中国主导的工程标准与理念。此次研究,是中国人首次主导研究,并向全世界推出的古今中外超级工程排行榜,打破了长期以来西方学术界在工程研究领域的绝对话语权。中国的超级工程已经开始在世界工程领域的舞台上崭露头角,中国超级工程的工程科技、管理方法等各方面也逐步领先于世界水平,达成多项世界之最。与此同时,世界上还有很多国家和地区需要发展,“一带一路”助推了合作国家的发展建设,同时又推广了中国工程的标准与理念。这就急需我们构建中国特色、中国气派与中国风格的工程管理理论与方法,彰显中国工程建设的杰出成就,构建中国主导的工程标准与理念。

    第四,为中国未来超级工程的建设提供参考。通过研究不同时代超级工程的演化规律与发展趋势,发现不同时代有各自的使命。在农耕文明时代,农业的根本在于水利与土地,古代中国修建了京杭大运河、坎儿井、都江堰、黄河大堤、白起渠、郑国渠、灵渠、龙首渠、六门陂等水利方面的超级工程,为当时以农业为基础的社会发展提供了最重要的基础。在近现代,中国需要的是实现工业化。而在当下,中国建设的超级工程要向解决“卡脖子”领域、国家安全方向倾斜,如芯片制造、人工智能、大飞机制造、核动力航母等等。系统研究超级工程,总结超级工程的时空演化规律,深入探讨超级工程在国家发展社会生产力上的巨大推动作用,总结工程与政治经济社会文化生态的相互关系,从理论上与实践上推进中国现代化建设。

    读+:在《超级工程概论》这部书中,引用了中国科学院原院长路甬祥院士的一句话:“二战以来……中国以工程立国。”如何理解这句话?

    刘合:二战的主要参战国家几乎都是当时的工业强国,唯有中国当时仍然是农业国。二战后,真正改变全球工业格局的就是一件事,即中国实现了真正意义的工业化。而中国实现工业化以工程建设为基本特征,超级工程建设则是其典型代表。

    新中国成立后,中国人民进行了人类历史上史无前例、声势浩大、波澜壮阔的工程建设造物活动,中国城乡处处成为热火朝天的“大工地”,诞生了数以万计的社会和民生需要的各类工程,催生了一大批史诗级的令人激动的超级工程和超级工程群,国家面貌焕然一新,中国被誉为“基建狂魔”与“世界工厂”,迅速成为世界第二大经济体,主要就是以大型工程、超级工程为依托。

    我们在《中国近现代超级工程排行榜》中共筛选出299项具有代表性的超级工程。其中,1949年以前有42项,为中国近代工业化的尝试阶段;新中国成立之初,实施以“156项工程”为代表的60项超级工程,奠定了中国工业化和中国式现代化的基础;上世纪70年代至90年代,引进欧美技术,实施38项超级工程,以能源矿业和水利水电为主;90年代至加入世界贸易组织前,共实施33项超级工程,其中运载、运输超级工程18项,促进人、财、物的流动发展是该时期超级工程的主要任务;加入世界贸易组织后的十年,中国共实施83项超级工程,以能矿、制造、土木三类超级工程为主,以大力发展对外贸易为主要任务;进入新时代的十年共实施43项超级工程,以制造工程和能矿工程为主,铸造大国重器和促进科技自主创新是该时代超级工程的主要任务。

    经过半个多世纪的积累,我们在科学和技术上持续不断取得突破,目前科技领军人才的培养和资金支持也越来越强化,经过时间的沉淀,未来,中国在科学发现和技术发明上一定会有更多的成果持续涌现,中国工程创新也会持续加速。

    ■ 失败的“超级工程”都有共性

    读+:在研讨“超级工程”课题的过程中,有哪个环节是大家花了最多时间精力去讨论的?最后是如何达成一致的?

    刘合:“超级工程”研究课题组织管理难度之大,远超团队最初的设想,可以说,我们这个研究本身,就是一项“超级工程”。过程中,项目组组长胡文瑞院士在两部分花了最多的时间与精力。

    一个是用“一句话”给古今中外超级工程排行榜643项超级工程赋予权威准确的定位。这件事非常困难,因为涉及的行业、领域众多,每项超级工程的“一句话定位”都要与相关专业的院士与专家研讨,获得行业的认可。经过几十次的研讨会最终确定,达成一致。我们曾经连续召开12天的视频研讨会,专门讨论这一问题。

    第二,就是643项超级工程案例的撰写,项目组共组织了43个案例撰写团队,参与院士、专家共计751人,很多案例由工程建设的总指挥或经历的院士亲自撰写。如港珠澳大桥的总指挥林鸣院士、中国空间站的建设者杨宏院士等等。案例撰写没有费用,所有参与的院士、专家均是无偿支持。经过第一轮各行业撰写之后,东北大学与中国石油团队经过第二轮加工整理形成合稿。由于行业众多,参与撰写人文笔各异,大量数据史料需要核实。项目组组长胡文瑞院士又组织清华、北大等10个编辑编审团队进行第三轮编辑,部分案例甚至推倒重写。

    读+:能否谈谈古今中外“失败的”超级工程?其失败,有没有共性或者规律?

    刘合:古今中外,失败的超级工程不胜枚举。失败的超级工程表象上可以找出各种各样的原因,如设计问题、马虎大意或管理不善,但根源上则是好大喜功与贪大求奇,在贪欲的推动下,欲望战胜了理智。

    比如“三易回河”工程。北宋初期,黄河故道流经汴梁城北,可以作为都城天堑,但黄河故道由于堆积了大量泥沙而经常自然改道,黄河改道让都城开封无险可守。宋朝君臣便三次试图让黄河改回故道以阻止契丹人南下进攻。

    第一次是宋仁宗年间,计划将黄河改道六塔河东流。欧阳修力谏宋仁宗,但宋仁宗执意改道,其结果是1056年古道决堤,淹死军事重镇河北军民无数。第二次是宋神宗年间,王安石建议继续实施回河工程,结果二易回河导致在北起海河、南至淮河这个区域,形成了严重的洪泛区。第三次是宋哲宗年间,他希望能一改前人败绩,直接让黄河回归故道,结果1099年黄河再度决堤,引起特大洪水,甚至将山上禹庙都冲毁了。

    北宋三位君主的三次黄河改道工程皆导致黄河故道决堤,经济遭受重创,军事重镇河北多次遭遇水淹,战力大幅下降,可谓建造长城不成,反倒自毁长城。1126年金兵长驱南下灭宋,某种意义上来说,“三易回河”工程加速了北宋的灭亡。

    近现代失败的超级工程不少。比如上世纪50年代的意大利瓦依昂大坝工程,工程人员提出存在地质隐患,意见未得到重视。1956年大坝开工后,决策者将原定230米的设计高度增至262米,成为当时世界上最高大坝,库容也达到初始设计的3倍。结果1963年10月9日,因降水导致周围山体崩塌,超过2.6亿立方米的沙石在几十秒中塞满了整个水库,大坝依然耸立毫发无损,但是泥石流已经掩埋库区,且下泄瞬间掩埋至少2000人。

    现代最著名的失败案例要数苏联的切尔诺贝利核电站与日本福岛核电站。前者是运维环节管理不善,后者则是设计之初就有问题。

    ■ 身在“超级工程”只感到平凡

    读+:作为从大庆走出来的能源与矿业工程专家,您能否谈谈您自己参与过的“超级工程”?身在其中,是什么感受?

    刘合:我1978年上了大庆石油学院,在大庆油田工作了28年,算是第二代“大庆人”。当我身在其中的时候,只觉得是一些平常平凡的工作;事后再看,我感到我参与了一项伟大的工程。

    世界同类油田的稳产期一般只有3至5年,最高的不超过12年,但大庆油田实现了5000万吨连续27年稳产,4000万吨连续12年稳产,现在还是3000万吨,它的油产量在全国现在还是占第二位,创造了世界油田开发史上的奇迹。大庆油田累计生产原油25亿吨,占全国陆上原油总产量的36%。大庆油田因其在国家战略、资源禀赋、技术创新、产业带动以及精神文化等方面的卓越贡献,堪称中国工业化和现代化进程中的“超级工程”。

    我们不是大庆油田的缔造者,但我们是建设者之一。离开大庆之后,我又参加了塔里木油田等一系列油气勘探工作。在整个大的系统工程建设过程中,我们的理念也在不断进步、不断发展创新,现在来看,我觉得这些超级工程都是经过长时间考验的,它能够得到历史的证明。

刘合
中国工程院院士
能源与矿业工程管理专家