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錢七虎﹕鑄就“地下鋼鐵長城”

2019-01-09 09:52來源﹕科技日報

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  人物簡介

  錢七虎﹐1937年10月出生﹐江蘇昆山人﹐防護工程專家﹐中國工程院院士﹐陸軍工程大學教授。60余載從事防護工程研究和人才培養工作﹐建立了我國現代防護工程理論體系﹐解決了核武器空中﹑觸地﹑鑽地爆炸以及新型鑽地彈侵徹爆炸等若干工程防護關鍵技術難題﹐對我國防護工程各個時期的建設發展做出了突出貢獻。曾獲得全國科學大會重大科技成果獎﹑國家科技進步獎一﹑二﹑三等獎各1項﹐軍隊科技進步獎一等獎2項以及軍隊重大技術貢獻獎﹑何梁何利基金科學與技術進步獎等。

  奮鬥一甲子﹐鑄盾60年。作為我國現代防護工程理論的奠基人﹑防護工程學科的創立者﹑防護工程科技創新的引領者﹐為國設計打不爛﹑炸不毀的“鋼城堅盾”是錢七虎一生未曾動搖的目標。他用畢生心血﹐鑄就了堅不可摧的共和國“盾牌”﹐贏得了我國科技領域的最高獎項──國家最高科學技術獎。

  古城南京﹐位於鍾山腳下的解放軍陸軍工程大學一角﹐有一座不起眼的小樓﹐幾位科研人員正圍著一臺不起眼的設備忙碌著。

  通過這臺設備﹐科研人員可以用少量普通炸藥模擬核爆炸產生的衝擊波壓力的作用效應﹐並據此研究相應的防護技術。這裡就是我國唯一的“爆炸衝擊與防災減災國家重點實驗室”。而這座小樓裡的多個神秘裝置﹐都是由中國工程院院士錢七虎親自設計的。

  作為我國現代防護工程理論的奠基人﹑防護工程學科的創立者﹑防護工程科技創新的引領者﹐錢七虎是中國工程院首屆院士﹐陸軍工程大學教授﹐著名的防護工程和岩石力學專家。

  奮鬥一甲子﹐鑄盾60年。他用畢生心血﹐為我國鑄就堅不可摧的“地下鋼鐵長城”立下了不朽功勛。1月8日﹐他用堅不可摧的共和國“盾牌”﹐贏得了我國科技領域的最高獎項──國家最高科學技術獎。

  崢嶸歲月﹐矢志強軍報國

  “作為一名科技工作者﹐祗有始終不忘初心﹑心懷感恩﹐把個人理想與黨和國家的需要﹑民族的前途命運緊密聯繫在一起﹐才能有所成就﹑彰顯價值﹗”

  1937年10月﹐在一艘小船上﹐一個小生命呱呱墜地。因家中排行老七﹐取名“七虎”。

  那一年﹐淞滬會戰爆發﹐日本侵略者佔領上海。血腥的戰爭逼迫鄰近的江蘇昆山人民流離失所。在那個風雨飄搖的年代﹐錢七虎在母親逃難途中出生。

  解放後﹐依靠政府的助學金﹐錢七虎完成了中學學業。強烈的新舊社會對比﹐在他心中深深埋下了矢志報黨報國的種子。

  1954年8月﹐錢七虎邁進了哈爾濱軍事工程學院的大門﹐成為哈軍工組建後招收的第三期學生。18歲加入中國共產黨﹐從此開啟了他一心為黨﹑忠貞報國的壯麗人生。

  “當時防護工程專業沒人選﹐因為要跟黃土鐵鏟打交道﹐但是我始終服從組織分配﹐讓我學什麼就學什麼。”錢七虎說﹐大學六年他只回過一次家﹐年年都被評為優秀學員﹐是全年級唯一的全優畢業生。1960年﹐錢七虎又被選派到莫斯科古比雪夫軍事工程學院學習深造。

  1965年﹐錢七虎學成回國。從那時起﹐為國家鑄就堅不可摧的“地下鋼鐵長城”﹐就成了他畢生的事業追求。直到現在﹐82歲高齡的他仍堅持活到老學到老﹐孜孜不倦地為國家和軍隊貢獻智慧力量。

  “作為一名科技工作者﹐祗有始終不忘初心﹑心懷感恩﹐把個人理想與黨和國家的需要﹑民族的前途命運緊密聯繫在一起﹐才能有所成就﹑彰顯價值﹗”回顧自己八十餘年的人生歲月﹐從親身經歷被侵略欺凌的舊社會﹐到滿懷激情跨入中華民族偉大復興的新時代﹐從切身感受國家翻天覆地的滄桑巨變﹐到無數次在個人志願與組織需要時的無悔抉擇﹐錢七虎道出了自己的深切感受。

  科技支撐﹐建起鋼城堅盾

  在錢七虎看來﹐如果說核彈是軍事鬥爭中銳利的“矛”﹐那麼防護工程則是一面堅固的“盾”。經過長達十多年的研究﹐他和團隊為我國戰略工程裝上了“金鐘罩”。

  上世紀70年代初﹐戈壁深處的一聲巨響﹐荒漠昇起一片蘑菇雲……當人們歡呼慶賀之時﹐一群身著防護服的科研人員迅速衝進了核爆中心勘察爆炸現場﹐錢七虎便是其中一員。

  “世間萬物﹐相生相剋﹐有矛必有盾”。那個年代﹐我國面臨嚴峻核威脅環境。在錢七虎看來﹐如果說核彈是軍事鬥爭中銳利的“矛”﹐那麼防護工程則是一面堅固的“盾”。

  “防護工程是我們國家的地下鋼鐵長城﹐‘矛’昇級了﹐我們的‘盾’就要及時昇級。”從那時起﹐為國設計打不爛﹑炸不毀的“鋼城堅盾”成了他一生未曾動搖的目標。

  上世紀70年代初﹐飛機洞庫防護門的相關設計均採用手算的方式﹐計算精度差﹐效率低。錢七虎受命研究設計空軍大跨度機庫鋼筋混凝土防護門﹐率先引入了有限元計算方法﹐加班加點翻譯整理出十多萬字的外文資料﹐通過當時中國最大的晶體管電子計算機計算﹐設計出當時跨度最大﹑抗力最高的機庫大門。

  “當時﹐中國的武器裝備和美國蘇聯有差距﹐所以我們立足於‘防’。我主持設計計算的某空軍最大的地下機庫大門﹐跨度最大﹐抗力最高﹐能抵抗原子彈爆炸壓力最高的核爆炸衝擊波。”

  “矛”與“盾”總是在攻防對抗的進程中不斷碰撞出新的“火花”。特別是世界軍事強國開始研製精確制導鑽地彈﹐給防護工程造成了巨大威脅和挑戰。為此﹐錢七虎決定開展抗深鑽地武器防護的系統研究。通過鑽研已解密公開的前蘇聯地下核試驗等大量資料﹐經過近千次細緻的推導計算﹐他創造性地提出了建設深地下防護工程的總體構想﹐並帶領團隊開始了艱難的跋涉。

  功夫不負有心人。經過長達十多年的研究﹐他和團隊攻克了一個個難關﹐構建了破碎區受限內摩擦模型﹐研究了地衝擊誘發工程性地震的不可逆運動規律和深部施工災變孕育演化機理﹐為抗鑽地核武器防護工程的設計與建設提供了理論依據﹐也為我國戰略工程裝上了“金鐘罩”。

  獨具慧眼﹐再造地下新城

  “做科研工作﹐不能僅僅著眼當下看得見的事情﹐更應該站在國家的全局進行前瞻思考﹐哪些事情對國家和人民有利﹐我們的興趣和愛好就要向哪些事情聚焦。”

  “上世紀90年代初﹐‘城市病’問題並不突出﹐但錢老師就讓我研究地下空間﹐當時我還有點無法理解。”回想起二十多年前的決定﹐錢七虎的博士生﹑陸軍工程大學陳志龍教授﹐至今仍十分敬佩導師的戰略眼光。

  當時﹐錢七虎敏銳地發現﹐國外一些大都市已經出現交通擁堵﹑空氣污染﹑城市水澇等問題﹐地上空間利用遠遠跟不上人口的增長。而中國城市的規劃建設並沒有充分開發利用地下空間﹐如何向地下要空間﹐讓城市更緊湊﹐這是錢七虎必須面對的科研新挑戰。

  錢七虎利用自己研究地下工程佔有大量國內外學術資料的優勢﹐開始從事相關研究工作﹐率先提出開發地下城市空間﹑發展城市地下物流等創新觀點﹐竭力為解決我國城市可持續發展問題出力獻策。

  上世紀末﹐錢七虎帶隊完成了中國工程院首個諮詢管理課題《21世紀中國城市地下空間利用發展戰略與對策》。“1999年錢院士首次提出開發利用城市地下空間的戰略﹐現在來看﹐他當時關於城市地下空間開發﹑地下快速路﹑地下物流等的理念依然是處於世界前沿的。”陳志龍說。

  2000年﹐他參與撰寫了我國第一部關於城市地下空間開發利用方面的專著《中國城市地下空間開發利用》﹔2004年﹐他開創了城市地上地下空間一體化規劃的理論體系和實踐探索﹐先後組織編制了全國20多個重點設防城市的地下空間規劃﹐有力促進了我國地下空間開發利用發展﹔他還主持了北京﹑深圳﹑南京﹑青島等十幾個城市地下空間規劃的評審工作。

  “做科研工作﹐不能僅僅著眼當下看得見的事情﹐更應該站在國家的全局進行前瞻思考﹐哪些事情對國家和人民有利﹐我們的興趣和愛好就要向哪些事情聚焦。”談及自己的經歷﹐錢七虎說得斬釘截鐵。

  矢志開拓﹐探秘深部岩體

  在他的不懈努力下﹐中國岩石力學與工程學會首次贏得國際岩石力學學會成立近半個世紀以來的大會主辦權。

  隨著科學技術的發展﹐人類向地球內部的探索愈加深入。

  現在﹐我國已經能在2500米的地下建水電站﹐在1000米深的地下建煤礦。但是在這樣的壓力下﹐岩石極易反彈﹐一開挖容易產生岩石爆炸(簡稱岩爆)﹐易造成人員傷亡。

  “建設某水電站時就發生過岩爆﹐出現了亡人事故。”這場事故讓錢七虎格外揪心﹐也給科學界提出了一個全新的課題﹕深部岩石力學與淺部完全不同﹐如不加以研究解決﹐將束縛人類探索地球深處的腳步。

  2000年﹐錢七虎開始帶領團隊研究深部岩土力學。錢七虎介紹說﹐作為岩土工程的一個分支學科﹐地震﹑大變形﹑岩爆等都是深部岩石力學所涉及﹑研究的內容。當前﹐深部岩石力學可廣泛應用在高層建設時土體爆炸壓密﹑地震波預報﹑頁岩氣開採等方面。

  “岩石要爆炸首先會裂開﹐也可能裂開了沒有爆炸﹐但可以據此進行預測。大連理工大學和中科院岩土力學研究所共同進行的試驗顯示﹐我們的微震監測預報準確率在80%以上﹐這已經很了不起了。”他說﹐過去國外對岩爆局限於定性研究﹐而中國學者則在應變型岩爆定量研究方面取得突破﹐“即將上馬的川藏鐵路﹐地質條件非常複雜﹐必然要開挖大量的隧道﹐我們可以利用岩爆研究成果﹐進行微爆探測﹐監測隧道挖掘的過程。”

  錢七虎認為﹐深部岩石力學學科的發展是由工程牽引的﹐而目前我國的大規模深部岩石工程建設比較多﹐所以中國最有條件引領國際岩石力學發展。

  在他的不懈努力下﹐中國岩石力學與工程學會首次贏得國際岩石力學學會成立近半個世紀以來的大會主辦權﹐在國際岩石力學學會現有的9個專業委員會中﹐有5名中國學者擔任主席。

  桃李不言﹐下自成蹊。對於中國在世界岩石工程領域的實力﹐國際岩石力學學會前主席J.A.Hudson教授這樣評價說﹕“無論是理論岩石力學﹐還是地面﹑地下岩石工程方面﹐中國正在引領全世界”。

  立德樹人﹐育才是最大課題

  對學生的論文﹐他總是不厭其煩﹐逐字逐句推敲。他常說﹐“我要是哪一天不批評你們了﹐就是對你們失望了。”

  滿頭白髮﹐和藹可親。這是錢七虎留給很多人的印象。

  然而﹐很多學生提起師從錢七虎的經歷﹐卻覺得是“痛苦而有收穫的煎熬”﹐因為經常會受到批評。對學生的論文﹐他總是不厭其煩﹐逐字逐句推敲。他常說﹐“我要是哪一天不批評你們了﹐就是對你們失望了。”

  “寫論文不能僅僅是為了拿到學位﹐你的科研成果是要運用到實踐中去的﹐來不得半點馬虎﹐理論和技術都要經得起實踐檢驗。”

  1996年﹐趙躍堂把自己的博士論文第7次修改完成交給導師錢七虎時﹐錢七虎正好動身去北京參加政協會議。半個月後﹐錢七虎開完會返回南京﹐趙躍堂從導師手裡拿回自己的論文時﹐發現上面寫滿了密密麻麻的小字﹐從觀點﹑公式到表格﹑數據﹐200多頁的論文幾乎每頁都有增減和修改。在錢七虎的嚴格要求下﹐趙躍堂的論文先後做了4次大的調整。

  學術研究中﹐錢七虎從不爭名爭利。學生們有時寫的文章要署他的名﹐他規定﹕凡是署他名的文章必須經他審閱﹐凡非他執筆的﹐一律不許署他第一。有一次﹐一名學生發表論文未經他審稿而署了他的名﹐事後錢七虎對該學生進行了嚴厲的批評。

  數十年來﹐錢七虎創建了我國防護工程學科和人才培養體系﹐培養了長江學者﹑傑青﹑勘察設計大師等大批優秀人才﹐先後共指導博士研究生55名﹐博士後40名﹐幫帶10余名國家級科技人才。

  “耄耋之年自有狂﹐固北疆﹐戰南洋。磨劍數載﹐建萬里國防。黃卷青燈伏書案﹐披繁星﹐戴驕陽。三尺講臺八千日﹐傳師道﹐育儒將。十步芳草﹐立中外首榜。謀無不當舉有功﹐鑄利刃﹐斷金剛。”聽聞導師獲獎的消息﹐錢七虎的學生呂亞茹寫下了這首詞。

  她說﹐她慶幸人生遇到了大師﹐讓她找到了前進的方向。(記者 張 曄)

[責編﹕張佳興]

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