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    科學家精神 | 執著科學路 躬耕育桃李——記中國工程院院士錢鳴高
    發布時間: 2022年6月1日
    來源: 當代礦工

    "扶犁躬耕六十載,一直在科學探索的道路上執著追求,在人才培養的道路上辛勤耕耘,創造了礦山壓力與控制領域的數個第一,書寫了我國煤炭采礦科技的輝煌篇章……"這是四川大學校長謝和平院士在錢鳴高院士八十壽辰慶典上的致辭中說的一段話。
    錢鳴高,著名礦山壓力專家,采礦工程專家,中國工程院院士,中國礦業大學教授,博士生導師,中國礦山壓力與巖層控制學科的主要奠基人之一。在他80多年的人生歷程中,雖歷經磨難卻砥礪前行,始終與嚴謹求實相伴,與擔當奉獻相隨,執著探索科學路,躬耕沃土育桃李,把全部心血都奉獻給了祖國的煤炭科學事業,為我國煤炭工業的發展作出了卓越貢獻。在前不久中國煤炭學會組織開展的全國煤炭行業科技工作者日北京主會場活動上,我們有幸見到了已經85歲高齡的錢鳴高院士,并深切感受了他在科學研究與人才培養道路上從未停下的步伐。


    苦難童年 立志科學報國


    1932年12月11日,錢鳴高出生在江蘇無錫新瀆橋鎮的一個普通的家庭,父親是錫澄長途汽車公司的職員,薪水雖然不高,卻能讓一家人不必為衣食煩憂。然而,這平靜的生活卻在他5歲時被一連串的厄運擊得粉碎。1937年,抗日戰爭爆發,也是在那一年,他的父親因患肺結核過早地去世,家庭一下子失去了主要經濟來源。自此,他便失去了幸福的童年,掉入了民族災難與家庭貧困的煉獄之中。
    在日本侵略者的鐵蹄下,錢鳴高親眼目睹了日本侵略者對中國人民的蹂躪與殺戮,民族自尊心受到極大的傷害,也在幼小的心靈里埋下了反抗的種子。"日本侵略者還對學生進行奴化教育,強迫學生學習日文。但是當時學生拒絕學習日文,把學習日文看作是一種恥辱,常常用學習英文作為反抗。"錢鳴高院士說,"我在小鎮讀初中時,抗戰還沒有勝利。那時每天上課,我們一聽說日本人來了,就趕緊收起課本,把日文書拿出來裝模作樣,等日本人走了,我們才能繼續學習。剛剛懂事的我從那時起開始受到'科學救國'思想的影響,我堅信,國家的興盛必須走發展重工業的道路。"
    就這樣,錢鳴高在家鄉完成了小學與初中的學習,而且每年都以優異的成績獲得獎學金。
    1945年日本投降,當時正在讀初中的錢鳴高滿心歡喜,認為從此可以過上好日子了,但是腐敗的國民黨政府并沒有給中國人民帶來幸福,也沒有獲得戰勝國應有的地位,老百姓仍然生活在水深火熱之中。1947年初中畢業后,錢鳴高考入了當時著名的蘇州中學??墒?,當時家里能供他讀完高中已經很不容易了,讀完高中后又將何去何從?這讓錢鳴高感到茫然。
    就在錢鳴高高中即將畢業的時候,蘇州解放了,這讓他得到了上大學的機會。
    1950年的春天,東北工學院在上海招生。錢鳴高和幾個同學向往東北是國家的重工業基地,因此沒有跟家里人商量便獨自決定報考東北工學院。由于在中學讀書時喜歡物理,因此他報考了機械系,
    并順利通過了考試。同年4月,他和其他被錄取的同學一起踏上了由上海開往東北的列車,抵達重工業基地--撫順。入學后不久,學校組織學生參觀撫順煤都,龍鳳礦豎井和老虎臺礦斜井的巨型提升設備,還有撫順西露天煤礦開采近百米厚煤層的壯觀場景,使出生在江南水鄉的錢鳴高激動不已。當時國家發出"哪里需要到哪里,哪里艱苦到哪里"的號召,學校也號召大家改學采礦專業,而且學習可以免費。
    采礦是個艱苦的行業,但錢鳴高卻認為,艱苦并不可怕,只有艱苦的地方才是沒有被開墾過的地方,才有可能開創出新的天地。這個信念堅定了他的從事采礦事業的決心和信心。他更認為這就是興國之路,來東北工學院就要學采礦,如果要學機械就不如去清華大學了。于是他改學了采礦專業,從此與采礦事業結下了不解之緣。


    寒窗苦讀 堅實科研基礎


    在東北工學院的第一個冬天,剛好趕上抗美援朝戰爭,學校由撫順遷至長春,在那里度過了一個極其寒冷的冬天。錢鳴高在街頭小攤上買了一頂能遮住耳朵的棉帽子,穿的是學校發的棉襖,冷得受不了只能在腰間多束了一根腰帶,在腳上包上裹腳絨布。就是在這樣的條件下,他還為志愿軍獻過血,而且學習依舊勤奮。而有些同去的南方同學,卻因為不適應冰天雪地的氣候條件和高粱玉米的飲食習慣以及艱苦的學習環境而退學返鄉了。
    次年夏天,抗美援朝戰爭結束,學校又搬回了沈陽老校區。
    上大學期間,錢鳴高和同學們整個假期都是在礦上實習,期間到過雞西、遼源和撫順,有時還是以工人身份到礦井進行三班倒作業。在進行巷道掘進實習時,為了提高效率,他們自己布置炮眼,自己裝藥,放炮后不顧濃濃的炮煙去測量爆破效果。
    新中國成立前,我國的采礦科學事業幾近空白,開灤、撫順等幾個著名的礦山都是由外國人開辦的,學校的教材也就是英文版的采礦手冊。新中國成立后,我國采礦工業由學英美轉向學蘇聯,學校一律改學俄文,很多教科書也是俄文原版的,學校還請來蘇聯專家講授課程,錢鳴高被選為聽課的學生之一。蘇聯專家用俄語講課,開始大家都聽不懂,但他把講課內容的重點寫在黑板上,大家就明白了。這也迫使錢鳴高學會自學,并在學習中進行獨立思考。與此同時,他廣泛閱讀俄文雜志,在此基礎上學會了作讀書報告,將俄文雜志上有關專題總結成文,而后向同學們作報告,深受同學們的歡迎,老師也常常參加。
    由于在大學期間成績優異以及所表現出來的對科學的獨立探索能力,錢鳴高畢業后被分配到北京礦業學院這一全國礦業界最高學府進行研究生學習,師從張正平教授及蘇聯專家洛莫夫教授。他非常珍惜繼續深造的機會,刻苦學習,全身心地投入到科學研究中。在阜新煤礦調研期間,由于生活條件和科研條件的限制,他身患腹瀉,仍堅持下井測定數據。長期的學業負擔、艱苦的工作條件、繁重的科研任務,使他的身體一直處于超負荷運轉狀態。
    1956年初,剛從阜新高德8坑完成科研任務后回到北京的錢鳴高經醫院檢查,確診患上了空洞型肺結核。這種病在過去是很難治愈的,即使在20世紀50年代初仍然是一種頑癥。幾經周折,學校把他送到了北京的"亞非學生療養院",用當時較為先進的治療方法進行了近半年的治療與療養,他的病情才得到緩解。

    嚴謹悟道 攀登科技高峰


    1957年,錢鳴高病愈出院。由于蘇聯專家撤回,經組織研究決定,他由研究生轉為助教,繼續留校任教,科研方向是當時直接影響煤礦安全生產的礦山壓力及其控制。
    眾所周知,采礦是一門實踐性很強的科學,要求研究者不斷深入現場,同時又要具備扎實的基礎理論知識,這樣才能在實踐過程中將千變萬化的現象提煉成反映事物本質的力學模型。
    在錢鳴高的學習生涯中,尤其是在研究生學習階段,是他的導師將他引入采礦科學殿堂之門,并教會他做學問的一些方法。一開始,他更多地套用這些方法進行科學研究,即主要由現場實測到實驗室研究,注重事物規律性的探討,很少考慮如何解決實際問題。每當對一些現象能作出一定的解釋時,他時常陶醉于自我欣賞之中。然而,一次與開灤趙各莊礦總工程師的談話,使他認識到了完成"實踐-理論-再實踐"全過程的重要性。在開灤趙各莊礦,經過長時間的實測,他得到了開采過程中礦山壓力變化的一些規律,便將研究結果向趙各莊礦總工程師匯報,滿以為能得到好評,可得到的回答卻是:"談得不錯,但如何解決我礦現在面臨的實際問題?"由此他明白了科學研究的根本在于利用這些規律去解決實際問題。
    1958年以后,錢鳴高開始深入到阜新、開灤、陽泉、大同等礦區第一線進行技術革新,置身于工人、工程技術人員中間,不僅豐富了對礦山壓力控制的感性認識,更深刻理解了理論是從實踐中提煉出來的,也要到實踐中去檢驗真偽的道理。
    1978年,黨的十一屆三中全會召開,神州大地迎來了科學的春天。在黨中央國務院的關心下,中國礦業大學在江蘇徐州選擇了新校址,建設了當時全國少有的美麗校園,這也為錢鳴高全身心地投入采礦科學的研究探索提供了條件。
    當時,我國煤礦生產中事故頻繁,百萬噸死亡率很高,其中一個重要的原因就是工作面長時期沒有實現機械化,大量采用單體支架,因此冒頂事故不斷。為此,錢鳴高和他的團隊開始研究如何防治煤礦工作面冒頂的問題。在對各種類型巖層進行大
    1957年,錢鳴高病愈出院。由于蘇聯專家撤回,經組織研究決定,他由研究生轉為助教,繼續留校任教,科研方向是當時直接影響煤礦安全生產的礦山壓力及其控制。
    眾所周知,采礦是一門實踐性很強的科學,要求研究者不斷深入現場,同時又要具備扎實的基礎理論知識,這樣才能在實踐過程中將千變萬化的現象提煉成反映事物本質的力學模型。
    在錢鳴高的學習生涯中,尤其是在研究生學習階段,是他的導師將他引入采礦科學殿堂之門,并教會他做學問的一些方法。一開始,他更多地套用這些方法進行科學研究,即主要由現場實測到實驗室研究,注重事物規律性的探討,很少考慮如何解決實際問題。每當對一些現象能作出一定的解釋時,他時常陶醉于自我欣賞之中。然而,一次與開灤趙各莊礦總工程師的談話,使他認識到了完成"實踐-理論-再實踐"全過程的重要性。在開灤趙各莊礦,經過長時間的實測,他得到了開采過程中礦山壓力變化的一些規律,便將研究結果向趙各莊礦總工程師匯報,滿以為能得到好評,可得到的回答卻是:"談得不錯,但如何解決我礦現在面臨的實際問題?"由此他明白了科學研究的根本在于利用這些規律去解決實際問題。
    1958年以后,錢鳴高開始深入到阜新、開灤、
    量實測后,他得出這樣的結論,巖體中堅硬巖層的破斷及破斷后行為是影響工作面礦山壓力及開采后整個巖層移動特征的核心,并提出破斷后巖塊互相咬合再次形成"結構"的可能性,而后應用結構力學破解了這種結構,稱之為"砌體梁",隨后又研究了結構穩定的條件。由此,很多礦山壓力現象都可以得到科學的解釋,該力學模型也在現場實測中得到證實。在分析這種結構的特性與穩定性后,錢鳴高繼續研究老頂四周為彈性基礎"堅硬巖層板"的破斷規律及其斷前發出的信息,又發展了支護質量監測及頂板來壓預測實用工程技術,有效解決了頂板事故造成的安全問題。
    1980年,錢鳴高被選派到德國埃森采礦研究中心訪問考察,這對他以后在科學研究上與世界接軌起到了極為重要的作用。在德國考察的3個月中,他比較全面地了解了德國在巖層控制方面的理論和先進技術。
    1982年,在英國紐卡斯爾大學國際巖層力學討論會上,錢鳴高的論文《巖壁開采上覆巖層活動規律及其在巖層控制中的應用》得到了與會科學家的高度評價。大會主席稱贊該文"給人們留下深刻印象,為大會作出了貢獻",而后還被一些文章所引用,并被有些學者稱之為"鳴高模型",由此得到了學術界公認,把中國的礦壓研究推進到國際先進水平。
    1985年,錢鳴高重訪德國,期間參觀了韋斯伐里亞支架廠。廠方經理在展示廳里放映他們的產品,并介紹其中幾個型號的支架已經出口中國。錢鳴高告訴德方,有一個型號的支架在中國的煤礦生產中損壞嚴重,該廠總工程師立刻滔滔不絕地大談支架應如何操作才不至于損壞,顯然是認為支架的損壞是由于中國工人操作不當造成的。錢鳴高針對這個型號支架的力學特性、在特定條件下的"支架-圍巖"適應性以及造成損壞的原因作了全面系統的分析,此時那位總工程師再也不做聲了。
    1989年至1997年間,錢鳴高先后到俄羅斯、美國、西班牙、比利時、荷蘭、澳大利亞、印度等國講學、作報告或交流論文,并在第十一屆巖層控制國際會議上當選組織委員和執行主席。
    鑒于在巖層控制理論與技術方面取得的卓越成就和作出的突出貢獻,1995年,錢鳴高當選中國工程院院士。
    20世紀90年代中期,隨著對巖層控制科學研究的不斷深入,為了解決采動對環境的影響,錢鳴高院士和他的團隊提出了"關鍵層"理論,用力學的方法求解采動后巖體內部的應力場和裂隙場的改變,由此對采場礦壓、開采沉陷、采動巖體中水和
    瓦斯運移形成統一認識和完整的力學描述。上述研究成果在而后的巖層穩定控制和瓦斯抽中采得到了廣泛的認可和應用。
    雖然已是花甲之年,但錢鳴高院士依然堅持長期到現場調查研究。有一次,他帶領學生在陽泉下井調研,由于過度勞累,在爬完兩個上山后昏倒在鐵軌上,他的臉上至今還有當時受傷留下的疤痕。
    隨著機械化開采的發展,我國煤炭開采規模越來越大,地面塌陷、水系受損、空氣污染等對環境的破壞也越來越嚴重。為此,錢鳴高院士和他團隊在采動引起巖層運動理論的基礎上,提出了"采動巖體力學"的概念和以控制"關鍵層"為基礎的煤礦"綠色開采"技術。國際采礦專家A.K.Ghose評價這一技術成果時說:"這些技術為減少采礦對環境的破壞提供了方向,有望改變煤礦開采是環境掠奪者的形象。"
    從2006年開始,錢鳴高院士和他的團隊又提出了"科學采礦"的理念:在保證安全、保護環境和珍惜資源的前提下高效采出煤炭。自2007年以來,煤炭行業已多次召開全國性科學采礦學術研討會,"科學采礦"理念已被學術界和工程技術人員廣泛關注。


    心懷摯愛 育得桃李滿園


    "煤炭行業還有太多的技術難點有待解決,急需大量人才。要培養一支懂科技、經濟和管理的人才隊伍來推動煤炭行業的可持續發展。我國地質條件復雜造成煤炭開采難度大,社會應該在煤炭科技方面付出更大的努力。行業需要人才,人才需要事業心,這樣才能提升我們行業的社會形象??梢哉f,采礦工作者的事業心是煤炭行業的靈魂。"錢鳴高院士如是說。
    自1954年到北京礦業學院進行研究生學習,1957年任教以來,錢鳴高歷任北京礦業學院助教、講師,四川礦業學院講師、副教授,中國礦業大學副教授、教授、采礦工程系系主任,北京礦業學院、四川礦業學院、中國礦業大學礦山壓力實驗室主任、研究室主任、采礦系系主任,煤炭工業礦山壓力中心站站長,一直沒有離開三尺講臺。他把對祖國的熱愛、對科學的摯愛、對煤炭工業的鐘愛融入教育事業,辛勤耕耘數十載,育得桃李滿園香:他于1962年培養出我國煤炭系統第一位采礦工程研究生;1983年晉升為教授,同年6月加入中國共產黨;1984年被評為首批國家有突出貢獻專家,并由國務院學位委員會地、礦、油學科組評為我國煤炭系統采礦工程專業第一位博士生導師,同年被任命為該學位委員會學科評審組成員;1987年,他培養出了我國煤炭系統采礦工程專業第一位博士研究生,同年出任中國礦業大學采礦工程系系主任,領導的采礦工程學科被評為國家級重點學科。
    教書育人,錢鳴高院士始終堅持言傳身教、甘為人梯,把自己全部的知識情感都投入到開拓學生思想、啟迪學生智慧當中,還經常親自帶著學生下井實踐。學生從他那里獲得的不僅是知識,更是感動和力量。如今,雖然年事已高,但他還會不定期地舉辦講座,利用一切機會為培養人才盡心竭力。
    在為師為范的道路上,錢鳴高院士始終堅持包容并蓄、寬厚待人、淡泊名利,對青年教師更是傾力相助、大力提攜,手把手地教會大家如何做學問、如何做科研、如何申請項目,對大家的學術爭論更是表現出了極大的歡迎。如今,他已是桃李滿天下,很多學生已經成長為院士,或者是我國煤炭行業、國內外大學及科研機構的中堅力量。
    "從事科學研究要有虔誠地進入科學殿堂的精神,才能排除名利的干擾,才能逐步形成正確的思路。而正確的思路源于實踐,創新的靈感源于對前人知識的匯集與現實的碰撞,研究的成果也必須得到實踐的檢驗。因此我堅持認為,科學研究是一個'實踐-理論-再實踐'的完整過程,同時要保持勤奮,勤于實踐、勤于學習、勤于思考、勤于總結,四方面缺一不可。在科學研究過程中還要注意'整體-局部''森林-樹木''現象-本質'的關系,這樣才能少走彎路,避免鉆牛角尖。"錢鳴高院士如此告誡青年學子。


    矢志不渝 情系行業發展


    回顧錢鳴高院士走過路,用"功成名就"四個字來形容,一點都不為過。他用不懈的探索換來了令世人矚目的成績:"砌體梁"學說被收錄于《中國大百科全書》,并作為基本理論編入教科書,為高等礦業院校廣泛采用;編寫了《礦山壓力與巖層控制》《巖層控制的關鍵層理論》《巖層控制與煤炭科學開采文集》《采煤學》等著作10部,發表論文140余篇;獲得了1項國家自然科學獎、2項國家科技進步獎、17項省部級獎,并成為國家首批特殊津貼獲得者;1984年被評為首批國家有突出貢獻的中青年專家;1991年獲"江蘇省勞動模范"稱號;1994年獲中國科學技術發展基金會孫越崎科技教育基金"能源大獎";1995年當選中國工程院院士;1996年獲全國五一勞動獎章;2000年獲"全國先進工作者"稱號;2007年被選為全國煤炭學會名譽理事長……這些成績,不僅僅是他個人的榮譽,更是煤礦開采成為一門科學時代到來的標志和象征。
    按理說,取得如此成就已經足慰平生,可以安享晚年了,但是錢鳴高院士卻始終不忘科學報國之初心,一直關注我國煤炭工業的發展,關注煤炭科技人才的成長,積極為煤炭行業的轉型發展發聲。
    面對煤炭行業去產能的艱巨任務和環境保護大氣治理的巨大壓力,面對全社會對煤炭行業的責難,他在《煤炭的黃金十年到能源革命與行業人才培養》一文中提出:煤炭革命是最近提出來的,這就必然要問煤炭做錯了什么?近十幾年來,為了滿足國家經濟發展的能源需要,煤炭產量每年以2億噸的速度增長,滿足了需要,這是很不容易的事。過度使用煤炭,超出了環境容量,這是能源規劃中沒有預料到的,表示國家綜合環境科技能力缺乏,因此提出要在消費、供給、科技和體制上進行革命,是針對全社會的,顯然煤炭是受害者……"控煤"和"去煤化",使煤炭產能嚴重過剩,行業經濟形勢下滑,掉進了"冰窟窿",全國70%的煤炭企業虧損,550萬煤炭礦工大部分處于貧困線上,現在社會不僅不同情,還繼續對整個煤炭行業進行責備、責難……顯然這些責備有失公允。但也應該看到,我們對環境容量和資源研究不清,目前我們還不具備"科學消費"40億噸煤炭的科學技術和管理水平。因此說,煤炭行業為了滿足國家的需要盡了自己的能力,但自身應該研究問題產生的原因,作為煤炭人應該深刻反思這一過程,從而吸取教訓。
    錢鳴高院士的表述,既反映了煤炭行業為國家經濟建設作出的重大貢獻,又分析了導致環境污染的各方責任,同時提出了煤炭工業發展面臨的問題以及煤炭人要承擔的責任,令人耳目一新。
    在首個全國煤炭行業科技工作者日北京主會場活動上,錢鳴高院士作了《能源發展對煤炭行業的影響兼談人才建設》的主題報告,對煤炭科技人才的培養工作作了這樣的闡釋:高校是人才培養的基地,關注學校各類人才的培養,造就一流的科學家和學術領軍人物是學校的責任。作為行業特色明顯的高校,我們尤其要保持和突出行業相關的高水平學科的權威性,推出學術領軍人物。例如我們是礦業高等學府,就需要明確并保持采礦、安全等專業的學術地位。中國礦業大學的礦業學科要在全國乃至國際上有高度,才能配得上世界一流礦業高等學府之名。采礦和安全等專業必須要在學術上保持龍頭的位置,需要不斷地有拔尖人才真正投入到礦業學科的研究中去,需要在學術上有影響力的優秀學術帶頭人引領學科的發展,保持中國礦業大學相關專業在我國的權威性……對于具有特色的研究型大學,重點是培養優秀的學科學術帶頭人,學校領導,尤其是基層領導要更多地關注、關心"千里馬",為使他們成為學科學術帶頭人而加以培養,盡可能地為其創造有利的條件……優秀的學術帶頭人,本身應該具備一定的基本素質,做研究要有思路,能找準方向,明確研究重點;學科帶頭人既要有由于學術成就和學科地位形成的自信心,又要不斷地學習,能夠很好地團結更多的優秀人才,形成氛圍良好的學術團隊,能夠站在學科的制高點流暢而又言簡意賅地表達研究的重點和意義;優秀的學科帶頭人不僅要會研究,更要甘于寂寞,真正把做好學問、在科學領域中創新作為自己的第一快樂。
    明確的人才隊伍建設定位,系統的人才培養環境思考,精準的人才成長成才標準,彰顯了這位耄耋老人情系煤炭科技事業,關注煤炭科技人才培養,期待煤炭工業轉型升級、持續發展的炙熱情懷。
    談到自己,錢鳴高院士卻十分低調。"有人說我是我國礦山壓力與巖層控制學科的奠基人,我自己從來沒有這么認為過,取得了一些成績只是因為這個科研方向在我研究之前,尤其是在新中國成立前,基本是一片空白。"老人接著說,"煤炭行業的確比較艱苦,研究出成果不容易,這一點希望能得到社會的理解。我們的科研人員搞科研,一定要勤奮,有嚴謹的學風,胸懷大志,耐得住寂寞,兢兢業業做事,切忌浮躁。我希望通過煤炭科技工作者和社會的努力,使煤炭早日脫離高危行業,使煤炭行業成為社會歡迎的行業,能夠聚集高級科技人才的行業。我希望自己和廣大煤炭科研人員一起,利用有限的人生,使科學研究以最高的效率,像接力一樣不斷傳承下去,以達到科學的頂峰,造福于人類。"

     

    久久久综合

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