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执著科学路 躬耕育桃李 ——记中国工程院院士钱鸣高
发布时间:2018-06-14

  "扶犁躬耕六十载,一直在科学探索的道路上固执追求,在人才培养的道路上辛勤耕耘,创造了矿山压力与控制领域的数个第一,书写了我国ca88采矿科技的辉煌篇章,"这是四川大学校长谢和平院士在钱鸣高院士八十寿辰庆典上的致辞中说的一段话。
  钱鸣高,着名矿山压力专家,采矿工程专家,中国工程院院士,中国矿业大学教授,博士生导师,中国矿山压力与岩层控制学科的主要奠基人之一。在他80多年的人生历程中,虽历经磨难却砥砺前行,始终与严谨求实相伴,与担当奉献相随,固执探索科学路,躬耕沃土育桃李,把全部心血都奉献给了祖国的ca88科学事业,为我国ca88工业的发展作出了卓越贡献。在前不久ca88手机版登录网页组织开展的全国ca88行业科技工编辑日北京主会场活动上,大家有幸见到了已经85岁高龄的钱鸣高院士,并深切感受了他在科学研究与人才培养道路上从未停下的步伐。
  苦难童年
  立志科学报国
  1932年12月11日,钱鸣高出生在江苏无锡新渎桥镇的一个普通的家庭,父亲是锡澄长途汽车企业的职员,薪水虽然不高,却能让一家人不必为衣食烦忧。然而,这平静的生活却在他5岁时被一连串的厄运击得粉碎。1937年,抗日战争爆发,也是在那一年,他的父亲因患肺结核过早地去世,家庭一下子失去了主要经济来源。自此,他便失去了幸福的童年,掉入了民族灾难与家庭贫困的炼狱之中。
  在日本侵略者的铁蹄下,钱鸣高亲眼目睹了日本侵略者对中国人民的蹂躏与杀戮,民族自尊心受到极大的伤害,也在幼小的心灵里埋下了反抗的种子。"日本侵略者还对学生进行奴化教育,强迫学生学习日文。但是当时学生拒绝学习日文,把学习日文看作是一种耻辱,常常用学习英文作为反抗。"钱鸣高院士说,"我在小镇读初中时,抗战还没有胜利。那时每天上课,大家一听说日本人来了,就赶紧收起课本,把日文书拿出来装模作样,等日本人走了,大家才能继续学习。刚刚懂事的我从那时起开始受到'科学救国'思想的影响,我坚信,国家的兴盛必须走发展重工业的道路。"
  就这样,钱鸣高在家乡完成了小学与初中的学习,而且每年都以优异的成绩获得奖学金。
  1945年日本投降,当时正在读初中的钱鸣高满心欢喜,认为从此可以过上好日子了,但是腐败的国民党政府并没有给中国人民带来幸福,也没有获得战胜国应有的地位,老百姓仍然生活在水深火热之中。1947年初中毕业后,钱鸣高考入了当时着名的苏州中学。可是,当时家里能供他读完高中已经很不容易了,读完高中后又将何去何从?这让钱鸣高感到茫然。
  就在钱鸣高高中即将毕业的时候,苏州解放了,这让他得到了上大学的机会。
  1950年的春天,东北工学院在上海招生。钱鸣高和几个同学向往东北是国家的重工业基地,因此没有跟家里人商量便独自决定报考东北工学院。由于在中学读书时喜欢物理,因此他报考了机械系,并顺利通过了考试。同年4月,他和其他被录取的同学一起踏上了由上海开往东北的列车,抵达重工业基地--抚顺。入学后不久,学校组织学生参观抚顺煤都,龙凤矿竖井和老虎台矿斜井的巨型提升设备,还有抚顺西露天煤矿开采近百米厚煤层的壮观场景,使出生在江南水乡的钱鸣高激动不已。当时国家发出"哪里需要到哪里,哪里艰苦到哪里"的号召,学校也号召大家改学采矿专业,而且学习可以免费。
  采矿是个艰苦的行业,但钱鸣高却认为,艰苦并不可怕,只有艰苦的地方才是没有被开垦过的地方,才有可能开创出新的天地。这个信念坚定了他的从事采矿事业的决心和信心。他更认为这就是兴国之路,来东北工学院就要学采矿,如果要学机械就不如去清华大学了。于是他改学了采矿专业,从此与采矿事业结下了不解之缘。
  寒窗苦读
  坚实科研基础
  在东北工学院的第一个冬天,刚好赶上抗美援朝战争,学校由抚顺迁至长春,在那里度过了一个极其冰冷的冬天。钱鸣高在街头小摊上买了一顶能遮住耳朵的棉帽子,穿的是学校发的棉袄,冷得受不了只能在腰间多束了一根腰带,在脚上包上裹脚绒布。就是在这样的条件下,他还为志愿军献过血,而且学习依旧勤奋。而有些同去的南方同学,却因为不适应冰天雪地的气候条件和高粱玉米的饮食习惯以及艰苦的学习环境而退学返乡了。
  次年夏天,抗美援朝战争结束,学校又搬回了沈阳老校区。
  上大学期间,钱鸣高和同学们整个假期都是在矿上实习,期间到过鸡西、辽源和抚顺,有时还是以工人身份到矿井进行三班倒作业。在进行巷道掘进实习时,为了提高效率,他们自己布置炮眼,自己装药,放炮后不顾浓浓的炮烟去测量爆破效果。
  新中国成立前,我国的采矿科学事业几近空白,开滦、抚顺等几个着名的矿山都是由外国人开办的,学校的教材也就是英文版的采矿手册。新中国成立后,我国采矿工业由学英美转向学苏联,学校一律改学俄文,很多教科书也是俄文原版的,学校还请来苏联专家讲授课程,钱鸣高被选为听课的学生之一。苏联专家用俄语讲课,开始大家都听不懂,但他把讲课内容的重点写在黑板上,大家就明白了。这也迫使钱鸣高学会自学,并在学习中进行独立思考。与此同时,他广泛阅读俄文杂志,在此基础上学会了作读书报告,将俄文杂志上有关专题总结成文,而后向同学们作报告,深受同学们的欢迎,老师也常常参加。
  由于在大学期间成绩优异以及所表现出来的对科学的独立探索能力,钱鸣高毕业后被分配到北京矿业学院这一全国矿业界最高学府进行研究生学习,师从张正平教授及苏联专家洛莫夫教授。他非常珍惜继续深造的机会,刻苦学习,全身心地投入到科学研究中。在阜新煤矿调研期间,由于生活条件和科研条件的限制,他身患腹泻,仍坚持下井测定数据。长期的学业负担、艰苦的工作条件、繁重的科研任务,使他的身体一直处于超负荷运转状态。
  1956年初,刚从阜新高德8坑完成科研任务后回到北京的钱鸣高经医院检查,确诊患上了空洞型肺结核。这种病在过去是很难治愈的,即使在20世纪50年代初仍然是一种顽症。几经周折,学校把他送到了北京的"亚非学生疗养院",用当时较为先进的治疗方法进行了近半年的治疗与疗养,他的病情才得到缓解。
  严谨悟道
  攀登科技高峰
  1957年,钱鸣高病愈出院。由于苏联专家撤回,经组织研究决定,他由研究生转为助教,继续留校任教,科研方向是当时直接影响煤矿安全生产的矿山压力及其控制。
  众所周知,采矿是一门实践性很强的科学,要求研究者不断深入现场,同时又要具备扎实的基础理论常识,这样才能在实践过程中将千变万化的现象提炼成反映事物本质的力学模型。
  在钱鸣高的学习生涯中,尤其是在研究生学习阶段,是他的导师将他引入采矿科学殿堂之门,并教会他做知识的一些方法。一开始,他更多地套用这些方法进行科学研究,即主要由现场实测到实验室研究,注重事物规律性的探讨,很少考虑如何解决实际问题。每当对一些现象能作出一定的说明时,他时常陶醉于自我欣赏之中。然而,一次与开滦赵各庄矿总工程师的谈话,使他认识到了完成"实践-理论-再实践"全过程的重要性。在开滦赵各庄矿,经过长时间的实测,他得到了开采过程中矿山压力变化的一些规律,便将研究结果向赵各庄矿总工程师汇报,满以为能得到好评,可得到的回答却是:"谈得不错,但如何解决我矿现在面临的实际问题?"由此他明白了科学研究的根本在于利用这些规律去解决实际问题。
  1958年以后,钱鸣高开始深入到阜新、开滦、阳泉、大同等矿区第一线进行技术革新,置身于工人、工程技术人员中间,不仅丰富了对矿山压力控制的感性认识,更深刻理解了理论是从实践中提炼出来的,也要到实践中去检验真伪的道理。
  1978年,党的十一届三中全会召开,神州大地迎来了科学的春天。在党中央国务院的关心下,中国矿业大学在江苏徐州选择了新校址,建设了当时全国少有的美丽校园,这也为钱鸣高全身心地投入采矿科学的研究探索提供了条件。
  当时,我国煤矿生产中事故频繁,百万吨死亡率很高,其中一个重要的原因就是工作面长时期没有实现机械化,大量采用单体支架,因此冒顶事故不断。为此,钱鸣高和他的团队开始研究如何防治煤矿工作面冒顶的问题。在对各种类型岩层进行大量实测后,他得出这样的结论,岩体中坚硬岩层的破断及破断后行为是影响工作面矿山压力及开采后整个岩层移动特征的核心,并提出破断后岩块互相咬合再次形成"结构"的可能性,而后应用结构力学破解了这种结构,称之为"砌体梁",随后又研究了结构稳定的条件。由此,很多矿山压力现象都可以得到科学的说明,该力学模型也在现场实测中得到证实。在分析这种结构的特性与稳定性后,钱鸣高继续研究老顶四周为弹性基础"坚硬岩层板"的破断规律及其断前发出的信息,又发展了支护质量监测及顶板来压预测实用工程技术,有效解决了顶板事故造成的安全问题。
  1980年,钱鸣高被选派到德国埃森采矿研究中心访问考察,这对他以后在科学研究上与世界接轨起到了极为重要的作用。在德国考察的3个月中,他比较全面地了解了德国在岩层控制方面的理论和先进技术。
  1982年,在英国纽卡斯尔大学国际岩层力学讨论会上,钱鸣高的论文《岩壁开采上覆岩层活动规律及其在岩层控制中的应用》得到了与会科学家的高度评价。大会主席称赞该文"给人们留下深刻印象,为大会作出了贡献",而后还被一些文章所引用,并被有些学者称之为"鸣高模型",由此得到了学术界公认,把中国的矿压研究推进到国际先进水平。
  1985年,钱鸣高重访德国,期间参观了韦斯伐里亚支架厂。厂方经理在展示厅里放映他们的产品,并先容其中几个型号的支架已经出口中国。钱鸣高告诉德方,有一个型号的支架在中国的煤矿生产中损坏严重,该厂总工程师立即滔滔不绝地大谈支架应如何操作才不至于损坏,显然是认为支架的损坏是由于中国工人操作不当造成的。钱鸣高针对这个型号支架的力学特性、在特定条件下的"支架-围岩"适应性以及造成损坏的原因作了全面系统的分析,此时那位总工程师再也不做声了。
  1989年至1997年间,钱鸣高先后到俄罗斯、美国、西班牙、比利时、荷兰、澳大利亚、印度等国讲学、作报告或交流论文,并在第十一届岩层控制国际会议上当选组织委员和实行主席。
  鉴于在岩层控制理论与技术方面取得的卓越成就和作出的突出贡献,1995年,钱鸣高当选中国工程院院士。
  20世纪90年代中期,随着对岩层控制科学研究的不断深入,为了解决采动对环境的影响,钱鸣高院士和他的团队提出了"关键层"理论,用力学的方法求解采动后岩体内部的应力场和裂隙场的改变,由此对采场矿压、开采沉陷、采动岩体中水和瓦斯运移形成统一认识和完整的力学描述。上述研究成果在而后的岩层稳定控制和瓦斯抽中采得到了广泛的认可和应用。
  虽然已是花甲之年,但钱鸣高院士依然坚持长期到现场调查研究。有一次,他带领学生在阳泉下井调研,由于过度劳累,在爬完两个上山后昏倒在铁轨上,他的脸上至今还有当时受伤留下的疤痕。
  随着机械化开采的发展,我国ca88开采规模越来越大,地面塌陷、水系受损、空气污染等对环境的破坏也越来越严重。为此,钱鸣高院士和他团队在采动引起岩层运动理论的基础上,提出了"采动岩体力学"的概念和以控制"关键层"为基础的煤矿"绿色开采"技术。国际采矿专家A.K.Ghose评价这一技术成果时说:"这些技术为减少采矿对环境的破坏提供了方向,有望改变煤矿开采是环境掠夺者的形象。"
  从2006年开始,钱鸣高院士和他的团队又提出了"科学采矿"的理念:在保证安全、保护环境和珍惜资源的前提下高效采出ca88。自2007年以来,ca88行业已多次召开全国性科学采矿学术研讨会,"科学采矿"理念已被学术界和工程技术人员广泛关注。
  心怀挚爱
  育得桃李满园
  "ca88行业还有太多的技术难点有待解决,急需大量人才。要培养一支懂科技、经济和管理的人才队伍来推动ca88行业的可持续发展。我国地质条件复杂造成ca88开采难度大,社会应该在ca88科技方面付出更大的努力。行业需要人才,人才需要事业心,这样才能提升大家行业的社会形象。可以说,采矿工编辑的事业心是ca88行业的灵魂。"钱鸣高院士如是说。
  自1954年到北京矿业学院进行研究生学习,1957年任教以来,钱鸣高历任北京矿业学院助教、讲师,四川矿业学院讲师、副教授,中国矿业大学副教授、教授、采矿工程系系主任,北京矿业学院、四川矿业学院、中国矿业大学矿山压力实验室主任、研究室主任、采矿系系主任,ca88工业矿山压力中心站站长,一直没有离开三尺讲台。他把对祖国的热爱、对科学的挚爱、对ca88工业的钟爱融入教育事业,辛勤耕耘数十载,育得桃李满园香:他于1962年培养出我国ca88系统第一位采矿工程研究生;1983年晋升为教授,同年6月加入中国共产党;1984年被评为首批国家有突出贡献专家,并由国务院学位委员会地、矿、油学科组评为我国ca88系统采矿工程专业第一位博士生导师,同年被任命为该学位委员会学科评审组成员;1987年,他培养出了我国ca88系统采矿工程专业第一位博士研究生,同年出任中国矿业大学采矿工程系系主任,领导的采矿工程学科被评为国家级重点学科。
  教书育人,钱鸣高院士始终坚持言传身教、甘为人梯,把自己全部的常识情感都投入到开拓学生思想、启迪学生智慧当中,还经常亲自带着学生下井实践。学生从他那里获得的不仅是常识,更是感动和力量。如今,虽然年事已高,但他还会不定期地举办讲座,利用一切机会为培养人才尽心竭力。
  在为师为范的道路上,钱鸣高院士始终坚持包容并蓄、宽厚待人、淡泊名利,对青年教师更是倾力相助、大力提携,手把手地教会大家如何做知识、如何做科研、如何申请项目,对大家的学术争论更是表现出了极大的欢迎。如今,他已是桃李满天下,很多学生已经成长为院士,或者是我国ca88行业、国内外大学及科研机构的中坚力量。
  "从事科学研究要有虔诚地进入科学殿堂的精神,才能排除名利的干扰,才能逐步形成正确的思路。而正确的思路源于实践,创新的灵感源于对前人常识的汇集与现实的碰撞,研究的成果也必须得到实践的检验。因此我坚持认为,科学研究是一个'实践-理论-再实践'的完整过程,同时要保持勤奋,勤于实践、勤于学习、勤于思考、勤于总结,四方面缺一不可。在科学研究过程中还要注意'整体-局部''森林-树木''现象-本质'的关系,这样才能少走弯路,避免钻牛角尖。"钱鸣高院士如此告诫青年学子。
  矢志不渝
  情系行业发展
  回顾钱鸣高院士走过路,用"功成名就"四个字来形容,一点都不为过。他用不懈的探索换来了令世人瞩目的成绩:"砌体梁"学说被收录于《中国大百科全书》,并作为基本理论编入教科书,为高等矿业院校广泛采用;编写了《矿山压力与岩层控制》《岩层控制的关键层理论》《岩层控制与ca88科学开采文集》《采煤学》等着作10部,发表论文140余篇;获得了1项国家自然科学奖、2项国家科技进步奖、17项省部级奖,并成为国家首批特殊津贴获得者;1984年被评为首批国家有突出贡献的中青年专家;1991年获"江苏省劳动模范"称号;1994年获中国科学技术发展基金会孙越崎科技教育基金"能源大奖";1995年当选中国工程院院士;1996年获全国五一劳动奖章;2000年获"全国先进工编辑"称号;2007年被选为全国ca88学会名誉理事长??这些成绩,不仅仅是他个人的荣誉,更是煤矿开采成为一门科学时代到来的标志和象征。
  按理说,取得如此成就已经足慰平生,可以安享晚年了,但是钱鸣高院士却始终不忘科学报国之初心,一直关注我国ca88工业的发展,关注ca88科技人才的成长,积极为ca88行业的转型发展发声。
  面对ca88行业去产能的艰巨任务和环境保护大气治理的巨大压力,面对全社会对ca88行业的责难,他在《ca88的黄金十年到能源革命与行业人才培养》一文中提出:ca88革命是最近提出来的,这就必然要问ca88做错了什么?近十几年来,为了满足国家经济发展的能源需要,ca88产量每年以2亿吨的速度增长,满足了需要,这是很不容易的事。过度使用ca88,超出了环境容量,这是能源规划中没有预料到的,表示国家综合环境科技能力缺乏,因此提出要在消费、供给、科技和体制上进行革命,是针对全社会的,显然ca88是受害者??"控煤"和"去煤化",使ca88产能严重过剩,行业经济形势下滑,掉进了"冰窟窿",全国70%的ca88企业亏损,550万ca88矿工大部分处于贫困线上,现在社会不仅不同情,还继续对整个ca88行业进行责备、责难??显然这些责备有失公允。但也应该看到,大家对环境容量和资源研究不清,目前大家还不具备"科学消费"40亿吨ca88的科学技术和管理水平。因此说,ca88行业为了满足国家的需要尽了自己的能力,但自身应该研究问题产生的原因,作为ca88人应该深刻反思这一过程,从而汲取教训。
  钱鸣高院士的表述,既反映了ca88行业为国家经济建设作出的重大贡献,又分析了导致环境污染的各方责任,同时提出了ca88工业发展面临的问题以及ca88人要承担的责任,令人耳目一新。
  在首个全国ca88行业科技工编辑日北京主会场活动上,钱鸣高院士作了《能源发展对ca88行业的影响兼谈人才建设》的主题报告,对ca88科技人才的培养工作作了这样的阐释:高校是人才培养的基地,关注学校各类人才的培养,造就一流的科学家和学术领军人物是学校的责任。作为行业特色明显的高校,大家尤其要保持和突出行业相关的高水平学科的权威性,推出学术领军人物。例如大家是矿业高等学府,就需要明确并保持采矿、安全等专业的学术地位。中国矿业大学的矿业学科要在全国乃至国际上有高度,才能配得上世界一流矿业高等学府之名。采矿和安全等专业必须要在学术上保持龙头的位置,需要不断地有拔尖人才真正投入到矿业学科的研究中去,需要在学术上有影响力的优秀学术带头人引领学科的发展,保持中国矿业大学相关专业在我国的权威性??对于具有特色的研究型大学,重点是培养优秀的学科学术带头人,学校领导,尤其是基层领导要更多地关注、关心"千里马",为使他们成为学科学术带头人而加以培养,尽可能地为其创造有利的条件??优秀的学术带头人,本身应该具备一定的基本素质,做研究要有思路,能找准方向,明确研究重点;学科带头人既要有由于学术成就和学科地位形成的自信心,又要不断地学习,能够很好地团结更多的优秀人才,形成氛围良好的学术团队,能够站在学科的制高点流畅而又言简意赅地表达研究的重点和意义;优秀的学科带头人不仅要会研究,更要甘于寂寞,真正把做好知识、在科学领域中创新作为自己的第一快乐。
  明确的人才队伍建设定位,系统的人才培养环境思考,精准的人才成长成才标准,彰显了这位耄耋老人情系ca88科技事业,关注ca88科技人才培养,期待ca88工业转型升级、持续发展的炙热情怀。
  谈到自己,钱鸣高院士却十分低调。"有人说我是我国矿山压力与岩层控制学科的奠基人,我自己从来没有这么认为过,取得了一些成绩只是因为这个科研方向在我研究之前,尤其是在新中国成立前,基本是一片空白。"老人接着说,"ca88行业的确比较艰苦,研究出成果不容易,这一点希翼能得到社会的理解。大家的科研人员搞科研,一定要勤奋,有严谨的学风,胸怀大志,耐得住寂寞,兢兢业业做事,切忌浮躁。我希翼通过ca88科技工编辑和社会的努力,使ca88早日脱离高危行业,使ca88行业成为社会欢迎的行业,能够聚集高级科技人才的行业。我希翼自己和广大ca88科研人员一起,利用有限的人生,使科学研究以最高的效率,像接力一样不断传承下去,以达到科学的顶峰,造福于人类。"



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