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钱七虎院士:科技强军铸盾报国 构筑“地下钢铁长城”

2019-01-23 10:50 来源:中国新闻网 参与互动 

  中新网客户端北京1月8日电 题:钱七虎院士:科技强军铸盾报国 构筑“地下钢铁长城”

  作者:孙自法 云利孝

  他是中国现代防护工程理论奠基人、他以科技强军铸盾报国为毕生追求、他矢志为国铸就坚不可摧的“地下钢铁长城”、他创建中国防护工程学科和人才培养体系、他教书育人桃李满天下……他就是著名防护工程专家、中国工程院院士、陆军工程大学教授钱七虎。

  8日上午,一身戎装、满头银发的钱七虎院士在北京人民大会堂登上领奖台,荣获2018年度国家最高科学技术奖。现场掌声雷动,向这位年逾八旬的“铸盾先锋”致敬。

  抗战炮火中出生成长立志报国

  钱七虎出生于1937年10月,那一年淞沪会战爆发,日本侵略者占领上海,血腥的战争逼迫邻近的江苏昆山人民流离失所,钱七虎就是在母亲逃难途中的一艘小船上出生,因家中排行老七,取名“七虎”。

  在抗日战争的枪炮声中,钱七虎渡过了穷苦的童年时期,也在他心中深深埋下了矢志报国的种子。

1954年,钱七虎保送进入哈尔滨军事工程学院。
1954年,钱七虎保送进入哈尔滨军事工程学院。陆军工程大学供图

  高中毕业时,钱七虎原本有直接选派到前苏联学习的机会,但这时传来消息:国家急需一批军事人才,哈尔滨军事工程学院将在应届中学生中招收一批优秀毕业生。

  一边是当时很多人梦寐以求的留学生涯,一边是使命召唤的家国责任,钱七虎毅然选择了后者,童年的成长历程让他明白,这正是报效祖国的机会。

钱七虎在哈军工就读期间与同学合影。
钱七虎在哈军工就读期间与同学合影。陆军工程大学供图

  从哈尔滨军事工程学院毕业不久,钱七虎1960年又被选拔到前苏联古比雪夫军事工程学院留学深造。留学期间,他废寝忘食学习国外先进军事工程理论和专业知识,并以优异成绩获工学副博士学位。1965年钱七虎学成回国,便开始了他为之奋斗一生的中国防护工程领域科研教学工作。

  上世纪70年代,中国西北人迹罕至的戈壁上传来一声巨响,一团巨大的蘑菇云在荒漠上空骤然升起……当人们欢呼庆贺之时,一群身着防护服的科研人员迅速冲进核弹爆炸中心勘查爆炸现场,年轻的钱七虎就是这群人中的一位。

  钱七虎所进行的是一项全新的事业——核弹爆炸防护工程研究,这是一项开创中国核生化防护工程的崭新学科,其研究对象和测试方法在中国都属首次。“我有任务,走了。”在那些不分昼夜、紧锣密鼓工作的日子里,钱七虎和中国很多从事绝密工程的科学家一样,临走时只能给家人留下这6个字,之后几个月,他就从人间悄然“蒸发”。

钱七虎1961年留学莫斯科古比雪夫军事工程学院。
钱七虎1961年留学莫斯科古比雪夫军事工程学院。陆军工程大学供图

  因为工作需要,钱七虎还与恩爱的妻子袁晖劳燕分飞16年。“他的事业心很强,总是一门心思工作。”一起接受采访时,袁晖深情看了一眼钱七虎说,“他信仰坚定,是真正的共产党人”。钱七虎认为,“为了事业总得付出代价,况且与很多家庭相比,我们也算是幸福的了”。

  正是秉持这种“舍小家,为国家”的信念,通过数十年艰苦努力,钱七虎领导建立了中国现代防护工程理论体系,解决了核武器空中、触地、钻地爆炸以及新型钻地弹侵彻爆炸等若干工程防护关键技术难题,对中国防护工程各个时期的建设发展做出突出贡献,为中国铸就坚不可摧的“地下钢铁长城”立下不朽功勋。

  在这次荣膺国家最高科技奖之前,钱七虎及其完成的重要科技成果,就已先后获得全国科学大会重大科技成果奖、国家科技进步奖、军队科技进步奖、军队重大技术贡献奖、何梁何利基金科学与技术进步奖等多项奖励。

  为国铸盾潜心构筑“地下钢铁长城”

  在钱七虎看来,如果说核弹是对付敌对军事力量的锐利的“矛”,那么防护工程则是一面坚固的“盾”。

  “防护工程是我们国家的‘地下钢铁长城’,‘矛’升级了,我们的‘盾’就要及时升级。”基于此,为祖国设计打不烂、炸不毁的“钢城坚盾”就成了他为之奋斗一生的目标。

钱七虎在实验室进行科研项目数据分析。
钱七虎在实验室进行科研项目数据分析。陆军工程大学供图

  上世纪70年代初,受命进行空军飞机洞库门的设计时,钱七虎为了找准原有设计方案存在的问题和原因,专门到核爆试验现场调查研究。在核爆现场,他发现飞机洞库的防护门虽然没有被严重破坏,里面的飞机也没有受损,但是防护门发生了严重变形导致无法开启。

  “门打不开、飞机出不去,就无法反击敌人。必须找出问题,进一步优化设计方案。”那个时候,有限单元法作为一种工程结构问题的数值分析方法刚刚兴起,钱七虎决定用这种方法解决飞机洞库门的计算问题,解决大型防护门变形控制等设计难题。

  为缩短防护门的启闭时间,钱七虎创新提出使用气动式升降门方案。不过,面对厚重的大型防护门,试验一次次宣告失败,但钱七虎毫不气馁,“气动试验做了几十次,用了整整一年时间。失败了总结一下,就接着准备下一次试验,每一次试验过程都是学习提高的过程。”

钱七虎在室外爆炸试验现场。
钱七虎在室外爆炸试验现场。陆军工程大学供图

  失败是成功之母。历时两年多,钱七虎率领团队终于成功设计出当时中国国内跨度最大、抗力最高的飞机洞库防护门。那一年,他才38岁。

  战场上,“矛”与“盾”总是在攻防对抗的进程中不断碰撞出新的“火花”。随着侦察手段的不断更新、高技术武器与精确制导武器的相继涌现,防护工程也常常面临“藏不了、抗不住”的窘境,特别是世界军事强国开始研制精确制导钻地弹,给防护工程造成巨大威胁和挑战。

  为积极应对挑战,钱七虎决定进军抗深钻地武器防护的系统研究。他率领团队通过调查研究已解密公开的前苏联地下核试验等大量资料,经过近千次细致的推导计算,创造性提出建设深地下防护工程的总体构想,并开始付诸实践的艰难跋涉。

钱七虎在实验室指导学员试验。
钱七虎在实验室指导学员试验。陆军工程大学供图

  功夫不负有心人。经过10多年的研究,钱七虎率团队攻克了一个个难关,构建了破碎区受限内摩擦模型,研究了地冲击诱发工程性地震的不可逆运动规律和深部施工灾变孕育演化机理,为抗钻地核武器防护工程的设计与建设提供了理论依据,也为中国战略工程安全装上了“金钟罩”。

  钱七虎指出,孙子兵法讲“善守者,藏于九地之下”,信息化战争中,伪装和防护不是‘无能为力’,而是要走综合防护、土木工程防护与信息化防护相结合的路子。

  “作为一名军队的科学家,科技强军、为国铸盾,是我的毕生追求,也是我的事业所在、幸福所在。”钱七虎的话掷地有声。

  贡献国计民生前瞻提出地下空间开发利用

  从军60多年来,钱七虎为军事防护工程做出杰出贡献的同时,也一直关心研究国家的建设发展,推动科研成果服务国计民生。他认为,只有把个人理想与国家的需要、民族的前途紧密联系在一起,才能有所成就、彰显价值,这也是一名科学家必须具备的情怀和担当。

  1992年12月,因建设珠海国际机场需要,钱七虎主持被誉为“亚洲第一爆”的炮台山爆破任务,至今仍保持着世界最大条形装药工程爆破当量的纪录,也开辟了中国爆破技术新的应用领域,服务于城市的快速建设发展。

2008年,钱七虎主导建成南京长江隧道盾构。
2008年,钱七虎主导建成南京长江隧道盾构。陆军工程大学供图

  2010年5月,作为中国长江上隧道长度最长、盾构直径最大、工程难度最高的工程之一,南京长江隧道历经5年建设后全线通车运营,担纲专家委员会主任的钱七虎被授予“南京长江隧道工程建设一等功臣”。

  港珠澳大桥的海底隧道建设,钱七虎综合考虑洋流、浪涌、沉降等各方面因素,提出合理化建议方案。作为多个国家重大工程的专家组成员,钱七虎还对南水北调工程、西气东输工程、能源地下储备、核废物深地质处置、地下施工盾构机国产化等方面提出切实可行的决策建议,并多次赴现场提出关键性难题的解决方案。

  针对当前城市地上空间利用远远跟不上人口的增长,拥堵、污染让人们患上“都市焦虑症”,钱七虎前瞻性提出,未来城市的发展必须要充分开发利用地下空间。

2014年,钱七虎指导地下工程现场建设。
2014年,钱七虎指导地下工程现场建设。陆军工程大学供图

  “十九世纪建了很多桥在地面上,二十世纪在地面上修了很多高层建筑,那么二十一世纪我们要注意开发利用地下空间,所以二十一世纪将是地下空间开发利用的世纪。”早在本世纪初,钱七虎就预见到未来将会是新型多元的城市空间,并在全国“两会”上提交了城市发展向地下延伸的提案。

  钱七虎还进行城市地上地下空间一体化规划的理论体系和实践探索,先后参与组织编制全国20多个重点设防城市的地下空间规划。他主持了北京、深圳、南京、青岛等几十个城市地下空间规划的评审,提出要大力开发利用地下空间,倡导在特大城市建设城市地下快速路和地下物流系统。

  在雄安建设规划的相关会议上,钱七虎用全局长远眼光审视这座即将崛起的新兴城市,建议大力提倡综合管廊与地铁建设、地下街建设和地下快速路建设相结合,从而降低建设成本,减小社会干扰,避免重复建设、投资。

  不仅如此,钱七虎还结合自身研究成果,建立中国第一套“城市核毁伤效应”与“防护工程毁伤分析”等理论模型和方法,并主持制定出中国首部相关防护标准,已在全国60多个大中型城市的毁伤分析中广泛应用。

  甘为人梯言传身教培育英才

  在陆军工程大学的校园里,钱七虎院士的和蔼可亲给师生们留下深刻印象。然而,提起师从钱七虎的经历,很多学生却觉得“痛苦而有收获的煎熬”,因为经常会受到批评。对学生的论文,钱七虎总是不厌其烦,逐字逐句推敲。他常说,“我要是哪一天不批评你们了,就是对你们失望了”。

2018年,钱七虎参加第16届国际城市地下空间会议。
2018年,钱七虎参加第16届国际城市地下空间会议。陆军工程大学供图

  赵跃堂是钱七虎的一名得意弟子。他回忆说,在导师的严格要求下,自己的论文先后做了多次大调整。1996年,当他把第7次修改完成后的博士论文交给钱七虎时,钱老正好动身去北京参加全国“两会”。半个月后,赵跃堂从返回的钱老手里拿回自己的论文时,发现上面写满了密密麻麻的小字,从观点、公式到表格、数据,200多页的论文几乎每页都有增减和修改。

  钱七虎的另一名学生郭志昆至今还清楚记得,自己1991年攻读博士时,导师钱老已是正军职的学院院长,工作非常繁忙,但是仍然坚持给研究生上课。白天会议活动多,没有整块的时间,就经常利用晚上上课。一直到现在,耄耋之年的钱老仍然坚持亲自授课,亲自指导选题、撰写论文。

  钱七虎常告诫说,要积累学科发展后劲,必须重视培养人才梯队。数十年来,他创建的中国防护工程学科和人才培养体系,已培养出一大批优秀人才。面对一项项世界级国防工程的防护难题,钱七虎带领团队迎难而上,先后成功研制出中国首套爆炸压力模拟器、首台深部岩体加卸荷实验装置,并攻克困扰世界岩体力学界多年的十余项关键技术。

  “把更好的机会留给年轻人。”2009年,担任国际岩石力学学会副主席的钱七虎,主动放弃自己被提名的机会,力挺中国年轻学者冯夏庭出任该学会主席。在钱七虎全力支持协调下,冯夏庭成为半个世纪以来担任国际岩石力学学会主席唯一的一位中国专家。

  多年来,在钱七虎领军的团队里,70%的科研项目由年轻人担纲完成。在他的不懈努力下,中国岩石力学与工程学会首次赢得国际岩石力学学会成立近半个世纪以来的大会主办权,在国际岩石力学学会现有的9个专业委员会中,有5名中国学者担任主席。

  如今,钱七虎团队打造的爆炸冲击防灾减灾国家重点实验室,已形成功能齐全的爆炸冲击防灾减灾科研平台,也发展成为实力雄厚的科技创新和人才培养基地。

  老骥伏枥,志在千里。展望未来,钱七虎已将目光瞄准地下空间开发利用领域,以及与其相关的深部岩石力学研究。他说,中国工程多,这方面有条件、有能力引领世界,“我很有信心”。(完)

【编辑:李雨昕】
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