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从马家台门到三峡工程

——记中国工程院院士、中国工程院副院长潘家铮

发布时间:2008-01-17来源:作者:浏览次数:51521


    院士名片:潘家铮,土木工程学家,浙江绍兴人,1950年毕业于浙江大学。
    
    他是我国著名的水电工程专家,专长力学理论,特别在水工结构分析上有很深造诣。他致力于运用力学新理论、新方法解决实际问题的研究,力图沟通理论科学和实际设计两个领域。他在许多复杂结构研究课题中,都曾创造性地运用弹性力学、结构力学、板壳力学和流体力学理论及特殊函数提出一系列合理和新颖的解法,得到水电界的广泛应用。建国后,他亲自参与了许多重大水利工程的设计施工。他于1980年当选为中国科学院技术科学部院士,1984年国家颁给他有突出贡献的国家级专家证书,1989年被授予国家设计大师称号,1994年当选为中国工程院首批院士并被选为中国工程院副院长,成为我国少数几位拥有双院士称号的专家之一。
    
    走出马家台门的少年
    
    在中国科学界,潘家铮先生被看作一位旗帜性的人物,而在中国水利水电行业,潘先生被公认为一位灵魂般的人物:许多人称他为中国水利水电界当之无愧的权威、泰斗。
    
    2007年初冬,北京碧空如洗,寒风呼啸,我们走进了潘先生的办公室,他微笑着说:“欢迎从家乡来的客人,快请坐!”并亲手为我们倒上了茶水。
    
    至此,我们所有的紧张和惶恐统统一扫而光。
    
    潘家铮的办公室并不大,办公桌后面整个一面墙都被书柜挡住了,书柜里放满了书和资料。北墙和东墙各挂了一幅传统的中国花鸟画。我们落座的沙发前方,一株硕大的红掌放在一张条形茶几的东端,叶碧花红,花开正浓。
    
    我们的谈话很自然地从多年前开始。
    
    “以前我们家就住在保佑桥一带的马家台门,当时这是一座很大的台门,有四进,老祖母和我们住在一起。”潘家铮院士回忆说,这座台门不仅大门很大,里面还有照壁,小时候他就经常在这里玩耍,门口有条小马路,台门后面是条河,有10多米宽,出门都是在台门后面的河埠头乘船,经过都泗门出城。
    
    1927年,潘家铮出生在浙江绍兴一个破落的书香人家,战乱中,父亲把他关在楼上的一间屋里,家里大量的文学书籍让他着迷,终生与文学相伴,是少年潘家铮一个美好的愿望。
    
     潘家铮小学尚未毕业,抗战全面爆发,一家人不得不背井离乡,辗转逃难。这期间,他在父亲的严格督促下,终日啃着“四书”等古文。后来几年,他随父亲在浙东山区流浪,见缝插针地读点书。1942年日军大举侵入浙东,他不得不结束断断续续的中学生涯,最后学历是初中二年级。迫于生计,他只得跑到抗日游击区当个乡村小学教员。
    
    “我教书的地方在汤浦镇,当时整个学校只有四五位老师,什么课都得教,我就教过算术、常识、体育、音乐,甚至还有劳作课。为了把这门课教好,我找人学习折纸,然后在课堂上教学生折蜻蜓、折手枪,学校里还专门开过一个展览会,展出我教的学生们折纸作品。”潘家铮回忆起当教师的那段日子,兴趣很是盎然,“最头疼的是各个年级的学生混在一起上课,常常这边给高年级学生布置好作业,马上到另一边给低年级学生讲故事。”
    
    在战火中,潘家铮也没有忘记学习。“我曾经上过一个月的中学,后来日本飞机经常来轰炸,学校不得不停办,当时只能以自学为主,每次到集市上去,我碰到旧的教科书和英语字典就买下来,教科书自己慢慢琢磨,字典就一点点背下来。抗战胜利后,一般的英语小说我已经能看懂了。”
    
    1945年,潘家铮在经过半年夜以继日苦读之后,居然以初二的学历,取得了高中毕业资格,为此他竟瘦了十斤之多。紧接着,他报考浙江大学,又被录取。
    
    基于童年时的爱好,潘家铮首先填了一个中国文学系,在父亲的坚决反对下,他填报了当时国内刚刚设立的航空系。
    
    “我当时一想,什么航空,不是设计飞机嘛,这个东西还不错,结果一考,也考上了,真正进大学念这个航空工程系。但是念了一年,在1947年的时候,我在报纸上看到一个消息,说有个英国的留英航空博士,回国以后,因为老是找不到工作,最后上吊自杀了。我看到这个消息,像泼了一盆冷水,我想我无论怎么努力,也学不到那个英国博士那个水平啊。那年我上面一届航空系毕业的同学都找不到工作。在这种情况下,我没有办法,只能再改,转系吧,转什么系呢?有人给我出主意,说土木系最好了,就业非常广,搞搞测量也可以,修修公路也可以,有修桥啊,铁路啊,实在不行还可以装装抽水马桶。”
    
    正是这次研究方向的改变,中国的水利水电事业从此多了一位“泰山北斗”。
    
    走向学术巅峰的学者
    
    1950年,潘家铮大学毕业来到燃料工业部钱塘江水力发电勘测处,投身于新中国的水力发电事业。
    
    进入工作岗位后,潘家铮虚心向老一辈专家学习,继承他们的优良传统,从最基础的测量、水文内外业和描图、制图做起,勤学基本功,一步步学习和掌握水电开发技术。在此期间,他夜以继日、如饥似渴地进修数学和力学知识,开始逐步形成他独特的设计思想和理论。
    
    1954年,潘家铮调到北京水电建设总局,继续从事黄坛口水电站的设计工作。该电站位于浙江省行县乌溪江上(坝址位于现在衢州市衢江区的黄坛口村),装机容量3万千瓦,是解放后开工兴建的第一座中型水电站。由于缺乏经验,在建设过程中遇到挫折。他在困难面前毫无畏惧,凭借深厚的数学力学基础,开始对重力坝、土坝、引水系统、厂房等各类水工建筑物的应力分析进行广泛而深入的研究,总结了不少有益的经验,也吸取了一些教训,写出了诸如《木笼围堰的理论和设计》、《双向弯矩分配法》、《连续拱之新分析法》等一系列专业论文,在国内水电界崭露头角。
    
    1956年,潘家铮负责广东省流溪河水电站的水工设计,基于对坝址良好地质条件的认识,他积极主张采用双曲溢流拱坝的新结构。当时双曲拱坝在我国还是第一次建造,缺乏资料和经验,他领导设计组同志积极进行繁复的坝体应力分析,首次提出和解决坝头稳定分析问题和坝体冷却措施等一系列课题,使拱坝设计迅速顺利完成。特别是对拱坝坝顶溢洪的做法,不少专家包括前苏联专家都没有把握,但他坚持这项新技术,深信这个方案既能保证安全,又能节省投资。他和同志们提出了拱坝坝顶溢流动静应力分析方法,组织进行了我国第一次拱坝震动试验,使我国第一座高78m的流溪河双曲拱坝于1959年胜利建成。30余年的运行和多次实际溢流考验证明,他的主张和设计是正确的。
    
    1957年,潘家铮出任新安江水电站设计副总工程师。从1958年初至1960年,他兼任现场设计组组长,常驻工地,深入现场,具体领导该工程的设计与施工技术工作。新安江水电站是我国第一座自己设计、自制设备并自行施工的大型水电站。在工作中,他创造性地改变设计,努力完善施工方案,新安江水电站能在短短三年内建成投产,单位千瓦投资仅690元,与他创造性的努力是分不开的。新安江水电站的顺利高速度建成,大大缩短了国内外水电技术的差距。周恩来总理在1959年4月视察电站工地时,曾亲笔写下“为我国第一座自己设计和自制设备的大型水力发电站的胜利建设而欢呼!”的题词,高度评价了电站建设成就。
    
    其后,潘家铮又参加了乌溪江、富春江、长江北口潮汐电站和钱塘江潮汐电站的设计、规划和科研工作。1964年,党发出支援三线建设的号召,他义无反顾地告别江南,奔向荒无人烟的雅砻江和大渡河,负责和参加锦屏、磨房沟和龚咀等水电站的设计工作。在此期间,先后在工程技术刊物上发表30余篇论文,并出版了《水工结构计算》、《重力坝的弹性理论分析》、《水工结构应力分析丛书》和《重力坝的设计和计算》等四套学术著作,近两百万字,迎来了设计生涯中的黄金时代。
    
    在诸多工作面前,潘家铮花费精力最多和最感自豪的还是三峡工程。他与三峡工程的情结开始于20多年前:1985年,三峡工程论证领导小组成立,潘家铮担任领导小组副组长和技术负责人,至三峡开发工程总公司成立,工程进入实施阶段,潘家铮又担当起技术委员会主任的职务,负责对设计的审查。
    
    1990年7月,潘家铮代表三峡工程论证领导小组和400余位专家,向党中央、国务院以及各界领导汇报历时三年余的论证成果。他恳切言词,以大量深入的科学分析为依据,综合阐明修建三峡工程的必要性、可行性和紧迫性,得到领导的充分肯定,认为论证工作是科学的、民主的、可信的,满足了中央的要求,为三峡工程进一步开展初步设计和最终获得人大通过奠定了基础。他的许多决定和意见,事后证明都是正确的。
    
    充分的论证工作,为三峡工程的正确决策奠定基础,也让这个中国人近百年的梦想一步步变成现实。1994年,三峡工程正式开工。1997年11月,实现大江截流。
    
    2003年,在担任质量检查专家组组长之后,他认为“运动员与裁判员不能兼于一身”,便主动辞去了技术委员会主任一职,专心于工程质量的监督检查工作。潘家铮院士说:“质量检查要求非常严肃和慎重,要进行深入的调查研究,切不可走马观花。”因此,他每年至少要去三峡工地两三次,以定期或不定期对三峡工程的质量进行检查。
    
    走向科幻文学的“青年”
    
    潘家铮院士说:“在儿时的梦想中,文学青年始终是挥之不去的理想。”从上世纪90年代初开始,潘家铮以古稀之年涉足科幻创作,在十余年的时间里完成了30部作品。一个有着深厚科学功底的“文学青年”走上了另一个舞台。
    
    1993年,潘家铮教授出版了他的第一部科幻小说集《一千年前的谋杀案》,这部作品的问世不仅令众多读者感到惊奇,也为当时正处于低谷期的中国科幻小说界带来了惊喜,我国著名科幻小说家金涛先生当时就撰文指出:“现在我们终于有了一本中国的科学家亲自动笔写出的科幻小说。”他的作品题材广泛,如处女作《康柯小姐的悲剧》,讲述了人和机器人结婚引起的悲喜剧,《子虚峡大坝兴亡记》通过一个惊心动魄的侦破故事描写了水电大坝建设的科幻史,《偷脑的贼》描写了“记忆移植”问题等,这些构思巧妙的故事背后无不闪动着对今后人类文明发展的思考。
    
    潘家铮院士说自己写第一篇科幻小说大约是在1990年,纯属偶然。那时三峡工程尚未上马,闲着无事,他和朋友们争论起一个问题:人类制造的机器人可以仿真到什么程度,以及机器人会不会最终威胁人类生存?他认为机器人的智能永远达不到真人程度,也不可能消灭人类,就写了篇小说来申明此意。“这样就一直写了下去,内容芜杂,想到啥就写啥,大体上也离不开‘信息技术’、‘生物工程’和‘宇宙航行’等热门范畴,或者通过科幻探讨一些历史疑案。”他努力想使科幻小说“本土化”、“世俗化”和“教育化”,“如能‘寓教于乐’,使年轻人读过一篇科幻小说后,除有助于开拓思路外,还能在脑子中留下一些感慨或引发一点思考,多少是有点益处的。”
    
    2006年12月,《潘家铮院士科幻作品集》由中国少年儿童出版社出版。
    
    (记者 伊旭松 任娓娓 文 许文豹 摄)2008-01-17