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举目江河阔,寄身天地间——纪念张光斗院士诞辰一百一十周年
来源:《光明日报》( 2022年04月25日 11版) 时间:2022-04-25 字体:[ ]

张光斗(1912—2013),江苏常熟人,水利水电工程专家、工程教育家。1934年获交通大学学士学位,后获得美国加利福尼亚大学土木系硕士学位和哈佛大学工程力学硕士学位。新中国成立后在清华大学任教,历任清华大学水利工程系副主任、主任,清华大学副校长、校务委员会副主任。曾任《水利学报》主编,《中国科学》《科学通报》副主编。1955年当选中国科学院学部委员(院士),1994年当选中国工程院院士。

长期从事水利水电建设工作,曾任黄河水利委员会、长江流域规划办公室、中国国际工程咨询公司等部门的技术顾问。主持设计密云水库、渔子溪水电站等工程,为黄河和长江水利工程规划设计和葛洲坝、丹江口、三门峡、小浪底、二滩、三峡、龙滩等多座大型水利水电工程建设提供技术指导。编写了《水工建筑物》等学术著作,参与主持了《中国可持续发展水资源战略研究》。

1982年,我有幸考入清华大学水利系,还没报到,就知道清华水利系不同凡响——因为系里有张光斗先生。博士毕业留校后,我有机会作为秘书陪张先生去各地指导重大水利水电工程建设。在张先生身边工作,我感受到老一辈知识分子为国分忧、为民造福的情怀。今年是张光斗先生110周年诞辰,他的谆谆教诲至今仍然激励着我。

“但我想当工程师”

1912年5月1日,张光斗先生出生于江苏常熟的一个贫寒之家。他从小就知道父母供他上学不易,学习很用功,在晋安小学时“学习成绩年年排在全班第一名”,在交大附小、交大附中和交通大学时“在班上也总是头两名”。虽然成绩很好,但张先生仍然时常自我反思,他多次跟我提起他大学时的“同级”钱学森先生博览群书、爱好广泛、视野开阔,他要我多学习钱先生,“他的学习方法是正确的,所以后来他的成就大”。


图为张光斗(中)年近九旬时到三峡工程施工现场考察。图片由作者提供

大二分学院时,因为张先生成绩优秀,老师和同学大多建议他进理学院,“但我想当工程师……我想学建筑工程,因为那是广大人民需要的,所以想进土木学院”。早在张先生读小学时,受新文化运动影响,在课堂上,有的老师讲“德先生”“赛先生”,有的老师说“工程师可以建设国家”,从那时起,“要当工程师”就成为一粒埋藏在张先生心中的种子。后来,他如愿进入交通大学土木工程学院结构组学习。

1932年暑假,即将升入大三的张先生与同学一起到陕西潼关进行铁路定线测量实习,“我们住在黄河南岸坡顶上,看到河水很浑,含沙很多……我的体会是,我国内地土木水利建设很繁重,我们将来的任务很重”。就这样,投身国家水利建设的梦想在年轻的张先生心中扎下了根。60年后,我陪张先生在二滩拱坝工地散步的时候,他跟我说,你拿了工学博士学位,做了不少研究,但是,一定要学会做工程师,不能做只会夸夸其谈的“书生”,伟大的工程需要工程师。弹指一挥间,又过去了30年,我这些年的研究一直聚焦工程应用,一直没有脱离工程一线,这应该感谢张先生当年的教诲。

1934年,张先生报考清华大学留美公费生,考试在当年7月举行,四天考八门课。等待考试成绩的那段时间,他也没有闲着,考上了上海市工务局技术员,参与城市道路规划工作。收到清华大学的录取通知书后,张先生特别高兴,他说:“可见人生的过程要靠机遇。”张先生所说的“机遇”,意味着个人前途与世界大势、国家命运的深刻联动。个人的发展必须与社会的进步、国家的发展联系在一起,我们新中国成立之后成长起来的这一代学人,正是因为置身于国家经济快速发展、水利水电工程建设突飞猛进的时代,才有了广阔的发展空间,我们的科研成果才有可能在祖国大地上得以广泛应用。

在美国学习期间,为了将来回国能够做合格的工程师,通过导师介绍,张先生曾在美国垦务局的水利工程现场实习,白天跟美国工程师实践,晚上坚持自学,钻研白天没搞懂的问题,积累了宝贵的工程经验。

1937年7月7日,卢沟桥事变爆发。此时身处美国的张先生刚获得哈佛大学工程力学硕士学位。留在美国,可以在清华和哈佛的双料奖学金支持下攻读哈佛博士学位,但是张先生选择立即回国。清华大学驻美办事处的孟治、张先生的恩师哈佛大学教授威斯脱伽特等人都提出了反对意见,张先生还是买了船票,奔向战火中的祖国。回国前,他的导师告诉他,随时可以回美国继续在哈佛攻读博士学位,“哈佛工学院的大门永远向你敞开”。后来,张先生平静地回忆道:“我爱国心切,感到如果我国战败,我们在美学习,毫无用处,现在应是报国的时候了。”

情系江河

从1937年7月到当年11月,经历前后四个月的曲曲折折,张光斗先生终于从美国回到中国。当时,清华大学已从北平迁到昆明,与北京大学、南开大学组建成立了西南联合大学。清华大学工学院院长施嘉炀教授推荐张先生去云南大学任教,张先生拒绝了,他希望为中国的工程建设贡献力量。在四川长寿的龙溪河,张先生同一批刚刚大学毕业的年轻人设计和建成了狮子滩、下清渊硐、桃花溪、鲸鱼口等一批水电站——这是中国自主修建水电站的开始。张先生的人生,从此与祖国的发展、祖国的水利事业紧紧联系在了一起。

官厅、三门峡、荆江分洪、新安江、丹江口、葛洲坝、二滩、小浪底、三峡……祖国的大江大河、一涓一溪不会忘记张先生忙忙碌碌的身影和深深浅浅的脚印。除了教书育人,他一生中大部分时间在一座座水利工程、一片片激流险滩旁度过。


张光斗在手持放大镜阅读。图片由作者提供

1958年,为了潮白河下游防洪和缓解首都北京供水紧张的状况,中央决定建设密云水库。被周恩来总理称赞为“首都头顶上的一盆清水”的密云水库,至今仍是华北地区最大的水库,是首都最重要的地表饮用水源地,也是南水北调重要的“调蓄库”。设计密云水库的重任,落到了张先生身上,那时他正担任着水利电力部和清华大学合办的水利水电勘测设计院的院长兼总工程师。在张先生和水利部总工程师冯寅的带领下,清华大学水利系各专业和电机系发电厂专业1958年应届毕业生做了一次“真刀真枪的毕业设计”。密云水库有潮河大坝和白河大坝两个主坝,潮河大坝的设计、修建以及白河大坝的设计都是他们完成的。张先生回忆,“工程巨大而复杂……心感紧张,自己经验不多,而师生们都没有做过工程,只有努力从事,务求必成……我们清早出发,深夜始回”。在设计过程中,张光斗先生带领团队大胆创新,采用防渗墙等一系列革新技术,密云水库创造了“一年拦洪,两年建成”的奇迹。

20世纪90年代,我曾陪张先生到四川雷波、云南永善踏勘溪洛渡水电站项目。这个项目地处偏远,我们一路奔波到了雷波县,当时县城的条件非常艰苦。晚上吃完饭后,张先生专门把我叫到他的房间,问我对工程方案的看法。我初出茅庐,缺乏工程经验,说不出什么。张先生说,我看了现场,更加坚定了修建混凝土坝的决心,雷波、永善两县的人民生产生活条件非常艰苦,如果修建心墙堆石坝,所需的土料只能来自耕地,这是当地农民的命根子,我们做工程师,修建工程,一定要把人民——包括当地人民——放在心上。张先生对祖国、对人民的爱,是发自内心的。

在溪洛渡工程踏勘的时候,由于还处于工程前期,通往平硐的道路非常崎岖,存在一定危险,大家考虑张先生年纪大,建议他不要进平硐了,听地质工程师汇报就可以了。张先生话不多说,要了地质锤,直接就迈步向前。进洞以后,他跟我说,我不远千里来到现场踏勘,哪有不进平硐的道理,做工程,必须亲自到一线,工程师现场的判断是无法依靠听汇报代替的。出了平硐,张先生不顾一天的劳累,坚持要去地勘队的帐篷,他要去看望一线的地质工程师和钻探工人。见面的时候,他跟每个人握手,感谢他们的辛苦劳动。

张先生每次到工地考察,都会提前认真了解相关技术资料,掌握工程的全面情况,考察以后,必定亲自完成考察报告,把自己的意见和建议提交给业主、设计院、施工单位。有一次,在黄河小浪底工地,设计人员到他的房间汇报工程进展情况,听着听着,张先生突然打断了设计人员的汇报,“你说的廊道高程不对”。设计人员非常惊讶,这样的工程数据,张先生比他们这些现场工作人员还清楚。

举世瞩目的三峡工程与张先生有着超过半世纪的情缘。早在他回国参加四川水电站建设时,船过长江三峡,看到山高谷狭,水流湍急,气势雄伟,他不禁想起大学时期读过孙中山先生的《实业计划》,其中提道:“自宜昌而上,入峡行,约一百英里而达四川之低地,即地学家所谓红盆地也。此宜昌以上迄于江源一部分河流,两岸岩石束江,使窄且深,平均深有六寻,最深者有至三十寻者。激流与滩石,沿流皆是。改良此上游一段,当以水闸堰其水,使舟得溯流以行,而又可资其水力。其滩石应行爆开除去。于是水深十尺之航路,下起汉口,上达重庆,可得而至。”20世纪40年代,国民政府曾在美国帮助下,特别是在“萨凡奇方案”的建议下进行三峡水利资源开发,而萨凡奇也是张光斗先生在美国实习期间的老师。1945年,张先生三度上书反对三峡工程:三峡工程投资很大,美国贷款不可靠;即使建成,我国当时的经济状况根本无力利用如此巨大的电力,三峡工程只能落入美国人之手;若美国掌握了三峡工程,将控制我国经济,损我国权。美国方面交来的设计报告也是“极不成熟”的,“没有考虑防洪和航运,没有考虑水库泥沙淤积,更没有考虑水库淹没损失和生态环境问题”。

“新中国成立后,我参加三峡工程工作,认为目前条件成熟了,所以赞成修建,而且主张及早修建。”在这之后的几十年过程中,调研、论证、规划、设计、质量监管……张光斗先生为三峡工程献出毕生心血。三峡工程正式开工时,张先生已经80岁了,他不顾年迈,坚持每年到施工现场进行质量监察。89岁高龄时,他还坚持攀爬脚手架,下到三峡工程导流底孔施工现场检查质量。他说:“工人能去,我为什么不能?”2003年6月1日,三峡工程蓄水发电。十天之后,张先生看着这座他牵挂在心头半个多世纪的宏伟工程,感慨万千:“我一生有近60年能参加三峡工程的工作,很是欣慰。我坚信只有在中国共产党的领导下,才能建成这座世界上最伟大的水利枢纽工程。”

“科学家和工程师都是重要的”

自求学时起,张光斗先生就主动积累水利工程实践经验,这些经验帮助他后来在负责各项工程设计时能够作出敏锐的判断。然而,张光斗先生的贡献并不止于一座座工程的建设,他还为国家科学技术的可持续发展积极建言献策。

张光斗先生认为:“科学家和工程师都是重要的,是共同发展的伙伴。”对于我国一度存在的“重科学、轻技术,重科学家、轻工程师”的问题,他提出了很多建设性意见。1993年,他在《早日建立中国工程与技术科学院》一文中指出,许多国家在科技发展初期都将科学视为“高层次的知识”,而将工程技术视为经验性的“雕虫小技”,发达国家国家科学院的建立也大都早于工程院,但中国国情的特殊性迫切要求工程技术和技术科学迅速发展、提升产业技术水平。在将科学技术作为第一生产力的背景下,张光斗、王大珩、师昌绪等六位中国科学院院士提出应“从速建立中国的工程与技术科学院,以促进社会主义现代化建设”。他们提出,中国工程院可以通过与中国科学院组织联合活动的方式,促进两院学部委员的交流,充分发挥跨院学部委员的作用,使理科活动和工科技术更密切地结合起来,共同克服“短期效应”对基础性研究发展的冲击。中国工程院还可发挥纽带作用,将理科活动与国家、社会、经济发展密切联系起来,贯彻“面向、依靠”方针——“经济建设必须依靠科学技术,科学技术工作必须面向经济建设”,促进科技成果迅速转化为生产力。中国工程院建立后,中国即可成为(国际)工程与技术科学院联合委员会的正式成员,加强国际间科技和经验交流,助力中国发展。

今天,“28岁”的中国工程院与“73岁”的中国科学院并立,聚集了我国科学与工程技术的中流砥柱。我们不该忘记,当年已81岁高龄的张光斗先生拿着放大镜,一字字书写、修改一份份关于尽早建立“中国工程与技术科学院”提案的样子。

对于企业在科技创新中的重要性,张光斗先生也给予了相当的关注。关于科学、技术、工程、企业之间的关系,他说:“科学技术或工程技术是开发创新技术和生产力,改造自然,发展工业,提高人民生活水平,振兴国家的,科学技术或工程技术是有科学理论基础的技术,与科学不同,要综合多门基础科学和技术科学理论,结合实践,经过理论研究和实验工作,开发出创新的科技成果。然后以企业为主体,进行中间试验和生产试验,把科技成果转化为生产力。最后由企业进行工程建设,创新地生产产品和服务……工程技术是来自科技成果,然后转化为生产力的技术,在工程建设中再经开发而得到的。”2005年,93岁的张光斗先生发表文章,呼吁“企业要成为技术创新主体,工科院校要培养工程师”。据说,在到企业考察时,每当企业负责人热情洋溢地介绍从国外新引进的技术和生产线时,张先生常常会浇上一盆冷水:“在消化、吸收方面,你们做了什么?”他认为,当时国内的许多企业不重视对引进技术的消化、吸收和创新,“此非长久之计,将使我国受制于人,在国际上丧失竞争力”。

20世纪90年代,我国开始设计第一座200米以上的高坝——二滩双曲拱坝。作为工程建设改革的试点之一,二滩拱坝利用世界银行贷款,进行国际招标。按照世界银行的要求,二滩工程还聘请了由世界顶尖专家组成的特别咨询团,对关键技术问题进行咨询。我陪着张先生去二滩工程现场指导工程设计与施工,他一边了解国际承包商的施工组织,一边就相关技术进行指导。他告诉我,二滩国际承包商的施工设备先进,施工组织管理也是高水平,中国必须走“引进—消化吸收—再创新”的技术发展之路,要充分吸收国际先进技术,但更重要的是,培养中国自己的技术人员,一定要再创新。他说,工科研究一定要在工程一线锻炼,一定要结合工程实践,一定要面向工程的真问题。

30年过去了,每每回忆起张先生的教诲,我都感慨不已:中国水利水电建设就是在张先生的指引下,奋发图强,开创了属于中国技术的新时代。而张先生担忧的一些问题,至今依然是我们国家发展过程中面临的挑战。

培养有创新精神的工程师

1949年10月,新中国刚刚成立,37岁的张光斗先生到清华大学任教。在清华大学的第一个学期,他开设了两门课程——本科四年级结构组的高等结构力学和水利组的水力发电工程,同时兼教北京大学土木系的水力发电课,“我编写中文讲义……每天工作到深夜。我想把书教好,同时讲爱国主义,让同学们喜欢”。

在清华大学,张光斗先生执教50多年,桃李满天下,他的学生中有16位两院院士、5名国家级设计大师,以及为数众多的高级工程师、教授。张先生对工科院校大学生的培养有着深刻见解。1978年3月,邓小平在全国科学大会开幕式上指出:“四个现代化,关键是科学技术的现代化。”“科学技术人才的培养,基础在教育。”张先生参加了大会,对小平同志的看法深以为然。他认为:“高等工程教育恢复和重建中的许多问题,需要一批热心高等工程教育的教师和学者共同探讨,进行有计划的高等工程教育研究,才能更好地服务四个现代化”。(王孙禺、田慧君《浅谈张光斗工程教育思想》)

长久以来,社会普遍认为“创新”是科学界的事情,而工程界则只侧重于执行。而张先生认为,“工科大学生要打好科学理论基础,学习专业技术,重视设计和生产实习”,要“理论联系实际”,成为真正“具有创新精神和创新能力的现代工程师”。对于工程设计,张先生告诫学生,“一条残留的钢筋头会毁掉整条泄洪道”,一定要“如临深渊,如履薄冰”。

张先生非常重视学生对工程问题底层逻辑的掌握,一直教育我们,做科学研究要聚焦“爷爷辈”的大问题,不要拘泥于“孙子辈”的小问题。要沉下去,不要追求发表论文,十年磨一剑,攻克重大技术问题。跟着张先生考察祖国重大水利水电工程的日日夜夜,他的言传身教,让我受益匪浅。以张先生为榜样,我决心做深入的研究,攻克了大坝温控防裂的根本问题,发明了堆石混凝土,用中国原创的筑坝技术建设了100多座大坝,获得国家技术发明二等奖,把自己的研究成果写在了祖国大地上。

“人生就是为人民服务、为后人造福。我一生为此努力,但贡献不大。”张光斗先生一向谦逊低调,他将智慧和汗水播撒在祖国的大江大河中,用毕生的时间与他所处的那个多变的、复杂的世纪奏出了复调交响。

《光明日报》( 2022年04月25日 11版)


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