2013上海科技奖励大会金东寒何积丰荣膺“科技功臣”

金东寒 1961年1月出生,中船重工第七一一研究所所长兼总工程师,中国工程院院士,我国著名的动力机械工程专家,我国特种发动机动力系统技术领域的开拓者和领军人物。从事特种发动机及其动力系统研究与应用开发近30年,主持研制的我国首台具有自主知识产权的特种发动机及其动力系统,开创了我国新型特船从无到有的历史,使我国特船技术水平、综合性能步入世界先进行列,已批量应用于现役装备,形成完整的技术体系。

无论是飞机还是船舶,汽车还是火车,发动机是最关键、最复杂、最昂贵的“心脏”。一直以来,我国在这个领域几乎没有自己的“金刚钻”,因此掌握这项先进技术的发达国家只肯卖绝不教,甚至严密封锁“谢绝参观”。要想自主开发一款发动机,太难了。不仅需要国家巨额投入,更需研发人员耐得住寂寞、经得起诱惑、坐得住冷板凳,一坐还得几十年。中船重工集团七一一所所长金东寒院士就是这样一个人。

是什么如此吸引人,一干几十年?办公桌上,一个带飞轮的机械模型,结构并不复杂。若放大千倍,则是一台不到1吨重的特种船用发动机——斯特林发动机。这项曾被飞利浦、通用、福特等国外大公司热捧,后又被他们“宣布死刑”的高难度动力装置,如有魔力,一直吸引着金东寒在此停留。

上世纪80年代,世界刮起一阵斯特林发动机热潮。与广泛应用于交通工具上的内燃机不同,这是外燃式发动机,所能使用的能源更为多样,不再依赖汽油或柴油,而且污染物排放很低。众多国际大公司倾情研发,希望能将其装入汽车肚子,取代传统发动机。当时24岁的金东寒深受吸引,投身斯特林发动机研究,而后成为我国该领域第一位博士生。随着研究深入,斯特林发动机动力响应慢、密封要求高,一旦气体泄漏存在危险性等“先天不足”显露出来,大公司纷纷掉头,众多研究人员转行,几乎都放弃了这种发动机的研发。“学这一行,就干这一行,国外大公司的判断也未必一定对。”许是思想单纯,许是自我安慰,金东寒坚持着没有转行。这位我国第一位斯特林发动机博士生,曾经很长一段时间也是唯一的“在职博士”。

那时,斯特林发动机技术在国际上只有瑞典、美国、日本等少数几个发达国家在开发,根本就没有实用产品。国内知道斯特林发动机的不过百十人。最初研究的5年,研究条件十分简陋,课题组全靠30多万元勉强度日。谈不上科研目标,只有生存目标,就是确保课题在下个五年计划不被砍掉。

尽可能节省开支,团队中每一个人,分别承担关键零部件的研发,又轮流做勤杂工,试验室改造、拆装试验机、试验值班等脏活、累活全都自己干。斯特林发动机气缸内用氢气或氦气等作为工质,要保持高效率,需设置由数百片丝网压制而成的回热器。丝网间压得越紧密越好,一般靠滚压机或压力机等机械来完成。“那时经费很少,要花钱的地方又太多,哪能添置机械设备,只有自己抡大锤。”文弱书生“打铁”,自有找乐的办法。六个人通宵加班,四人凑一堆“拱猪”,出局两位抡锤。轮流“打牌”、轮流“打铁”,难题被“快乐并痛苦着”解决了。

高压工质的滑动密封技术是一项世界性难题,要利用专门的试验台来研究。怎么才能高精度地测量出泄漏量呢?国外科学家用专业的氦质谱仪,一测便知。上海青年科技启明星的课题经费只有5万元,哪买得起质谱仪。“巧妇难为无米之炊”,金东寒必须另想办法。冥思苦想后,初中化学一个简单的“排水取气”小实验,让他眼前一亮:将漏气导入一个自己设计的简易装置中,“排油取气”24小时收集,漏气量一目了然。金东寒说,就这样一个个难关地“熬”,第一台“纯手工”小功率样机研制成功。新的五年计划里,课题不但没有被砍掉,反而科研经费一下子涨了近20倍。

其间,有同学出国了,生活条件更好;有同事转行了,科研空间更广;有朋友升迁了,个人发展更有奔头。金东寒却一直和当初不过十几人的课题组在一起,守着一台很多人看不上的发动机。“也有动摇,有过深深的自我怀疑,但只要想起我的博士老师,内心的‘退缩’就退缩了。”他记得,当时70多岁的著名船舶动力专家沈岳瑞老先生坚持看黑白电视,不肯换成彩电。“问他为什么,老人说,世间诱惑很多,我们必须自我克制,经得住诱惑!”

从“七五”到“十五”,整整四个五年计划,苦苦坚持的金东寒终于看到中国斯特林发动机从无到有的跨越:1998年,金东寒带领课题组成功研制拥有完全自主知识产权的我国第一台多缸斯特林发动机样机;2002年,又研制工程样机,总体水平达到国际先进水平,部分技术处于国际领先地位……完成一系列验证试验后,该动力装置成功装备于某新型船舶,由科研成果向实用装备转化,彻底突破国外在相关领域的技术封锁,使该型装备跻身于世界先进行列。 本报记者 马亚宁

何积丰 1943年8月出生,华东师范大学终身教授,中国科学院院士,著名计算机软件科学家。长期从事计算机软件复杂性、正确性和可靠性等问题的理论与应用研究,是程序统一理论创立者、数据精化完备理论奠基者、可信软件设计理论与技术开拓者。与图灵奖获得者Hoare教授共同开创了程序统一理论学派,首次提出了数据精化的“程序分解算子”与“上下仿真映照对”方法,开拓了基于模型的可信软件设计理论与技术。

“我这个人算不上聪明,惟一的诀窍就是每天都不脱离专业工作,双休日都不例外。”在刚刚揭晓的2013年度上海科学技术奖励名单上,现华东师范大学软件学院院长何积丰教授荣膺上海市科技功臣奖。

2005年12月何积丰当选中科院院士时,本报曾报道他朴实动人的家庭故事。今次再获殊荣,科学家秉承一贯的朴实与严谨,分析起自己的名字,“只有经过长期的‘积’累,才能期盼‘丰’收的喜悦。”

无论何种场合,干净整洁的短发、专注质朴的神情,何积丰都流露着对科学的虔诚与对人生的谦逊。1965年,他从复旦大学毕业后被分配到华东师范大学工作,从事教学、科研和管理工作,迄今已近50年。几十年如一日,始终“不离专业工作”。

科研路上的每一步,何积丰仍清楚记得:1980年,被派到美国旧金山大学进修,课余时间他常到远离旧金山的斯坦福大学和另一所名牌大学旁听著名教授讲课。凌晨起床,步行一小时至长途汽车站,就这样,他把别人用来给家人带“大件”的生活补贴都花在长途汽车票上。斯坦福大学的导师也被这位刻苦求学的中国年轻人打动,批准其进入该校学习。

不懈科学求索,他与图灵奖获得者Tony Hoare共同开创了软件领域的程序统一理论学派,创造性地提出软件的程序统一理论(UTP),解决了程序语义学的若干核心问题;建立数据精化完备理论,创新了软件开发方法学,奠定软件可信开发方法的理论基础,其一系列重要文献被引超过4000次。采用可信软件理论研发的工具产品已被法国阿尔斯通、德国西门子等公司应用在严格轨道交通软件的开发中。他还系统性地构建了基于模型的可信软件设计理论与开发技术,已被应用在轨道交通自动控制系统和航天控制系统的开发过程中。

欧洲软件界赞誉何积丰在软件方面的贡献是“软件设计技术上的一座里程碑”。这些荣誉的背后,他还轻咏着一首珍贵的“爱之歌”。33年前,也就是在何积丰赴美进修期间,妻子在一次意外事故中不幸失明。从此以后,他不离不弃成了妻子的“眼睛”。

“你是我的眼,带我领略四季的变换;你是我的眼,带我穿越拥挤的人潮;你是我的眼,带我阅读浩瀚的书海……”歌曲《你是我的眼》所唱,正是这个温暖家庭的真实旋律。让妻子感动的是,凡有好友聚会或重要场合,何积丰都会带上她一同前往,并向朋友自豪介绍:“这是我的妻子!”妻子礼貌地与大家交谈,脸上绽放着坚强和幸福的笑容。

2005年12月,何积丰当选中国科学院院士,他和失明妻子的爱情故事经媒体报道被众人知晓。许多大学生被如此朴素的爱情感动,纷纷在校园BBS上留言点赞,“身边的好老师竟是完美男人”,“我们又相信爱情了!”……

何积丰想的却和大家想的不一样,“没有妻子,我什么也做不了。虽然她失明了,但是我更离不开她。我们家要是没有她,屋顶也要塌下来了。” 本报记者 马亚宁

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