许协庆
2008年,对我来说是不同寻常的一年。大而言之,奥林匹克圣火将第一次在我居住了半个多世纪的北京点燃;小而言之,中国水利水电科学研究院,这个我耕耘了几十年的地方,这个被无数如我一样的科学信仰者建成的科研中心,也将迎来她五十周年的华诞。我是幸运的,作为一个普通的科技工作者,我见证了水科院从创建到发展,从发展到辉煌的全部历程。蓦然回首,我为祖国科学事业的辉煌感到自豪,为水科院的发展和进步感到欣慰。
我的祖籍是江苏省南京市, 1918年11月28日我出生于北京,现任教授级高级工程师,博士生导师。
一. 回国之路:
1936年9月,我考取了上海交通大学土木系,次年,日本侵略中国,占领上海。1937年12月,我随校迁移至贵州交通大学唐山工程学院土木系就读。1940年8月毕业。1945年,我考取了国民政府教育部举办的英美奖学金生(称为教育部第一届留美公费生),1946年4月,我进入美国艾阿华大学(the University of Iowa)力学与水力学系就读。1947年7月获得硕士学位(导师为C. J. Posey),1950年2月获得博士学位(导师为Hunter Rouse)。
由于学习成绩优秀,深得导师Hunter Rouse教授器重,毕业后即受聘为艾阿华水力学研究所副研究员。中华人民共和国成立的消息,鼓舞了中国的留学生,许多学生希望能早日回到祖国,为新中国贡献自己的力量。朝鲜战争爆发后,大约在1951年上半年,移民局曾派人到艾阿华城来,问艾阿华大学的中国留学生一些问题,问的时候是个别找去的,我记得问题是印在纸上的,大约十个左右,印象最深的一个问题是:是否认为是北朝鲜先侵入南朝鲜的。我说,这是美国报纸上所说,实际情况如何, 还要调查。又有一个问题是:假如美国和中国发生军事冲突,问我是否愿意参加美国军队去打仗。我说:当然不去,我是中国人,为什么去打中国人。其他问题印象不深,已记不得了,问完后,让我看了,在纸上签字,就让我走了。1951年秋天,去移民局办回国手续的中国学生都收到了一个不许离开美国的通知。因此,一些中国留学生一面向美国政府强烈要求回国,一面积极地思索着“曲线回国”的对策。当我向导师提出要离开美国、寻求回国机会的时候,得到的却是他委婉的挽留和更加优越的待遇,他希望我留下来和他继续一起做研究工作。但是,我回国决心已定,这是我报效祖国的时刻,义无反顾,最后Rouse教授表示理解。1952年,我前往纽约,先后在工程公司任设计工程师,在纽约市立大学任助理教授。同时申请去法国学习,开始实行绕道欧洲、返回祖国的计划。同年,得到法国Grenoble大学的入学许可,9月取得法国签证,即申请办理离美手续,12月纽约市移民局通知去办离美手续,填写了去法国学习的表格并交上护照后,办事人员却给了我一封不许离开美国的信,上面写着如企图离开美国,要判处六个月徒刑,或罚款,或二者都有。我只能留在美国等机会。直到1954年夏天,有一个移民局人员来问我,是否还要去法国学习,回答:是。以后就接到移民局的信,说:可以离开。等办好签证后,买了船票,准备上船前,在码头上有一移民局人员,叫在一张纸上签字,证明已离开美国。
就这样,1955年3月我离开美国去法国,经欧洲,最后在中立国找到中国领馆办理了回国手续,于1955年7月初回到国内,踏上了祖国的土地,我的心情非常激动,终于回到了祖国的怀抱,能将所学的知识,为祖国建设贡献一份力量。
二.水科院工作经历
我于1955年7月初回到祖国,8月底去北京高教部报到,住在回国学生招待所,我的工作志愿是服从分配。10月4日国务院人事部要我第二天去人事局,说已派我去水利部的水利科学研究院,我表示科学院也要我去,是否可再考虑,回复说水利部比较需要,并说我未回国前,水利部即来信要了。分配到水科院后,因当时水科院还在建设阶段,1955年10月中旬就先到南实处(南科所)上班,1956年4月和南实处一些同志一起到北京水科院正式工作。在水科院水工所任研究员。开始为技术4级,后升为3级(专家级)。1958年中国科学院水工室等合并到水科院。这时除了1955年前后从美国回国的几位老同学及国内的一些知名专家外,还有美国、苏联等很多专家在水科院工作。不少人都知道北京水科院有5位很强的美国博士,水工所:林秉南、肖天鐸、许协庆;土工所:汪闻韶,泥沙所:钱宁。我们在美国曾先后同学,在争取回国时,克服了美国政府的干扰抵制,不顾美国当局的威逼利诱,甘冒失业、拘留等风险,采用不同方式,同美国当局进行了坚决的、艰苦的斗争,在周总理和我国政府的关怀下,在美国友人的声援和国际舆论的帮助下,义无反顾的踏上了回国的道路。
正如中共中央组织部《关于五十年代中国留美学生同美国政府进行争取回国斗争问题的调查结论》((79)组通字53号)文件中所述“这批留美学生为了争取回国参加新中国的建设,同当时美国政府所实行的强行扣留我留学生的政策,进行了英勇不屈的斗争,充分体现了中华儿女的民族气节,表现了我国知识分子的骨气,表现了广大留学生对社会主义新中国的热爱。这是爱国的革命行动,是光荣的历史。” 这份给我们留存的文件,我保留至今,是党和国家对我们的信任和鼓励。
1956年4月至今,在水科院我先后在水工所及机电所工作,曾任机电所副所长,并任中国力学学会理事,北京力学学会常务理事,国际水利研究协会(IAHR)能量交换分部委员,中国科学院技术科学部水力学分组成员,中国水力发电学会水力机械专业委员会顾问。在水科院工作的几十年中发表论文60余篇。到2006年我最后指导的博士生高忠信毕业,我在水科院整整工作了五十年。
三. 在科学技术方面的主要成就与贡献
我回国后主要研究工作大致可分为三个主要方面:
1. 空化研究
1957年负责设计完成用于空化研究的水洞,该水洞于1960年建设完成,试验断面20厘米×20厘米,最大流速15.5米/秒。是我国建成的第二座水洞(第一座水洞于几年前在上海船舶研究所建成,用于研究船舶螺旋桨的性能)。该水洞为用于水利工程试验研究的第一座水洞。
2. 计算水力学研究
六十年代提出了水锤压力图解方法,成为一种常用的简明而有效的方法;用保角变换和边界积分方法计算沿已知曲线边界的压力分布;推导出了一维非定常河床变形方程,得到三组特征曲线计算水深、流速和河床高程,该成果被日本吉良八郎等译成日语,被美国Chintu Lai译成英语,存于华盛顿Us Geological Survey公开档案中。八十年代在国内首次把在弹性力学中发展起来的有限元理论应用于流体力学计算,也是首次用数值方法计算了自由水面问题,该方法在工程中得到了广泛应用,并得到国外同行的多次引用。八十年代后先后提出了变区域有限元,特征线有限元、曲率缓变曲线等具有很高学术和应用价值的理论和方法。
3. 水力机械内部流动
八十年代后,率先在国内开展了水力机械内部三维流动的计算研究,先后指导研究生完成了蜗壳、转轮内部的势流和湍流计算;绕物体水流中固体颗粒运动轨迹和冲击作用;边界层迭代计算;水轮机转轮内部固液两相湍流计算等一系列研究成果。
除科研工作外,我还倾心于科研后续人才的培养。除在水科院担任博士生导师外,清华大学、河海大学也聘我为博士生导师,三处招收硕士、博士生,我都亲自查看申请学生大学档案,招收最优秀的学生。这三处招收的毕业硕士、博士共30人左右。现在,很多人也是博士生导师、教授、优秀的科研人才。我对他们业务上的严格要求、创新精神的培养和严谨的学术作风,成为了他们遵循的道德和学术标准。我非常喜欢科研工作,不断研究发现国际上最新的动态,全身心的投入,克服一切困难和干扰,即使在“四人帮”时期我也坚持科研工作,我曾经自己一个人进行物理和数学模型推导,编制程序,上机调试,最后完成。我的一些研究成果在国外被翻译、引用,在我国首先开发,并在水利建设中发挥了重要作用。凡我出席学术会议,总是提出自己的学术观点供参考,坚持严谨的学术评论。
(此文写于二○