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韩其为:老骥伏枥志在泥沙 
http://www.iwhr.com     2008-02-29 16:36     来源:      作者:
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他没有正式上过大学,却当选为中国工程院院士;他凭着自己对泥沙事业的满腔热情,破解了泥沙学科的不少难题;他带着创新的思维,走进泥沙的殿堂,揭示和深入了一些未曾涉及的领域,并取得了多项开创性的成果;为了我国泥沙事业的发展,他用自己的泥沙人生编织着几代泥沙人的梦想。他走过怎样的人生历程?个中有哪般酸甜苦辣?本期让我们一同走进我国著名的泥沙专家、中国工程院院士韩其为的内心世界,感受老人这份割舍不下的泥沙情怀。

    采访韩老的愿望由来已久,终于在这次泥沙策划中得以实现。记得每次开会,我总是远远地注视着,韩老从来不闲着,忙着向与会的专家阐述自己的泥沙思路。采访在他家进行。采访前,韩老给我打电话约好时间和地点。屋里陈设简单朴素,两方皮沙发,围着茶几,为我们营造了很好的谈话氛围;沙发上人为刻画了好几个泛黄的座位痕迹,看来主人家平时造访的人员应该不少。

    “刘备借荆州”的故事家喻户晓,韩其为的家乡在湖北省荆州市的松滋县。谈到家乡,韩老非常自豪,自己打趣说,可能是文化底蕴深厚,诞生了10位荆州籍的院士。带着浓重的家乡口音,韩老走进了自己的往事。

    湖北省松滋县处于洞庭湖的尾闾,1870年,长江流域发生特大洪水,长江南岸大堤在松滋县冲决形成松滋口,洪水直泻洞庭湖,洪道所及,荡然无存。这里很容易泛滥成灾,人们的生活、生产甚至生命经常受到严重威胁,这给幼年的他留下了深刻的印象,也为以后的他从事泥沙工作增添了一份特别的情感。

    不走寻常路

    “我是一个没有大学文凭的工程院院士。回想我在学习方面走过的那段艰苦路程,虽然曾经羡慕科班出身的同行优良的学习条件,但是我从来不后悔我的经历,如果可能,我还愿意再重复一次。这段经历,不仅使我发挥了自身的价值,更使我增加了后来在科研中攻克一些难题的信心。”

    16岁那年,韩其为念完初中就去了长江水利委员会中游工程局参加工作。最开始,他被分配到沙市水位站做记载员,每天的工作就是观测水位。枯水期,一天观测三次,只需要不到一个小时;汛期观测次数多些,却是由两个人一起完成。记录水位要求真实可靠,这一点也难不住认真负责的他。倒是大块的空闲时间让他对文学书籍产生了浓厚的兴趣。他在两大箱文学书籍的海洋中畅游,尽情汲取着文学的养分,也曾经尝试写过一些短篇小说和评论。这些书籍大大提高了他的语文水平和写作能力,这对于一个初中生来说显然是非常必要的,也为他以后在编写研究论文方面积淀了一定的能力。

    与此同时,在水位站工作期间,一件小事让韩其为对水文工作产生了兴趣。当时他工作的沙市水位站的水位为长江防洪提供了重要的情报,这样,汛期就要加密观测水位并及时发电报到有关防洪部门。观测中,细心的他发现在洪峰峰顶时,水位会有阵发性的波动,往往达数厘米,这就影响了水位的可靠性。于是,他主动做了不少观测,确定了这种“假潮”的振幅和周期,并得到上级单位的一致好评。

    第一次主动完成的“研究”,它的意义不仅仅是让形成“假潮”的原因仍然作为一个问题挂在他的脑海中,而且让他觉得要做好水位测量工作需要学习一些水文知识。恰好这时,他被调到观音寺水文站。除了观测水位,还要观测流速、流量、含沙量、断面冲淤以及雨量等,到新单位接触到这些较为复杂的工作,他对一切都充满了新鲜和好奇感。一些疑难现象常常让他陷入深思,想了解其中的原因,揣摩出一些问题,但自己知识的贫乏却让他感到力不从心。强烈的求知欲望激发了他开始正式的自学之路。

    从1951年开始,四年的时间,他对文化和专业知识进行了系统的自学,很快完成了高中全部课程,结合思考的问题还学习了高等数学、理论力学和流体力学部分内容。接下来的两年时间里,他被送到武汉长江水利学校学习。在那里,他除了听课,就是按照大学本科水文专业的课程补缺、深入巩固自学的内容以及解答疑难。他同时抽出不少时间阅读水文测验理论方面的文献,钻研一些问题并开始编写论文。这期间,他的成绩基本上都是满分,心里那些念念不忘的问题都被一一破解。到1960年,他已发表水文测验理论方面的论文数篇。

    也许是被韩其为刻苦自学的精神感动了,1961年他被脱产培养,获得到武汉水利水电学院(及武汉大学数学系)进修深造的好机会。作为进修教师的名义,他主要的任务是听课,当然,更多的时间仍然交给了自学。那时,韩其为已经学习和基本掌握了水文、数学、流体力学、河流动力学四个专业大学本科的课程。

    韩其为自学的这些知识为以后开展泥沙研究奠定了坚实的基础。用当时长江委水文测验研究室主任向治安经常挂在嘴上,用来鼓励的一句口头语来说就是,韩其为没有上过大学,但是研究生也比不上他。

    在采访中,韩其为的自学经历引起了我极大的兴趣。究竟是掌握了怎样的自学方法,让他能比科班出身的研究者走得还远?终于,韩其为给了我一个完满的答案。

    “自学经历总结起来有三条经验:刻苦自学的精神、循序渐进与重点结合的方法、学习与应用(研究)相结合。在水文站的工作汛期忙,枯期闲。在汛期,每天我也利用晚上的间隙,坚持三个多小时的学习。在假日和枯水期更是自学的好机会。自学是较为困难的,特别是在学习基础知识时尤其如此。对于一些难点,往往要反复多次才能理解清楚,当然在理解后就会更为牢靠。循序渐进的学习也要分清主次,这样可以加快进度和恰当的掌握深度。在先后两次脱产学习和进修时,除了听课,重要的任务就是破解疑难,这样能巩固自学的知识。除此之外,就是学习和研究相结合。泥沙运动随机理论研究就是在进修期间开始的,它密切结合了对概率论和流体力学的学习。这样既增加了对基础课学习的兴趣,也进一步明确了学习重点以及需要补缺的内容,同时也促成了研究成果的形成。”

    用泥沙演绎精彩人生

    “一个人的学识和精力是有限的,一生中能在自己的专业方面选择某个(数个)重大前沿课题进行长期深入研究,才可能有一系列的成果和突破。这种成果较之分散的,甚至关联不大的大量论文是不一样的。因此,对一个科研人员,必须有重大前沿研究课题,特别是在基础理论研究方面的科研人员。”

    泥沙运动理论研究一直是韩其为的重点工作之一。考虑到已有的泥沙运动理论不够深刻、缺乏系统性,1964年,他开始瞄准了泥沙运动随机理论这个重要前沿,采取了概率论(随机理论)与力学相结合的途径,这就是称为泥沙运动统计理论的研究。先后进行了30年,取得了大量深入和源头成果。国家自然科学基金委组织专家鉴定后一致认为,“此项研究已建立了较为完整的理论体系——泥沙运动中一系列迄今尚未解决的问题得到了注释,从而推动了泥沙运动理论的发展”,“这项成果有显著的开创性,在学术上已达到国际领先水平”,该研究曾获国家自然科学三等奖。这些研究成果在国际水力学和河流泥沙界引起了很大反响,美国的《流体力学百科全书》也辟出专章予以介绍。

    工程泥沙方面的研究一直是韩其为日常工作的主体,其中,三峡工程泥沙更是重中之重。由于三峡工程泥沙问题非常复杂,他采取的技术路线是从解决实际问题出发,深入开展必要的理论研究,以理论创新推动工程泥沙研究的创新。为了提高水库淤积预报的精度,他深入开展了非均匀悬移质不平衡输沙的研究,在1972年,得出了一套适合水库的理论成果。这项成果彻底改变了过去对水库淤积采用均匀沙与平衡输沙的方法,建立了相应的数学模型,不仅解决了三峡水库当时水库淤积计算的创新和可靠性的问题,而且在30多年后的今天看来,这一套数学模型仍然是很先进的,仍然在三峡水库淤积研究中被采用。

    此外,理论研究与工程泥沙问题密切结合,相互推动,是他开展理论研究的另一途径。韩其为在研究大量水库淤积实际问题的同时,开展了水库淤积理论的研究。从1970年开始到2002年,前后32年之久,终于完成了全部研究和相应的专著,这本书长达95万字,是关于水库淤积方面的专著,对解决我国水库淤积和泥沙问题有很大意义。

    法国哲学家笛卡儿曾说过,我思故我在。善于思考的人才会有自己独到的见解。对新事物永远都抱有极大的兴趣和热情,并且能积极思考并持之以恒地把这项研究做下去,直到问题水落石出,这也许就是韩其为之所以能够有很多独创性的研究成果,并且能够当选院士的秘诀吧。

    理论联系实际的方法是颠扑不破的真理

    韩其为在研究工作中,特别注重理论联系实际,包括从实际中增加感性认识,摸清一些机理,经过理论研究得到新的成果。同时,他在实践和调查研究过程中强调理论的指导作用,他说,这样可以避免抓不住问题和走弯路。

    1958—1961年,他参加了在寸滩利用放射性同位素跟踪卵石的运动研究,这是当时泥沙研究中的一个被关注的问题。细心的他发现,示踪卵石运动有很大的随机性。于是,他利用枯水季空闲时间,到川江、岷江、沱江洲滩对单颗卵石及大量卵石堆积特性进行了深入调查,这丰富了对卵石运动特性的认识,特别是通过推理、归纳,从一些静态特性,预见了它们的一些动态特性。这些结果与后来水槽试验与野外实测资料基本一致。值得注意的是,这些复杂的现象所形成的感性认识和一些概念,成为韩其为后来研究泥沙运动统计理论的出发点之一,这引导了理论上的突破。由卵石静态特性,经反复揣摩,尽可能深入地分析其动态特性的这种方法,被著名的河流动力学专家谢鉴衡院士笑称为“死人骨头里能榨出油”。

    参加实践是重要的,但是作为研究人员更重要的是,在实践中抓住问题,为此必须以已有的理论为指导。1976年,韩其为参加丹江口水库下游冲刷调查时,发现了在水流平稳的河段有大片小卵石、砾石覆盖了原来的中、粗沙河床,这说明原河床的中粗沙被冲走,而卵石下移。据此,他提出了水库下游河道冲刷的一个重要问题(推移质与床沙交换的问题),并从理论上进行了表达。本来是一眼放过的一个现象,却引出了一个重要的研究课题和相应的成果。不仅如此,他还据此引申出悬移质的交换,即本河段较细的颗粒被悬浮冲走,而上段来的粗颗粒淤下,同时用非均匀悬移质不平衡输沙理论进行了证明。这种交换理论解释了水库下游河道冲刷很长(有的直达河口)的难题;证实了淤积过程中,床沙也会发生粗化(交换粗化),突破了粗化只发生在冲刷过程的固有观点。

    在理论和实践的结合方面,韩其为侃侃而谈,他讲出了自己总结了的四条经验。“第一是要较全面地、较深入地了解研究对象的丰富现象。只有了解了这些现象后,才能较全面分析有关因果关系,弄清机理,抓住主要矛盾。第二是要在实践中及时抓住有关问题,用理论指导思考,解释其机理,或者发现与原来认识的矛盾,修改或提出新的研究内容。三是要认真阅读实际资料,特别是野外观测和实验数据,这是实践的重要内容之一。四是得到的理论成果要用实际资料检验,解决发现的矛盾,这样可以确定需要进一步深入研究的内容,或提出概括更深入的理论。”

    与韩其为聊了两个多小时后,作为一名晚辈,甚至是泥沙学科的“门外汉”,我特别请韩其为老师送给现在正在泥沙专业就读的学生和年轻的研究人员一些话。

    “人生非常有限,国家现在的科研机遇很难得,一定要把握好这个机会。要具备创新的素质、创新的理念、创新的思维、创新的能力,因为创新的空间是无限的。要加强基础理论的研究,靠泥沙专业学的一点理论是远远不够的。要加强对与泥沙有关的基础理论和新兴学科的学习。年轻人要挤时间,不要把时间浪费到一些没有意义的事情上。要树立严谨的学风,不能浮躁。”

    说完这番话,韩其为的眼中闪现出希望的光辉,这是对我国泥沙实力的自信,更饱含对泥沙未来的美好希冀。

     (摘自07年10月18日中国水利报)

中国水利水电科学研究院
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