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把论文写在祖国的大地上——陈祖煜院士

陈祖煜  院士

陈祖煜,中国科学院院士,中国水利水电科学研究院教授级高级工程师。水利水电、土木工程专家。陈祖煜院士1943年2月出生,祖籍浙江宁波。1960年在上海向明中学完成高中学业,同年考入清华大学,1966年毕业于清华大学水利系。毕业后,曾有五十年在水利水电的第一线从事地基处理和水库的设计、施工工作。在此期间曾荣获“北京市科技先进工作者”称号。1979年作为我国第一批访问学者赴加拿大Alberta大学进修,从师于著名的土力学专家Morgenstern教授。1981年返回祖国,在中国水利水电科学研究院工作。2005年,当选中国科学院院士。

陈祖煜院士用毕生的精力,投入到滑坡地质灾害这一领域的研究中,在学术上执着探索,不断取得新的成就,用理论成果和丰富的实践经验为实际工程解决一个又一个难题。陈祖煜院士早期的工作是在理论和分析计算方法两个方面完善了边坡稳定分析领域中著名的Morgenstern-Price法。回国后,他继续开展边坡稳定分析研究工作,将研究工作重点放在建立一个理论体系更为严格的边坡稳定分析方法上面,并取得从二维推广到三维的突破性进展。陈祖煜院士出版著作7部(独著1部,合著3部,参与编写专著3部),发表论文120余篇,上述研究成果构成了一个具有坚实理论基础和严密数学力学内涵,覆盖边坡稳定、土压力和地基承载力三个领域的二、三维极限分析方法体系。

陈祖煜院士曾荣获国家科技进步二奖2项、三等奖1项、电力部科技进步一等奖2项、水利部科技进步二等奖1项、云南省科技进步二等奖1项、“茅以升土力学与基础工程大奖”1项。

陈祖煜院士一直为在中国召开一次国际滑坡会议而努力。2004年6月27日,陈祖煜院士终于成功申请到第10届国际滑坡会议主办权。中国终于圆了一个长达12年的梦。同年7月,中国学会收到国际学会的正式通知书,任命陈祖煜为第10届国际滑坡会议组织委员会主席。中国人第一次以会议主席的名义站在讲台上,并作主题报告。

 

 

 


把论文写在祖国的大地上

■ 陈祖煜 

2016年5月30日,全国科技创新大会、中国科学院第十八次院士大会、中国工程院第十三次院士大会和中国科学技术协会第九次全国代表大会在北京人民大会堂隆重召开。习近平总书记在讲话中提到:广大科技工作者要把论文写在祖国的大地上,把科技成果应用在实现现代化的伟大事业中。我亲自聆听了习近平总书记的演讲,也听到当时那经久不息、响彻整个会场的掌声。

今年是我们毕业离开清华的第50年。回到校园时,我们这些老同学又唱起了清华大学水利系系歌——《水利建设者之歌》。歌词是这样的:

“从那黄河走到长江,我们一生走遍四方,辽阔的祖国万里山河,到处都是我们的家乡。住着帐篷和土房,冒着山野的风光。一旦修好了水库大坝,我们就再换一个地方。从那黄河走到长江,我们一生走遍四方,辽阔的祖国万里山河,到处都是我们的家乡。”

我们这些同学伴随着祖国的山山水水走过了半个世纪,亲手修起了一座座水库大坝。我们用自己的作品为祖国现代化大厦添砖加瓦。作为一个从事滑坡灾害研究的科研人员,我则是在滑坡和边坡工程现场获得了真知,完成了自己的学术著作。

最近,我的课题组在“Quaternary Journal of Engineering Geology and Hydrogeology ”发表了一篇论文。这使我想起2008年汶川地震后,我作为国务院汶川地震专家组的成员赶赴紫坪铺水库的情景。站在大坝上,我看到山河满目疮痍,如图1左所示。这时,站在我旁边的管理局副局长宋彦刚说:“陈院士您扭头看看。”那就是如图1右的照片。我们修建的右岸高边坡巍然屹立,密密麻麻的锚索把山体紧紧地锚住,关系到整个枢纽安全的全部输水建筑物和厂房安然无恙。作为工程技术人员,我们没有辜负都江堰市和成都平原人民的信任,设计了一座安全的高边坡。当年修大坝的时候,宋彦刚作为总工程师,听了我给他们讲的两天课,最后批准了我们所做的分析计算报告。在这篇论文中我们介绍了原位监测的成果(见图2)。你看,编号为MIP3的多点位移计“沉睡”了5年,就在地震发生的那一刻“醒”了。这几个测点跳了一下,然后恢复了平静。这是一个罕见的经受了强震考验的高边坡加固成功的案例。这篇论文正是写在祖国大地上的。

1989年时,漫湾水电站发生一次滑坡,在我国水利行业引起了巨大反响件。可是就在滑移以前,山体还是“铁板一块”(见图3上),好好的,谁也没能想到,顷刻之间这座山就变成一堆土了(见图3下)。谁也预料不到滑坡自然灾害就这样突然发生了。

这个时候,我就想起潘家铮院士提出的“最大最小原理”:

(1)滑坡如能沿许多滑面滑动,则失稳时,它将沿抵抗力最小的一个滑面破坏。(最小值原理)

(2)滑坡体的滑面肯定时,滑面上的反力(以及滑坡体内的内力)能自行调整,以发挥最大的抗滑能力。(最大值原理)

潘家铮院士提出这个理论是基于对自然规律的一种认识。他认为:自然界和人一样,面临着生死问题。在生命结束前,它要发挥所有的力量生存下来。当山体滑下来的时候,也就粉身碎骨了。潘家铮院士显然是观察了无数滑坡事例提出这一命题的。“最大最小原理”的科学意义是它在已有的建立在牛顿力学体系上的控制方程组中为我们增加了两个方程式,能够帮助解决滑坡问题。这个命题提出来以后,很多人希望通过理论来证明它。后来我在潘家铮院士工作的启发下,推导出了楔形体边坡的广义解,最后实现了两个偏微分导数为零,从而证明了潘家铮院士的最大原理。当时潘家铮院士非常高兴,我跟他说:“这个成果发表在国际刊物上了,灯是你点亮的,路是你指明的。”这样的研究成果只有通过实践才能获得。

最近偶然重读了鲁迅先生的《作文秘诀》。鲁迅先生说:

“至于修辞,也有一点秘诀:一要蒙胧,二要难懂。那方法,是:缩短句子,多用难字。譬如罢,作文论秦朝事,写一句‘秦始皇乃始烧书’,是不算好文章的,必须翻译一下,使它不容易一目了然才好。这时就用得着《尔雅》,《文选》了,其实是只要不给别人知道,查查《康熙字典》也不妨的。动手来改,成为‘始皇始焚书’,就有些‘古’起来,到得改成‘政俶燔典’,那就简直有了班马气,虽然跟着也令人不大看得懂。”

想不到,在30年代就有“朦胧”这个词了。我们这个年代的人要幸运得多,只要“谷歌”、“百度”一下,一切搞定,用不着去查康熙字典。

我们再继续看鲁迅先生的文章:

“人类学家解释衣服的起源有三说:一说是因为男女知道了性的羞耻心,用这来遮羞;一说却以为倒是用这来刺激;还有一种是说因为老弱男女,身体衰瘦,露着不好看,盖上一些东西,借此掩掩丑的。从修辞学的立场上看起来,我赞成后一说。现在还常有骈四俪六,典丽堂皇的祭文,挽联,宣言,通电,我们倘去查字典,翻类书,剥去它外面的装饰,翻成白话文,试看那剩下的是怎样的东西呵!?”

现在,在华丽的词句装饰下的论文还少吗?所以我也同意第三种解释。这些文章恰恰说明了作者肚子里没货。最近在一次会议上有一位年轻人上台提出了一个“信息消费”的概念。我一听,原来是把地下厂房的计算成果和观测资料对比,然后优化设计。这不就是我们常说的反演分析吗。把精力放到名词创新上面,“消费”的是自己宝贵的青春年华。

“我们是向来很有崇拜‘难’的脾气的,每餐吃三碗饭,谁也不以为奇,有人每餐要吃十八碗,就郑重其事的写在笔记上;用手穿针没有人看,用脚穿针就可以搭帐篷卖钱;一幅画片,平淡无奇,装在匣子里,挖一个洞,化为西洋镜,人们就张着嘴热心的要看了。”

说老实话,有些博士论文我看不懂。为什么要写得那么艰深?读了鲁迅先生下面那段文字,你就明白了。

“譬如到什么庙里去烧香罢,到山上的,比到平地上的可贵;三步一拜才到庙里的庙,和坐了轿子一径抬到的庙,即使同是这庙,在到达者的心里的可贵的程度是大有高下的。作文之贵乎难懂,就是要使读者三步一拜,这才能够达到一点目的妙法。”

我想给年青学者留下的话是:

“做大地之子,不做无土栽培的嫩苗”。

 

(作者为中国科学院院士,我院水利水电及土木工程专家)

编辑:黄畅(2016级硕士生)

 

  

图1  2008年汶川地震后的紫坪铺水库

 

图2紫坪铺高边坡MIP3多点位移计的观测成果

  

图3 漫湾水电站滑坡前后对比图


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