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闻邦椿:我国振动利用工程学科主要奠基者

2018-01-04 来源: 中国振动机械网
  闻邦椿   闻邦椿,1930年9月29日出生于杭州,祖籍浙江温岭,东北大学教授,中国科学院院士,我国振动利用工程学科主要奠基者。国际机器理论与机构学联合会(IFToMM)中国委员会委..

  闻邦椿

 



闻邦椿,1930年9月29日出生于杭州,祖籍浙江温岭,东北大学教授,中国科学院院士,我国振动利用工程学科主要奠基者。国际机器理论与机构学联合会(IFToMM)中国委员会委员,国际转子动力学技术委员会委员,亚太振动会议指导委员会委员,中国振动工程学会名誉理事长。曾任第六、七、八、九届全国政协委员,国务院学位委员会第二、三、四届机械工程学科评议组成员,中国振动工程学会理事长,《振动工程学报》主编等职。曾获国际科技奖2项,国家技术发明奖和科技进步奖5项,省、部级一、二等科技奖10余项。自1951年考入东北工学院机械系,他便一直在科研的道路上奋力前行。

风华少年立志学理工

1930年农历八月初八,闻邦椿与胞弟闻国椿降生于父亲的工作地浙江省杭州市。闻家的发家始自祖父闻大顺,其经营一家生产石板的矿硐积累了财富,使闻邦椿的父辈开始有条件接受良好的教育。父亲闻韶毕业于杭州测绘学堂,是一位大地测量高级工程师。叔叔闻诗是北京大学物理系高材生,并在法国南锡大学获得博士学位,是闻家小辈崇拜的偶像。

闻邦椿出生第二年即随母亲回家乡温岭生活,因父叔皆在外地工作,其童年主要在母亲抚养下成长。仁慈的祖母、严厉而坚忍的母亲,塑造了闻邦椿宽容且坚韧的品格。祖父奠定的财富基础,也惠及闻邦椿等后辈,他的启蒙教育是在自家私塾里完成的。不过,闻家私塾只教语文,幼年闻邦椿对这些知识并不感兴趣,学得也不如其他兄弟姐妹好,加上他总把自己弄得很脏,以致叔叔闻诗一度为这个顽皮小童的前途担忧。

转折发生在初中阶段。由于某种原因,闻邦椿在1943年以同等学历入读与闻家有着直接渊源的授智初级中学。该校学风严谨、师资优良,教授理科课程的朱文邠等老师,点燃了少年闻邦椿对数理学科的学习热情,使他的学习成绩不断提高。在此期间,他在机械方面小试牛刀,不仅制作了活塞可以运动的木制蒸汽机模型,还修好了家里沉睡多年的两座挂钟。他的父亲夸赞他能动脑筋,在机械领域拥有独特的天赋,也为他确立了今后攻读理工专业的意向。至初中毕业,在家族十个孩子的排名中,闻邦椿已跃居第三,同时考取了省立台州中学、温岭县立中学和黄岩县立中学等三所高中。

闻邦椿最终选择了离家约一百公里的省立台州中学,虽然依旧保持着对理科的浓厚兴趣,但由于形势的影响,学校两年三迁,他未能如初中一样快速成长。1947年患上淋巴结核,更使他之后的人生变得难以预测。

“文化战士”师从苏联专家

淋巴结核是一种严重的传染性疾病,闻邦椿高中时因之断断续续休学了一年。1949年5月,温岭迎来了解放。南下的第三野战军急需补充有文化的青年,闻邦椿和同班三十名同学响应政府号召,于同年10月参加了21军文化干部训练班。在此期间,他学习了政治经济学、新民主主义论、中共党史等课程,并且在学习结束时被评为“学习模范”。他的社会认知和政治觉悟有了质的提高,开始认识到“一个人应该为国家和社会的发展作出贡献,要将自己的发展与国家的需要紧密结合起来”。他还在部队加入了新民主主义青年团。不巧的是,在服役一年多后,闻邦椿的颈部淋巴结核复发,不得不于1950年12月复员回乡。对于一年多的军旅生活,闻邦椿曾回忆:“在我的人生道路上,这样一段十分难得的经历,使我获得了在其他的社会经历中难以得到的宝贵的精神财富,这也是我取之不尽、用之不竭的力量源泉。”

退伍回乡的闻邦椿曾帮助当地政府做一些文化工作,家庭也曾考虑他的身体状况策划让他就任小学教师,但他最终还是回到了台州中学继续完成学业,并于1951年夏顺利考入东北工学院机械系。

大二的时候,闻邦椿的颈部淋巴结核复发,并已发展到大腿根部,病情非常严重。幸运的是,新发明的结核病特效药——链霉素恰在此时开始临床使用。尽管价格十分昂贵,学校卫生所还是不惜代价,将该药用于闻邦椿的治疗,很快治愈了他的顽疾。这件事对闻邦椿的触动很大,一方面,他感受到科技的神奇力量;另一方面,他也十分感恩于学校的关怀,暗下决心要努力学习科学技术以作回报。

闻邦椿大学阶段,东北工学院的校风和学风很好,他个人学习也十分努力,不仅自学了逻辑学,而且分析和研究各门学科的内在规律和各学科间的相互联系,掌握了一套科学的学习方法。大学四年他成绩优异,1955年毕业时,成为被学校选留的八名研究生之一。

上世纪50年代,正是苏联大量派遣专家援华时期。莫斯科矿业学院副院长、矿山机械专家索苏诺夫于1955年至1957年间来华,闻邦椿便在他的指导下从事选矿机械的学习和研究。初定他研究生毕业后按照苏联体制授予副博士学位,但后因中苏关系的变化而不了了之。索苏诺夫教授非常重视理论联系实际,他亲自带领学生到鸡西煤矿实习,和学生一起下矿井、钻煤洞。在苏联专家的引导下,闻邦椿的理论水平得到迅速提升。他研究振动面上物料运动的理论,先后完成《椭圆振动机上物料运动的理论》和《振动离心机中物料运动的理论》两篇论文,为设计制造振动机械提供了参考。

在学习过程中,他还发现苏联出版的《选矿机械》《铸造机械》等几本教科书中所用苏联列文松教授关于振动筛动力学计算的一个基本公式有误,也有发表在杂志上的论文引用这一错误公式。尽管当时的舆论环境是“苏联的都是对的”,也有人给闻邦椿以警示,他还是将自己发现的问题写成论文,发表在专业杂志上。

研究生阶段的学习和科学研究工作为闻邦椿打下了良好基础,1957年闻邦椿以研究生毕业考试五门全优的成绩获得毕业文凭并留校任教。

“白专教师”潜心产学研

留校后,闻邦椿立即参加到系里的教材编写工作中。宫荣章主编的《选矿机械》中,他负责该书《概论》等章节的撰写。宫老师对其工作多次予以盛赞:“《概论》概括了全书的主要内容,思路清晰,叙述系统,使人容易了解和掌握选矿机械的概貌。” “闻邦椿同志具有很强的组织课程内容的能力,是一位很有发展前途的年轻教师。”当年的闻邦椿有着远大的理想,并正以坚忍不拔的毅力去实现所确定的目标。

然而,“反右”运动正在全国轰轰烈烈地开展。闻邦椿家庭出身为“地主”,其本人又只忙于钻研业务,并不十分热心于政治运动,因此,虽然有参军的经历和青年团员的身份,他还是被定为青年教师里的“白专”典型。1960年讲师职称评定时,六名留校研究生中只他一人没有晋升,同年,他被派往学校农场劳动了十个月。

尽管思想压力巨大,但他并没有因此停下科学研究的脚步。文革期间,教学和科研等工作几乎全部停止,不少人认为科研工作不再有用。闻邦椿的家庭还面临意外的压力:他的一对双胞胎儿子在不到七个月时患上小儿麻痹症,他要骑自行车在相隔二十公里的家和学校之间来回奔波。在这种常人难以想象的压力下,他仍然坚持对振动机械的研究。他自己动手用剪板机剪板下料,用车床加工振动机的主轴,到旧货市场搜集弹簧等小零件和小工具,进行焊接和组装,常常在自己的单身宿舍中工作到深夜,最终制作出共振筛和振动给料机等多种实验模型。这些模型的复制件至今仍应用于东北大学本科生的实验教学中。

闻邦椿始终不相信当时社会上流行的所谓“读书无用论”,他总是手不释卷,沉浸在自己的研究世界中。1970年,在许多人还在“闹革命”的时候,他开始与一机部起重运输机械研究所协作,对GZ-6—GZ-9型电磁给料机进行理论分析和试验研究。1974年至1976年间,他带领学生深入生产一线,将学生的毕业设计与生产需要相结合,为北京铁矿设计、制造、调试成功了四条平衡加隔振的双管振动输送机、大振幅振动给料机等重要设备,使这个工厂一跃成为北京市“工业学大庆的先进单位”。1977年,他又带领学生与第一砂轮厂协作,为该厂设计、制造和调试成功自同步概率筛和复振式惯性共振筛,解决了小颗粒难筛物料的筛分分级问题,为提高砂轮质量作出了贡献。

在深入工厂进行技术创新的同时,他不断在理论上进行总结。从“文革”开始至1977年,闻邦椿在专业杂志上发表了《直线振动机物料运动的基本特征及运动学参数的选择与计算》等二十多篇学术论文。从1970年开始,以多年科研和教学的积累为基础,他开始著述《振动机械的理论和应用》一书。该书几易其稿,历时七年,同行业专家评议其“不仅有重要理论意义,还有重大的实际价值”。1978年暑假,东北工学院以该书为教材举办了学习班。1982年,该书经机械工业出版社出版发行,并荣获全国优秀科技图书奖二等奖。这本积年之作奠定了闻邦椿教授在“振动利用工程”领域的学术地位,也为创建“振动利用工程”新学科创造了条件。

紧抓新机遇 创建新学科

1978年,党的知识分子政策得到落实,东北工学院又恢复了职称评定工作。闻邦椿因实实在在的多项产学研相结合的科研成果和二十多篇高水平学术论文得到晋升,是当时全校最年轻的两位新提职副教授之一。接着,两地分居的问题也得以妥善解决,各种荣誉纷至沓来。他被评为1978年度东北工学院模范教师、沈阳市先进工作者;同年,其主持研制的“自同步概率筛”获辽宁省科技成果奖二等奖;1979年,他又被评为沈阳市文教系统先进工作者。

1981年,闻邦椿又顺利晋升为正教授。之后,他的科研任务变得更加繁重。应首都钢铁公司邀请,他于1981年主持研制大型冷烧结矿振动筛。该设备应用了其最新提出的偏转式激振器自同步理论,高度得到大幅降低,节省了空间,获得国家科技进步奖三等奖。1983年为首钢研制的新型惯性共振式概率筛,将共振效应与概率筛分原理有机结合,创造出当时全国高炉技术指标的最高纪录,获得了国家科技发明奖三等奖。该成果还在布鲁塞尔举行的第36届国际发明博览会上获“尤里卡”金奖,闻邦椿本人也因此被授予个人发明“骑士勋章”。1984年,他为呼和浩特铁路局研制的大揭盖清筛机,当年即为该局节省资金二百万元,并迅速推广至其他铁路局。

同一时期,闻邦椿抓住国家开放对外交流的政策契机,走出国门,与国际同行建立联系。1981年,他第一次出国,赴苏联参加第九届国际非线性振动会议。会上,他一口气作了两个报告,与振动同步理论提出者别尔哈曼博士、非线性振动理论专家米特罗鲍尔斯基院士、振动机械专家井上顺吉教授等相识相交。此后,他接连出国,自1981年至1989年,到亚、欧、美、澳各洲九个国家参加国际会议十二次,其间还到日本、德国等地讲学。同时,闻邦椿还邀请外国专家来华讲学并在国内组织召开国际会议。1984年,他邀请九州大学校长井上顺吉访问东北大学。1987年和1989年,分别在沈阳和深圳组织召开了国际机械动力学会议和亚洲振动会议。1990年后,他还在大连和杭州组织了更大规模的国际振动工程会议和亚太振动会议。

在学习、研究和交流中,闻邦椿不断拓展自己的研究方向,将最初的振动筛等振动机械的研究,扩展到转子动力学等领域。到20世纪90年代初,已形成振动利用工程、振动同步理论、工程非线性振动和转子动力学等多个研究领域。这些方向各具特色,又相互联系。由于在科研中作出的突出成绩,他于1991年当选为中国科学院技术科学部学部委员(1993年更名为院士)。

在不断展开国内外学术交流的过程中,闻邦椿还有过一次“不拿签证出国”的经历,这就是震惊中外的1983年296客机被劫事件。是年5月5日,他乘坐的沈阳至上海的航班被劫往台湾,因油料不足降落到南韩春川机场。当时,中韩尚未建交,美军驻扎在南韩。机上人员历经五日五夜,经受住了歹徒威胁和各方诱使脱离大陆的考验,最终在5月10日安全返回上海。事件过程中,闻邦椿起到了重要的组织作用,表现出了沉着冷静和对祖国的坚定信念。该事件成为闻邦椿人生中的一个重大转折,他于同年加入中国共产党,并在此后连任四届全国政协委员。

闻邦椿除了让个人的振动利用研究走向世界,对中国振动利用学科的建立也功不可没。在东北大学机械工程与自动化学院,他培养了二百多名该方向的博士和硕士研究生。这些毕业生目前活跃于国内外各类高等院校、研究院所、厂矿企业中。2000年,闻邦椿在温州组织召开第一届全国振动与波的利用学术会议。2004年,在其推动下,振动利用工程专业委员会在中国振动工程学会下成立。至2017年8月,振动利用与控制工程专业会议已召开至第七届。振动利用工程目前已成为极具发展前景的一门学科。

八旬院士总结方法人生

21世纪以来,回顾几十年的工作,闻邦椿院士开始进行科研和教学工作的总结。2004年,他受聘为东北大学“重大机械装备设计与制造关键共性理论与技术”“985工程”创新平台的首席教授。以平台为依托,他带领团队经过系统研究,提出了三段设计模型,即7D总体规划模型、1+3+X综合设计新模型和产品设计质量检验与评估模型,建立了一套完整的现代产品设计方法体系。2010年主编六卷本《机械设计手册》时,他将上述设计方法体系融入手册内容中。该手册后来获得中国机械工业科学技术奖一等奖。

近几年,他将辩证唯物主义和系统工程学相结合,提出了一套科学方法论体系和规则。2012年,他的第一本方法论著作《成功做事方法学——现代成功学浅论》出版,书中提出十大要素、八大理念、六项要求、四个步骤、两件要事的“十八六四二”规则,总结出一套事物发展的内在规律,提出充分调动主观和客观因素,以积极的态度高质量地完成任务的方法。2013年,他提出内容更为丰富的“十二对规则”,即目的和要求、任务和态度、步骤和方法、思想和品德、知识和能力、健康和生命、毅力和战术、机遇和挑战、环境和协调、条件和利用、学习和致用、检查总结和提高等十二条规则,使方法论体系具备更强的可操作性。2014年,将方法论体系进一步分类和细化,他推出了适用于各阶层人士的方法论系列书籍。2015年,他转入创新设计方法的研究,所著的《科技创新方法论浅析》《创新创业方法学》相继出版,对原来的方法论体系中与创新相关的内容做了大量扩展。2017年,他编著《科学方法论体系规则应用》,提出科学方法论应用的智能化和专家系统,与当下热门的人机交互和大数据分析密切联系起来。

闻邦椿坚信,科学方法论可以应用于产品研究开发和设计、系统化科学实施、创建新产业和新事业、规划制订等,适用于做人、做事、做学问的任何领域。应该尽最大努力将科学方法论的体系和规则应用于科学研究、创新创业、做人做事等各种工作中,同时在推广过程中应该采用人工智能的方法,即采用专家系统,“使科学方法论真正成为指导一切工作的利器,使它成为一把开启成功之门的钥匙”。

他设想,今后可以在一些城市设立对“缺乏做人、做事经验”的人进行诊断和治疗的“服务中心”,帮助他们找到更快、更好的做事方法,以使他们步入良性的轨道。

87岁高龄的他,每天仍不知疲倦地按时到办公室工作。他还计划再撰写出若干本著作,将他的人生经验介绍给更多的人。对他来说,总结与创新,永无止境。


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