勤學(xué)出英才

        在問及他的工作經(jīng)歷時(shí)，朱伯芳院士開玩笑地說：“我是一個(gè)地地道道的‘土包子’?！?BR>        在中國科學(xué)院和中國工程院的兩院院士中，絕大數(shù)人都是從國外留學(xué)歸來或在外進(jìn)修深造過的，還有一些人即使沒有出國留學(xué)也在國內(nèi)取得了博士、碩士學(xué)位。而朱伯芳卻只讀了三年大學(xué)，嚴(yán)格地說，他連大學(xué)都未畢業(yè)。參加工作以后，朱伯芳一直忙于工作，放棄了很多進(jìn)修的機(jī)會(huì)，但他幾十年如一日?qǐng)?jiān)持“白天好好工作，晚上好好學(xué)習(xí)”的信條，利用業(yè)余時(shí)間，爭(zhēng)分奪秒地系統(tǒng)學(xué)習(xí)與工作有關(guān)的基本理論與科技文獻(xiàn)，取得了一系列令世人矚目的成就。所以，大家都說他是一位真正的“國產(chǎn)科學(xué)家”。
        “大學(xué)本科一般都是四年，為什么您只讀了三年？最后一年您做什么去了呢？”面對(duì)我的諸多疑問，朱伯芳院士娓娓道來：
        “1928年10月17日，我出生于江西省余江縣馬崗下朱村的一個(gè)書香之家。我的祖父朱際春是前清秀才，一生以教書為業(yè)；我的父親朱祖明，畢業(yè)于北平大學(xué)電機(jī)系，一生從事技術(shù)和教學(xué)工作。我讀小學(xué)和中學(xué)時(shí)，正值抗日戰(zhàn)爭(zhēng)時(shí)期，生活與求學(xué)之路，顛沛流離，歷盡坎坷。敵寇入侵，國運(yùn)危殆，激勵(lì)著我勤奮學(xué)習(xí)，所以各科成績(jī)一直名列前茅。”
        “解放前，江西余江的工業(yè)極少，當(dāng)?shù)乇容^現(xiàn)代化的設(shè)施只有一條浙贛鐵路。我中學(xué)時(shí)代的人生目標(biāo)，就是希望做一名鐵路工程師。1948年，我從南昌一中高中畢業(yè)后，以第一名的成績(jī)考取上海交通大學(xué)土木系。進(jìn)入上海交大后，因?yàn)榻?jīng)濟(jì)拮據(jù)，只好半工半讀，一邊讀書，一邊做家庭教師。大學(xué)生活開闊了我的眼界，于是立志都市規(guī)劃建設(shè)，大學(xué)三年級(jí)選擇了市政工程專業(yè)。然而，一場(chǎng)天災(zāi)改變了我的命運(yùn)。1950年淮河發(fā)生了歷史上罕見的洪水，國家成立了治淮委員會(huì)，并決定華東、中南兩個(gè)大區(qū)所有大學(xué)土木、水利系的四年級(jí)學(xué)生，中斷學(xué)習(xí)參加治淮工程，一年后回校學(xué)習(xí)。1951年，我參加第二批大學(xué)生治淮，被分配到了安徽，參加佛子嶺水庫連拱壩的設(shè)計(jì)。一年期滿后，大壩的設(shè)計(jì)工作尚未完成，由于工作需要，我提前畢業(yè)，留在了治淮委員會(huì)。”
        從此，朱伯芳徹底放棄了都市建設(shè)的夢(mèng)想，結(jié)束了求學(xué)生涯，開始了為之奮斗一生的水利事業(yè)。

        成功須三“勤”

        之后，朱伯芳參加了多個(gè)水利工程的施工設(shè)計(jì)，但由于他大學(xué)只讀了3年，數(shù)學(xué)只學(xué)過微積分和常微分方程，連水工結(jié)構(gòu)都沒有學(xué)過，因此工作的需要迫使他不得不去學(xué)習(xí)大量的自己從未接觸過的新東西。
        剛參加工作時(shí)，朱伯芳所在的單位身處大別山腹地，非常閉塞，沒有書店，沒有圖書館，想買本書看是非常難的。他就利用同事出差、探親到大城市的機(jī)會(huì)，開出長(zhǎng)長(zhǎng)的書單，托他們代為買書。功夫不負(fù)苦心人，勤奮學(xué)習(xí)的結(jié)果，使得他在迅速積累工作經(jīng)驗(yàn)的同時(shí)，急劇提高了自己的理論水平。1953年，他用彈性力學(xué)求出了變厚度支墩壩應(yīng)力的理論解；1955年，他又用拉普拉斯變換、貝塞爾函數(shù)和積分方程給出了有熱源水管冷卻和燒筑層水化熱溫升的理論解。這些在50多年后的今天仍不斷被人們引用的高水平的成果，表明他當(dāng)時(shí)不但掌握了現(xiàn)代壩工設(shè)計(jì)技術(shù)，還具備了精湛的理論水平。
        1960年夏天，年輕的朱伯芳出差到丹江口水電站工地。當(dāng)時(shí)氣溫高達(dá)40多度，坐在屋子里身上的汗都直往外冒，既沒電扇也沒冷飲，除了白天8小時(shí)的工作外，朱伯芳每天都還要堅(jiān)持看書3～4小時(shí)。
        “在那種環(huán)境下還堅(jiān)持學(xué)習(xí)，真是夠苦的??！”我不由地感嘆?！爱?dāng)時(shí)的心情是舒暢的，盡管條件比較差，但那時(shí)我每天都感覺自己有所收獲，因?yàn)橥砩峡磿鶎W(xué)的東西，白天拿來就可解決工地上所遇到的實(shí)際問題。”朱伯芳繼續(xù)說道，“那時(shí)我?guī)缀跆焯彀疽?，到后來便養(yǎng)成了熬夜的習(xí)慣?！?BR>        為了擠出時(shí)間學(xué)習(xí)，朱伯芳幾乎放棄了所有的娛樂和休息。在丹江口水電站時(shí)，盡管工地上每天都有電影，但整個(gè)夏天他僅看過一次；1957～1969年，在北京的13年間，朱伯芳沒有去過一次長(zhǎng)城，盡管當(dāng)時(shí)他所在的水電科學(xué)院每年都組織職工去瀏覽長(zhǎng)城。就這樣，朱伯芳憑著頑強(qiáng)的毅力，硬是啃完了一本又一本的專業(yè)書籍，并閱讀了大量的科技文獻(xiàn)，寫出了一篇又一篇高質(zhì)量的論文。
        朱伯芳不僅在工作和學(xué)習(xí)上比他人勤奮，在思考問題方面，他也是勝人一籌。對(duì)于自己的研究課題，他常常提出比較高的目標(biāo)，然后反復(fù)琢磨；對(duì)于一個(gè)問題，他經(jīng)常是把各種影響因素找出來，梳理排序，并在研究工作中從不同角度反復(fù)思考、探究。他非常重視對(duì)中間成果的檢查分析，以便從中發(fā)現(xiàn)問題。
        “對(duì)于一個(gè)科技工作者來說，勤于工作，勤于學(xué)習(xí)是必要的。但光有這兩條還不夠，還要勤于思考?！敝觳及炎约嚎偨Y(jié)的這些寶貴經(jīng)驗(yàn)，毫無保留地傳授給了年輕人。他擔(dān)任了20多年研究生導(dǎo)師，培養(yǎng)出一批又一批的博士、碩士，如今他們都是各自崗位上的骨干力量。
        朱伯芳的工作效率極高，雖年逾古稀，仍主持著國家重點(diǎn)科研項(xiàng)目，每年在國內(nèi)外刊物上發(fā)表5～6篇論文。所有文章的中英文都是他親自撰寫，其中的主算方法和公式大都也是他親手推導(dǎo)的。

        逆境更須“勤”

        機(jī)遇對(duì)于一個(gè)人的事業(yè)是有影響的，但在相同的環(huán)境下，各人的成就并不相同，說明本人的主觀努力還是起著主要作用。我們對(duì)客觀大環(huán)境是難以改變的，但主觀努力卻是自己可以把握的。在不利的環(huán)境下，只要自強(qiáng)不息、奮發(fā)進(jìn)取，仍然可以做一些工作，并有所收獲。
        十年動(dòng)亂期間，水電科學(xué)院被撤消，朱伯芳全家從北京下放到三門峽工地。住在“聊避風(fēng)雨”的破棚中，當(dāng)時(shí)連取暖炊飯的煤都要去40里外的三門峽去購買，生活十分艱難，科研人員在當(dāng)時(shí)是最不受歡迎的“臭老九”，既無任務(wù)，更無設(shè)備。當(dāng)時(shí)都不知道“四人幫”何時(shí)會(huì)垮臺(tái)，前途渺茫，不知所終。在這種情況下許多好同志消沉了。朱伯芳也面臨著嚴(yán)峻的抉擇：要么隨波逐流，消沉下去，自己經(jīng)過多年辛勤勞苦所積累的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)都將付之東流；要么振作起來，自己主動(dòng)找工作干。當(dāng)時(shí)他才40歲，至少還能工作20年，還能干不少事情。
        經(jīng)過認(rèn)真的考慮，朱伯芳選擇了第二條道路，決定自己主動(dòng)找活干。于是，他聯(lián)合同事宋敬廷，把當(dāng)時(shí)國外剛興起的有限元方法引到國內(nèi)來。工地缺乏圖書資料，他們就利用到北京等地出差機(jī)會(huì)查閱文獻(xiàn)，幾年下來，也閱讀了近三百篇文獻(xiàn)，基本上掌握了當(dāng)時(shí)國際上的動(dòng)態(tài)。朱伯芳結(jié)合自己的工作經(jīng)驗(yàn)還提出了一些新的算法，在這個(gè)基礎(chǔ)上他們編制出了中國第一個(gè)不穩(wěn)定溫度場(chǎng)程序、第一個(gè)混凝土溫度徐變應(yīng)力程序、第一個(gè)彈性厚殼程序等5個(gè)有限元程序，先后在三門峽改建、烏江渡、葛洲壩、朱莊、龍羊峽等水電工程設(shè)計(jì)中應(yīng)用，提供了大量計(jì)算成果；并出版了75萬字的《有限單元法原理與應(yīng)用》一書，為在我國推廣有限單元方法發(fā)揮了較好作用，獲廣泛好評(píng)。
        在當(dāng)時(shí)條件下，因機(jī)構(gòu)撤消，上面沒有人布置科研任務(wù)，生活條件又十分艱難，很多人都是無所作為，浪費(fèi)了10年寶貴的年華，但朱伯芳卻夜以繼日地工作了10年，完成了大量工作，日子過得非常充實(shí)。盡管在當(dāng)年的條件下，對(duì)于他所完成的大量工作不可能給予任何物質(zhì)上的報(bào)酬和精神上的鼓勵(lì)，但他自己卻因沒有虛度年華而在內(nèi)心獲得極大的安慰，感到對(duì)得起自己過去多年的苦學(xué)和辛勤工作。

        拓新始于“勤”

        朱伯芳院士是一位集理論與實(shí)踐于一身的科學(xué)家，他將水工混凝土結(jié)構(gòu)的理論和實(shí)際完美地結(jié)合在一起，造就出我國杰出的水利工程和固體力學(xué)專家。他的個(gè)人經(jīng)歷，涉及設(shè)計(jì)、施工、科研各個(gè)領(lǐng)域。從朱伯芳身上，我們看到了科學(xué)家兼工程師的許多優(yōu)良品質(zhì)。他不斷開拓新的研究領(lǐng)域，始終站在科學(xué)研究的第一線。為了摸清生產(chǎn)中存在的問題，他幾乎跑遍了國內(nèi)所有混凝土壩工地；面對(duì)現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，他廣泛涉獵周圍學(xué)科，跟蹤國際新技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)；他緊密聯(lián)系實(shí)際，勇于開拓，不斷創(chuàng)新，為我國水利工程的設(shè)計(jì)、科研和施工提供了一系列開拓性的成果。
        他在我國先后開辟了混凝土溫度應(yīng)力、混凝土徐變理論、拱壩優(yōu)化和高壩仿真等四個(gè)新的研究領(lǐng)域，并取得了豐碩的成果，使我國在這些領(lǐng)域居于國際領(lǐng)先水平。
        1949年以前，我國只有一座日本人建造的豐滿混凝土重力壩，沒有自行設(shè)計(jì)的混凝土高壩，中國在混凝土壩的設(shè)計(jì)和施工方面是一片空白。1951～1956年，朱伯芳參加了我國第一批三座混凝土高壩——佛子嶺連拱壩、梅山連拱壩、響洪甸拱壩的設(shè)計(jì)，并擔(dān)任響洪甸壩施工組長(zhǎng)。佛子嶺是我國自行設(shè)計(jì)建造的第一座混凝土高壩，梅山是當(dāng)時(shí)世界上最高的連拱壩，響洪甸是我國第一座混凝土拱壩。通過這三座大壩的建設(shè)，他為我國從無到有掌握現(xiàn)代混凝土壩設(shè)計(jì)技術(shù)做出了貢獻(xiàn)，并有所創(chuàng)新。
        溫度應(yīng)力是水工混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和施工的一個(gè)關(guān)鍵問題。1955年，朱伯芳在國內(nèi)首先開辟了這一研究領(lǐng)域，他闡明了混凝土溫度應(yīng)力發(fā)展的基本規(guī)律，提出了混凝土澆筑塊、基礎(chǔ)梁、重力壩、拱壩、船塢、孔口、庫水溫度、寒潮、水管冷卻等一系列計(jì)算方法，廣泛應(yīng)用于實(shí)際工程，其中9項(xiàng)已納入我國重力壩、拱壩、船塢、水工混凝土結(jié)構(gòu)等設(shè)計(jì)規(guī)范。他建立了完整的水工混凝土溫度徐變應(yīng)力理論體系，使我國在混凝土徐變溫度應(yīng)力分析方面的研究工作，處于世界領(lǐng)先水平。
        20世紀(jì)70年代初，他首次用有限元方法對(duì)三門峽重力壩底孔段進(jìn)行二維仿真分析，計(jì)算結(jié)果與實(shí)測(cè)結(jié)果符合得比較好，但混凝土高壩三維有限元仿真分析是十分困難的。近年他提出了一系列新的計(jì)算方法，包括仿真并層算法、并層壩塊接縫單元、應(yīng)力場(chǎng)分區(qū)異步長(zhǎng)算法、溫度場(chǎng)分區(qū)異步長(zhǎng)算法、水管冷卻等效熱傳導(dǎo)方程等，使這個(gè)難題得到了解決。
        在國外，拱壩優(yōu)化問題至今仍停留在研究階段，未能實(shí)用化，朱伯芳卻已把拱壩優(yōu)化完全實(shí)用化。過去設(shè)計(jì)一個(gè)拱壩體形一般需幾個(gè)月甚至半年以上時(shí)間，現(xiàn)在用優(yōu)化方法設(shè)計(jì)拱壩體形只需3～5天，一般可節(jié)約投資10%～25%，效益顯著，使我國拱壩設(shè)計(jì)水平上了一個(gè)新臺(tái)階。而拱壩優(yōu)化已先后應(yīng)用于近百個(gè)實(shí)際工程，節(jié)約了大量投資。我國的瑞洋拱壩是世界上第一座用優(yōu)化方法設(shè)計(jì)的拱壩，節(jié)省投資30.6%，已于1988年竣工，運(yùn)行良好，被評(píng)為優(yōu)秀工程。
        國內(nèi)外混凝土壩“無壩不裂”是長(zhǎng)期困擾水工界的一個(gè)世界性難題，朱伯芳對(duì)此進(jìn)行了長(zhǎng)期的系統(tǒng)研究。他先后提出了加強(qiáng)混凝土施工質(zhì)量控制、優(yōu)化材料抗裂性能、適當(dāng)提高抗裂安全系數(shù)、嚴(yán)格控制基礎(chǔ)溫差和內(nèi)外溫差等指導(dǎo)思想，特別著重批判了廣為流行的混凝土齡期28d后無需表面保護(hù)的片面觀點(diǎn)，強(qiáng)調(diào)多數(shù)情況下應(yīng)進(jìn)行全年保溫。在他指導(dǎo)下進(jìn)行溫控設(shè)計(jì)的江口拱壩和三江河拱壩，由于溫控措施得當(dāng)，竣工數(shù)年未出現(xiàn)裂縫。三峽三期工程開始前，他建議加強(qiáng)表面保護(hù)，采用上游面5cm、下游面3cm泡沫塑料長(zhǎng)期保溫。三峽三期工程實(shí)施時(shí)采納了他的意見，工程竣工后，未出現(xiàn)一條裂縫。全世界“無壩不裂”的歷史可望結(jié)束。
        2007年10月17日，是朱伯芳院士的80歲華誕。80年的生命旅程就像一座里程碑，承載著他為祖國水利水電事業(yè)櫛風(fēng)沐雨56年的辛勤耕耘。
        在從事水利事業(yè)的56年時(shí)間里，朱伯芳碩果累累：出版著作6本；以第一作者發(fā)表論文180余篇；1982年以水工混凝土結(jié)構(gòu)溫度應(yīng)力研究獲國家自然科學(xué)三等獎(jiǎng)；1988年以拱壩優(yōu)化方法、程序與應(yīng)用獲國家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)；2002年以混凝土高壩仿真分析獲國家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)；2007年獲國際大壩會(huì)議榮譽(yù)獎(jiǎng)……
        56年來，朱伯芳把全部的精力和智慧傾注在我國水利水電科學(xué)事業(yè)的發(fā)展中，忘我地工作著。他為我國水利工程攻克了一個(gè)又一個(gè)難題，為我國水利事業(yè)做出了巨大的貢獻(xiàn)。
        “科學(xué)是一個(gè)奇妙的海洋，當(dāng)你遨游在其中而不斷有所收獲時(shí)，你會(huì)感到其樂無窮。”回顧自己幾十年的科研生涯，朱伯芳院士終始無怨無悔、樂此不疲。
 


人物背景介紹

        朱伯芳：著名水工結(jié)構(gòu)和固體力學(xué)專家，中國工程院院士，中國混凝土溫度徐變應(yīng)力、拱壩優(yōu)化及混凝土壩仿真的創(chuàng)建者和奠基人。江西余江人。1951年畢業(yè)于上海交通大學(xué)。提出非均質(zhì)彈性徐變體兩個(gè)基本定理及有限元徐變應(yīng)力隱式解法。提出了庫水溫度、溫度荷載及重力壩、拱壩、船塢、水閘、澆筑塊等一系列水工結(jié)構(gòu)溫度徐變應(yīng)力計(jì)算方法，建立了混凝土溫度應(yīng)力和溫度控制較完整的理論體系，提出了結(jié)束“無壩不裂”歷史的策略和技術(shù)，并已在部分工程實(shí)現(xiàn)。提出了拱壩優(yōu)化數(shù)學(xué)模型和求解方法，用優(yōu)化方法設(shè)計(jì)的拱壩已建成170余座，可節(jié)約投資10%～30%。提出了混凝土壩仿真的一整套計(jì)算方法。提出的各種計(jì)算方法和設(shè)計(jì)準(zhǔn)則獲廣泛應(yīng)用，納入我國重力壩、拱壩等設(shè)計(jì)規(guī)范的即有14種?！肮皦蝺?yōu)化方法、程序與應(yīng)用”、“混凝土應(yīng)力研究”獲國家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)，“水工混凝土結(jié)構(gòu)溫度徐變應(yīng)力研究”獲國家自然科學(xué)三等獎(jiǎng)，“高拱壩應(yīng)力控制標(biāo)準(zhǔn)研究”獲中國電力科學(xué)進(jìn)步一等獎(jiǎng)。