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羊城晚报:追忆广州籍百岁院士余国琮:开创精馏分离学科,诠释家国情怀

      2022-04-09       

文/羊城晚报全媒体记者 陈亮

通讯员 赵晖

他,心怀“国之大者”,解决关键领域问题,攻克重水生产技术难关,为新中国核工业的起步作出重要贡献;他,学以致用,深耕精馏技术,研究成果应用于数以千计的工业精馏塔,助推我国石化工业技术的跨越式发展;他,潜心学术,言传身教,用每一天的努力和辉煌业绩诠释“家国情怀”,激励学子为强国读书。

80岁承担教育部教改项目,84岁获得国家科技进步二等奖,85岁站着给本科生讲课,90岁指导博士生科研,97岁伏案撰写理论书籍,百岁依然坐在书桌前归纳、凝练技术发展中的科学问题。

他就是中国科学院院士、天津大学教授,我国精馏分离学科创始人、现代工业精馏技术先行者、化工分离工程科学开拓者——余国琮先生。

2022年4月6日12时,余国琮先生在天津逝世,享年100岁。


余国琮先生1922年于广州出生,2022年4月6日12时在天津逝世,享年100岁

科学报国:板凳需坐十年冷

1922年11月18日,广州西关地区一户姓余的商家迎来了他们的第九个孩子,取名余国琮。

1938年日寇侵占广州,14个月的狂轰滥炸,让16岁的余国琮目睹了家园变得满目疮痍。在逃难中,他的两个哥哥一个不幸身亡,一个遭受重伤。切身之痛让他坚定地选择了科学救国这条路。

1945年,余国琮赴美留学,只争朝夕,两年内拿下硕士、博士学位。1947年获匹兹堡大学博士学位后留校任教,主讲本科生及研究生多门课程,同时从事化工热力学及蒸馏理论研究,发表多篇论文,被多个荣誉学术组织吸纳为会员,获得了象征学术成就的三把金钥匙。

那时,摆在他面前的是一条学术坦途,但他一直没有忘记学成报国。当得知新中国成立的消息后,1950年8月,他毅然放弃了优渥的科研平台和生活,以赴香港探亲为名避开封锁,返回祖国。

国之所需,心之所向。20世纪50年代,我国尚不掌握重水的工业生产技术。余国琮知道重水在尖端科技中的重要性,也深知这样的核心科技是求不来的,只能靠自己研发。

1959年5月28日,周恩来总理来到天津大学视察,特地参观了余国琮分离重水的实验室。总理握着余国琮的手说:“我听说你们在重水研究方面很有成绩,一定要争一口气,不能使我们这个反应堆停下来!”

为了“争一口气”, 余国琮带领的科研团队在提取纯度达99.9%的重水上提供了关键技术。他首次提出了浓缩重水的“两塔法”,该技术作为我国迄今唯一的重水自主生产技术被沿用至今,为实现我国重水完全自给、新中国核技术起步和“两弹一星”突破做出了重要贡献。

余国琮真正做到了把论文写在祖国大地上。他指导的团队迅速实现精馏技术的产业化,创造了从研究到生产的“一条龙”模式,先后新建或改造的工业精馏塔已超万座,直接带动了我国石化、轻工、环保等行业精馏分离技术的进步。

目前石化工业全行业80%以上的精馏塔均采用了该项新技术;在炼油常减压精馏领域解决了我国千万吨炼油中超大型精馏塔的设计问题,国内技术市场覆盖率达到90%;在空气产品分离这一重要领域技术市场占有率达到80%以上,完全取代了国外技术。

进入21世纪,化学工业成为我国国民经济的支柱性产业,为各行业的发展提供各种原料和燃料,支撑着我国经济的高速增长。精馏,作为覆盖所有石化工业的通用技术,在炼油、乙烯和其他大型化工过程中发挥着关键作用。

余国琮的现代精馏技术使我国化工分离技术实现了更新换代,有力促进了我国石化工业跨越式发展,使我国在精馏技术领域跨入了国际先进国家行列。

科学研究要从一点一滴做起,这是科学报国的不二途径。余国琮深知制约工程技术突破的是诸多基础理论问题,于是他带领团队回到实验室,从大型精馏塔流体力学、基本传递现象以及热力学等基础问题着手,开始了“板凳需坐十年冷”的基础研究艰辛历程。

余国琮提出了应用现代计算技术,借鉴计算流体力学、计算传热学的基本方法,结合现代物质传递、扩散理论,针对精馏以及其他化工过程开辟了一个全新的研究领域——化工计算传质学理论,而最终从根本上解决现有精馏过程的工业设计中对经验的依赖,让化工过程设计从一门“技术”逐步走向科学。

余国琮首次提出了浓缩重水的“两塔法”,一直沿用至今

教书育人:85岁仍坚持站着讲课

“有课的日子,我都会凌晨4点起床,一遍遍审视讲课内容。即使这门课已经教授很多年、很多遍,我也要充分备课,精益求精,就像精馏提纯的过程。而这份郑重来自先生的言传身教。”余国琮的学生,天津大学教授袁希钢如是说。

袁希钢至今还清楚地记得,余老先生在85岁那年,还坚持给本科生上一门“化学工程学科的发展与创新”的课程。一堂课大约要持续3个小时,学生们怕老先生身体吃不消,给他搬来一把椅子。可先生却总是拒绝:“我是一名教师,站着讲课是我的职责。”

余国琮知识渊博、旁征博引、融会贯通,因为一直奋斗在科研一线,他讲课从来都是理论与实际紧密结合,因此能把复杂的理论与工程问题讲得深入浅出、引人入胜。听过他课的人都说,先生把讲课当成了一门艺术。

为祖国培养化工类优秀人才、潜心探索化工创新人才培养新模式,是他心目中的首要职责;能为更多学生传授化工专业知识,是他最大的心愿。

全国琮提出了培养创新能力和全面发展的教学改革思想,并受教育部委托,领导全国九所高校参加“高等教育面向21世纪教学内容和课程体系改革计划”中的《化工类专业人才培养方案及教学内容体系改革的研究与实践》项目,提出了新的化工类本科教学培养方案,出版推荐教材、参考书和教学软件50余种。

这些研究成果全面提升了化工本科教育理念,他也于2001年和2005年两获国家级教学成果奖一等奖。

“只要身体条件允许,我能多讲一些就多讲一些,让更多的年轻人了解、支持、投身、热爱祖国的化工事业,为祖国培养更多的优秀化工类人才。”


“我是一名教师,站着讲课是我的职责。”

广州求学:为省钱买书每天步行上学

晚年的余国琮与晚辈聊天时总会提到他小时候在广州的求学经历。

因为家境一般,余国琮6岁启蒙时上的是私塾,后来转入家门口新开的公立小学——广州市立第七十三小学。

说起小学时光,手工课给他留下了深刻的印象。老师经常要求学生们自己动手做出一个日常生活中能够接触到的物品,具体做什么则不去限制。余国琮和同学们最喜欢用石膏制模。他们用熟石膏粉做了个苹果模子,用这个模子,他和小伙伴们做了不少形状逼真的假苹果。

对于小学生来说,做石膏模子并不是一个很容易的过程,中间也会出现因石膏糊里有气泡而模具报废,机油涂得不均匀导致无法脱模等情况,余国琮总会认真地去思考如何解决这些问题。

他一直认为七十三小学训练动手能力的做法值得借鉴,这对余国琮日后从事科技工作产生了潜移默化的影响,同时为动手能力、解决实际困难打下基础。

余国琮的中学时光是在广州市立第一中学度过的。去市一中上学,他要步行一个多小时才能到达。每天一早,他都要从“河南”——珠江的南边经过海珠桥,跨过珠江一直走,走到靠北边的越秀山下。虽然有公共交通可到达,但坐车每天要一毛钱。当时家里每天只能给他一毛五分钱,坐车就不能吃午饭了。所以他一直坚持步行上学,以保证中午不饿肚子。


2013年校友余国琮院士为广州一中85周年校庆题词

但这一毛五分钱,他也舍不得花,时常是只拿一毛钱在学校附近买点儿零食充饥,把省下的钱攒起来买自己爱看的书。邹韬奋主编的《生活星期刊》余国琮几乎每期都买,家里存了一大堆,便于随时翻阅。

余国琮兴趣广泛,买不起书,就经常到书店“打书钉”(蹭书看),去得最多的是学校附近的商务书店和开明书店,在浩如烟海的图书世界里,他最爱看开明书店和生活书店出版的书,如原子结构、相对论浅析、艾思奇写的《大众哲学》。

余国琮最爱读的是《相对论浅释》和《化学世界》。两本科普书一个讲物理,一个讲化学,大大启发了余国琮对科学技术的兴趣。

战乱之中容不下一张安静的书桌,1938年日寇侵占广州,16岁的余国琮刚上高中三年级。战争虽中断了他的学业,但坚定了他走上科学报国之路的志向。

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(编辑 焦德芳 陈可)