科學風範 為人楷模(代序)
世界著名化學工程學家、中國科學院資深院士、流態化科學技術的奠 基人之一、中國共產黨優秀黨員、中國科學院過程工程研究所名譽所長郭 慕孫,於 2012 年 11 月 20 日 0 時 55 分在北京逝世,享年 92 歲。
郭慕孫 1920年6 月 24 日生於湖北漢陽,祖籍廣東潮州。1939 年考入 上海滬江大學化學繫,1943年大學畢業後相繼在上海漢堡化工廠和生化藥廠任化學師。1945 年赴美國普林斯頓大學化工繫學習,師從Wilhelm教授,1946年10月獲得碩士學位後,在美國碳氫研究公司和可口可樂公司任工程師。1956 年回國,輔佐葉渚沛所長籌建中國科學院化工冶金研究所(現中國科學院過程工程研究所),創建了中國第一個流態化研究室,任 室主任、研究員。1978 年至 1986 年先後任研究所負責人、代所長、所長, 1986 年起任名譽所長。他長期擔任中國化工學會副理事長兼化學工程專業 委員會理事長、中國顆粒學會理事長、國家科委化學工程學科組副組長及 國家科技進步獎化工行業組副組長、中國金屬學會常務理事等職。1979 年 被授予全國勞動模範,1980 年當選為中國科學院學部委員(院士),歷任 第四、五、六、七屆全國政協委員。
郭慕孫是享譽世界的化學工程學家,他的科學研究具有獨創見解,並 自成學術體繫,為化學工程領域特別是流態化科學技術的研究和發展提供了大量寶貴的知識財富。1989 年獲“國際流態化成就獎”,1994 年獲“何 梁何利基金科學與技術進步獎”,1997 年獲“美國化工學會流態化講演獎”, 同年當選瑞士工程科學院外籍院士,2008 年入選美國化學工程師協會“化 學工程百年開創時代”50 位傑出化工科學家,也是 50 位之中唯一獲獎的 亞洲學者。
郭慕孫 1948 年發表在美國權威學術期刊 Chemical Engineering Progress (《化工進展》)上的論文“Fluidization of Solid Particles”(《固體顆粒的流 態化》),首次提出了“散式”和“聚式”流態化的新概念,建立了顆粒與流體相互作用的流動參數統一關聯式,是國際學術界公認的流態化經典文獻,至今仍被廣泛引用。?20 世紀 60 年代初,郭慕孫將在美國所做的“散式流態化”研究擴展到顆粒有進有出的流態化體繫,提出了“廣義流態化”理論。相關研究成 果“化工冶金中的散式流態化”1978 年獲全國科學大會獎,1982 年獲中國 科學院自然科學獎一等獎和國家自然科學獎二等獎。
郭慕孫針對氣固流化床中氣泡對相際接觸和傳遞的不良影響,獨闢蹊 徑,開創了稀相流態化、快速流態化、淺床流態化、漂浮和震蕩流態化等 無氣泡氣固接觸新領域,其中快速流態化的研究成果在學術界產生了重大 反響。他帶領研究團隊,通過大量實驗數據歸納繪制了“流態化狀態圖”, 成為廣為采用的經典之作。他建立的“無氣泡氣固接觸”理論,形成了一 個完整的理論與技術體繫。該理論於 1989 年獲中國科學院自然科學獎一 等獎,1990 年獲國家自然科學獎二等獎。
郭慕孫指導他的學生從國家應用需求出發,完成了能量最小多尺度 (EMMS)方法的研究和氣固流態化的散式化理論與方法等研究。EMMS 方法首次建立了流態化繫統中非均勻結構的穩定性條件,提出了兩相流能量最小多尺度作用模型,突破了對兩相流繫統進行量化模擬計算的瓶頸, 由過去單純靠經驗回歸上升為理論分析,逐步形成了綜合兩相流各種現像 的較為完整的統一理論。“顆粒流體兩相流結構和區劃模擬”研究於 1993 年獲中國科學院自然科學獎一等獎,1995 年獲國家自然科學獎三等獎。目 前 EMMS 方法在氣固繫統中藝方法和設備。他提出的波紋條形內構件幾經改進,成功用 於吉林化工公司硝基苯加氫制苯胺流化床反應器。他與企業合作,將實驗 室成果擴大至中間試驗,對我國低品位與復雜礦的資源綜合利用做了大量 工作。如貴州萬山汞礦尾礦的焙燒生產汞和該省低品位硫鐵礦的焙燒制硫 酸,湖北大冶含銅、鈷難選氧化鐵礦的硫酸化焙燒提取銅、鈷和鐵精礦, 鞍山赤鐵礦,南京鳳凰山赤鐵礦,酒泉菱鐵礦、鏡鐵礦,河北宣化鮞狀鐵 礦,包頭白雲鄂博礦等難選鐵礦磁化焙燒生產鐵精礦,攀枝花釩鈦磁鐵礦 直接還原等。特別是在馬鞍山完成了 100 噸 / 日規模的低品位鐵礦兩相流 態化磁化焙燒貧鐵礦的中試,該裝置後來搬遷到上海冶煉廠,又進行了阿 爾巴尼亞紅土礦的流態化還原焙燒,繼以氨水浸取提鎳。此中試成果“兩 相流態化磁化焙燒貧鐵礦”1978 年獲全國科學大會獎,並獲中國科學院重 大科技成果獎。
2000 年已 80 歲高齡的郭慕孫壯志滿懷,開始籌劃主編巨著《流態化 手冊》,他親自編寫詳細的寫作提綱,組織國內外 64 位學者參與撰寫,歷 經八年的不懈努力,2008 年 316 萬字的《流態化手冊》由化學工業出版社 出版。該書在流態化領域具有裡程碑式的意義,當年被評為國家新聞出版 總署“三個一百”原創圖書。2009 年榮獲中國石油和化學工業協會科學技 術獎一等獎,2011 年又獲第二屆中國出版政府獎圖書獎。
郭慕孫曾三次參加我國化學工程全局性規劃。1978 年他提出了傳遞過程、化學反應工程、生物化工和顆粒學四個科研方向,對當時中國化學工 程的前沿性研究具有指導意義。早在 1959 年,他與楊紀柯一起編寫的《過程工程研究》就顯示出他對學科前沿趨勢的深刻洞悉,彰顯出他對國家過 程工業發展科技需求的高瞻遠矚,為 2001 年研究所正式更名為“過程工 程研究所”、從“化工冶金”向“過程工程”的跨越式發展提供了科學依據。
郭慕孫一直非常重視交叉學科建設。1984年他在研究所籌備建立了顆 粒學實驗室,在國內率先開展了顆粒形態表征的科研工作,並派出科研骨 干到國外學習,以此帶動了我國這一交叉學科迅速成長,培養了許多從事 此項科研工作的人纔。1986 年 9 月組織成立了中國顆粒學會,親自擔任理 事長,至今已發展成顆粒測試、顆粒制備與處理、流態化、氣溶膠、超微 顆粒、生物顆粒、能源顆粒材料七個專業委員會。郭慕孫十分重視國內外 學術交流,多次主辦國際流態化會議、國際循環流化床會議、中日美顆粒 學學術會議、中日流態化學術會議、全國流態化會議 , 培養帶領他的學生和 同事們走出國門、步入國際,通過積極卓有成效的學術交流合作,推動了 流態化和顆粒學等相關學科的發展,進一步提升了研究所的國際影響力。
為促進中國顆粒學研究的發展,更好地開展國際學術交流,郭慕孫於 2003 年創辦了 PARTICUOLOGY(《顆粒學報》)並親任主編。由於他率先 垂範,嚴把質量關,該刊已成為 SCI 源刊,2014 年 SCI 影響因子達到 2.11, 在 173 種中國大陸被 SCI 收錄的期刊中排名第 24 位。作為享譽世界的科 學家,他在化工著名期刊 Chemical Engineering Science 編委的崗位上辛勤 耕耘了十餘載,為中國學者的文章走向世界發揮了重要作用,經他處理的 稿件,有的修改達十幾稿,這在國際期刊編委中是很罕見的,為國際同行所稱道。
作為一名科研人員,郭慕孫開拓創新、勤勉敬業,他對自己的構思總是先行演算和推導,再進行實驗,從實踐中完善設想和理論。他把自己的一生與國家科技事業的發展緊緊地聯繫在一起,郭慕孫在耄耋之年並沒有 減慢自己創新的思維與學術研究的步伐,他積極為國家能源資源高效清潔 利用、科技隊伍建設和人纔培養教育等建言獻策,80 年代率先提出快速流態化煤撥頭新工藝,積極倡導煤的資源化高值化利用,得到國家、中國科 學院、地方政府的高度重視。
作為一位導師,他嚴謹治學、為人楷模,非常注重在科研實踐中指導 和培養新生力量,親自講授流態化課程,指導剛畢業的大學生開展科研工 作。現在,他的學生不少已成為流態化領域的學術帶頭人或重要科研骨 干。他常常告誡學生和同事,研究工作不是知識的傳播,而是知識的創 造,不要跟在別人後面走,要有所創新、有所發現、有所發明。他對學生 的學術研究要求特別嚴格,包括對論文的撰寫。雖年事已高,但仍連續多 年為研究生開設科技英語寫作輔導課程,並出版了《怎樣寫好科技英文論文》的教材,聽過他授課的研究生深感獲益匪淺。
他熱愛生活、興趣廣泛,親自設計計算、動手制作幾何動藝,實現了 科學與藝術的完美融合。他常為青少年作科普報告,在北京二中建立了 “郭慕孫幾何動藝實驗室”,對於啟迪、激發青少年科學探索精神具有特殊意義。直至去世當天,他還在修改文稿和進行科普宣講。?郭慕孫 90 歲之際,他婉言謝絕研究所為他慶祝生日,而是將自己一生的科研生涯進行了總結,出版了《思索 實踐 創新》一書。該書是郭 慕孫為祖國科技事業不懈奮鬥的結晶,為後人留下的不僅是科學思想和創新成果,更為重要的是體現了他的人生追求和價值理念。郭慕孫把自己的一生毫無保留地獻給了祖國的科學事業,對流態化、
顆粒學、過程工程學的發展做出了傑出貢獻。郭慕孫熱愛祖國、熱愛科學 的高尚情操,勇於創新、追求卓越的科學精神,謙虛謹慎、求真務實的優 秀品質,嚴謹治學、悉心育人的學者風範,贏得了大家的敬重和愛戴,將 激勵大家為科學技術的發展、為祖國科學事業的繁榮昌盛做出新的貢獻。
