[中国科技教育史话] 国际著名地震工程学家开创跨学科研究平台我国地震工程学开拓者天然实验室培养人才

2023-02-21 19:46王渝生
中国科技教育 2023年11期
关键词:抗震工程

王渝生,中国科学院理学博士,教授,博士生导师,国家教育咨询委员会委员,中国科普产学研创新联盟副理事长,中国科学院自然科学史研究所原副所长,中国科学技术馆原馆长,北京市科学技术协会原副主席。

胡聿贤(1922.10.12—2023.10.30),中国科学院院士,国际著名地震工程学家,我国地震工程学的开拓者之一,中国地震局地球物理研究所研究员、博士生导师。

1922 年10 月,胡聿贤出生在北京一个书香门第,父亲曾是一名翰林。3 岁时,他随父母迁回祖籍湖北武昌。作为兄弟6 人中最小的一个,胡聿贤幼时颇受父母宠爱,十分活泼调皮。据他自己讲述,念初一时,有一次抓了蛐蛐斗着玩,老师来上课,他只好把蛐蛐放在抽屉中并不时摇动。但蛐蛐斗得起劲,叫了起来,最后老师用教鞭打了他的手心。不过,随后一年,眼见日本入侵中国,时局艰难,少年胡聿贤逐渐用功起来。有一个时期,他家窗外常常阵阵喧哗,他却照样埋头学习,不为所动。

1940 年,武昌沦陷,胡聿贤考入南京中央大学先修班,1 年后选读该校土木工程专业。1944 年,胡聿贤穿越日军封锁线,从沦陷区的南京辗转来到陪都重庆,于1946 年在国立交通大学完成大学学业。大学毕业后,胡聿贤来到武汉大学担任土木工程系助教。出于对科学救国的崇高理想,1948 年8 月,他远赴美国密歇根大学土木工程系深造。1952 年,30 岁的胡聿贤以优异成绩获得博士学位。因美国外交政策禁止中国留学生回国,他便到纽约一家桥梁工程公司担任设计工程师。后来,他和比自己小1 岁的同行戴月棣成婚,建立了美好的小家庭。

从家人的一封封来信中,胡聿贤了解到百废待兴的新中国对建设人才的渴求,于1955 年找到机会携妻带子,与著名的科学家钱学森同船,踏上了归国的旅程。“你回到中国去要当将军了。”胡聿贤登船前,美国官员带着讽刺的口吻说。“不,我回去只是当一名小兵。”胡聿贤坚定地回答。

回国后,胡聿贤、戴月棣夫妇被分配到清华大学,尚未去报道时,时任中国科学院土木建筑研究所(1963 年更名为现中国地震局工程力学研究所)所长刘恢先专程来京,邀两人去该所工作。为了科研,胡聿贤没有留恋清华大学一流高校的名声,夫妻俩冒着严寒前往哈尔滨就职,这一去就是30 年。

在胡聿贤眼里,地震现场就是研究工程地质条件对地震和震害影响的“天然实验室”。从1962 年广东河源6.1级地震开始,我国境内几乎所有破坏性地震现场都留下了胡聿贤的足迹。

20 世纪60 年代,胡聿贤根据地震现场的震害经验,提出场地条件对地震动的影响应该用不同的反应谱法考虑,纠正了当时苏联流行的调整地震烈度的方法,并应用于我国工程抗震设计规范中,领先美国和日本十余年。

1970 年1 月云南通海7.7 级地震后,年届半百的胡聿贤和年轻人一样翻山越岭,背着行李卷跋山涉水野营露宿,1 年多的时间走遍了当地6 个县1 390个村寨,调查线路长达上万千米。调查中惊险事故时有发生。有一次,胡聿贤乘坐的汽车从石屏落水洞返回时遇暴雨,道路被冲毁,汽车直向山下冲,滑至路边不到半米处,差点翻入50 多米深的峡谷。

此次调查中,胡聿贤和团队首次提出了震害指数,用来度量场地条件对建筑物灾害的影响;首次证明了基岩场地有地震动幅值小、持续时间短和灾害轻的特点,研究了局部弧突地形,尤其是土质山包、山梁、山嘴有加重灾害的特点;首次发现地基受震后形成的“液化”等低速层在一定条件下对地震波的传播有衰减作用;特别是首次将断裂分为发震和非发震断裂,又对非发震断层提出了不必提高设计地震烈度的新概念,并将其纳入1974 年以来的我国工程抗震设计规范中,具有重要的经济价值。

从20 世纪80 年代到90 年代,胡聿贤又致力于将地震发生的时空不均匀性和确定性地震预报方法与国际通用的地震危险性概率方法结合,用于我国新的地震区划图中。他还将研究领域扩展到震害预测与城市减灾工作,强调采用系统工程原理考虑各种因素之间的相互影响。他多次参与我国各种工程抗震设计规范的编制工作,主编了我国第一个核电厂抗震规范(国家标准)、工程场地地震安全性评价技术规范及中国地震动参数区划图。

胡聿贤一直强调理论结合实践的重要性。他先后参与广东河源新丰江大坝抗震加固方案的论证、长江三峡大坝温度应力场的初步分析、四川南部钢铁基地的选址和工程抗震、渤海油田三个场地的地震动危险性分析和地震動参数的确定等重大工程项目的研究,为国家重点工程建设的地震灾害研究倾注了大量心血。

胡聿贤在中国地震局工程力学研究所从最初的副研究员一路成长为研究员、副所长、所长。1986 年,他被调到北京,在国家地震局地球物理研究所工作,于1991 年当选中国科学院院士。

每有破坏性地震发生,他总会冲在第一线;他喜欢和年轻人打成一片,讨论问题;他在外开会出差时也会和别人共用一个房间,一直自称是一名“小兵”。

“地震学与工程应用之间距离不小,相互了解不够。”他认为,“只有地震学家、地震地质学家和工程抗震学家及工程师们结合起来,相互了解,共同研究,地震工程才能更好地发展。”胡聿贤率先致力于这方面的实践。在他的倡导下,经过多方努力,1993 年,国家地震局工程地震研究中心成立,成为跨学科研究的一个重要平台。他的办公室有一块小黑板,每次学术讨论时,同事和学生都围着它又写又画,不争论个明白不罢休。但正是这些讨论让大家对问题形成更深刻的认识。

对于科学研究,胡聿贤强调说,第一是勤奋努力,天资不可求,聪明则来自学习,不能存侥幸心理;第二是坚持,选定方向时要深思熟虑,选定后则要坚持;第三是虚心学习,兼听则聪,甚至向自己的学生学习,他山之石可以攻玉,何况别人并非石,自己并非玉;第四是劳逸结合,适当休息。

胡聿贤认为,要在科学上取得成果与强健体魄分不开。他几十年如一日每天坚持长跑,冲凉水澡。他还喜欢游泳、网球、乒乓球、羽毛球,这使他在耄耋之龄,仍然能坚持科研工作。2022 年胡聿贤100 岁,也是他与99 岁夫人戴月棣结婚70 周年,这对老夫妻每天早上都会一起去公园锻炼1 小时。

“努力去做,就足够了,这就是最有价值的人生态度。”胡聿贤如是说。这句话也是他长期科研与百年人生的写照。

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