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【华西都市报】【封面新闻】“高速轮轨之父”沈志云: 开专业教育先河 建起“轨道交通高水平人才大熔炉”

来源:新闻中心    日期:2019/9/16 16:40:09    点击数:423

2011年,沈志云在京沪高铁铁路工程专家组视察评估。

从北京南下上海,如今“复兴号”最快只需要4小时18分。
2017年9月21日,具有完全自主知识产权的中国标准动车组“复兴号”列车在京沪铁路上率先以350公里时速运营,飞驰的“子弹头”标志着我国成为世界上高铁商业运营速度最快的国家。
但鲜有人了解,为了确保实现这一时速目标,“复兴号”上线前必须先在牵引动力国家重点实验室的滚振试验台上达到时速600公里。它的背后,站着一支由中国铁路高等教育培养出的顶尖科研团队,正引领着世界高速列车的技术发展。
在这本人才培养的荣誉簿上,90岁的两院院士沈志云,排在前列。
今年是牵引动力国家重点实验室建成30周年,研究生人数逐年增加,目前已达到600多人,博士生占三分之一左右。用沈志云的话来说,实验室是一座“轨道交通高水平人才大熔炉”,为科研赋予了巨大的生命力。
作为铁路高等教育领域的代表性人物,沈志云亦向新时代的高校科研人才表达了自己的期望:“高速轨道交通前景广阔,要研究解决的问题多如牛毛,青年科学工作者大有用武之地。”


培养青年学术带头人才,一直是沈志云教学的中心。在他看来,从科研实践中培养高水平人才,当是不二之法。

沈志云和英国博士生西蒙,以及该郡郡长。

沈志云和他培养的博士生张卫华(右)。

2018年,在西南交大校庆122周年之际,沈志云获评“感动交大十大年度人物”。(图据西南交大官微)

复兴号。

     

从北京南下上海,如今“复兴号”最快只需要4小时18分。
2017年9月21日,具有完全自主知识产权的中国标准动车组“复兴号”列车在京沪铁路上率先以350公里时速运营,飞驰的“子弹头”标志着我国成为世界上高铁商业运营速度最快的国家。
但鲜有人了解,为了确保实现这一时速目标,“复兴号”上线前必须先在牵引动力国家重点实验室的滚振试验台上达到时速600公里。它的背后,站着一支由中国铁路高等教育培养出的顶尖科研团队,正引领着世界高速列车的技术发展。
在这本人才培养的荣誉簿上,90岁的两院院士沈志云,排在前列。
今年是牵引动力国家重点实验室建成30周年,研究生人数逐年增加,目前已达到600多人,博士生占三分之一左右。用沈志云的话来说,实验室是一座“轨道交通高水平人才大熔炉”,为科研赋予了巨大的生命力。
作为铁路高等教育领域的代表性人物,沈志云亦向新时代的高校科研人才表达了自己的期望:“高速轨道交通前景广阔,要研究解决的问题多如牛毛,青年科学工作者大有用武之地。”

放弃清华武大
就读唐院机械系新中国的第一班

2018年,在西南交大校庆122周年之际,沈志云获评“感动交大十大年度人物”。领奖现场,沈志云说:“不是我感动了交大,而是我要感恩交大。”
何谓感恩?这就要从70年前,沈志云同西南交大结下的缘分说起。彼时,若不是家兄的一番话,沈老的一生或许不会和铁路、和高校讲台,发生如此多的故事。
1949年,毕业于湖南国师附中的沈志云同时拿到了清华大学、武汉大学、唐山工学院(现西南交通大学)三所大学的机械系录取通知书。三所名校,选谁?成为摆在青年沈志云面前的一道“难题”。
此时,哥哥告诉他,就进铁路而言应首选唐山工学院。“从有铁路开始就有唐工,绝大部分铁路工程师都从这里毕业。学校地位,唐院不在清华之下。”
唐山工学院其前身是肇始于1896年的山海关北洋铁路官学堂(五所交通大学两大源头之一),拥有一套独特的教学体系。最终,从小对铁路和机车感兴趣的沈志云听从了哥哥的建议,就读于唐山工学院机械系新中国成立后的第一班。
那时唐山工学院名师荟萃,或外籍教师或留学国外的知名学者,从这里毕业的学生,可直升康奈尔大学(美国顶级研究型大学),故被称作“东方康奈尔”。
沈志云回忆道,学校的老传统很多,“严谨治学,严格要求”是最突出的一点。
在唐院,让沈志云印象最深的是在寒冬时节,去到哈尔滨车辆厂实习,零下28摄氏度的低温让从没经历过如此寒冷的沈志云感到“呼吸都困难”。1950年寒假,学校又安排他到唐山发电厂当机械维修工一个月,爬到高高的大吊车上面去修电机。沈志云笑着说,真是一次难得的体验。
唐院注重实践,鼓励学生劳动实习,此间三年的学习经历对沈志云日后的教学思想产生了极大的影响。

国家重点实验室
搭建起培养高铁人才的最佳平台

在沈老的客厅里,挂着一副对联极为醒目——“开专业教育先河,奠高铁研究根基。”
沈老介绍,这是在他今年九十岁生日之际,西南交大土木系付晓村教授题赠的。“到底是老朋友,一语中的。前一句讲前40年,教学过关,办了半工半读;后一句讲后30年,建立了TPL(牵引动力国家重点实验室)。”
1989年,沈志云在西南交大主持建成了中国铁路系统的首个国家重点实验室——牵引动力国家重点实验室。该实验室不仅是我国高铁发展道路上一块极具分量的、坚实的科学基石,也成为了沈志云培养人才的最佳平台。
当年,沈志云从各系为实验室挑选了22个青年硕士生,大家一面搞研究,一面结合研究写博士论文。到1999年最后一位博士通过答辩,沈志云完成了“每个人都要拿到博士学位”的承诺。籍此,实验室在1997年获得了国家级教学成果一等奖。
培养青年学术带头人才,一直是沈志云教学的中心。在他看来,从科研实践中培养高水平人才,当是不二之法。
其间,沈志云也曾有过一次失败的尝试。1999年,沈志云申请实验室自己办本科,设想是本硕连读,或本硕博连读,“当年招了‘载运工具运用工程’本科第一班,60人,我每年拿出2万元设立创新奖,鼓励他们在实验中积极创新。”然而这个新专业,报名者并不多,学生多是从别的专业调剂过来,沈老坦言,水平和素质都不甚理想。“这次尝试之所以失败,从思路上讲就错了。”沈志云反思道,在本科毕业生范围内面向全国招收研究生,远比从自己培养的60多人挑选要广阔得多。
2004年后,沈志云提出每年招收研究生100人,达到300多人的规模,这个设想在2010年后就实现了。
1996年,67岁的沈志云辞去牵引动力国家重点实验室主任职务,他的学生张卫华继任。近年来,由张卫华教授带领的团队不但将试验台由4轴扩为6轴,更将模拟时速由450公里提高到600公里。
“‘复兴号’的试验速度就是在这里跑出来的。”为了知道“复兴号”是否能够顺利实现350公里的运营时速,两个型号动车组都在实验室的滚动振动试验台上进行了试验,最高试验速度达到时速600公里。
沈志云告诉记者,为了庆祝新中国成立70周年,教育部计划举办一个高校成就展,整车滚动振动试验台将被列为一个展品,取名就叫做“复兴号的跑步机”。

教育为“媒”走出国门
英国郡议会大厦升起中国国旗

沈志云曾说过这样一句话:“什么是世界前沿?搞铁路这一行,只能是高速铁路技术。”这是他在上世纪80年代年发出的呼声。
1981年,沈志云到英国访问,在英国德比铁路技术研究所看到了160公里时速的城际快铁自动驾驶成功运行,并乘坐了磁浮试验车,心情久久不能平静。“我当时非常明确认识到,中国一定要有高速铁路。”
也就是从那一刻开始,高铁研究和高铁人才培养,凝聚了他后半辈子的全部心血。
1983年,沈志云在美国麻省理工当访问学者期间,发表了非线性轮轨蠕滑力计算理论,引起巨大震动,被誉为“沈氏理论”,为高速列车大系统动力学的创建奠定了基础,至今仍在国际上被广泛引用。
3年后,沈志云和伦敦的南岸大学合作培养了一名英国博士生西蒙,让中国在这一领域的高等教育进一步和国际接轨。
西蒙是英国南部格温特郡人,他是该郡获得博士学位的第一人。1987年,沈志云去南岸大学讲学,答辩通过后的西蒙领着自己的老师参观郡议会大厦。直到今天,沈志云依然记得那时的情景:大厦门口升起五星红旗!
经过大厅时,沈志云听得有人在议论“今天肯定有中国代表团来访”,西蒙自豪地指着沈志云对在场的人说:“就是这位中国教授,我的导师!”如此待遇,已经令沈志云感到十分惊讶,不曾想随后在郡长办公室,竟见郡长戴满奖章相迎。
沈志云说,这位英国博士生后来成为了英国曼彻斯特城市大学的教授,至今仍活跃在车辆系统动力学的国际舞台。

往事
那些年的“半工半读”

采访间隙,沈老从沙发底下拿出两根小木凳,坐板连接凳子腿的四根钉子已生锈。他乐呵呵地让记者试着坐一下,“不用担心,结实得很咧。”沈老说,这是他三十几年前亲手做的,现在坐上个成年人依然不成问题。
说起动手能力,沈老认为是受了父亲的影响。1929年,沈志云出生于湖南长沙的一个教师家庭,父亲和哥哥都是教员。在沈志云的记忆里,父亲极为手巧,做的秤可以称出一封信是否超重;也会做日晷,测出时间可准确到几分几秒。“父亲这一特点深深刻印在我心中”,沈志云说,女儿刚上大学的时候,他用才买的缝纫机,花完所有的布票棉花票,做了一件里外三新的棉大衣送去武汉。
或是一脉相承。在沈志云日后的教学生涯中,他也极为强调动手能力,让学生在劳动中在实践中提升技能。
1964年,新中国高等教育改革迎来了一次新模式的探索。学校决定在车辆专业64、65级试点半工半读,沈志云开始带头摸索这种崭新的大学人才培养制度。学生在劳动中和师傅们一起改进工艺装备;老师们打破原教学体系,一年级就上专业课“车辆构造”,既配合劳动又为基础课教学提供实例。尽管后来因故终止了试点,但沈志云告诉记者,“工厂普遍反映,试点的两班同学毕业后最能适应工厂的需要,发展也比较好。”

纪事
从唐山工学院看新中国高等教育70年

从1949年考入唐山工学院,到留校任教半个多世纪,沈志云不仅奠定了我国高铁理论研究根基,更培养出了一批批轨道交通高级科研人才。他的求学之路和教学之路,大可看作中国高等教育改革历程的一道缩影。
新中国成立70年来,高等教育事业取得了令人瞩目的巨大成就,建立起了有中国特色的社会主义高等教育体系。
有这样几组数据可以说明:1949年之初,仅有高等学校205所,在校生11.15万人,校平均规模仅740人左右。1949年到1965年的16年间,高等学校数增长一倍多,在校生人数增长了近5倍;1977年恢复高考制度后,1978年至1988年,高等学府数由598所增加到1063所,本专科在校生数由86万人增加到2701万人。
70年来,我国高等教育规模和水平不断提高,到2018年,全国共有普通高校2663所(含独立学院265所),其中,本科院校1245所;高职(专科)院校1418所;另有研究生培养单位815个,各种形式的高等教育在学总规模3833万人;全国普通本专科共招生790.99万人,招收研究生85.80万人。

展望
“三等公民”沈志云有所思:
巩固全球竞争优势
人才接力“后高铁时代”

如今90岁的沈志云,笑称自己是“三等公民”:等吃早饭,等吃午饭,等吃晚饭。但事实上,他依旧保持着对科研的敏锐思维,从未停止思考新时期高校将如何更好地发挥在创新型人才培养上的重要角色。
2018年5月2日,习近平在北京大学师生座谈会上发表讲话,其中有一段被沈志云贴在墙上反复研究——“大学要瞄准世界科技前沿,加强对关键共性技术、前沿引领技术、现代工程技术、颠覆性技术的攻关创新;要培养造就一大批具有国际水平的战略科技人才、科技领军人才、青年科技人才和高水平创新团队。”
这段话对沈志云启发很大。深耕高校科研讲台大半辈子的沈志云,以西南交大为例,提出了自己的两点建议:一方面要坚定不移地坚持特色发展,立足并扎根轨道交通,不断巩固和强化轨道交通学科群在全国乃至全球的竞争优势,还要持续打造轨道交通前沿新的科技制高点。另一方面,要持续优化学科发展战略布局,强化基础学科和支撑学科,培育战略性新兴学科和国家紧缺学科,坚持“高精尖缺”导向,加速壮大强势学科和优势学科,全力打造拔尖学科和卓越学科,以此推动“双一流”建设加快发展、特色发展和高质量发展。
他认为,高校创新型科研人才大有用武之地,要继续突破颠覆性技术创新。以高铁为例,他分析表示,“我们在21世纪前半部分已经实现了第一个颠覆——从普铁到高铁,21世纪的后半部分则要实现从轮轨到管道磁浮。”
早在2004年,沈志云就在中国科协于成都召开的院士报告会上提出了这样的观点:轮轨高铁的最高运营时速可以达到500公里,但600公里以上无法采用轮轨技术,只能采用磁悬浮,而且要加低压管道,方可称为“后高铁时代”。
沈志云介绍,从2009年开始,西南交大牵引动力国家重点实验室就已经开始为“后高铁时代”做准备了。“我们向当时的铁道部申报,得到专款支持,为第二次颠覆建立管道磁浮试验基地,成立管道磁浮研究中心。”
十年来,由沈志云的学生、张卫华教授带领的团队已经取得了突破性进展,“2014年完成50米管道磁浮车试验台,已经震撼世界,即将完成的4.2米直径长140米的大管道试验台,试验时速可达400公里,将引起更大震撼。1.5公里实地试验线也已经选线,试验时速拟提高到1500公里。”
不过,沈志云也坦言,要等以上基础研究及技术开发基本完成之后,才能考虑工程化推广,“那恐怕要到2050年以后了。”沈志云不主张过早搞工程应用,“脚踏实地,切实把基础研究做好,才是当务之急。”
眼下,他建议把轮轨高速列车再提速,“复兴号CR400达到350公里时速,不是终极速度。目前建议开发CR500智慧复兴号列车,运营可达450公里时速,以后还可能更高。”

人物名片
沈志云

1929年生于湖南长沙。
西南交通大学教授,中国科学院院士、中国工程院院士,机车车辆动力学专家,铁路高等教育家,中国高铁领域的先驱科学家之一,被誉为“高速轮轨之父”,参与、推动和见证了中国高铁技术从无到有的全部发展历程。
1988年,筹建中国铁路系统第一个国家重点实验室——西南交通大学牵引动力国家重点实验室,培养出一支国家级科研创新团队,在我国高铁建设中发挥了不可替代的作用。

来源:《华西都市报》、《封面新闻》2019年9月9日A1、A2、A3版

      https://e.thecover.cn/shtml/hxdsb/20190909/vA1.shtml


信息员:燕紫蕾     作者:钟雨恒 欧阳晨雨     责任编辑:蔡京君

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