百年清华

中国工程院院士金涌

他年近八旬，与化工事业结缘52年，从高中时期的不情不愿，到任教时的乐此不疲。

　　他是积极倡导中国发展循环经济的骨干力量之一。

他拥有工程科学技术方面的最高学术称号——中国工程院院士。

从不情不愿到乐此不疲

　　1954年金涌以全优的成绩从高中毕业。当时国家正在选派年轻人到前苏联留学，金涌被选上了。当时选择专业时，组织上虽然也询问大家的专业兴趣，但基本靠分配。当时分配给金涌的是前苏联乌拉尔工业大学的化工机械专业。

　　这样的专业分配其实让金涌有些不情愿。他认为自己的数学和物理很好，想学电子、信息和航空飞机制造等“高级”学科，感觉学化学是大材小用了。他也认为自己的兴趣是数学和物理，学化学很难得到满足。金涌说：“高中时期的我认为化学是实验的学科，没什么学问，没有深奥的理论。就是一些化学反应方程式，一天到晚需要记，所以没什么兴趣。”

　　但金涌深知，到前苏联留学的机会非常珍贵，所以他仍然非常扎实地学习化学理论知识。大学毕业时他获得了全部学科均满分5分的最优成绩。

　　1959年，从前苏联乌拉尔工业大学毕业后，金涌被分配到中国科技大学（当时在北京）任助教。校长由郭沫若先生兼任，钱学森、华罗庚、郭永怀等前辈都在这里任教，这让他可以接触到当时中国最顶级的老师。中国科技大学尊师重教，这在当时各大学中也是少有的，这样的学校氛围对青年教师金涌的影响很大。

　　而接下来的经历让金涌对化学的认识发生了更大改变。由于他刚从前苏联留学回国不久，俄文口语流畅，正巧前苏联一个非常权威的高温蠕变专家组到中国讲学，金涌给他们当翻译。有一次坐在汽车上，金涌向一位前苏联院士说了自己的心里话：“我不喜欢化学，对这个专业没什么兴趣，所以在考虑是否要换专业。”

　　没想到这位前苏联院士听后说：“小伙子，你的想法错啦，行行出状元，你已经在化学方面做了长时间的积累，换一个专业的话会损失很多，况且换到别的专业，你也不一定觉得好。其实化学化工专业的理论知识比数学、力学更深一个层次。因为数学和物理是自然科学里最容易理性化，最容易用数学表达的。但如果你能从量子化学的角度，用科学的语言把化学问题表达出来，那就是另外一个层次了。同样，假如你能把生命科学问题用数学表达出来，那就是最高层次了。”

　　前苏联院士这一席话，让青年金涌茅塞顿开：化学不仅有理论，而且需要更深的数学和物理知识，需要跨学科的联合。如果能把数学和物理的理论放在化学化工上，那将会促进产业取得更大的突破，它的突破甚至可以改变未来世界！就像早期化学的贡献如冶金、造纸、火药等改变一个时代一样。经高人指点后，金涌从此打消了跳离化工专业的念头。

　　接下来的经历更加坚定了他从事化工事业的信念。金涌到天津大学的研究生班工作了一年半。他在这里遇见了中国化工界最老的先生之一——丁绪淮先生，丁先生的学术魅力深深触动了金涌。

　　当时丁先生讲授化工原理课程，金涌任助教一年，每个礼拜两次给学生答疑。尽管前来答疑的学生寥寥，但丁先生一定会准时来坐满2小时。丁先生不苟言笑，一开始金涌挺怕他，直到有一天终于鼓起勇气问丁先生一些深层次的问题。丁先生和蔼地说那些问题他自己都曾遇到过，还带金涌回家去看自己曾经的笔记。在丁先生家里，金涌发现了自己苦苦追寻的知识宝库，丁先生的抽屉里有不同问题的答案、前因后果，以及查阅过的文献等，极其详细。金涌一个一个借回去自己看。差不多半年，金涌把丁先生的所有化工原理相关问题解答都借阅了一遍。

　　“说实话，我对化工专业的认识也有一个过程，从开始的不情愿，到慢慢认识到它的魅力，中间经过了一段历程。或许每个人经历这个过程的长短会有不同。”金涌深有感触地说，“就我现在看来，化工的魅力更是不可阻挡。化工支撑了人们的日常生活和衣食住行，生活中随时随地都会遇到化学品；化工也是科技发展的前沿，任何的科技进步都是材料先行的；再比如生物技术的产品，如果要实现大规模生产，就必须进入工业化生产，跟化工接口。因此总而言之一句话，社会的发展进步离不开化工。”

　　逐渐成为业界领军人物

　　在文革中的“开门办学”时期，金涌被下放到北京化工二厂，与另外一个老师一起带了18个学生，像师傅带徒弟一样，组成了教改小分队。这20人到厂区吃住，睡大通铺，男生和女生中间就扯着一块布帘。上午跟工人一起劳动，下午讲课学习。

　　当时化工二厂的一台中国最大的流化床反应器不能正常生产了。这个用萘做苯酐的反应器，直径3米、高60米，是个庞然大物。它是上世纪60年代按前苏联图纸建设的，已经使用了10多年。这时，化工二厂做了个大胆的决定：重新设计制造一个新的反应器，并且把这个任务交给了当时政治上最可靠的教改小分队主持。尽管这个小分队里除了两个老师，其余的都是学生，没有任何经验。

　　金涌深感责任重大，他说：“对于没有任何工程经验的年轻小分队来说，考验十分严峻。但我当时意识到，只能干好，不能干坏。如此大的反应器设计，不能照搬前苏联的图纸去设计，要能适应十几年后的产业发展趋势，同时要提高产量和反应选择性。”

　　接下来，他们调动所有的知识储备，查阅尽可能多的资料，召开多次技术人员和工人讨论会，请老工人讲反应器运行的情况，关键尺寸参数拿不准就向技术人员请教……那些“靠边站了”的技术人员也非常诚恳地、无保留地讲了他们的建议，这让金涌心存感激。

　　最后，还有几个关键尺寸无法根据理论知识和经验确定，必须要做实验。他们就打了报告，借用北京化工研究院的实验台，折腾了3个星期，终于把数据取出来了。再经过各方面的详细核算后，把反应器关键参数确定下来。

　　金涌回忆说：“当时在设计图纸上确认签字时，我的手一直哆嗦，不敢签。如果设计参数有什么偏差，开车时可能就会发生爆炸。但所幸的是，我们经过严格的科学论证，综合了各方意见，所设计的反应器既保持了先进性，又保证了稳妥性。最后一开车，效果倍儿棒，完全出乎我的想象。这是第一次把我学的东西，真正用在工业大规模反应器上。”

　　北京化工二厂的大型流化床反应器改建，为金涌提供了一个显身手的平台，也让他尝到了从事化学工程事业的甜头。偶然的机缘使他在之后的研究中，选择了流化床反应器作为专攻方向。

　　改革开放初期，在国际学术界，流化床正处在大发展时期。金涌他们研究小组的工作也开展得如火如荼。他们创造性地将荧光粉用在流化床实验中，因为用激光一照射，荧光粉就发亮，让研究者能看到流化床内部复杂的颗粒运动轨迹，并进一步研究流化床中催化剂与气体的相关流动和反应规律。当时碰巧赶上一个美国代表团到中国参观，访问清华大学，参观他们的实验室。这是改革开放后，第一个来华学术访问的美国代表团。金涌向美国代表团展示了他们用同位素铯－131作为照射源进行的流化床实验，没想到的是，这给了美国代表团团长一个惊喜。因为同位素铯－131就是这位团长发现的。国际权威专家的肯定让年轻的金涌受到了很大的鼓舞。

　　代表团中还有一位化工的教授，他仔细聆听了金涌所作的关于流化床研究的报告，这位美国教授非常感兴趣，所以他推荐金涌到美国去参加国际会议。

　　1980年春天，金涌被批准参加美国的国际会议。这次的经历堪称奇特。当时中国大陆到美国进行学术交流做讲演的人还非常少。因为没有北京到纽约的直航飞机，他从北京坐德国的飞机到巴黎，再绕一大圈到美国纽约。金涌回忆说：“我一下飞机，完全意想不到的是，美国联邦调查局（FBI）的一位彪形大汉正等着我呢。当时很少有黄皮肤、黑头发的中国大陆人到美国，所以联邦警察一下子就认出了我。他问我是来开会的吧，接着把我送到旅馆，第二天直到把我送上去开会地点的飞机才离开。”

在这次国际会议上，金涌交了很多国际上的朋友，接触到了流化床的最前沿领域。接下来的30年里，他一直致力于流化床领域的学术研究，取得了国内外同行认可的成绩。金涌在国内外发表学术论文350余篇，技术专利40余项，先后获得国家发明二等奖（1987年）、国家科技进步二等奖（1996年）、其他部委级奖励十余项及全国技术专利金奖等。1997年金涌当选为中国工程院院士。

1997年，金涌当选为中国工程院院士。

　　尽管获得的奖项有一箩筐，但金涌自己比较看重的是其中两项：其一是2006年获得美国化学工程师协会PSRI讲座教授奖。迄今为止，大约只有两位中国人获得了该奖项，金涌是其中一位。其二是两度获得全国百篇优秀博士论文指导教师奖。全国百篇优秀博士论文代表着我国博士论文的最高水平，自该奖项设立以来，化工界总共有15篇博士论文获得殊荣，而他有2个学生获得该奖。

　　又转向可持续发展研究

　　本世纪初，中国经济高速发展，表面上一片繁荣。但同时深层次的问题十分突出：资源能源过度消耗，工业污染严重，生态环境恶化……看着这些问题，当时金涌院士做了个大胆的决定：辞去清华大学反应工程教研室主任职务，转而研究更加宏观的循环经济、可持续发展和科学发展相关课题。他认为，一批批年轻的科学家在不断成长，他们已经有了研究和解决具体问题的能力，只是需要发展的空间和资源，需要发展的机会。可如果要从本质上解决化学工业发展的深层次问题，就必须要有一种全新的理念作指导。

　　金涌院士说：“其实人类关于可持续发展的讨论已经持续了半个世纪。《寂静的春天》1962年在美国问世时，在那个流行‘向大自然宣战’、‘征服大自然’的时代，曾是一本很有争议的书，但它引发了全世界关注发展与环境保护的问题。半个世纪以来，关于既要发展经济又要保护自然环境的话题，学术界一直在不断地讨论。直到上世纪末，有生态经济学家加入，提出人类社会应该向自然生态规律学习，因为自然界的所有资源在动物、植物和微生物之间循环利用，需要消耗的能量只是太阳能，这是个和谐的过程。因此人类社会可以向自然生态学习构建更合理的社会生态，并提出了生态经济的概念。”

　　正是由于几十年的化工从业经历，金涌院士对化工的发展有着深刻认识。他认为这是一个值得大力推广实践的理念，关系到我国的可持续发展。

　　2002年12月10～12日，由金涌院士主持、以“资源利用生态化和生态工业系统”为主题的第198次学术讨论会（即第198次香山会议）在北京香山饭店举行。当时有来自12个学科的近50位院士和学者在一起讨论。这些来自不同学科的学者从不同的角度来分析讨论如何实现社会经济的转型发展问题，希望把生态经济的概念和理念搞清楚。

　　当时，清华大学原副校长、中国生态经济学会主任滕藤先生对金涌院士说：“我们生态学会有林业生态学、城市生态学、区域生态经济等，就是没有工业生态学。工业和生态看起来是相对立和矛盾的，发展工业就会破坏生态，保护生态就得制约工业，清华大学是搞工业工程的，你看能不能把两者结合在一起，形成工业生态或者生态工业？也就是要发展工业，又能符合生态要求，实现生态工业经济。”

　　对此，金涌院士深表赞同。他很快组织了一支队伍，成立了工业生态和经济专业委员会，后来又成立了循环经济专业委员会，都是在生态经济学会下面的二级学会。

　　最近几年，金涌院士又发现了新问题：“我们搞生态经济十几年，但是还没有科班出身的人来系统地研究和推进生态经济持续发展，社会需要科班出身的人来搞生态经济。由此教育部2010年已经批准了十几个学校试点开设资源循环科学与工程专业。这将使很多人在大学里就受到系统的生态经济学教育。”为了使该学科建设顺利成长，2011年4月金涌院士推动召开了“资源循环科学与工程”学科建设研讨会，就学科专业方向、办学目标、教学计划、大纲课程设置等进行研讨。

　　近10年来，金涌院士主要的关注点就是生态经济—循环经济—低碳经济。他是积极倡导中国发展循环经济的骨干力量之一，曾作为原国家环保总局和国家发改委的参谋和后援，推动循环经济在中国的发展。从2003年开始，金涌院士与荷兰皇家科学院院士Arons合作为清华大学本科生开设生态经济、循环经济等公共选修课，后来于2008年把开课5年来的讲义集结出版了《资源、能源、环境、社会——循环经济科学工程原理》一书。原国家环保总局局长解振华为这本书作序写到：“发展循环经济是实现科学发展观的必然选择……本书弥补了循环经济这一交叉学科教材的不足，对各界人士更新理念、开阔视野一定会有很大帮助。”他们的第二本专著《低碳经济的工程科学基础》也将在今年年内出版。

　　在国家“十二五”规划中，专门有一章（第二十三章）讲述“大力发展循环经济”。对此，金涌院士说：“我非常高兴地看到，发展循环经济被正式写入中国的‘十二五’规划。我现在很多的时间是在全国各地讲演。现在政府官员的文化程度都很高，很快就能理解和接受。其实只要地方执政的官员懂得并认同了这个理念，就会有利于循环经济理念在相关企业、甚至整个产业的贯彻执行。同时我还给企业做顾问，为企业搞生态园区建设出主意，帮助企业延长产业链，怎么实现横向发展和纵向延伸，使企业的物流、能流、信息流、资金流等在产业界区内得到最优化的配置，进行生态建设，同时宣传一些新的理念。”

　　用化工魅力吸引年轻人

今年是国际化学年，金涌院士也正在做一件致力于改变化工形象的有价值的事。起因是，他发现最近几年，清华大学、北京大学等一些高校的化学、化工专业招生每年在学校排最后几名。这让金涌院士感到非常忧心：假如没有一些高素质的人才愿意一辈子献身化工事业，那么化工产业发展将如何延续，现代经济社会的可持续发展将何以实现？

金涌院士（右二）在鞍山化工新材料企业进行考察调研。

　　金涌院士在中国工程院的一次会议上讲到上述局面和他的担忧。最后中国工程院决定由数名院士牵头做一件大事：制作一个像美国好莱坞大片那样的电影光盘，不是为了传授化学知识，而是展示化工学科的魅力，让年轻学生对化工学科魅力感动震撼。

　　金涌院士、袁渭康院士、谢克昌院士……目前共有6位化工学科的院士和北京5所大学的教师一起在做这个事。这个电影光盘有望今年底完工。内容包括化学在过去对人类社会进步作出的贡献、化工行业如何解决了现代社会的衣食住行、化工对现代社会的运行起了怎样的支撑作用、如果石油和原生矿产资源没有了……

　　“结论就是通过化工科技成果，实现资源的循环利用，可以解决人类社会的可持续发展问题！”金涌院士充满希望地说，“我们就是要把这个精神告诉学生，让非常优秀的学生被化工事业所吸引，愿意献身化工事业。”

　　针对目前社会上谈“化”色变的情况，金涌院士说出了自己的想法：“可以满足未来世界的需求，这是化学的最大魅力！尽管某些化学品确实有毒会爆炸，但正是因为有一点危险，我们才要献身去做，把这一点危险消灭掉，让它非常安全。我们这一代人已经这样做了，希望下一代人，下下一代人，都这样坚持下去！”

　　虽年近八旬，但金涌院士在回味自己的职业生涯时，仍然激情澎湃充满活力，时不时地爽朗大笑，感染着与之对话的人。他喜欢书法、收藏，尤其喜欢苏东坡的诗词，有雅兴时还时常自己作词。《兰栖石楼集》收录了金涌院士创作的十几首仿古体诗词。他念起了其中一首《念奴娇·登楼游江》：登楼极目，望金乌，恰正推霞涌出。山川次第披锦绣，唤醒四方英物……阅青山无数，浩渺星空叹亘古，怎不催人顿悟……逝水浮生，愧对盛世，恨时无归路，赤壁竖子，东风成就唯汝？　　（危丽琼）

转自 中国化工报 2011年8月17日