波澄蔭群木 永日淇清華
——記清華大學2017年度突出貢獻獎獲得者、化工系教授金涌院士
學生記者 宋亮 阮廣春 記者 周襄楠
金涌院士在實驗室。
“生命不息，折騰不止”，在2017年清華大學突出貢獻獎頒獎現(xiàn)場，金涌院士這樣介紹了自己的座右銘。而這對于如今83歲高齡的金涌院士來說是恰當?shù)脑u價。
校長邱勇、校黨委書記陳旭為金涌（右二）、張楚漢、李強頒發(fā)清華大學2017年度突出貢獻獎。記者 張宇 攝
在人才輩出的清華園，在天地遼闊的祖國大地，金涌在不停的“折騰”中切換著不同的身份——在成果頻出的實驗室里，他是掌握課題組基礎研究方向的老前輩；在朗朗書聲的課堂上，他是清華學子敬仰的老教授；在化工生產(chǎn)一線工程研發(fā)產(chǎn)業(yè)化和項目評估現(xiàn)場，他是行業(yè)德高望重的專家；在大中小學的科普講座中，他是諄諄善誘和藹可親的老爺爺。
作為一位在清華園中耕耘一生的“化工人”，金涌于2017年獲得“清華大學突出貢獻獎”，這也是清華大學對于金涌院士在清華園44年耕耘的肯定與褒獎。
結緣清華 初露頭角
2001年，在國際紀念碳納米管被發(fā)現(xiàn)10周年的學術大會上，清華大學反應工程研究室的魏飛教授代表整個教研室在大會上發(fā)言。宣布已經(jīng)可以成噸制備碳納米管，解決了碳材料大批量生產(chǎn)的世界性難題時，整個會場為之轟動。批量生產(chǎn)是碳納米管從實驗室走向實際應用的重要一步。幾年后，在該成果的基礎上，成功建成了碳納米世界最大生產(chǎn)企業(yè)之一。這一年，距離金涌院士領銜創(chuàng)建清華大學反應工程研究室已經(jīng)過去了25年。
金涌先生榮獲2016中國石油和化工行業(yè)十大新聞暨行業(yè)影響力人物。
結緣流化床反應工程研究，對于金涌來說是一次偶然的際遇。1959年留學蘇聯(lián)回國后，金涌先是被分配到中國科學技術大學任教，之后在“文革”中教學科研工作一度中斷。直到1973年，由于中科大不再設立放射化學專業(yè)，金涌和同系的另外幾位教師借助清華與中科大之間的相互調動機會，一起來到了清華，繼續(xù)教學科研工作。那時，“文化大革命”尚未結束，他和同組教師，帶著18位學生，到一家化工廠開門辦學。
當時一臺蘇聯(lián)進口的大型流化床反應器，由于長期運行損壞，無法正常穩(wěn)定生產(chǎn)。廠里召開工程師和技術人員集中討論如何改造設備，他們教改小分隊也應邀參加。由于廠里技術員全在集中學習，學生隊長主動申請承擔設計的任務，并激動地表示要設計一個新的、世界一流的流化床反應器。
這無疑是一個巨大的挑戰(zhàn)。沒有設計流化床方面的工程經(jīng)驗，金涌帶著師生憑著扎實的基礎知識，查詢國際上流化工程學術上的最新進展，對于一些拿不準的關鍵部件尺寸，他們還特意到北京化工研究院（現(xiàn)中石化研究院）借用實驗設備測試了數(shù)據(jù)，作了數(shù)周的試驗驗證。在車間工廠的技術員和操作工人熱心支持和幫助下，任務圓滿完成。金涌回憶道，“當設備投產(chǎn)運行時一顆懸著的心才落下來，真是特別‘給臉’，不但設備采用的先進技術運行正常，大部分技術指標還超過了原來蘇聯(lián)設備。”
“文革”結束后，金涌領銜創(chuàng)建了清華大學反應工程研究室（Fluidization Lab of Tsinghua University，簡稱FLOTU），實驗室在多相反應器尤其是流化床反應器的基礎研究和工業(yè)應用方面建立了很高的國際聲譽。現(xiàn)為“綠色反應工程與工藝北京市重點實驗室”與“清潔能源化工技術教育部工程研究中心”。
同時，金涌還開設了《化學反應工程》課，并逐步把它打造成了精品課。此外，他們還結合此前在流化床設計的經(jīng)驗，成立了第一個實驗研究平臺，確定了教研組學術方向，1979年，金涌帶領課題組成員完成了一篇關于流化床內兩相運動規(guī)律用熒光示蹤的研究論文，這是他們“文革”后的第一篇科學論文。
此后不久，一位澳大利亞籍華人教授梁亮星來清華講學，金涌向他介紹了課題組的研究，并帶他參觀了實驗室。當時這位教授認為教研室的研究成果在國際上已經(jīng)有一定水平，故推薦他們參加在美國新罕布什爾州舉行的第三次國際流態(tài)化會議并選作大會報告。1980年，金涌研究團隊的研究成果第一次在國際會議上亮相。據(jù)金涌回憶，雖然當時赴美的審查程序繁瑣，但是在當時的國際環(huán)境下，來自中國科學家的研究成果讓世界化工界都感到為之振奮。
百尺竿頭 更進一步
從工廠到實驗室，再到國際學術會議，金涌的科研一直都與實際生產(chǎn)緊密結合。促使他們的研究更上一層樓的，是第一次將科研成果應用于實際生產(chǎn)的經(jīng)歷。
當時，金涌課題組接的第一個大課題是如何控制不同反應條件的流化反應器中實現(xiàn)從鼓泡流到湍流的轉變。他與研究生們一起從不同溫度、壓力、流體相粘度、表面張力、重度、顆粒大小、粒徑分布和兩相顆粒速度等多個影響因素出發(fā)，分別構建了相應的反應系統(tǒng)，并對每個系統(tǒng)提出了判斷氣-固兩相流化床反應器的操作狀態(tài)和流型轉變判據(jù)。后來，他們以此作為指導在生產(chǎn)一線改造化學反應器。從上世紀90年代至今，課題組根據(jù)這一研究成果，對于近十多項不同的工藝的大型工業(yè)反應器進行了改造，設計了新的反應器裝置共數(shù)十臺，提高了反應轉化率、選擇性和設備生產(chǎn)能力，在一些產(chǎn)業(yè)中該型反應器成為行業(yè)標準設備。使課題組在化工產(chǎn)業(yè)界有顯著的影響。
顧秀蓮為金涌院士頒發(fā)“十二五”十佳人物獎。
憑借流態(tài)化反應器流型轉變和其他研究方面的貢獻，金涌帶領研究團隊獲得了國家發(fā)明二等獎（1987年，第一發(fā)明人）和國家科學進步二等獎，1996年，第一獲獎人），獲教育部、石化總公司、石化協(xié)會等部級科技進步一等、二等和三等獎十多項。這也使反應工程實驗室在國際流化床界享有了較高的聲譽，在國際上發(fā)表SCI引用的論文也隨之增加到數(shù)百篇，撰寫和編寫中英專著數(shù)冊。
不久后，實驗室又開始了對催化裂化提升管反應器從并流上行到氣固并流下行的改造研究。金涌很快把研究著眼點定在氣固并流下行這個方向。在世界上率先全面明了了氣-固兩相順重力場運動的特殊規(guī)律，并成為這領域研究的領跑者。在濟南煉油廠，在廠方的支持下，課題組把一個上行的提升管改成了下行反應器，充分顯示其優(yōu)越性，大大提升了催化管反應的收率和選擇性效率。正是由于他們的堅持不懈，這方面的基礎研究在國際上一直處于領先地位。
在世界范圍內納米科學興起的大背景下，金涌將傳統(tǒng)流態(tài)化技術應用范圍向顆粒的尺寸向更小的納米尺寸延伸。從公認“無法流態(tài)化”的微米尺度禁區(qū)，推遲到納米尺度，他們研究了納米顆粒團聚流態(tài)化基礎性行為，并對其做了產(chǎn)業(yè)化應用研究，這在國際上屬首創(chuàng)。課題組的魏飛教授正是以此為基礎，合成了世界上最長、最大批量的碳納米管，并率先建成了世界大型納米碳管生產(chǎn)基地。
總結自己課題組的科研成果，金涌認為有三項研究達到了世界領先地位，并在生產(chǎn)中取得了突出的應用成果——氣固流態(tài)化流型轉變和工程開發(fā)、氣固并流下行反應器研發(fā)、團聚流態(tài)化基礎和應用研究。因此，金涌的研究團隊獲得了2006年美國化學工程師協(xié)會（AICHE）頒發(fā)的PSRI 流態(tài)化講座獎（PSRI Lectureship Award in Fluidization）獎，使課題組在國際上具有了較高的學術聲譽。
目前，金涌牽頭成立的教研室到現(xiàn)在已歷經(jīng)40多年了。經(jīng)過幾代師生的努力，該研究團隊他們研發(fā)的氣固湍動流化床、氣固循環(huán)流化床、氣固超短接觸催化反應器、氣-液-固三相流化床、移動床重整反應器、納米材料制備團聚流化床反應器，大型節(jié)能干燥裝置等均已成功地應用于生產(chǎn)，在十多個不同生產(chǎn)工藝中，設計應用于數(shù)十臺大型化學反應器，獲得了顯著的經(jīng)濟和社會效益。
談到獲得清華大學突出貢獻獎時，金涌堅定地說：“這個獎不光屬于我，更是屬于和我一起長期合作的師生團隊。”
桃李不言 下自成蹊
在金涌眼中，讓他從一個學生逐步成長為一名教師得益于在天津大學進修的一段經(jīng)歷。
金涌指導青年學者進行研究工作。
1960年，金涌在天津大學進修，同時兼任中國早期化學工程學家、教育家丁緒淮老先生的助教。丁緒淮先生是中國化學工程界元老，學術造詣深邃。每周的答疑環(huán)節(jié)中，無論有沒有學生前來提問，老先生始終堅持到下課才離開。金涌利用參與答疑的機會，把自己心中的疑問向丁緒淮老先生請教，丁先生都做了詳細耐心的解答，還把他帶到家中，讓他閱讀自己的多年搜集、整理的資料。就這樣，金涌在天津大學的兩年，成了丁先生的“入室弟子”。
從丁緒淮老先生身上，金涌提升了對于化工科學的認識，也感受到了老先生的坦蕩無私、提攜后人的風骨。這段經(jīng)歷不僅僅是金涌和丁緒淮先生關系的寫照，也成為了日后金涌和自己同事和學生的親密關系的注腳。
化工系張立平副教授是金涌接觸到的第一批學生，兩個人從1974年相識至今40多年，一直是亦師亦友的關系。張立平回憶當年金涌教授40歲出頭，說話直白風趣，毫無架子。在金涌的影響下，張立平也漸漸對化工專業(yè)產(chǎn)生興趣，這是對他留校后從事的科研工作的決定性一步。
金涌鉆研的精神潛移默化地影響著學生們。張立平回憶，當年在天津，每逢周末學生們就會在市里玩，而金涌卻在屋子里啃當時難得的英文專著，把其中的心得體會在下周的試驗中講給學生。唐山大地震發(fā)生時，天津也受到影響，金涌就和學生們一起住在帳篷中，興致勃勃地探討專業(yè)知識直到很晚。在張立平眼中這永遠是難以磨滅的寶貴回憶。
據(jù)金涌的同事和學生回憶，無論是在工廠還是在實驗室，金涌都是身先士卒，親力親為。拆設備的舊保溫包裝時，玻璃棉絮飛揚，讓全身刺癢難忍。金涌卻總是和學生一起動手，從未聽他喊過累、嫌過臟。試驗取樣點在十幾米高的反應器頂端，一般人站上去都會頭暈目眩。每次取樣，金涌都會沿著很陡的鋼梯，爬上反應器頂部，親自指導取樣。
金涌的學生在談及他平時的指導時，都會對他有一項“絕活”贊不絕口，那就是手繪圖紙。在工作中，金涌的學科定位、科研定位、科研路線選擇方面具有超于常人的準確和前瞻性，總能提出創(chuàng)新性設計。這些想法很快他都能手繪草圖，并和設備加工人員溝通，親手調試、觀察，直到實驗成功。
在生活中，金涌對學生就像自己的親人一樣。化工系程易教授講到，在他博士二年級時，設計高10米的反應器正趕上自己腰傷，每一次拆卸和安裝都會疼痛難忍，滿頭大汗。金涌見狀立刻讓程易停止實驗室的所有工作，送他到醫(yī)院診治，并主動承擔所有的醫(yī)療費用。后來，金涌還引導他自學數(shù)學、物理、力學等進行多相計算流體研究，并支持他去荷蘭留學深造。
金涌一直強調，清華人要準備做未來五十年的科研工作，一定要有長遠視野。正所謂，桃李不言，下自成蹊。
2011年1月，清華大學成立“金涌獎學金”，金涌將獲光華工程科技獎的獎金、幾年來為工廠服務所得的咨詢費、出去講學作報告的酬金，共計40多萬元，全部捐獻給了“金涌獎學金”，獎勵優(yōu)秀學生投身化工研究。該項基金在此畢業(yè)學生的襄助下已有數(shù)百萬元規(guī)模。
老驥伏櫪 志在千里
耄耋之年的金涌，如今的日程安排依舊十分緊湊。“老驥伏櫪，志在千里”這是對他最好的描述。
進入新世紀，金涌先生主動推舉年富力強的魏飛教授出任實驗室主任，自己則退出了流化床反應器研究的第一線。 盡管如此，金涌先生的工作重心依舊還留在化工學科上，有一份光，發(fā)一份熱。
今天，中國正處于轉變發(fā)展模式的關鍵時期。金涌開始將視野放到整個產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟和環(huán)境保護的大方向上，大力提倡和宣傳 “循環(huán)經(jīng)濟”的概念。2002年，金涌邀請了數(shù)位院士專家，申報了在第198次香山會議上討論“生態(tài)工業(yè)工程與生態(tài)產(chǎn)業(yè)園區(qū)構建”專題。
之后，他們牽頭成立了生態(tài)工業(yè)工程和循環(huán)經(jīng)濟協(xié)會，走訪并支持環(huán)保部、發(fā)改委推動循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展和企業(yè)生態(tài)產(chǎn)業(yè)園區(qū)規(guī)劃建設的試點項目。該學會每年召開學術年會，研討教育部新成立的“資源循環(huán)科學與工程”專業(yè)的課程，進行相關人才培養(yǎng)，為我國循環(huán)經(jīng)濟的發(fā)展做了重要貢獻。此外，金涌全過程參與了循環(huán)經(jīng)濟在中國從概念到項目落地并撰寫了兩本專著，成為我國倡導循環(huán)經(jīng)濟、生態(tài)文明的先驅者之一。
從青年時代結緣化工開始，金涌就一直為畢生從事化工研究自豪。然而，社會上受種種錯誤的思想的誤導，社會上某些人開始妖魔化化學工業(yè)。作為化工領域老科學家，金涌深感自己有義務向大眾推廣化工知識。2009年，在金涌院士的倡導和發(fā)起下，43位兩院院士聯(lián)名發(fā)表了《振興化學與化學工程教育，從中學生抓起》的倡議書，號召通過化學化工的科普教育，讓更多青年學生了解化學化工專業(yè)的前沿進展。從熱愛化工到志愿以化學化工作為終身奮斗的事業(yè)，是百年育人大業(yè)。
金涌先生在《探索化學化工未來世界》首發(fā)儀式現(xiàn)場。
金涌還策劃用視頻短片的形式向公眾，特別是中學生展示化工世界的美麗。他邀請來自不同高校、機構的數(shù)十位院士、專家參與了視頻短片制作和配套科普書的編寫工作。經(jīng)過長達6年的努力，2016年5月，一套反映化學化工前沿的視頻短片集及配套科普書《探索化學化工未來世界》終于面世。
“我們做這個是無償?shù)模斎灰蚕Ｍ阉偷秸嬲枰娜耸掷铩？破帐侨竦乃刭|提高，科普化學化工的目的，就是希望有更多年輕人將來能投身到化學化工的事業(yè)中來。”金涌院士滿懷希望地說。在此之后，金涌計劃繼續(xù)推出后面的幾部續(xù)集，如今也已經(jīng)找到了合適的接班人來完成后續(xù)的編撰工作。
“折騰不止”一直是金涌的座右銘。金涌認為所以之所以能做出些成績，是趕上了好時代，有機會全力工作生活。在科研之余，金涌喜好詩詞書畫，是參加中國工程院院士詩協(xié)會活動的積極分子。有重大研究成果成功產(chǎn)業(yè)化時，他在乘船從長江順流而下的路上填完一首《念奴嬌 游長江 登黃鶴樓》來表達喜悅心情。他還愛好收藏印章，并曾把自己的收藏編錄在自編書《美在金石方寸間》，書里藏品的歷史背景介紹都是他逐個查閱資料配上說明的。
四世同堂 薪火相傳
“行動是信仰的肢體。”這是老舍的小說《四世同堂》里瑞宣對比自己和錢先生所做之事的感慨。而對于金涌來說，他所做出的成績也正是源自他的信仰。
作為一個老北京，金涌出生于1935年，生長在也正是《四世同堂》中描寫日軍蹂躪下的北平城。他自幼失去父母，在日寇的鐵蹄下度過了童年的時光。受到進步思想的影響，他早在1949年10月就加入新民主主義青年團（中國共青團前身）。
大學時代的金涌。
1953年，金涌高中畢業(yè)后參加了大學統(tǒng)一招生考試。由于成績優(yōu)異，他被國家委派赴蘇聯(lián)留學。對于這一代中國青年來說，求學之路更多了一份國家的責任和民族的希望。
“面包干”，這是蘇聯(lián)學生給中國學生起的綽號，由于他們每天“宿舍—教室—圖書館”的三點一線，生活極為枯燥。早上7點起床到學校上課，上完課后去圖書館自習，一直待到夜里圖書館12點鐘關門才回宿舍，一天只睡六個小時左右。
金涌回憶，當時蘇聯(lián)的大學只有全部成績都得到5分（也就是滿分）的學生，才能拿到紅色的畢業(yè)證。而當時留學蘇聯(lián)的中國學生，絕大部分人的畢業(yè)證都是紅色的。他們也成為了日后新中國建設的中堅力量。也給蘇聯(lián)大學師生留下很好印象。
留蘇時期金涌（左一）和同學合影。
正是這份對于國家的赤誠、對社會的責任，讓金涌至今仍然活躍在各項工作之中，44年在清華工作歲月，從年富力強到須發(fā)皓然，他一生無悔。
“窗明幾凈無塵揚，賞心又悅目，舒心腸，舉手之勞莫輕視，勤努力，良習此中藏。”
這是2013年清華大學特等獎學金獲得者張如范寫的一首鼓勵同學們努力科研的詩詞。被他的師弟、另一位特等獎學金獲得者唐城抄寫了實驗室的小黑板上。他們所工作的課題組正是金涌牽頭成立的實驗室。他們的導師、清華大學“良師益友”獲得者魏飛教授，正是金涌的“接班人”之一。
如今，這個課題組中已經(jīng)走出了6位特等獎學金獲得者、5位清華大學“學術新秀”，4名全國優(yōu)秀博士論文獎獲得者，特別是“學術新秀”張強博士留校任教后指導的學生也獲得了 “學術新秀”。像這樣四代傳承的課題組，在清華園中并不多見。
“一朵花，長在樹上，才有它的美麗。”如今，金涌牽頭創(chuàng)建的實驗室已經(jīng)長成了一棵參天大樹，枝繁葉茂，繁花似錦。在今日的清華園里，金涌迎來了屬于新時代的“四世同堂”。
金涌，以“歷史親歷者”的身份見證了半個世紀中國翻天覆地的變化，也以“國家建設者”的身份在民族解放、中華崛起的征途上奉獻了自己畢生的心血和智慧，今日，當代清華學子的成長環(huán)境正是金涌這樣老一輩清華人畢其一生所作出的貢獻而鑄就的。
金涌簡介：
金涌：83歲，清華大學化學工程系教授，中國工程院院士。1973年調入清華工作，1986年任教授，從教已45年。創(chuàng)建清華大學化學反應工程教研室和生態(tài)工業(yè)工程學科方向，建立北京市綠色反應工程重點實驗室，組建全國生態(tài)經(jīng)濟學會下的生態(tài)工業(yè)與技術專業(yè)委員會，是國際公認流態(tài)化、反應工程領域的領軍人物、循環(huán)經(jīng)濟領域相關學科發(fā)展與實踐推動的先驅者之一。
他曾任數(shù)屆全國化工學會、顆粒學會常務理事，全國環(huán)境學會顧問，兩次任中美化工大會主席。科研成果獲4項國家獎。任兩屆全國學位委員會化工學科評議組召集人，編寫教材及專著5部，發(fā)表科研論文400余篇。
近五年來，他結合重大社會轉型發(fā)展關鍵問題，進行主旨發(fā)言和科普講演300余場，對各省、市、縣領導作循環(huán)經(jīng)濟主題宣講報告30多次。主持編制《探索化學化工未來世界》系列科普片和配套書，獲“典贊·2016科普中國”十大傳播人物獎。曾獲全國“五·一”勞動獎章及勞動模范稱號、全國優(yōu)秀教師獎、北京市優(yōu)秀教師獎、北京市教學名師獎、中國石油和化工行業(yè)影響力人物獎、中國石化和化工行業(yè)“十二五”十佳人物獎光華工程科技獎（獎金全部捐贈至“金涌獎學金基金”）。
（清華新聞網(wǎng)3月14日電）
編輯：柳夏 華山 襄樺 徐靜
