人物簡介
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李象遠(yuǎn),理學(xué)博士,四川大學(xué)教授,教育部跨世紀(jì)人才,國務(wù)院政府特殊津貼獲得者,中國化學(xué)會“燃燒化學(xué)”專委會主任委員,中國化學(xué)會“理論與計算化學(xué)”專委會委員,科技部高新能計算重點專項“數(shù)值發(fā)動機”項目負(fù)責(zé)人,四川省學(xué)術(shù)技術(shù)帶頭人,兼任多個發(fā)動機專項、燃?xì)廨啓C工程中心、重點實驗室等的技術(shù)專家。J.Theor.Comput.Chem.,《物理化學(xué)學(xué)報》等雜志編委。
在理論化學(xué)方面,論證了Marcus“溶液中的電子轉(zhuǎn)移”諾貝爾化學(xué)獎理論中存在的理論錯誤,基于熱力學(xué)約束平衡原理,發(fā)展了非平衡溶劑化新理論體系,建立了解析解和數(shù)值解方法,解決了Marcus理論高估電子轉(zhuǎn)移溶劑效應(yīng)的歷史問題。
在燃燒動力學(xué)方面,組建四川大學(xué)燃燒動力學(xué)中心,最先在國內(nèi)將量子化學(xué)和計算化學(xué)方法應(yīng)用于發(fā)動機燃燒反應(yīng)的工程應(yīng)用研究,發(fā)起并推動了中國化學(xué)會二級分支機構(gòu)“燃燒化學(xué)”專委會的建立。發(fā)展了多種國產(chǎn)航空燃料的裂解和燃燒機理并用于工程數(shù)值模擬,構(gòu)建了我國第一個燃燒數(shù)據(jù)共享平臺,發(fā)展了燃料高溫?zé)岢?、密度、粘度等熱物性在線測試新方法;提出了超燃沖壓發(fā)動機的主動冷卻新技術(shù)。承擔(dān)了國家科技重大專項、國家重點研發(fā)計劃、國家自然科學(xué)基金重大研究計劃等研究課題。獲多項國家發(fā)明專利,發(fā)表SCI論文約250篇。
求學(xué):潛心向?qū)W無遺力 厚積薄發(fā)終始成
1978年,是恢復(fù)高考制度的第二年,據(jù)統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示,當(dāng)年全國參加高考人數(shù)達(dá)610萬,錄取40.2萬人,錄取率不到7%。作為千軍萬馬過獨木橋中的一員,李象遠(yuǎn)如愿考上大學(xué),就此翻開漫長學(xué)術(shù)研究生涯的扉頁。但他誤以為填報的湖南大學(xué)“碳素”專業(yè)是理科,到校后才發(fā)現(xiàn)這是工科。在問及有沒有專業(yè)情緒時,李象遠(yuǎn)老師認(rèn)為,豐富的學(xué)習(xí)經(jīng)歷沒什么不好。
在談到工作生涯時,李象遠(yuǎn)把他的經(jīng)歷分為三個階段:3年的工廠磨練、艱辛的20年理論化學(xué)和跨界交叉的10年發(fā)動機研究。
實踐:紙上得來終覺淺,絕知此事要躬行
1982年大學(xué)畢業(yè),李象遠(yuǎn)被分配到四川自貢東新電碳公司一個小廠做了一名技術(shù)員。他負(fù)責(zé)密封材料生產(chǎn)線,從工藝設(shè)計到裝備加工、從產(chǎn)品生產(chǎn)到用戶開發(fā),小廠技術(shù)員什么都要懂,否則會讓工人看笑話。他學(xué)以致用,并注重在實際工作中積累經(jīng)驗,經(jīng)過兩年實踐,逐漸成為生產(chǎn)、設(shè)計上的”多面手”。1985年他以獨立作者身份在國家專業(yè)刊物發(fā)表了技術(shù)講座連載—“柔性石墨密封”,算是對三年技術(shù)工作的總結(jié)。實際上他希望有一個更大的舞臺,所以一直在準(zhǔn)備考研。在問及如何處理技術(shù)工作和備考矛盾時,他說:“你可以追求未來,但你不能放棄現(xiàn)在?!?/p>
1985年,他進(jìn)入成都科技大學(xué)化學(xué)系攻讀碩士學(xué)位,專業(yè)方向變成了量子化學(xué)。據(jù)李象遠(yuǎn)老師回憶,量子化學(xué)方向的課程學(xué)習(xí)他非常吃力,研究生第一學(xué)期何福城老師講授量子力學(xué),內(nèi)容為狄拉克的矩陣力學(xué)體系,半期測驗他在同班幾位同學(xué)中成績墊底,為這事他郁悶了很久?!皩W(xué)習(xí)量子力學(xué)對于我一個工科出身的人來說本來就很吃力,但打好基礎(chǔ)比急于做些膚淺的科研更重要,我們的碩士階段一般沒有論文發(fā)表。沒有扎實的基礎(chǔ)訓(xùn)練,就難有將來的源頭性創(chuàng)新”。說到研究生階段的求學(xué)經(jīng)歷,李象遠(yuǎn)老師如是說。
攻堅:雄關(guān)漫道真如鐵,而今邁步從頭越
從1988年留成都科技大學(xué)化學(xué)系工作到2008年的20年期間,是李象遠(yuǎn)工作經(jīng)歷的第二階段。早期,他和何福城教授一起,開展了分子和晶體結(jié)構(gòu)折紙模型教學(xué)法研究,獲得過國家教學(xué)成果二等獎和霍英東基金會高校青年教師教學(xué)類二等獎。1997年,自然科學(xué)基金九·五量子化學(xué)重大項目立項,李象遠(yuǎn)負(fù)責(zé)電子轉(zhuǎn)移課題。隨后,在應(yīng)用Marcus溶液中的電子轉(zhuǎn)移理論(1992年諾貝爾化學(xué)獎)時,發(fā)現(xiàn)了Marcus原始方程存在理論缺陷。經(jīng)過十年的努力,李象遠(yuǎn)和他的合作者澄清了Marcus理論的基礎(chǔ)錯誤:即在推導(dǎo)非平衡溶劑化自由能時采用所謂可逆功來代替自由能增量?;诩s束平衡原理和引入約束外電場,他們建立了新的非平衡溶劑化理論,解決了Marcus理論高估重組能達(dá)一倍的歷史問題。
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2002年Marcus教授與李象遠(yuǎn)教授會議期間討論
談及這段經(jīng)歷,李象遠(yuǎn)老師感觸頗多。他介紹,由于電子轉(zhuǎn)移溶劑效應(yīng)需要電動力學(xué)知識,因此他請理論物理專業(yè)傅克祥教授進(jìn)入課題組開展交叉學(xué)科研究。傅克祥教授最先在2000年對Marcus理論提出懷疑,這讓李象遠(yuǎn)處于兩難境地,選擇挑戰(zhàn)就意味著坐上“冷板凳”,可能一輩子無果而終。但是,李象遠(yuǎn)做出了自己無愧于心的選擇,并用近十年時間最終完成了答卷。
李象遠(yuǎn)告訴筆者,光是弄清Marcus原始方程錯誤就花了5年時間,期間他與包括Marcus在內(nèi)的國外多位科學(xué)家開展了大量討論。原有錯誤的澄清,意味著非平衡溶劑化問題就成了一道沒有答案的考題,而溶劑極化非平衡狀態(tài)的自由能表達(dá)是問題的關(guān)鍵。在求解中,他們也走過彎路。在經(jīng)歷大量嘗試和失敗后,課題組何福城教授回憶起俄國教材中提到的約束平衡方法。在繼續(xù)“啃”了一年多書本之后,李象遠(yuǎn)終于在2008年大年三十晚上悟出了答案。講到這里,筆者明顯在李老師的語氣中體會到了那種從山窮水復(fù)到柳暗花明的感覺。
李象遠(yuǎn)強調(diào),這項工作是集體智慧的成果:除了傅克祥和何福城,北大劉文劍教授也參與了新理論的大量推演。在問及新理論可能產(chǎn)生的影響時,李象遠(yuǎn)認(rèn)為:科學(xué)也是一個江湖,世界的科學(xué)格局仍是西方人“織錦”,中國人“添花”。我們的結(jié)論與國際主流理論相悖,因此要得到學(xué)界廣泛承認(rèn),道路仍然艱辛。把評判留給未來,還有很多事情值得去做。
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立業(yè):路漫漫其修遠(yuǎn)兮 吾將上下而求索
李象遠(yuǎn)認(rèn)為,我國在改革開放前基本建立了自己的工業(yè)體系,但80年代起,隨著發(fā)展模式的轉(zhuǎn)變,高科技人才大量流失、企業(yè)大量轉(zhuǎn)向民品,國家基礎(chǔ)研究的產(chǎn)出主要表現(xiàn)為SCI論文數(shù)量的瘋狂增長,核心技術(shù)缺乏基礎(chǔ)支撐。
李象遠(yuǎn)從2007年左右開始了空天發(fā)動機燃燒基礎(chǔ)研究,這看起來和量子化學(xué)相去甚遠(yuǎn)。當(dāng)問及什么原因?qū)е逻@種變故時,李象遠(yuǎn)把這歸因于一次機緣巧合。一位朋友告訴他:發(fā)動機的燃料反應(yīng)機理是一個亟待研究的課題。正是這一提醒導(dǎo)致了李象遠(yuǎn)的又一次科研轉(zhuǎn)折,從2009年開始,10年來李象遠(yuǎn)和他的同事們基于化學(xué)動力學(xué)基本原理,聚焦“后燃料”過程,開展發(fā)動機燃燒和燃料冷卻技術(shù)研究,迅速成長為國內(nèi)空天動力燃燒基礎(chǔ)研究的重要力量。2016年,川大燃燒中心獲準(zhǔn)建設(shè)國家級“航空動力”特色學(xué)科。由李象遠(yuǎn)發(fā)起,中國化學(xué)會2017年批準(zhǔn)成立了“燃燒化學(xué)專業(yè)委員會”二級分支機構(gòu),并由他擔(dān)任首屆主任委員。燃燒化學(xué)新學(xué)科的設(shè)立,為我國基礎(chǔ)化學(xué)和航空航天的交叉研究提供了平臺。
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在科研風(fēng)格上,李象遠(yuǎn)認(rèn)為,創(chuàng)新就是要想別人想不到的招,走別人不敢走的路。他說,自己本是一個發(fā)動機外行,要虛心向行業(yè)專家學(xué)習(xí),了解需求,才能發(fā)揮自己的基礎(chǔ)化學(xué)專長,有所作為。這些年來,川大燃燒中心在李象遠(yuǎn)帶領(lǐng)下,既開展燃燒機理建模、軟件開發(fā)和數(shù)值模擬研究,又開展燃燒測量和發(fā)動機燃料冷卻換熱新方法研究。他認(rèn)為曲折的經(jīng)歷興許是一筆財富,正是早期的工廠經(jīng)歷對他在發(fā)動機熱部件冷卻結(jié)構(gòu)設(shè)計方面起到了重要支撐作用。
李象遠(yuǎn)老師承擔(dān)了國家重點研發(fā)計劃、自然科學(xué)基金“近空間飛行器”和“發(fā)動機湍流燃燒”重大研究計劃的研究課題。他聯(lián)合國內(nèi)優(yōu)勢力量,承擔(dān)了科技部高性能計算專項“數(shù)值發(fā)動機”研發(fā)任務(wù),目標(biāo)是打造我國百萬核并行的發(fā)動機燃燒數(shù)值模擬開放軟件系統(tǒng);承擔(dān)了自然科學(xué)基金“發(fā)動機湍流燃燒”重大研究計劃的重點支持和集成項目,旨在構(gòu)建我國自主的燃燒數(shù)據(jù)庫平臺。他提出了超燃沖壓發(fā)動機主動冷卻的某種新方案,突破了燃料化學(xué)熱沉和高溫結(jié)焦瓶頸;發(fā)明了航空燃料高溫裂解的化學(xué)熱沉、密度、流速等原創(chuàng)性測試方法,解決了高溫燃料物性測試的國際難題,支撐力發(fā)動機冷卻和換熱設(shè)計。
育人:桃李不言,下自成蹊
在2017年川大科技獎勵大會上,時任校長謝和平院士將李象遠(yuǎn)老師作為一個“有實力、有自信、有膽商”的例證,對李象遠(yuǎn)在重點研發(fā)計劃申報中,主動聯(lián)合國內(nèi)發(fā)動機研發(fā)、高性能計算和發(fā)動機仿真優(yōu)勢單位,并形成項目團隊等方面的行為提出表揚。李象遠(yuǎn)的所謂“膽商”不僅體現(xiàn)在這一方面,2016年秋季,他因病實施了手術(shù),在后續(xù)治療期間,他從容面對疾病威脅,堅守工作崗位和組織項目申報,獲準(zhǔn)了國家科技部、基金委、工信部等部委的多個大項目立項。
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做科研既要低頭拉車,更要抬頭看路,這是李象遠(yuǎn)老師對莘莘學(xué)子的告誡。談到對科學(xué)的態(tài)度時,李象遠(yuǎn)老師說:科學(xué)研究是公益活動,科學(xué)家要淡泊名利,要有“坐得板凳十年冷,不寫文章半句空”的精神。目前我國的科研生態(tài)令人擔(dān)憂,論文換帽子、帽子換年薪,這導(dǎo)致了科研活動的功利化。在這種風(fēng)氣下,一大批青年精英正在把他們的“大作為”肢解成“短平快”。李象遠(yuǎn)說,他也喜歡帽子和高薪,只是他不愿意拿自己的科研原則做交易。
“只做重要的,不做時髦的?!碑?dāng)問及科研風(fēng)格時,李象遠(yuǎn)如是說。在育人經(jīng)驗方面,他講述到:“苦干實干,巧干為先。要培養(yǎng)學(xué)生的想象力?!?/p>
在學(xué)生看來,李象遠(yuǎn)老師是一個貫徹創(chuàng)新理念并會用自身行動去影響他人的人。在科研與學(xué)術(shù)方面,他永遠(yuǎn)“走在路上”,一旦有可行的想法便會努力將其付諸實踐。他時常教導(dǎo)學(xué)生要有問題意識和創(chuàng)新精神,在實際指導(dǎo)過程中,李象遠(yuǎn)老師也經(jīng)常提出不同的思路供學(xué)生探討。面對科學(xué),他是嚴(yán)肅的,面對學(xué)生,他是溫和的,偶爾冒出的黑色幽默也會讓學(xué)生倍感親切。在與實驗組內(nèi)學(xué)生簡短的交流中,筆者也感受到了李象遠(yuǎn)老師在他們心中的分量。桃李不言,下自成蹊。我們有理由相信,李象遠(yuǎn)老師所推崇的創(chuàng)新精神與想象力也會因為他的育人理念得到傳承與發(fā)展。
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燃燒動力學(xué)中心教師合影
采訪撰稿:楊婷
圖片提供:受訪者
修訂:高敏
審核:李天友
編輯:高敏
beat365
2018年12月7日