下面，我再講一個有趣的我自己的故事，急中生智救治垂危病人。

        2.生活中的一次創(chuàng)新經(jīng)歷

        這個故事發(fā)生在甘肅省平?jīng)龅貐^(qū)涇川縣黑河公社馬漕生產(chǎn)隊，這是個非常落后的山區(qū)。
        當時正值“文革”時期，我被下放到?jīng)艽h插隊落戶當農(nóng)民。下放的地方十分落后。黑河公社是東西長30公里、南北寬5公里的地面，黑河從中間經(jīng)過，是山區(qū)。我所在的是東邊第一個生產(chǎn)隊，距離公社所在地有30里路。我們10個老師編成一個班，在一個生產(chǎn)隊。剛到的時候，發(fā)現(xiàn)當?shù)厝嘶旧隙蓟加写蠊枪?jié)病，男人全都是矮子，手足全部是大關節(jié)。很可憐的一個生產(chǎn)隊，人口數(shù)在解放后都沒變化，始終是107個人。全村由于人矮炕小，就沒有一個炕可以讓我睡覺。我近1.8米的身高，沒法睡覺，每晚只好頭睡里面、把腿懸空在外面，十分辛苦。我是被改造對象，不能提要求。后來，生產(chǎn)隊長發(fā)現(xiàn)了，關心我，找一個炕讓我一個人睡，我就睡對角線，這才解決了我的睡覺問題。這個生產(chǎn)隊缺醫(yī)少藥，農(nóng)民治病困難，考慮到我有一些醫(yī)學知識，我就大膽地自愿當一名義務赤腳醫(yī)生，一邊勞動一邊給他們治病。在那里呆了半年，我成了全科醫(yī)生，什么病都看，僅一個病人沒處理，有一個婦女難產(chǎn)，我不敢看，就婉拒了。他們平時不太用藥，吃一點藥就很靈光，很快就好了，所以我的威望越來越高。后來我就看出名了，成了“神醫(yī)”。
        1968年冬天的一個半夜里，很冷，凌晨兩點鐘，有人叫我快起來，說有一個人昏死過去了。我就趕快去救人，我也是膽大，什么醫(yī)療器械都沒有，就靠知識?，F(xiàn)場一看，一個二十三四歲的小伙子昏死過去了。他是一個看場的。因為當時吃不飽、肚子餓，饑餓的年代，收回的莊稼一定要存放在生產(chǎn)隊的倉庫里，沒人看管的話就有人偷。檢查完畢，發(fā)現(xiàn)睪丸腫脹很大，判斷他是疝氣發(fā)作，已經(jīng)快沒氣了。按理說這個病必須立即做手術，把小腸送回腹腔才能救活。可是這個地方離縣城醫(yī)院有80里，沒有公路，只能抬擔架，要走一整天，現(xiàn)在人已經(jīng)休克，顯然此法不可取。我就另想出路。因為我是學力學出身，就想利用重力原理，讓小腸返回腹腔。我就叫幾個農(nóng)民把他頭朝下、腳朝上地提起來，他已經(jīng)沒氣了，死馬權當活馬醫(yī)。5分鐘后，他就有呼吸了，10多分鐘后就活過來了。大家歡呼說：“劉老師，你是神醫(yī)??！”這是關鍵時候沒有辦法的辦法。但是如果你膽小怕事，就救不了人。我覺得在生活中也有機會創(chuàng)新。自那件事以后，方圓幾十里的人都來找我看病。
                        

        3.高壓超高壓容器 試制的科技創(chuàng)新

        現(xiàn)在講自己在科技上的創(chuàng)新。我18歲時在“581工程”中擔任中國第一顆人造地球衛(wèi)星一個研制小組的組長，在科研上得到許多鍛煉。但是兩年以后，由于上級說我的政審不合格，因為我家里既是歸僑家庭，又是臺屬家庭，所以被迫離開了人造地球衛(wèi)星研制小組?！拔幕蟾锩敝械?969年夏天，我在蘭州汽車修配廠當工人時，機會就來了，得以在蘭州石油化工機器廠做科技創(chuàng)新。
        這個石油化工機器廠是當時中國石油化工機械的第一號工廠，是前蘇聯(lián)援助中國的156項工程之一。這個廠二分廠當時的技術科長，就是十屆人大常委、曾任湖北省委書記的賈志杰同志。他是留蘇學生，喜歡搞技術革新。他仿照世界領先水平的美國設備，在中國第一次試制了6臺生產(chǎn)航空煤油的鉑重整裝置。試制出來以后一檢驗，發(fā)現(xiàn)不合格，沒成功。因為這是個高溫中壓產(chǎn)品，工作的時候是攝氏300度高溫，要80大氣壓，但是他們的試制產(chǎn)品只能達到60大氣壓。一臺設備價值幾千萬，這個問題如果不能解決，花費巨大人力物力研制的設備將全部成為廢品。在蘭州的第一號有名大學是我們蘭州大學，也是當時全國27所重點大學之一。他們就到蘭州大學求援，找到軍宣隊隊長。蘭州大學沒有化工機械專業(yè)，沒有壓力容器專業(yè)，找來找去就只能是我們力學系。力學系里面能夠與這個產(chǎn)品有點關聯(lián)的就只有從事板殼理論研究的我和我的老師葉開源先生。葉先生正在蒙冤挨批斗，無法接受研究任務。于是軍宣隊將任務交給我一個人。我那時29歲，沒有搞過實際研究，唯一的長處是我有一點理論基礎。我是中國除了北大以外第一批學力學的大學生，搞過一點理論研究，發(fā)表過3篇學術論文。但是，我讀書時沒有得到機械工程知識的培養(yǎng)，學校辦學條件差，沒做過一次實驗，沒學過制圖，要承擔這個任務，難度可想而知。
        我立即去了工廠，向賈志杰科長報到。他們就給我說這個問題，圖紙我也看不懂，我只學過板殼，沒有學過壓力容器。我覺得這個設備重要，這是個機會。我不能說我不干，就說：“我好好努力吧”。那時正是知識分子接受改造的時期，因此我就半天跟工人師傅一起勞動，當鉚工、當焊工，半天搞研究。這個裝置封頭是開孔橢球殼，我沒有學過，文獻中也找不到相關理論，于是我就自己創(chuàng)造理論，給出了計算公式。經(jīng)過3個月的日夜奮戰(zhàn)，我終于把把這個問題解決了。我給的結論是：試制產(chǎn)品封頭開孔處強度不夠，應予補強。隨后，賈科長他們又做了試驗驗證，所得試驗值與我的計算值吻合，證實了我所建立理論的正確性。于是接受我的建議，在封頭開孔的地方沿著孔焊一個32毫米厚的鋼板，1臺花了幾千元錢。弄上去以后就行了，就能達到80大氣壓了。他們好高興，我也是好高興。
        我是本科生，又不是研究生畢業(yè)，知識面就是那么一點點，但就是我熱愛科學、有創(chuàng)新的思想使我為中國第一臺生產(chǎn)航空煤油的裝置試制成功貢獻了力量，不然試制產(chǎn)品就成廢品了。我們那個時候做科研也沒什么好處，既沒有補助，也沒有獎金，也沒有表揚?！度嗣袢請蟆穲蟮赖臅r候，只說是蘭州大學力學系一位老師的幫助，名字都沒有。但是我覺得只要對國家有好處，就值得。如果一個人一生只想著名利、想著升官發(fā)財，那是成不了功的，要拋棄這些名利才能成功。
        這位賈科長，也確實了不起，他做了很多創(chuàng)新。當時國家以農(nóng)業(yè)為基礎，但化肥不足，尿素是最好的肥料，他便仿照世界王牌產(chǎn)品—荷蘭設備試制中國第一臺大型尿素合成塔，22米高，壓力高達220大氣壓。這種裝置一旦出問題，周邊地方都要遭殃，很嚇人的。我年輕時就是膽大，我跟他們做的時候都沒怕過，死了人要負責任，但是當時都沒考慮過這些。這個產(chǎn)品就是吸取了前面鉑重整裝置試制的經(jīng)驗，前一臺封頭弄得太薄了，這臺就弄很厚?？墒呛窳艘院蠓忸^孔邊就產(chǎn)生很多裂紋，一個高壓容器帶有很多裂紋就不安全，不能用于生產(chǎn)。他們又請我趕快把這個問題解決。為此，我又創(chuàng)立了世界上第一個實用的厚壁球殼理論，給出了設計公式。計算后就做試驗，理論結果居然對上了。于是，他們又接受我的建議：將球形封頭減薄，去掉開孔地方的補強圈，使產(chǎn)品試制成功。
        接著就研制我國第一臺大型換熱分離氨組合設備，其中的水冷卻器是高壓高溫設備，它的厚管板屬于關鍵部件。厚管板是圓形的厚板，厚230毫米，直徑700毫米，上面要開745個孔洞，每個孔洞的直徑約為10毫米，孔洞中接上管子，用管子作冷熱交換。石化和煉油廠中大約有40%都是這種熱交換器。世界上這一領域的最權威學者是波蘭的烏班諾夫斯基。他創(chuàng)立的是薄管板理論，而厚管板理論全世界沒有。當時要設計制造230毫米厚的管板，全中國沒有一個廠能加工。中國最大加工能力只能做到190毫米，再厚一點就做不了。他們又找到我，看能不能把管板減薄。做了半年，我自己建立了厚管板理論，給出了解析解，完成了這一課題?！拔母铩苯Y束后，經(jīng)仔細查閱文獻，發(fā)現(xiàn)還是全世界第一個厚管板理論。根據(jù)理論計算結果，建議管板按150毫米厚度設計制造就可以了。這個產(chǎn)品是西德的專利，厚度是230毫米，比較保險，我建議厚度為150毫米，工廠不敢做，太薄了出事怎么辦呢？他們就采用了中國當時能加工的最大厚度的190毫米來加工管板。最后，產(chǎn)品設計制造成功。
        后來我又參加研制中國最高壓力容器，按世界王牌產(chǎn)品英國設備研制2200大氣壓的高壓聚乙烯反應器。反應器需要在筒體側邊開個孔，壓力太高不好處理，要我計算孔邊應力。我拿著這個題目做了兩個月都沒有任何頭緒，甚至生了場病，眼睛都紅腫了，以至到醫(yī)院做手術。朝思夜想，一個晚上在似睡非睡的時候終于想出來了一個解決辦法，采用復變函數(shù)方法來處理這個問題，給出了解析解，從而使中國第一臺最高壓力容器順利研制。
        由于在蘭州石油化工機器廠做了一點創(chuàng)新工作，校軍宣隊就表揚我，并且在蘭州大學為我出了一本科技?？@在當時是非常罕見的。我非常地感動，覺得給國家作了點好事?？萍紕?chuàng)新非常重要，中國的第一批高壓超高壓容器產(chǎn)品就是這樣研制出來的。

        4.精密儀器儀表波紋膜片彈性元件 設計理論的創(chuàng)新

        現(xiàn)在再講一個科學理論上的創(chuàng)新故事。這是我一生刻骨銘心又十分心酸的一個故事，也是我的成名作，這就是波紋圓板特征關系式。在精密儀器儀表中，波紋圓板被叫作波紋膜片。波紋圓板一般是用鈹青銅和不銹鋼等金屬做的，非常薄，一般僅有0.1毫米厚度，用到衛(wèi)星上不到1厘米直徑大，用到其他儀表中則有幾厘米大，是一些精密儀器儀表的心臟元件。1963年在蘭州大學畢業(yè)后留校任教，我想做科研，便到蘭州的工廠去調(diào)研。找到一家國家級的儀表廠，當時他們正好有一個任務，就是研制鋸齒型的波紋圓板。
        那時，美國有兩種飛機經(jīng)常侵略中國的領空，一種是U2飛機，一種是P2V飛機，成天在中國的上空飛行。U2飛機飛得太高了，20000多米高，我們打不著。P2V飛機只飛幾百米高，但我們的雷達找不到它。后來我們設法擊落了一架P2V飛機。擊落以后，我們國家對這架飛機的高度表進行仿制研究。高度表的心臟元件就是一個鋸齒形的波紋圓板，很薄，只有0.1毫米左右的厚度，根據(jù)大氣壓力的不同產(chǎn)生的變形不同來測量高度。這個東西中國過去不能制造，我所到的這家廠就要制造這個東西，以供中國軍事飛機使用。
        這個廠無法研制，便請我給他們先計算一下。我沒學過這個理論，不知道怎么計算，可是我很喜歡這個課題，愿意做。廠里同意我做，我就回去匯報。匯報的結果是：“你這么忙還到外面去干什么？”并給我戴了頂帽子：“不務正業(yè)”，把我批評了一通。領導不同意，就沒辦法簽訂課題合同。但是我覺得這是國家急需的重要課題，我們的軍事工業(yè)、航空工業(yè)要上去，精密儀表是先行官。于是，我就利用業(yè)余時間悄悄進行研究。
        從文獻上看到，前蘇聯(lián)科學家巴諾夫院士研究這個問題最早，接著是他的兩個學生，他們都只研究很簡單的問題，且所獲得的理論結果精確度很差，遠不能滿足設計要求。后來又有幾位日本和美國科學家做這方面研究，也沒能解決這個問題。美國是理論加經(jīng)驗做出這種產(chǎn)品。這是個世界難題，是一個非線性數(shù)學問題，理論難度很大，全世界就幾個大人物做。我那時是初生牛犢不怕虎，世界上沒人做的才好嘛，國家也需要，我一直做到1965年夏天。后因參加農(nóng)村“社教”和“文革”開始而被迫停止，但是只要有空，我就躲在家里繼續(xù)做這項研究工作。
        當時家里很窮，還要自己掏錢買紙買筆。研究計算工作量很大，連手搖計算器都沒有。盡管系計算室有，但不讓用。我要用五位數(shù)字運算加、減、乘、除、開方等，用手算，打算盤，翻對數(shù)表，用了幾麻袋計算紙張。那個時候做業(yè)務是要被批判斗爭的，于是我愛人保護我，她經(jīng)常在門口幫我看著，有人來，我就馬上收起研究資料，在外面放一本《紅旗》雜志。沒有辦法，做科研還要搞秘密活動。終于在1968年4月算出來了，不僅計算方法、程序和公式簡單，而且計算結果的精確度遠遠超過了前蘇聯(lián)的世界領先水平的成果。他們算出來的誤差是30%幾，我的誤差只有5%左右。在大學的時候學了2年數(shù)學專業(yè)，加上3年力學專業(yè)，所以我是靠自己努力把這個問題攻克了。但是攻克了以后，沒有馬上發(fā)揮作用，工廠也不要你的成果，因為沒跟工廠簽課題合同。從1966年夏天開始，所有的中國學術期刊都停辦了，沒有地方發(fā)表，也沒有地方匯報，你說了還要挨批判，我只好把成果鎖在家里。以后雖有兩次發(fā)表的機會，但因各種干擾，始終沒有發(fā)表成。
        直到十年后1978年3月，我的波紋圓板的學術論文才得以在《力學學報》發(fā)表。
        這篇論文發(fā)表時，我已經(jīng)37歲，正好調(diào)到中國科技大學近代力學系飛行器結構力學專業(yè)教研室任教。1978年12月第五屆全國精密儀器儀表彈性元件學術會議在上海召開，會議籌備委員會發(fā)現(xiàn)了我的這篇論文，便請我在大會上做特邀報告。大會報告后，會議評價這篇學術論文達到國際水平，立即引起轟動，《文匯報》馬上報道，中國科技大學表揚，中國科學院發(fā)文件通報全院表彰，國務院副總理方毅也簽字表揚。以后，我又將自己的波紋圓板的一系列成果在全國許多精密儀器儀表廠和研究所推廣，從而改變了我國以往的經(jīng)驗設計的歷史。
        1978年3月份發(fā)表這篇文章，距我開始做這個題目的時候，已經(jīng)長達14年。按道理說，這么多年這個課題應該早有人做過了，可居然世界上還沒有人攻克這個理論難題，仍然是世界前沿的作品。“文革”前，我在《科學通報》發(fā)表了3篇文章，這是當時中國的權威雜志，也是非常好的，但是我的成名作還是這一篇。這個創(chuàng)新故事，我是苦頭吃足了才獲得了成功。這就是科技的創(chuàng)新，只有經(jīng)過堅忍不拔的努力，還要有知識的積累，還要抓住機遇才能成功。

        5.提出“東水西調(diào)”工程創(chuàng)意設想

        最后，再講一個最近的事情。2004年，通過中國工程院和廣東省人民政府參事室，我向國家提出“東水西調(diào)”工程建議。以后，又陸續(xù)在一些地方作過講座，報紙也有報道。最近又獲得國家科研經(jīng)費資助，正式開始了這一課題的研究。
        21世紀制約我國經(jīng)濟發(fā)展的重要因素之一是水資源缺乏問題。我國人均水資源不到世界平均水平的1/4，其中華北和西北地區(qū)的水資源更是極度貧乏。北方的黃河、淮河和海河三大主要流域的河川經(jīng)流量不到全國的6%，而耕地面積卻占了全國的40%。水資源的不足，不但影響工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，影響人民群眾的日常生活，而且制約著我國經(jīng)濟社會的可持續(xù)發(fā)展。一些北方城市已長期對居民實行水的限制供應，有的城市（包括首都北京）因大量開采地下水，造成了地面大幅下沉，存在很大的隱患。同時，由于生態(tài)環(huán)境的惡化，我國北方的一些沙漠迅速擴展。為此，國家開始實施“南水北調(diào)”工程，以解決北方缺水的困難。然而，中國南方淡水也不足，故不是長久之計。
        海洋占地球面積70%，海水取之不盡。故我提出“東水西調(diào)”工程的建議，把渤海和黃海的海水由東向西用管道輸送到首都、華北和西北各省區(qū)，以永解當?shù)刂翱省?。在防止土地鹽堿化的前提下，在沿線建立若干咸水湖，并在湖邊按需建立海水淡化工廠，供當?shù)厝嗣竦枰?。?jù)了解，目前海水淡化的成本是4元/噸，若技術更新，當可進一步降低成本。海水還可綜合應用，比如建化工廠，提煉鹽和稀有元素，綜合效益可觀，更可造福人類。咸湖水的自然蒸發(fā)，亦可改善當?shù)貧夂?，進一步可增加耕地，變沙漠為良田。
“東水西調(diào)”工程，可以根據(jù)財力，逐步向西推進。當務之急，是首先解決首都北京的缺水問題。按目前我國的工程技術能力與財力來看，啟動“東水西調(diào)”工程已不是困難之事，希望此創(chuàng)新得到大家的支持，以更快地造福于人類。
        我在這里講一生的創(chuàng)新故事，就是要告訴大家我的感想。我們?nèi)祟惖倪M步要靠創(chuàng)新，無論是科技、制度、政治、文化方方面面都需要創(chuàng)新，沒有創(chuàng)新人類就不能進步，是無數(shù)人的創(chuàng)新才使我們的社會進步。但是也不可能人人每天都在創(chuàng)新，應該說多數(shù)情況下，為了保證產(chǎn)品和辦事的質量，大家都要按標準、按部就班地工作。只是當生活、工作有需要更新的時候，才用創(chuàng)新去解決問題。天天都在創(chuàng)新，那是要搞壞的?，F(xiàn)在人們對創(chuàng)新談得很多，不注意這個問題。我們多數(shù)人、多數(shù)時候應該按標準化的工作方式進行工作，只是社會應該給創(chuàng)新一個寬容的氣氛。我們整個中華民族應該鼓勵有創(chuàng)新思想、創(chuàng)新概念的人，要鼓勵他們、幫助他們，要給他們減少障礙，要寬容，即使創(chuàng)新失敗了還要寬容。