勤學出英才

        在問及他的工作經(jīng)歷時，朱伯芳院士開玩笑地說：“我是一個地地道道的‘土包子’。”
        在中國科學院和中國工程院的兩院院士中，絕大數(shù)人都是從國外留學歸來或在外進修深造過的，還有一些人即使沒有出國留學也在國內(nèi)取得了博士、碩士學位。而朱伯芳卻只讀了三年大學，嚴格地說，他連大學都未畢業(yè)。參加工作以后，朱伯芳一直忙于工作，放棄了很多進修的機會，但他幾十年如一日堅持“白天好好工作，晚上好好學習”的信條，利用業(yè)余時間，爭分奪秒地系統(tǒng)學習與工作有關的基本理論與科技文獻，取得了一系列令世人矚目的成就。所以，大家都說他是一位真正的“國產(chǎn)科學家”。
        “大學本科一般都是四年，為什么您只讀了三年？最后一年您做什么去了呢？”面對我的諸多疑問，朱伯芳院士娓娓道來：
        “1928年10月17日，我出生于江西省余江縣馬崗下朱村的一個書香之家。我的祖父朱際春是前清秀才，一生以教書為業(yè)；我的父親朱祖明，畢業(yè)于北平大學電機系，一生從事技術和教學工作。我讀小學和中學時，正值抗日戰(zhàn)爭時期，生活與求學之路，顛沛流離，歷盡坎坷。敵寇入侵，國運危殆，激勵著我勤奮學習，所以各科成績一直名列前茅?！?BR>        “解放前，江西余江的工業(yè)極少，當?shù)乇容^現(xiàn)代化的設施只有一條浙贛鐵路。我中學時代的人生目標，就是希望做一名鐵路工程師。1948年，我從南昌一中高中畢業(yè)后，以第一名的成績考取上海交通大學土木系。進入上海交大后，因為經(jīng)濟拮據(jù)，只好半工半讀，一邊讀書，一邊做家庭教師。大學生活開闊了我的眼界，于是立志都市規(guī)劃建設，大學三年級選擇了市政工程專業(yè)。然而，一場天災改變了我的命運。1950年淮河發(fā)生了歷史上罕見的洪水，國家成立了治淮委員會，并決定華東、中南兩個大區(qū)所有大學土木、水利系的四年級學生，中斷學習參加治淮工程，一年后回校學習。1951年，我參加第二批大學生治淮，被分配到了安徽，參加佛子嶺水庫連拱壩的設計。一年期滿后，大壩的設計工作尚未完成，由于工作需要，我提前畢業(yè)，留在了治淮委員會?！?BR>        從此，朱伯芳徹底放棄了都市建設的夢想，結(jié)束了求學生涯，開始了為之奮斗一生的水利事業(yè)。

        成功須三“勤”

        之后，朱伯芳參加了多個水利工程的施工設計，但由于他大學只讀了3年，數(shù)學只學過微積分和常微分方程，連水工結(jié)構(gòu)都沒有學過，因此工作的需要迫使他不得不去學習大量的自己從未接觸過的新東西。
        剛參加工作時，朱伯芳所在的單位身處大別山腹地，非常閉塞，沒有書店，沒有圖書館，想買本書看是非常難的。他就利用同事出差、探親到大城市的機會，開出長長的書單，托他們代為買書。功夫不負苦心人，勤奮學習的結(jié)果，使得他在迅速積累工作經(jīng)驗的同時，急劇提高了自己的理論水平。1953年，他用彈性力學求出了變厚度支墩壩應力的理論解；1955年，他又用拉普拉斯變換、貝塞爾函數(shù)和積分方程給出了有熱源水管冷卻和燒筑層水化熱溫升的理論解。這些在50多年后的今天仍不斷被人們引用的高水平的成果，表明他當時不但掌握了現(xiàn)代壩工設計技術，還具備了精湛的理論水平。
        1960年夏天，年輕的朱伯芳出差到丹江口水電站工地。當時氣溫高達40多度，坐在屋子里身上的汗都直往外冒，既沒電扇也沒冷飲，除了白天8小時的工作外，朱伯芳每天都還要堅持看書3～4小時。
        “在那種環(huán)境下還堅持學習，真是夠苦的??！”我不由地感嘆?！爱敃r的心情是舒暢的，盡管條件比較差，但那時我每天都感覺自己有所收獲，因為晚上看書所學的東西，白天拿來就可解決工地上所遇到的實際問題。”朱伯芳繼續(xù)說道，“那時我?guī)缀跆焯彀疽?，到后來便養(yǎng)成了熬夜的習慣?！?BR>        為了擠出時間學習，朱伯芳幾乎放棄了所有的娛樂和休息。在丹江口水電站時，盡管工地上每天都有電影，但整個夏天他僅看過一次；1957～1969年，在北京的13年間，朱伯芳沒有去過一次長城，盡管當時他所在的水電科學院每年都組織職工去瀏覽長城。就這樣，朱伯芳憑著頑強的毅力，硬是啃完了一本又一本的專業(yè)書籍，并閱讀了大量的科技文獻，寫出了一篇又一篇高質(zhì)量的論文。
        朱伯芳不僅在工作和學習上比他人勤奮，在思考問題方面，他也是勝人一籌。對于自己的研究課題，他常常提出比較高的目標，然后反復琢磨；對于一個問題，他經(jīng)常是把各種影響因素找出來，梳理排序，并在研究工作中從不同角度反復思考、探究。他非常重視對中間成果的檢查分析，以便從中發(fā)現(xiàn)問題。
        “對于一個科技工作者來說，勤于工作，勤于學習是必要的。但光有這兩條還不夠，還要勤于思考?！敝觳及炎约嚎偨Y(jié)的這些寶貴經(jīng)驗，毫無保留地傳授給了年輕人。他擔任了20多年研究生導師，培養(yǎng)出一批又一批的博士、碩士，如今他們都是各自崗位上的骨干力量。
        朱伯芳的工作效率極高，雖年逾古稀，仍主持著國家重點科研項目，每年在國內(nèi)外刊物上發(fā)表5～6篇論文。所有文章的中英文都是他親自撰寫，其中的主算方法和公式大都也是他親手推導的。

        逆境更須“勤”

        機遇對于一個人的事業(yè)是有影響的，但在相同的環(huán)境下，各人的成就并不相同，說明本人的主觀努力還是起著主要作用。我們對客觀大環(huán)境是難以改變的，但主觀努力卻是自己可以把握的。在不利的環(huán)境下，只要自強不息、奮發(fā)進取，仍然可以做一些工作，并有所收獲。
        十年動亂期間，水電科學院被撤消，朱伯芳全家從北京下放到三門峽工地。住在“聊避風雨”的破棚中，當時連取暖炊飯的煤都要去40里外的三門峽去購買，生活十分艱難，科研人員在當時是最不受歡迎的“臭老九”，既無任務，更無設備。當時都不知道“四人幫”何時會垮臺，前途渺茫，不知所終。在這種情況下許多好同志消沉了。朱伯芳也面臨著嚴峻的抉擇：要么隨波逐流，消沉下去，自己經(jīng)過多年辛勤勞苦所積累的知識和經(jīng)驗都將付之東流；要么振作起來，自己主動找工作干。當時他才40歲，至少還能工作20年，還能干不少事情。
        經(jīng)過認真的考慮，朱伯芳選擇了第二條道路，決定自己主動找活干。于是，他聯(lián)合同事宋敬廷，把當時國外剛興起的有限元方法引到國內(nèi)來。工地缺乏圖書資料，他們就利用到北京等地出差機會查閱文獻，幾年下來，也閱讀了近三百篇文獻，基本上掌握了當時國際上的動態(tài)。朱伯芳結(jié)合自己的工作經(jīng)驗還提出了一些新的算法，在這個基礎上他們編制出了中國第一個不穩(wěn)定溫度場程序、第一個混凝土溫度徐變應力程序、第一個彈性厚殼程序等5個有限元程序，先后在三門峽改建、烏江渡、葛洲壩、朱莊、龍羊峽等水電工程設計中應用，提供了大量計算成果；并出版了75萬字的《有限單元法原理與應用》一書，為在我國推廣有限單元方法發(fā)揮了較好作用，獲廣泛好評。
        在當時條件下，因機構(gòu)撤消，上面沒有人布置科研任務，生活條件又十分艱難，很多人都是無所作為，浪費了10年寶貴的年華，但朱伯芳卻夜以繼日地工作了10年，完成了大量工作，日子過得非常充實。盡管在當年的條件下，對于他所完成的大量工作不可能給予任何物質(zhì)上的報酬和精神上的鼓勵，但他自己卻因沒有虛度年華而在內(nèi)心獲得極大的安慰，感到對得起自己過去多年的苦學和辛勤工作。

        拓新始于“勤”

        朱伯芳院士是一位集理論與實踐于一身的科學家，他將水工混凝土結(jié)構(gòu)的理論和實際完美地結(jié)合在一起，造就出我國杰出的水利工程和固體力學專家。他的個人經(jīng)歷，涉及設計、施工、科研各個領域。從朱伯芳身上，我們看到了科學家兼工程師的許多優(yōu)良品質(zhì)。他不斷開拓新的研究領域，始終站在科學研究的第一線。為了摸清生產(chǎn)中存在的問題，他幾乎跑遍了國內(nèi)所有混凝土壩工地；面對現(xiàn)代科學技術的飛速發(fā)展，他廣泛涉獵周圍學科，跟蹤國際新技術的發(fā)展趨勢；他緊密聯(lián)系實際，勇于開拓，不斷創(chuàng)新，為我國水利工程的設計、科研和施工提供了一系列開拓性的成果。
        他在我國先后開辟了混凝土溫度應力、混凝土徐變理論、拱壩優(yōu)化和高壩仿真等四個新的研究領域，并取得了豐碩的成果，使我國在這些領域居于國際領先水平。
        1949年以前，我國只有一座日本人建造的豐滿混凝土重力壩，沒有自行設計的混凝土高壩，中國在混凝土壩的設計和施工方面是一片空白。1951～1956年，朱伯芳參加了我國第一批三座混凝土高壩——佛子嶺連拱壩、梅山連拱壩、響洪甸拱壩的設計，并擔任響洪甸壩施工組長。佛子嶺是我國自行設計建造的第一座混凝土高壩，梅山是當時世界上最高的連拱壩，響洪甸是我國第一座混凝土拱壩。通過這三座大壩的建設，他為我國從無到有掌握現(xiàn)代混凝土壩設計技術做出了貢獻，并有所創(chuàng)新。
        溫度應力是水工混凝土結(jié)構(gòu)設計和施工的一個關鍵問題。1955年，朱伯芳在國內(nèi)首先開辟了這一研究領域，他闡明了混凝土溫度應力發(fā)展的基本規(guī)律，提出了混凝土澆筑塊、基礎梁、重力壩、拱壩、船塢、孔口、庫水溫度、寒潮、水管冷卻等一系列計算方法，廣泛應用于實際工程，其中9項已納入我國重力壩、拱壩、船塢、水工混凝土結(jié)構(gòu)等設計規(guī)范。他建立了完整的水工混凝土溫度徐變應力理論體系，使我國在混凝土徐變溫度應力分析方面的研究工作，處于世界領先水平。
        20世紀70年代初，他首次用有限元方法對三門峽重力壩底孔段進行二維仿真分析，計算結(jié)果與實測結(jié)果符合得比較好，但混凝土高壩三維有限元仿真分析是十分困難的。近年他提出了一系列新的計算方法，包括仿真并層算法、并層壩塊接縫單元、應力場分區(qū)異步長算法、溫度場分區(qū)異步長算法、水管冷卻等效熱傳導方程等，使這個難題得到了解決。
        在國外，拱壩優(yōu)化問題至今仍停留在研究階段，未能實用化，朱伯芳卻已把拱壩優(yōu)化完全實用化。過去設計一個拱壩體形一般需幾個月甚至半年以上時間，現(xiàn)在用優(yōu)化方法設計拱壩體形只需3～5天，一般可節(jié)約投資10%～25%，效益顯著，使我國拱壩設計水平上了一個新臺階。而拱壩優(yōu)化已先后應用于近百個實際工程，節(jié)約了大量投資。我國的瑞洋拱壩是世界上第一座用優(yōu)化方法設計的拱壩，節(jié)省投資30.6%，已于1988年竣工，運行良好，被評為優(yōu)秀工程。
        國內(nèi)外混凝土壩“無壩不裂”是長期困擾水工界的一個世界性難題，朱伯芳對此進行了長期的系統(tǒng)研究。他先后提出了加強混凝土施工質(zhì)量控制、優(yōu)化材料抗裂性能、適當提高抗裂安全系數(shù)、嚴格控制基礎溫差和內(nèi)外溫差等指導思想，特別著重批判了廣為流行的混凝土齡期28d后無需表面保護的片面觀點，強調(diào)多數(shù)情況下應進行全年保溫。在他指導下進行溫控設計的江口拱壩和三江河拱壩，由于溫控措施得當，竣工數(shù)年未出現(xiàn)裂縫。三峽三期工程開始前，他建議加強表面保護，采用上游面5cm、下游面3cm泡沫塑料長期保溫。三峽三期工程實施時采納了他的意見，工程竣工后，未出現(xiàn)一條裂縫。全世界“無壩不裂”的歷史可望結(jié)束。
        2007年10月17日，是朱伯芳院士的80歲華誕。80年的生命旅程就像一座里程碑，承載著他為祖國水利水電事業(yè)櫛風沐雨56年的辛勤耕耘。
        在從事水利事業(yè)的56年時間里，朱伯芳碩果累累：出版著作6本；以第一作者發(fā)表論文180余篇；1982年以水工混凝土結(jié)構(gòu)溫度應力研究獲國家自然科學三等獎；1988年以拱壩優(yōu)化方法、程序與應用獲國家科技進步二等獎；2002年以混凝土高壩仿真分析獲國家科技進步二等獎；2007年獲國際大壩會議榮譽獎……
        56年來，朱伯芳把全部的精力和智慧傾注在我國水利水電科學事業(yè)的發(fā)展中，忘我地工作著。他為我國水利工程攻克了一個又一個難題，為我國水利事業(yè)做出了巨大的貢獻。
        “科學是一個奇妙的海洋，當你遨游在其中而不斷有所收獲時，你會感到其樂無窮?！被仡欁约簬资甑目蒲猩?，朱伯芳院士終始無怨無悔、樂此不疲。
 


人物背景介紹

        朱伯芳：著名水工結(jié)構(gòu)和固體力學專家，中國工程院院士，中國混凝土溫度徐變應力、拱壩優(yōu)化及混凝土壩仿真的創(chuàng)建者和奠基人。江西余江人。1951年畢業(yè)于上海交通大學。提出非均質(zhì)彈性徐變體兩個基本定理及有限元徐變應力隱式解法。提出了庫水溫度、溫度荷載及重力壩、拱壩、船塢、水閘、澆筑塊等一系列水工結(jié)構(gòu)溫度徐變應力計算方法，建立了混凝土溫度應力和溫度控制較完整的理論體系，提出了結(jié)束“無壩不裂”歷史的策略和技術，并已在部分工程實現(xiàn)。提出了拱壩優(yōu)化數(shù)學模型和求解方法，用優(yōu)化方法設計的拱壩已建成170余座，可節(jié)約投資10%～30%。提出了混凝土壩仿真的一整套計算方法。提出的各種計算方法和設計準則獲廣泛應用，納入我國重力壩、拱壩等設計規(guī)范的即有14種?！肮皦蝺?yōu)化方法、程序與應用”、“混凝土應力研究”獲國家科技進步二等獎，“水工混凝土結(jié)構(gòu)溫度徐變應力研究”獲國家自然科學三等獎，“高拱壩應力控制標準研究”獲中國電力科學進步一等獎。