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学术前辈郭慕孙先生
作者: 发布日期:2015-12-11 00:00:00 查看次数:2888

科学风范,为人楷模
(《郭慕孙传》代序

                       

 中国科学院过程工程研究所

  世界著名化学工程学家、中国科学院资深院士、流态化科学技术的奠基人之一、中国共产党优秀党员、中国科学院过程工程研究所名誉所长郭慕孙,于2012年11月20日0时55分在北京逝世,享年92岁。
  
  郭慕孙1920年6月24日生于湖北汉阳,祖籍广东潮州。1939年考入上海沪江大学化学系,1943年大学毕业后相继在上海汉堡化工厂和生化药厂任化学师。1945年赴美国普林斯顿大学化工系学习,师从Wilhelm教授,1946年10月获得硕士学位后,在美国碳氢研究公司和可口可乐公司任工程师。1956年回国,辅佐叶渚沛所长筹建中国科学院化工冶金研究所(现中国科学院过程工程研究所),创建了中国第一个流态化研究室,任室主任、研究员。1978年至1986年先后任研究所负责人、代所长、所长,1986年起任名誉所长。他长期担任中国化工学会副理事长兼化学工程专业委员会理事长、中国颗粒学会理事长、国家科委化学工程学科组副组长及国家科技进步奖化工行业组副组长、中国金属学会常务理事等职。1979年被授予全国劳动模范,1980年当选为中国科学院学部委员(院士),历任第四、五、六、七届全国政协委员。
  
  郭慕孙是享誉世界的著名化学工程学家,他的科学研究具有独创见解,并自成学术体系,为化学工程领域特别是流态化科学技术的研究和发展提供了大量宝贵的知识财富。1989年获“国际流态化成就奖”,1994年获“何梁何利基金科学与技术进步奖”,1997年获“美国化工学会流态化讲演奖”,同年当选瑞士工程科学院外籍院士,2008年入选美国化学工程师协会“化学工程百年开创时代”50位杰出化工科学家,也是50位之中唯一获奖的亚洲学者。
   
  郭慕孙1948年发表在美国权威学术期刊Chemical Engineering Progress(《化工进展》)上的论文“Fluidization of Solid Particles”(《固体颗粒的流态化》),首次提出了“散式”和“聚式”流态化的新概念,建立了颗粒与流体相互作用的流动参数统一关联式,是国际学术界公认的流态化经典文献,至今仍被广泛引用。

  20世纪60年代初,郭慕孙将在美国所做的“散式流态化”研究扩展到颗粒有进有出的流态化体系,提出了“广义流态化”理论。相关研究成果“化工冶金中的散式流态化” 1978年获全国科学大会奖,1982年获中国科学院自然科学奖一等奖和国家自然科学奖二等奖。
  
  郭慕孙针对气固流化床中气泡对相际接触和传递的不良影响,独辟蹊径,开创了稀相流态化、快速流态化、浅床流态化、漂浮和震荡流态化等无气泡气固接触新领域,其中快速流态化的研究成果在学术界产生了重大反响。他带领研究团队,通过大量实验数据归纳绘制了“流态化状态图”,成为广为采用的经典之作。他建立的“无气泡气固接触”理论,形成了一个完整的理论与技术体系。该理论于1989年获中国科学院自然科学奖一等奖,1990年获国家自然科学奖二等奖。
  
  郭慕孙指导他的学生从国家应用需求出发,完成了能量最小多尺度(EMMS)方法的研究和气固流态化的散式化理论与方法等研究。EMMS方法首次建立了流态化系统中非均匀结构的稳定性条件,提出了两相流能量最小多尺度作用模型,突破了对两相流系统进行量化模拟计算的瓶颈,由过去单纯靠经验回归上升为理论分析,逐步形成了综合两相流各种现象的较为完整的统一理论。“颗粒流体两相流结构和区划模拟”研究于1993年获中国科学院自然科学奖一等奖,1995年获国家自然科学奖三等奖。目前EMMS方法在气固系统中广泛应用,并被扩展至气液、湍流和其它系统。“气固流态化的散式化理论与方法”有效抑制了气固流化床中的气泡和颗粒聚团,强化了气固接触,在工业中获得成功应用,1999年获中国科学院自然科学奖一等奖。
  
  郭慕孙不仅精于基础研究,还非常重视应用研究及科技成果的转化。早在美国工作期间,他就提出了添加惰性物料氧化粉煤,用低温丙酮吸收二氧化碳,用三周期蓄冷器低温空分,用有规则波纹条形内构件进行流态化气体炼铁等方法。
  
  郭慕孙1956年回国直到去世的几十年中,一直致力于将流态化技术应用于我国不同矿产资源的综合利用过程。他认为工程师不应满足于现有的工艺和传统设备的翻版,而要通过自己的原始创新,为国家的经济建设创造更好的工艺方法和设备。他提出的波纹条形内构件几经改进,成功用于吉林化工公司硝基苯加氢制苯胺流化床反应器。他与企业合作,将实验室成果扩大至中间试验,对我国低品位与复杂矿的资源综合利用做了大量工作。如贵州万山汞矿尾矿的焙烧生产汞和该省低品位硫铁矿的焙烧制硫酸,湖北大冶含铜、钴难选氧化铁矿的硫酸化焙烧提取铜、钴和铁精矿,鞍山赤铁矿、南京凤凰山赤铁矿、酒泉菱铁矿、镜铁矿、河北宣化鲕状铁矿,包头白云鄂博矿等难选铁矿磁化焙烧生产铁精矿,攀枝花钒钛磁铁矿直接还原等。特别是在马鞍山完成了100吨/日规模的低品位铁矿两相流态化磁化焙烧贫铁矿的中试,该装置后来搬迁到上海冶炼厂,又进行了阿尔巴尼亚红土矿的流态化还原焙烧,继以氨水浸取提镍。此中试成果“两相流态化磁化焙烧贫铁矿”1978年获全国科学大会奖,并获中国科学院重大科技成果奖。
  
  2000年已80岁高龄的郭慕孙壮志满怀,开始筹划主编巨著《流态化手册》,他亲自编写详细的写作提纲,组织国内外64位学者参与撰写,历经八年的不懈努力,2008年316万字的《流态化手册》由化学工业出版社出版。该书在流态化领域具有里程碑式的意义,当年被评为国家新闻出版总署“三个一百”原创图书。2009年荣获中国石油和化学工业协会科学技术奖一等奖,2011年又获第二届中国出版政府奖图书奖。
  
  郭慕孙曾三次参加我国化学工程全局性规划。1978年他提出了传递过程、化学反应工程、生物化工和颗粒学四个科研方向,对当时中国化学工程的前沿性研究具有指导意义。早在1959年,他与杨纪柯一起编写的《过程工程研究》就显示出他对学科前沿趋势的深刻洞悉,彰显出他对国家过程工业发展科技需求的高瞻远瞩,为2001年研究所正式更名为“过程工程研究所”、从“化工冶金”向“过程工程”的跨越式发展提供了科学依据。
  
  郭慕孙一直非常重视交叉学科建设,1984年他在研究所筹备建立了颗粒学实验室,在国内率先开展了颗粒形态表征的科研工作,并派出科研骨干到国外学习,以此带动了我国这一交叉学科迅速成长,培养了许多从事此项科研工作的人才。1986年9月组织成立了中国颗粒学会,亲自担任理事长,至今已发展成颗粒测试、颗粒制备与处理、流态化、气溶胶、超微颗粒、生物颗粒、能源颗粒材料七个专业委员会。郭慕孙十分重视国内外学术交流,多次主办国际流态化会议、国际循环流化床会议、中日美颗粒学学术会议、中日流态化学术会议、全国流态化会议,培养带领他的学生和同事们走出国门、步入国际,通过积极卓有成效的学术交流合作,推动了流态化和颗粒学等相关学科的发展,进一步提升了研究所的国际影响力。
  
  为促进中国颗粒学研究的发展,更好地开展国际学术交流,郭慕孙于2003年创办了PARTICUOLOGY(《颗粒学报》)并亲任主编。由于他率先垂范、严把质量关,该刊已成为SCI源刊,2014年SCI影响因子达到2.11,在173种中国大陆被SCI收录的期刊中排名第24位。作为享誉世界的科学家,他在化工著名期刊Chemical Engineering Science编委的岗位上辛勤耕耘了十余载,为中国学者的文章走向世界发挥了重要作用,经他处理的稿件,有的修改达十几稿,这在国际期刊编委中是很罕见的,为国际同行所称道。
  
  作为一名科研人员,郭慕孙开拓创新、勤勉敬业,他对自己的构思总是先行演算和推导,再进行实验,从实践中完善设想和理论。他把自己的一生与国家科技事业的发展紧紧地联系在一起,郭慕孙在耄耋之年并没有减慢自己创新的思维与学术研究的步伐,他积极为国家能源资源高效清洁利用、科技队伍建设和人才培养教育等建言献策,80年代率先提出快速流态化煤拔头新工艺,积极倡导煤的资源化高值化利用,得到国家、中国科学院、地方政府的高度重视。
  
  作为一位导师,他严谨治学、为人楷模,非常注重在科研实践中指导和培养新生力量,亲自讲授流态化课程,指导刚毕业的大学生开展科研工作。现在,他的学生不少已成为流态化领域的学术带头人或重要科研骨干。他常常告诫学生和同事,研究工作不是知识的传播,而是知识的创造,不要跟在别人后面走,要有所创新、有所发现、有所发明。他对学生的学术研究要求特别严格,包括对论文的撰写。虽年事已高,但仍连续多年为研究生开设科技英语写作辅导课程,并出版了《怎样写好科技英文论文》的教材,听过他授课的研究生深感获益匪浅。
  
  他热爱生活、兴趣广泛,亲自设计计算、动手制作几何动艺,实现了科学与艺术的完美融合。他常为青少年作科普报告,在北京二中建立了“郭慕孙几何动艺实验室”,对于启迪、激发青少年科学探索精神具有特殊意义。直至去世当天,他还在修改文稿和进行科普宣讲。
  
  郭慕孙90岁之际,他婉言谢绝研究所为他庆祝生日,而是将自己一生的科研生涯进行了总结,出版了《思索 实践 创新》一书。该书是郭慕孙为祖国科技事业不懈奋斗的结晶,为后人留下的不仅是科学思想和创新成果,更为重要的是体现了他的人生追求和价值理念。
  
  郭慕孙把自己的一生毫无保留地献给了祖国的科学事业,对流态化、颗粒学、过程工程学的发展做出了杰出贡献。郭慕孙热爱祖国、热爱科学的高尚情操,勇于创新、追求卓越的科学精神,谦虚谨慎、求真务实的优秀品质,严谨治学、悉心育人的学者风范,赢得了大家的敬重和爱戴,将激励大家为科学技术的发展、为祖国科学事业的繁荣昌盛做出新的贡献。
 

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