国家最高科学技术奖获得者钱七虎：为国铸盾，是我的毕生追求

点击：  作者：中国陆军    来源：中国陆军  发布时间:2019-01-09 10:25:55

 

        1月8日上午，2018年度国家科学技术奖励大会隆重召开。哈尔滨工业大学刘永坦院士、中国人民解放军陆军工程大学钱七虎院士获2018年度国家最高科学技术奖。

钱七虎，我国现代防护工程理论的奠基人、防护工程学科的创立者、防护工程科技创新的引领者，防护工程和岩石力学专家，中国工程院首届院士，陆军工程大学教授。奋斗一甲子，铸盾60年。他用毕生心血，为我国铸就坚不可摧的“地下钢铁长城”立下了不朽功勋。

 

【人物简介】钱七虎，1937年10月出生，江苏昆山人，防护工程专家，中国工程院院士，陆军工程大学教授。60余载从事防护工程研究和人才培养工作，建立了我国现代防护工程理论体系，解决了核武器空中、触地、钻地爆炸以及新型钻地弹侵彻爆炸等若干工程防护关键技术难题，对我国防护工程各个时期的建设发展做出了突出贡献。曾获得全国科学大会重大科技成果奖、国家科技进步一、二、三等奖各1项，军队科技进步一等奖2项以及军队重大技术贡献奖、何梁何利基金科学与技术进步奖等。 

“唯有献身党的事业，方能报答党的恩情”

——镌刻在钱七虎灵魂里永恒的初心

1937年10月，在一艘小船上，一个小生命呱呱坠地。那时，谁也不曾想到，80多年后，这个小生命能够成为我国防护工程领域的领军人物，最终站上国家最高的领奖台。

那一年，淞沪会战爆发，日本侵略者占领上海。血腥的战争逼迫邻近的江苏省昆山县人民流离失所。在那个风雨飘摇的年代，钱七虎在母亲逃难途中出生，因家中排行老七，取名“七虎”。

在抗日战争的枪炮声中，钱七虎渡过了穷苦的童年时期。社会动荡，7岁丧父，家里子女全靠母亲摆小摊维持生计，他置身于当时的家国，饱受战乱带来的困扰。解放后，依靠政府的助学金，钱七虎完成了中学学业。强烈的新旧社会对比，在他心中深深埋下了矢志报党报国的种子。

 

1954年保送进入哈尔滨军事工程学院

1954年，新中国建立后的第5个年头。钱七虎迎来了人生中第一个重大转折。作为著名的上海中学毕业生，钱七虎原本被选派到苏联读书。这样的机会，在当时很多人看来是梦寐以求的，到那里深造，未来将是一片坦途。而这时传来消息：我国急需军事人才，新成立不久的哈尔滨军事工程学院要在中学招收优秀毕业生。钱七虎作为优秀学员，被视为不可多得的“好苗子”。

 

1961年留学莫斯科古比雪夫军事工程学院

出国留学还是在本国读军校？钱七虎的心里始终有一个声音在回响：“我这个乡下的穷孩子，能受到良好的教育，所有的一切是党的培养，唯有献身党的事业，方能报答党的恩情。”于是他毅然决定放弃到苏联深造的机会。1954年8月，钱七虎高兴地迈进了哈尔滨军事工程学院的大门，成为哈军工组建后招收的第三期学生。

 

留苏期间在莫斯科红场与苏联工人合影

“一个人活着为了什么？”军校的第一堂革命人生观课让钱七虎至今记忆犹新。学校的预科主任教育他们说:是为了保护人民的生命财产安全，是为了保家卫国、建设钢铁长城。当兵不是为了升官发财，不是为了谋出路，是为人民服务的。“那是我第一次感受到军队的这种博大情怀，听了很振奋，记得很牢。”钱七虎告诉记者。

入校不久恰遇松花江洪涝灾害，学校领导带领他们投入防汛。全校的干部、学员扛大包、睡堤坝，上下一致，团结一心，千方百计地保护人民群众的生命财产安全。“这件事对我影响很大，它教会了我在人民碰到困难时军人应该怎么做，也让我切身感受到人民军队确实是为人民服务的。” 钱七虎回忆说。

 

苏联留学期间受到周恩来总理亲切接见

1960年，以全优的成绩从哈军工毕业后，组织决定，选派钱七虎到前苏联莫斯科古比雪夫军事工程学院留学。期间，他遇到了他非常崇敬的周总理。“我非常尊敬周总理，他一生严格要求自己，鞠躬尽瘁为人民，毫无私情。周总理一生为党为国的高贵品质一直深深地影响着我。”1961年，周恩来总理赴苏联参加苏共二十二大会议，期间周总理接见了中国留学生，并合影留念，勉励大家努力学习，回国后更好地建设新中国。钱七虎就是其中的一位。至今，在钱七虎的办公室里，仍然摆放着周恩来总理的个人照片。看到电视剧《海棠依旧》里的场景，钱七虎常常禁不住潸然泪下。

1965年，钱七虎学成回国，获得工学副博士学位。根据组织安排，钱七虎担任了原西安工程兵工程学院教员。从那时起，为国家铸就坚不可摧的“地下钢铁长城”，就成了他毕生的事业追求。 

 “为祖国铸就坚不可摧的‘地下钢铁长城’”

——映照在钱七虎心田里毕生的追求

上世纪70年代初，戈壁深处的一声巨响，荒漠升起一片蘑菇云……当人们欢呼庆贺之时，一群身着防护服的科研人员迅速冲进了核爆中心勘察爆炸现场，钱七虎便是其中一员。

“世间万物，相生相克，有矛必有盾”。那个年代，我国面临严峻核威胁环境。在钱七虎看来，如果说核弹是对付敌对军事力量的锐利的“矛”，那么防护工程则是一面坚固的“盾”。

 

在实验室进行科研项目数据分析

“防护工程是我们国家的地下钢铁长城，‘矛’升级了，我们的‘盾’就要及时升级。” 从那时起，为国设计打不烂、炸不毁的“钢城坚盾”成了他一生未曾动摇的目标。

后来，钱七虎受命进行空军飞机洞库门的设计，为了找准原有设计方案存在的问题和原因，他专门到核爆试验现场调查研究。

 

组织教员研究讨论重大课题

但凡有成就的科学家，往往有着敏锐独到的眼光。钱七虎就是这样，在核爆现场，他发现飞机洞库的防护门虽然没有被炸坏，里面的飞机也没有受损，但是防护门发生了严重变形导致无法开启。

“门打不开、飞机出不去，就无法反击敌人。必须找出问题，进一步优化设计方案。”钱七虎首先想到的是改良传统手算模式，使用先进计算理论和设备。那个时候，有限单元法作为一种工程结构问题的数值分析方法刚刚兴起，他决定，用这种方法解决飞机洞库门的计算问题，这在当时属国内首创。

 

在室外爆炸试验现场

当时先进的计算设备是晶体管计算机，自己单位还没有。辗转多方协调，钱七虎联系到国内少数几个拥有大型晶体管计算机的科研单位借用。刚开始，面对从未接触过的巨型计算设备和天书似的上机手册，整个团队一时间有些束手无策。此前，尽管钱七虎自学了计算机基础理论，但从没有上机操作过。于是，他把自己关在房间里啃这本“天书”。两天后，当他再次站在团队成员面前，说的第一句话却是，“可以上机操作了！”两天时间，他不仅看懂了，而且着手编写大型防护结构的计算程序。

钱七虎利用有限单元法进行工程机构的计算，解决了大型防护门变形控制等设计难题。为了缩短防护门的启闭时间，他创新提出使用气动式升降门方案。面对厚重的大型防护门，试验一次次宣告失败。钱七虎说：“气动试验做了几十次，用了整整一年时间。失败了总结一下，就接着准备下一次试验，每一次试验过程都是学习提高的过程。不知道的东西经过总结学习变成知道的，那真是十分愉快的事情。”

 

在实验室指导学员试验

那段时间，他经常睡在办公室。历时2年多，钱七虎成功设计出当时国内跨度最大、抗力最高的飞机洞库防护门。那年，他38岁。

“矛”与“盾”总是在攻防对抗的进程中不断碰撞出新的“火花”。随着侦察手段的不断更新、高技术武器与精确制导武器的相继涌现，防护工程在高度透明化的战场中，常常是“藏不了、抗不住”，特别是世界军事强国开始研制精确制导钻地弹，给防护工程造成了巨大威胁和挑战。

为此，钱七虎决定勇敢进军抗深钻地武器防护的系统研究。通过调查研究已解密公开的前苏联地下核试验等大量资料，经过近千次细致的推导计算，他创造性地提出了建设深地下防护工程的总体构想，并带领团队开始了艰难的跋涉。

 

指导南京玄武湖隧道施工

功夫不负有心人。经过长达10多年的研究，他和团队攻克了一个个难关，构建了破碎区受限内摩擦模型，研究了地冲击诱发工程性地震的不可逆运动规律和深部施工灾变孕育演化机理，为抗钻地核武器防护工程的设计与建设提供了理论依据，也为我战略工程安全装上了“金钟罩”。

“孙子兵法讲，‘善守者，藏于九地之下’，信息化战争中，伪装和防护不是‘无能为力’，而是要走综合防护、土木工程防护与信息化防护相结合的路子。” 钱七虎振聋发聩地指出。

勇于攀登的人，脚步从不停歇。凭着勤奋钻研、孜孜以求的精神，钱七虎率先将运筹学应用于防护工程的毁伤概率确定、抗力论证及方案比较，并将系统工程方法用于解决军事工程的防护等级及稳定性分析；率先将非连续介质力学引入岩体断裂构造对爆炸波传播影响的研究，取得了一系列重大突破和科研成果。

 “科学道路上没有平坦的大道，只有不畏劳苦沿着陡峭山路攀登的人，才有希望达到光辉的顶点。”马克思的这句话始终激励着他。面对一项项世界级国防工程的防护难题，钱七虎带领团队瞄准前沿、迎难而上，一次次的科研攻关、一次次的破解难题，参与并见证了我国防护工程研究与建设从跟跑到并跑、再到有所领跑的全过程，为铸就我国坚不可摧的“地下钢铁长城”做出了杰出的贡献。 

 “眼睛要永远向利国利民的方向聚焦”

——涌动在钱七虎胸膛里不变的情怀

师之大者，为国为民。

1992年12月28日，珠海三灶岛。在距炮台山3公里处的主席台上，坐着军地领导和诸多国内外媒体记者，现场的气氛宁静，又紧迫。那一刻，全国人民都在静静地关注着一场前所未有的大爆破。

主席台上，钱七虎也在其中。作为这场爆破的主持者，他既充满信心，也有些许忐忑。他深知，这场爆破工程的难度是前所未有的：爆破总方量1085万立方米，50%的土石方要一次性定向抛至大海，50%的土石方要松动破碎；把半座山扔进大海，需要上万吨炸药，还要确保山外600米和1000米两处村庄安全，房屋不得倒塌……

“是挑战，更是机遇！”在这之前一年，时任工程兵工程学院院长的钱七虎立下了军令状。“我们有最好的爆破工程专家和最过硬的团队，我胸有成竹！”钱七虎7次到珠海一线研究解决重大问题，组织制定有效措施，带领爆破技术人员和学员连续奋战，反复做模拟试验，测定震动参数和炸药的可靠性，邀请多名国内爆破领域专家现场讨论设计方案，各方反馈的信息更加坚定了钱七虎的自信。

 

1999年，在莫斯科地铁胜利车站考察

时针指向13时50分。随着爆破工程现场总指挥一声令下，霎时间，1.2万吨炸药和数万支雷管在程控起爆器精确控制下，分成33批，在38秒内逐一起爆，其爆炸当量相当于二战时期美国投放广岛原子弹的60%。

远远望去，炮台山在抖动中先后被切成三段，每段山体又一片一片被削抛向天空，掷入大海，宛如天女散花，又似蛟龙入海，蔚为壮观。

爆破成功，达到预期效果！一时间，在我国爆破领域引起了轰动，军地领导、科研单位纷纷发来贺电。

炮台山的成功爆破，被媒体称为“亚洲第一爆”，时至今日仍保持着世界最大常规爆炸当量的纪录。这一爆不仅吹响了珠海特区改革前进的新号角，同时也开辟了我国爆破技术新的应用领域，为城市的快速建设发展增添了新动力。

“前进，就要走前人没有走过的路！”钱七虎从军六十多年，为军事防护工程做出了杰出贡献。同时，他的科研触角还不止于此。他始终认为，作为中国工程院院士，有责任、有义务关心研究国家的建设发展，这也是一名科学家必须具备的情怀和担当。

钱七虎敏锐地发现，当前，地上空间利用远远跟不上人口的增长，拥堵、污染让人们患上了“都市焦虑症”。未来城市的发展必须要充分开发利用地下空间！如何向地下要空间，让城市更紧凑，这是钱七虎必须面对的科研新挑战。

 

2003年，参加捷克国际岩石力学大会

“十九世纪建了很多桥在地面上，二十世纪在地面上修了很多高层建筑，那么二十一世纪我们要注意开发利用地下空间，所以二十一世纪将是地下空间开发利用的世纪。”本世纪初，钱七虎在全国政协会议上交出了城市发展向地下延伸的提案。作为中国最早的一批推动者，他预见到未来将会是新型多元的城市空间。

“1999年钱院士就首次提出开发利用城市地下空间的战略，现在来看，他当时关于城市地下空间开发、地下快速路、地下物流等理念依然是处于世界前沿的。”陈志龙教授作为钱七虎带的博士生，在地下空间领域已经进行了近20年的探索，对钱七虎当年的超前理念一直敬佩不已。

时光进入新世纪。2002年，党和国家领导人在北戴河召见了钱七虎等50位科学家。接受召见中，钱七虎提出在长江上修建越江隧道。两年多后，南京长江隧道纳入南京“五桥一隧”总体规划。这让钱七虎兴奋不已，作为专家委员会主任，他也深知肩上责任之重。

 

2013年，获聘国际岩石力学学会会士

南京长江隧道是当时已建的隧道中所经地质条件最复杂、技术难题最多、施工风险也最大的工程，被称为“万里长江第一隧”。如何进行隧道掘进，确定工程建设方案，是钱七虎首先要解决的问题。一开始，设计单位提出了用“沉管法”，钱七虎却认为用“沉管法”存在安全隐患。

 “由于三峡水电站的修建，泥沙含量将大为减少，长江中下游冲将大于淤。经过几十年、上百年江水冲刷，冲淤平衡被破坏，下游的管道就会露出江底，‘沉管法’隐患太大！”钱七虎说道。

为此，他建议采用盾构机开掘隧道。改用盾构法，运用直径14.93米，近5层楼高、长130余米的盾构机，在长江河床底下，开凿南京长江隧道，一时成为人们关注的热点。盾构机面临长江如此复杂的地质环境，这在世界上尚属首次。

攻关这个项目犹如在刀尖上行走。钱七虎要求大家如临深渊，如履薄冰。科研及工程人员甚至发下狠话，如若失败，宁可人沉江底！盾构机重达4000吨，一旦开掘就只能进不能退。钱七虎预见到长江复杂的地质情况，将会加剧盾构机刀具磨损，就向德国厂家提出将刀具改良为常压下可拆换式，并做好因刀具磨损故障更换准备。

 

2008年，主导建成南京长江隧道盾构

2008年8月，最担心的事还是发生了。当盾构机掘进第659环时，因刀具、刀盘磨损严重，盾构机突然停止工作。这个庞然大物静静地待在长江下面的岩层中。

盾构机罢工，隧道施工搁浅。一夜之间，街头巷尾议论纷纷，远在某电站的钱七虎当即表示“工程绝不能报废，更不会‘烂尾’，我们一定能解决。”

对已经从事科研43年的钱七虎来说，继续隧道工程，除了积累多年的经验，还要有一种偏向虎山行的魄力，这种精神是撕开乌云的一道强光。

后来在钱七虎的建议下，磨损刀具更换，刀盘修复，国内厂家对刀具进行自主改良。改良后的刀具性能大幅增加，南京长江隧道掘进历经磨难，再次启程。

2010年5月28日，南京长江隧道在历经5年的建设之久后全线通车运营。作为中国长江上隧道长度最长、盾构直径最大、工程难度最高的工程之一，南京长江隧道获得鲁班奖、国家科技进步奖等10多个奖项。钱七虎被南京市委市政府授予“南京长江隧道工程建设一等功臣”。

 

2008年，参加南京长江隧道建设会议

不仅如此，钱七虎还建立了我国第一套“城市核毁伤效应”与“防护工程毁伤分析”等理论模型和方法，由他主持制定的我国首部《某工程防护标准》获得国家人防科技进步一等奖，并在全国60多个大中型城市的毁伤分析中广泛应用。

作为多个国家重大工程的专家组成员，他在港珠澳大桥、南水北调工程、西气东输工程、能源地下储备、核废物深地质处置、地下施工盾构机国产化等方面提出了切实可行的决策建议，并多次赴现场提出关键性难题的解决方案。他还进行了城市地上地下空间一体化规划的理论体系和实践探索，先后组织编制了全国20多个重点设防城市的地下空间规划。

 

2011年，主导的第十二届国际岩石力学大会首次在中国举行

 

2013年，考察中缅油气管道

 

2014年，在俄罗斯参加学术会议期间和王明洋、李杰等探讨问题

 

2014年，指导地下工程现场建设

 

2017年，参加中国国际地下物流学术论坛

 

2018年，参加第16届国际城市地下空间会议

老骥伏枥，志在千里。耄耋之年的钱七虎仍以满腔热情履行着自己作为中国工程院院士的职责。他积极为决策部门出谋献策，共向国家部委提交27份研究报告和提案。

“做科研工作，不能仅仅着眼当下看得见的事情，更应该站在国家的全局进行前瞻思考，哪些事情对国家和人民有利，我们的兴趣和爱好就要向哪些事情聚焦。”谈及自己的经历，钱七虎斩钉截铁地说道。 

 “培养人才是我最大的课题”

——闪耀在钱七虎眼神里最大的期盼

走在校园的林荫道上，满头白发的老院士和蔼可亲。教职员工见到他都主动打招呼，就连一些认识他的家属也能聊几句。这是钱七虎留给很多人的印象。

 

然而，很多学生提起师从钱七虎的经历，却觉得“痛苦而有收获的煎熬”，因为经常会受到批评。对学生的论文，他总是不厌其烦，逐字逐句推敲。他常说，“我要是哪一天不批评你们了，就是对你们失望了”。

赵跃堂是钱七虎的一名得意弟子。面对记者的采访，赵跃堂谈起了自己博士论文的故事。“写论文不能仅仅是为了拿到学位，你的科研成果是要运用到实践中去的，来不得半点马虎，理论和技术都要经得起实践检验。”在导师的严格要求下，赵跃堂的论文先后做了4次大的调整。

 

1996年，当赵跃堂把自己的博士论文第7次修改完成交给导师钱七虎时，钱七虎正好动身去北京参加政协会议。半个月后，钱七虎开完会返回南京，赵跃堂从导师手里拿回自己的论文时，发现上面写满了密密麻麻的小字，从观点、公式到表格、数据，200多页的论文几乎每页都有增减和修改。

“导师的理论功底很扎实。讲课基本不看教案，画图、推导公式从来都是成竹在胸。2节课下来，看着导师写满黑板清晰明了的板书，我们都舍不得擦，一定要反复揣摩通透了。”钱七虎的另一名学生郭志昆说道。“科学是老老实实的学问，来不得半点马虎。”钱七虎常常对他的学生们说道。

 

郭志昆于1991年攻读博士，至今他还记得清楚，当时导师钱七虎已是学院院长，正军职，工作非常繁忙，但是仍然坚持给研究生上课。白天会议活动多，没有整块的时间，就经常利用晚上上课。 一直到现在，耄耋之年的钱七虎仍然坚持亲自授课，亲自指导选题、撰写论文。

“最近几年，考虑到导师年龄大了，有一次，我们提出导师新招收研究生的专业基础课可以由我们来代上。”钱七虎的另一名学生陈志龙教授介绍，“导师当时就有点火大，‘我们不搞代师授徒那一套’，‘把青年人招进来就得全心全意地把人家培养出来’。”在他的教诲培育下，很多学生成长为参天大树。上世纪90年代带的研究生如今绝大多数都成为了专家教授，不少人还当上了博士生导师。

 

科研学术中，钱七虎从不争名争利。学生们有时写的文章要署他的名，他规定：凡是署他名的文章必须经他审阅，凡非他执笔的，一律不许署他第一。有一次，一名学生发表论文未经他审而署了他的名，事后钱七虎对该学生进行了严厉的批评。

在钱七虎的启发、指导和设计下，很多科研工作结出了累累硕果。但在获奖排名的时候，钱七虎总是推让，不让排他在首位，有的根本不让排上他的名，而把许多机会让给了年轻人。他甚至郑重宣布：所有他参加的项目，他一律署以技术顾问的身份，不当项目组长，所有报奖，他一律不排名。

钱七虎常说，要积累学科发展后劲，必须重视培养人才梯队。在他的提议下，陆军工程大学的防护工程科研团队每年都举办几场“学术民主生活会”，老中青三代科研人员齐集一堂，开展“头脑风暴”“讲述失败案例”等活动，参加的人说“每参加一次这样的活动都使视野扩一分”。

数十年来，钱七虎创建了我国防护工程学科和人才培养体系，培养了长江学者、杰青、勘察设计大师等大批优秀人才，先后共指导博士研究生55名，博士后40名，帮带10余名国家级科技人才。带领团队建成国家重点学科、国家重点实验室和国家、军队创新研究群体；长期担任中国土木工程学会防护工程分会理事长和中国岩石力学与工程学会理事长。担任《中国大百科》土木工程学科主编。近5年来，钱七虎仍在亲临工程一线，主持和指导国家、军队多个重大工程防护建设，在国内外重要会议上作了30余场主题报告。

“耄耋之年自有狂，固北疆，战南洋。磨剑数载，建万里国防。黄卷青灯伏书案，披繁星，戴骄阳。三尺讲台八千日，传师道，育儒将。十步芳草，立中外首榜。谋无不当举有功，铸利刃，锻金刚。”听闻导师获奖的消息，钱七虎的学生吕亚茹写下了这首词。她说，她庆幸人生遇到了大师，让她找到了前进的方向。

来源 |  中国陆军（ID：army81cn）

作者 |  姚  冰  云利孝  李晓峰  朱桁冈  李  浩

图片 |  来源陆军工程大学

刊期 |  20182970期