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化工人物

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“化工好故事”系列报道|丹心未泯创新愿,矢志不渝求是辉——记四川大学化学工程学院李象远教授

发布时间 :2018年12月07日      阅读量:

人物简介



李象远,理学博士,四川大学教授,教育部跨世纪人才beplay|亚洲官网beplay|亚洲官网,国务院政府特殊津贴获得者beplay|亚洲官网beplay|亚洲官网beplay|亚洲官网,中国化学会“燃烧化学”专委会主任委员beplay|亚洲官网beplay|亚洲官网,中国化学会“理论与计算化学”专委会委员beplay|亚洲官网,国家某科技重大专项指导专家组成员beplay|亚洲官网,科技部高新能计算重点专项“数值发动机”项目负责人beplay|亚洲官网,四川省学术技术带头人beplay|亚洲官网,兼任多个发动机专项、燃气轮机工程中心、重点实验室等的技术专家beplay|亚洲官网。J.Theor.Comput.Chem.,《物理化学学报》等杂志编委beplay|亚洲官网beplay|亚洲官网。

在理论化学方面beplay|亚洲官网beplay|亚洲官网,论证了Marcus“溶液中的电子转移”诺贝尔化学奖理论中存在的理论错误beplay|亚洲官网beplay|亚洲官网,基于热力学约束平衡原理beplay|亚洲官网,发展了非平衡溶剂化新理论体系beplay|亚洲官网beplay|亚洲官网,建立了解析解和数值解方法beplay|亚洲官网,解决了Marcus理论高估电子转移溶剂效应的历史问题beplay|亚洲官网。

在燃烧动力学方面,组建四川大学燃烧动力学中心beplay|亚洲官网,最先在国内将量子化学和计算化学方法应用于发动机燃烧反应的工程应用研究,发起并推动了中国化学会二级分支机构“燃烧化学”专委会的建立。发展了多种国产航空燃料的裂解和燃烧机理并用于工程数值模拟beplay|亚洲官网,构建了我国第一个燃烧数据共享平台,发展了燃料高温热沉beplay|亚洲官网beplay|亚洲官网、密度beplay|亚洲官网、粘度等热物性在线测试新方法;提出了超燃冲压发动机的主动冷却新技术beplay|亚洲官网。承担了国家科技重大专项beplay|亚洲官网、国家重点研发计划、国家自然科学基金重大研究计划等研究课题beplay|亚洲官网beplay|亚洲官网beplay|亚洲官网?beplay|亚洲官网;穸嘞罟曳⒚髯ɡ鸼eplay|亚洲官网,发表SCI论文约250篇。

求学:潜心向学无遗力 厚积薄发终始成

1978年beplay|亚洲官网beplay|亚洲官网,是恢复高考制度的第二年beplay|亚洲官网,据统计数据显示beplay|亚洲官网beplay|亚洲官网,当年全国参加高考人数达610万beplay|亚洲官网,录取40.2万人beplay|亚洲官网,录取率不到7%。作为千军万马过独木桥中的一员beplay|亚洲官网,李象远如愿考上大学beplay|亚洲官网,就此翻开漫长学术研究生涯的扉页beplay|亚洲官网。但他误以为填报的湖南大学“碳素”专业是理科beplay|亚洲官网,到校后才发现这是工科beplay|亚洲官网beplay|亚洲官网。在问及有没有专业情绪时beplay|亚洲官网beplay|亚洲官网,李象远老师认为,丰富的学习经历没什么不好。

在谈到工作生涯时beplay|亚洲官网beplay|亚洲官网,李象远把他的经历分为三个阶段:3年的工厂磨练beplay|亚洲官网、艰辛的20年理论化学和跨界交叉的10年发动机研究beplay|亚洲官网beplay|亚洲官网。

实践:纸上得来终觉浅,绝知此事要躬行

1982年大学毕业beplay|亚洲官网,李象远被分配到四川自贡东新电碳公司一个小厂做了一名技术员beplay|亚洲官网beplay|亚洲官网beplay|亚洲官网。他负责密封材料生产线beplay|亚洲官网,从工艺设计到装备加工beplay|亚洲官网beplay|亚洲官网、从产品生产到用户开发,小厂技术员什么都要懂,否则会让工人看笑话beplay|亚洲官网beplay|亚洲官网。他学以致用,并注重在实际工作中积累经验beplay|亚洲官网beplay|亚洲官网,经过两年实践,逐渐成为生产beplay|亚洲官网beplay|亚洲官网beplay|亚洲官网、设计上的”多面手”beplay|亚洲官网。1985年他以独立作者身份在国家专业刊物发表了技术讲座连载—“柔性石墨密封”,算是对三年技术工作的总结beplay|亚洲官网。实际上他希望有一个更大的舞台,所以一直在准备考研beplay|亚洲官网。在问及如何处理技术工作和备考矛盾时,他说:“你可以追求未来beplay|亚洲官网,但你不能放弃现在?!?/p>

1985年beplay|亚洲官网,他进入成都科技大学化学系攻读硕士学位beplay|亚洲官网,专业方向变成了量子化学beplay|亚洲官网beplay|亚洲官网beplay|亚洲官网。据李象远老师回忆,量子化学方向的课程学习他非常吃力beplay|亚洲官网beplay|亚洲官网,研究生第一学期何福城老师讲授量子力学beplay|亚洲官网,内容为狄拉克的矩阵力学体系beplay|亚洲官网beplay|亚洲官网,半期测验他在同班几位同学中成绩垫底beplay|亚洲官网,为这事他郁闷了很久beplay|亚洲官网beplay|亚洲官网?!把傲孔恿ρФ杂谖乙桓龉た瞥錾淼娜死此当纠淳秃艹粤?beplay|亚洲官网,但打好基础比急于做些肤浅的科研更重要beplay|亚洲官网,我们的硕士阶段一般没有论文发表beplay|亚洲官网beplay|亚洲官网。没有扎实的基础训练beplay|亚洲官网beplay|亚洲官网beplay|亚洲官网,就难有将来的源头性创新”。说到研究生阶段的求学经历beplay|亚洲官网,李象远老师如是说beplay|亚洲官网。

攻坚:雄关漫道真如铁beplay|亚洲官网beplay|亚洲官网,而今迈步从头越

从1988年留成都科技大学化学系工作到2008年的20年期间beplay|亚洲官网,是李象远工作经历的第二阶段beplay|亚洲官网beplay|亚洲官网。早期beplay|亚洲官网,他和何福城教授一起,开展了分子和晶体结构折纸模型教学法研究,获得过国家教学成果二等奖和霍英东基金会高校青年教师教学类二等奖beplay|亚洲官网beplay|亚洲官网beplay|亚洲官网beplay|亚洲官网。1997年beplay|亚洲官网,自然科学基金九·五量子化学重大项目立项beplay|亚洲官网,李象远负责电子转移课题beplay|亚洲官网beplay|亚洲官网beplay|亚洲官网beplay|亚洲官网。随后beplay|亚洲官网,在应用Marcus溶液中的电子转移理论(1992年诺贝尔化学奖)时,发现了Marcus原始方程存在理论缺陷。经过十年的努力beplay|亚洲官网,李象远和他的合作者澄清了Marcus理论的基础错误:即在推导非平衡溶剂化自由能时采用所谓可逆功来代替自由能增量beplay|亚洲官网eplay|亚洲官网;谠际胶庠砗鸵朐际獾绯eplay|亚洲官网,他们建立了新的非平衡溶剂化理论beplay|亚洲官网,解决了Marcus理论高估重组能达一倍的历史问题beplay|亚洲官网。


2002年Marcus教授与李象远教授会议期间讨论

谈及这段经历,李象远老师感触颇多beplay|亚洲官网。他介绍,由于电子转移溶剂效应需要电动力学知识,因此他请理论物理专业傅克祥教授进入课题组开展交叉学科研究beplay|亚洲官网。傅克祥教授最先在2000年对Marcus理论提出怀疑beplay|亚洲官网,这让李象远处于两难境地,选择挑战就意味着坐上“冷板凳”,可能一辈子无果而终beplay|亚洲官网beplay|亚洲官网beplay|亚洲官网beplay|亚洲官网。但是beplay|亚洲官网,李象远做出了自己无愧于心的选择,并用近十年时间最终完成了答卷beplay|亚洲官网。

李象远告诉笔者beplay|亚洲官网beplay|亚洲官网,光是弄清Marcus原始方程错误就花了5年时间beplay|亚洲官网,期间他与包括Marcus在内的国外多位科学家开展了大量讨论beplay|亚洲官网beplay|亚洲官网beplay|亚洲官网。原有错误的澄清,意味着非平衡溶剂化问题就成了一道没有答案的考题beplay|亚洲官网,而溶剂极化非平衡状态的自由能表达是问题的关键。在求解中,他们也走过弯路beplay|亚洲官网beplay|亚洲官网。在经历大量尝试和失败后beplay|亚洲官网,课题组何福城教授回忆起俄国教材中提到的约束平衡方法beplay|亚洲官网beplay|亚洲官网。在继续“啃”了一年多书本之后beplay|亚洲官网,李象远终于在2008年大年三十晚上悟出了答案。讲到这里beplay|亚洲官网beplay|亚洲官网,笔者明显在李老师的语气中体会到了那种从山穷水复到柳暗花明的感觉beplay|亚洲官网beplay|亚洲官网beplay|亚洲官网。

李象远强调beplay|亚洲官网,这项工作是集体智慧的成果:除了傅克祥和何福城beplay|亚洲官网,北大刘文剑教授也参与了新理论的大量推演。在问及新理论可能产生的影响时beplay|亚洲官网beplay|亚洲官网beplay|亚洲官网,李象远认为:科学也是一个江湖beplay|亚洲官网beplay|亚洲官网,世界的科学格局仍是西方人“织锦”,中国人“添花”beplay|亚洲官网。我们的结论与国际主流理论相悖beplay|亚洲官网beplay|亚洲官网,因此要得到学界广泛承认beplay|亚洲官网beplay|亚洲官网,道路仍然艰辛。把评判留给未来beplay|亚洲官网,还有很多事情值得去做beplay|亚洲官网。

立业:路漫漫其修远兮 吾将上下而求索

李象远认为beplay|亚洲官网,我国在改革开放前基本建立了自己的工业体系beplay|亚洲官网,但80年代起,随着发展模式的转变,高科技人才大量流失beplay|亚洲官网、国防企业大量转向民品,国家基础研究的产出主要表现为SCI论文数量的疯狂增长beplay|亚洲官网beplay|亚洲官网,核心技术缺乏基础支撑beplay|亚洲官网beplay|亚洲官网。

李象远从2007年左右开始了空天发动机燃烧基础研究beplay|亚洲官网,这看起来和量子化学相去甚远。当问及什么原因导致这种变故时beplay|亚洲官网,李象远把这归因于一次机缘巧合。一位朋友告诉他:发动机的燃料反应机理是一个亟待研究的课题。正是这一提醒导致了李象远的又一次科研转折,从2009年参加某国家科技重大专项研究开始beplay|亚洲官网beplay|亚洲官网,10年来李象远和他的同事们基于化学动力学基本原理beplay|亚洲官网beplay|亚洲官网beplay|亚洲官网,聚焦“后燃料”过程beplay|亚洲官网beplay|亚洲官网beplay|亚洲官网,开展发动机燃烧和燃料冷却技术研究beplay|亚洲官网,迅速成长为国内空天动力燃烧基础研究的重要力量beplay|亚洲官网beplay|亚洲官网。2016年beplay|亚洲官网,川大燃烧中心获准建设国家级“航空动力”特色学科。由李象远发起beplay|亚洲官网,中国化学会2017年批准成立了“燃烧化学专业委员会”二级分支机构beplay|亚洲官网beplay|亚洲官网beplay|亚洲官网,并由他担任首届主任委员beplay|亚洲官网。燃烧化学新学科的设立beplay|亚洲官网,为我国基础化学和航空航天的交叉研究提供了平台beplay|亚洲官网beplay|亚洲官网。

在科研风格上beplay|亚洲官网beplay|亚洲官网,李象远认为beplay|亚洲官网,创新就是要想别人想不到的招beplay|亚洲官网,走别人不敢走的路beplay|亚洲官网。他说,自己本是一个发动机外行beplay|亚洲官网beplay|亚洲官网beplay|亚洲官网,要虚心向行业专家学习beplay|亚洲官网,了解需求beplay|亚洲官网,才能发挥自己的基础化学专长beplay|亚洲官网,有所作为beplay|亚洲官网beplay|亚洲官网beplay|亚洲官网beplay|亚洲官网。这些年来beplay|亚洲官网,川大燃烧中心在李象远带领下,既开展燃烧机理建模beplay|亚洲官网、软件开发和数值模拟研究,又开展燃烧测量和发动机燃料冷却换热新方法研究beplay|亚洲官网。他认为曲折的经历兴许是一笔财富,正是早期的工厂经历对他在发动机热部件冷却结构设计方面起到了重要支撑作用。

李象远老师承担了国家“某飞行器科技工程”和“两机”重大科技专项beplay|亚洲官网beplay|亚洲官网、国家重点研发计划beplay|亚洲官网、自然科学基金“近空间飞行器”和“发动机湍流燃烧”重大研究计划的研究课题beplay|亚洲官网beplay|亚洲官网beplay|亚洲官网。他联合国内优势力量,承担了科技部高性能计算专项“数值发动机”研发任务beplay|亚洲官网,目标是打造我国百万核并行的发动机燃烧数值模拟开放软件系统beplay|亚洲官网;承担了自然科学基金“发动机湍流燃烧”重大研究计划的重点支持和集成项目beplay|亚洲官网,旨在构建我国自主的燃烧数据库平台beplay|亚洲官网。他提出了超燃冲压发动机主动冷却的某种新方案beplay|亚洲官网beplay|亚洲官网,突破了燃料化学热沉和高温结焦瓶颈beplay|亚洲官网beplay|亚洲官网;发明了航空燃料高温裂解的化学热沉beplay|亚洲官网、密度beplay|亚洲官网、流速等原创性测试方法,解决了高温燃料物性测试的国际难题,支撑力发动机冷却和换热设计beplay|亚洲官网。

育人:桃李不言,下自成蹊

在2017年川大科技奖励大会上,时任校长谢和平院士将李象远老师作为一个“有实力、有自信、有胆商”的例证beplay|亚洲官网,对李象远在重点研发计划申报中,主动联合国内发动机研发、高性能计算和发动机仿真优势单位,并形成项目团队等方面的行为提出表扬beplay|亚洲官网beplay|亚洲官网。李象远的所谓“胆商”不仅体现在这一方面beplay|亚洲官网,2016年秋季beplay|亚洲官网beplay|亚洲官网,他因病实施了手术beplay|亚洲官网beplay|亚洲官网,在后续治疗期间beplay|亚洲官网,他从容面对疾病威胁,坚守工作岗位和组织项目申报,获准了国家科技部、基金委beplay|亚洲官网、工信部等部委的多个大项目立项。

做科研既要低头拉车beplay|亚洲官网,更要抬头看路,这是李象远老师对莘莘学子的告诫beplay|亚洲官网beplay|亚洲官网。谈到对科学的态度时beplay|亚洲官网,李象远老师说:科学研究是公益活动beplay|亚洲官网,科学家要淡泊名利beplay|亚洲官网,要有“坐得板凳十年冷beplay|亚洲官网,不写文章半句空”的精神beplay|亚洲官网。目前我国的科研生态令人担忧,论文换帽子beplay|亚洲官网、帽子换年薪beplay|亚洲官网beplay|亚洲官网beplay|亚洲官网,这导致了科研活动的功利化beplay|亚洲官网。在这种风气下,一大批青年精英正在把他们的“大作为”肢解成“短平快”。李象远说beplay|亚洲官网,他也喜欢帽子和高薪beplay|亚洲官网beplay|亚洲官网beplay|亚洲官网,只是他不愿意拿自己的科研原则做交易。

“只做重要的beplay|亚洲官网beplay|亚洲官网beplay|亚洲官网beplay|亚洲官网,不做时髦的?!钡蔽始翱蒲蟹绺袷?beplay|亚洲官网,李象远如是说beplay|亚洲官网。在育人经验方面beplay|亚洲官网beplay|亚洲官网beplay|亚洲官网,他讲述到:“苦干实干beplay|亚洲官网beplay|亚洲官网,巧干为先beplay|亚洲官网beplay|亚洲官网。要培养学生的想象力?!?/p>

在学生看来beplay|亚洲官网,李象远老师是一个贯彻创新理念并会用自身行动去影响他人的人beplay|亚洲官网beplay|亚洲官网beplay|亚洲官网。在科研与学术方面beplay|亚洲官网,他永远“走在路上”beplay|亚洲官网,一旦有可行的想法便会努力将其付诸实践beplay|亚洲官网beplay|亚洲官网。他时常教导学生要有问题意识和创新精神beplay|亚洲官网beplay|亚洲官网,在实际指导过程中beplay|亚洲官网beplay|亚洲官网,李象远老师也经常提出不同的思路供学生探讨beplay|亚洲官网beplay|亚洲官网beplay|亚洲官网。面对科学,他是严肃的beplay|亚洲官网,面对学生beplay|亚洲官网beplay|亚洲官网,他是温和的beplay|亚洲官网,偶尔冒出的黑色幽默也会让学生倍感亲切beplay|亚洲官网。在与实验组内学生简短的交流中beplay|亚洲官网beplay|亚洲官网,笔者也感受到了李象远老师在他们心中的分量。桃李不言,下自成蹊beplay|亚洲官网。我们有理由相信,李象远老师所推崇的创新精神与想象力也会因为他的育人理念得到传承与发展。

燃烧动力学中心教师合影

采访撰稿:杨婷

图片提供:受访者

修订:高敏

审核:李天友

编辑:高敏

化学工程学院

2018年12月7日




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