身處困境,不忘科研——李國豪的故事

2021-01-10 同濟大學新聞網

     

 

       當前,我校正在深入開展「三嚴三實」專題教育活動。同濟大學百餘年來形成的「嚴謹、求實、團結、創新」的學風與「嚴」與「實」的精神高度契合。

   「嚴」要求我們嚴於修身、嚴於律己、嚴以用權;這既是講政治、懂規矩、守底線、拒腐蝕的紀律要求,也是教書育人、科學研究、做人做事的本質要求。「實」要求我們謀事要實、創業要實、做人要實;這既是忠誠老實、厚道樸實、認真踏實的處世態度,也是求真務實、實事求是、注重實踐的科學作風。百年來,「嚴」和「實」的精神早已融入同濟人的血脈、成為同濟人的精神品格。歷代同濟人為國家建設和民族振興而埋首苦幹、孜孜以求、不折不撓、艱苦奮鬥;為科教興國和科技發展而不斷鑽研、開拓創新、勇於擔當、勇攀高峰;他們的身上體現了濃厚的「嚴」「實」精神。今天的同濟正滿懷豪情,朝著「建設以可持續發展為導向的世界一流大學」的目標砥礪奮進,要實現這個目標同樣離不開嚴謹求實。 

   為了更好地傳承同濟人「嚴」和「實」的優良傳統,傳遞優秀同濟人的可貴精神品格,同濟大學新聞網近期將陸續推出同濟人的「嚴」「實」系列故事,挖掘歷史上和當代同濟人特別是優秀黨員的故事,帶您走進他們的精神世界,感受「嚴」與「實」的力量。

身處困境,不忘科研

——李國豪的故事


      老校長李國豪,對於同濟來說,猶如一座豐碑,他的精神始終激勵著同濟人奮勇前行。但是,您可曾知道,在那段曾經混亂的日子裡,他的科研之路是那麼的艱辛和曲折。雖然時局艱難,但是李國豪始終堅持嚴謹求實的治學態度,在科學研究的道路上創造了一個又一個奇蹟。

1936年,在國立同濟大學工學院就讀時候的李國豪

大橋為何晃動?
      武漢長江大橋通車時,歡呼的人群潮水般湧到橋上,大橋明顯晃動起來,究竟什麼原因導致的?由於一直未查明,為確保安全,南京再建跨江大橋時,橋面設計時加寬了4米,多用了近4000噸鋼。李國豪後來在《大橋工程設計的兩個問題》一文回憶,作為技術顧問委員會的主任,他有責任弄清這個問題。他說:
      直到1968年底,正值文化大革命期間,我在學校的隔離室中聽到南京大橋建成通車的新聞廣播,在欣喜和感慨之餘,開始「偷偷地」潛心研究這個問題。後來在監督勞動期間,我在家裡繼續做模型試驗和數字計算,到1974年才結束。這年冬,在武漢由大橋工程局舉行的全國鋼橋振動會議上,我報告了我的研究結果:武漢大橋的晃動,是由於橋上擠滿的人群的動力作用產生的扭轉和水平彎曲耦合的震動,大橋的剛度和穩定性都沒有問題;南京大橋的主梁寬度如果採用10米也是足夠的。
      李國豪簡單的描述中,我們又看到了當年熱血沸騰、萬眾歡呼的人群中那位凝眉思索的橋梁科學家的孤獨背影:隔離室裡,李國豪的心情肯定複雜,因為他不知道南京長江大橋會不會再次晃動?如果晃動,那就說明橋面寬度與搖動之間沒有聯繫;如果不晃動呢?萬眾歡騰,那是肯定的,自主設計建造的第一座鋼鐵巨龍,可惜不能親臨現場!
      武漢大橋晃動了,為何?什麼原因導致了橋梁的晃動?得到實地去勘查,得去閱讀有關資料,得去組織人力仔仔細細地計算、試驗。可是,現在有時間了,但身處隔離室,經常被提審,到哪去組織人力攻關?!
      交代材料每次都通不過,被隔離的李國豪苦悶萬分。還是思考思考這個問題吧!
      「一切都會過去……」他不由自主地哼唱起那首德國民謠。漸漸地,李國豪地心情變得坦然起來,關就關吧。他的夫人葉景恩在他之前遭到了批鬥;孩子們都被下放了,有的去了淮北,有的去了貴州。家已支離破碎不像個家了,學校也荒草遍地不像個學校了。
      隔離室中,南京長江大橋通車的消息點燃了李國豪心中的激情。當時武漢長江大橋的晃動問題自己就想著徹底弄清楚,無奈公務繁忙,加上又承擔了一項重要的科研任務,分身無術。
      現在正好有時間了!
      說起來容易做起來難!
      失去了人身自由,連最起碼的科研條件都沒有拿什麼做研究?天天被監視、經常遭批鬥,萬一被小將們發現了自己在偷偷地搞科研,那又是一場大禍呀!可是,大橋晃動問題不解決,國家以後造橋的步伐就得放慢!
      沒有計算工具,沒有參考資料,甚至連一本工程計算起碼的數值表都沒有,李國豪赤手空拳開始了艱難的科研跋涉。
      李國豪腦子裡浮現留學德國時對離散杆繫結構桁梁的研究結論。他成功地將一座複雜的多腹杆菱形桁架體系橋梁化成連續體系,用微分方程成功推導了剛度轉換的等效關係,並用模型試驗反覆驗證,得出了「桁架和類似體系結構計算的新方法」。就用這個思路來處理兩座大橋的穩定與振動問題。
      思路有了,李國豪還要解決三個問題:紙和使用頻率極高的三角函數表、積分表。此刻的李國豪被興奮和熱情鼓蕩著,全然忘了身處囹圄。
      這不是紙嗎!望著桌上看過的報紙,他的眼睛閃著亮光:這些邊邊角角都可以寫字!可兩份表到哪去弄呢?思來想去,李國豪忙碌起來,只有憑著自己的基本功一個數值、一個數值地推算了。
      兩個星期後,李國豪成功地解決了科研基本條件,又開始憑著自己極強的記憶力一一寫下兩座橋梁的最基本數據,他要給出橋梁晃動的真正原因!
      批鬥在繼續,交代材料的撰寫也在繼續,李國豪心情卻坦然多了。
      「又可以算了。」每次回到囚室,李國豪總要輕輕念叨一句。窗戶外面的樹葉又長出來了,嫩黃嫩黃的,小心翼翼地展露羞澀的模樣;窗外的樹葉長大了,翠綠翠綠的,意氣奮發地伸向天空;窗外的樹葉濃綠濃綠的,悄悄地垂下謙虛的腦袋……唯一不變的是窗內的李國豪,踱步、書寫;書寫,踱步。
      終於有一天,李國豪的秘密活動被造反派發現了。好在李國豪反應敏捷,迅速藏好了幾個月辛苦得來的東西,造反派拿走了他的「罪證」——一張被他寫滿運算過程的報紙,學校裡的大喇叭又開始呼喊「李國豪不投降就叫他滅亡!」「打倒反動學術權威李國豪」的口號。
      批鬥來得更兇猛了,交代材料催得更緊了,李國豪的科研搞得更隱秘、更投入了。
      蟬鳴如織,但李國豪一點也不煩。看他的老工人見他挨完批鬥回到屋內就急不可待地坐到小桌子前面開始寫寫畫畫,甚至手紙都用上了,偷偷弄來幾本學生用的練習薄。
      喜出望外的李國豪一個勁兒道謝,老工友說了句:「造孽!」
      「國家不會總是這個樣子的。」李國豪也不敢多說,衝著老工人笑笑。
      「怎麼把這樣的好人都關起來了?」老工人搖著頭,慢慢走開了。
      有了這幾個本子,李國豪的思維順暢多了。1969年9月,他終於完成了大橋穩定的初步計算,給出了大橋自身結構沒有問題的結論。在練習薄的扉頁,李國豪寫下「獻給偉大的社會主義祖國廿十周年國慶」一行字。

隔離期間,李國豪用最簡陋的材料堅持進行橋梁研究

 


「可以做試驗了!」
      1970年夏天,在上海北郊羅南公社勞動改造半年多的李國豪回到同濟大學。此時,全國階級鬥爭的弦雖然還是繃得很緊,但已經不像先前那樣整天停下生產鬧革命、上街入戶打砸搶了。回到學校的李國豪也被造反派解除了隔離,他可以每天回家了,但每天得打掃學校裡的馬路、參加修建四平路。
      雖然還是受到造反派們的監視,但比以前寬鬆多了,不用寫交代材料了,也不用經常挨鬥了,除了外出必須匯報,其他和革命群眾沒什麼區別了。
      「可以做試驗了!」李國豪興奮不已,學校實驗室是不讓去的,那就想辦法在家裡做!
      家裡做試驗,沒有製作鋼橋模型起碼的工具,用木頭做?不行!做出來的模型連最基本的精度要求都達不到。想來想去,用賽璐珞來做吧。
      賽璐珞是一種早期的合成塑料,廣泛用來製造梳子、牙刷、衣領、玩具、汽車風擋、鋼琴鍵及照相膠捲等,具有較好的柔韌性和較低的熔點。可是,在那個針頭線腦都需要票證的年代,到哪去弄這個東西?實驗室是不能去的,弄不好就會牽連那些無辜的同事。思來想去,李國豪發動家人只要上街就留心尋找這個東西。
      功夫不負有心人。終於有一天,他的女婿在中央商場發現了賽璐珞計算尺,因為刻度印錯堆在角落裡準備當成廢品賣掉。顧不得多想,立即掏出10元錢,一口氣買了200隻,飛也似地回家報告李國豪。
      當晚,李國豪急不可待地支上鍋灶燒水,開始製作橋梁模型。賽璐珞放入沸騰的開水,不一會就變軟了,壓、剪、拉,樣樣隨心所欲!外面的蟬鳴仿佛為他的歡樂起舞歌唱,鳴叫也比平日悅耳了許多!
      沉浸在無比幸福中的李國豪有些管不住自己了。急急掃完學校的馬路,躲到角落裡,瞅一眼,四下靜悄悄,趕緊拿出工具、材料,就開始製作桁梁杆件。一天,正當他做得投入,突然一聲斷喝:
      「還不死心!還在搞!」
      「沒…沒搞什麼呀。」李國豪突然受到驚嚇,手中的工具掉到了地上。
      「明明是在製作模型,還沒搞!我看你是死不改悔了。」
      「……」李國豪抬頭一看,是自己的造反派學生,沒話了。
      還好,訓完了,事態並沒有進一步擴大。心砰砰跳了幾天後,李國豪決定堅決管住自己,不再這樣明目張胆地不分場合了,製作模型工作重新回到家裡。
      縫紉機、桌球網、發卡、大頭針……家裡所有的能派上用場的物件都被調遣來了,還讓女婿從廠裡借來了千分表。縫紉機就是試驗臺,轉輪正好用作滑輪。輕輕轉動滑輪,模型橋梁扭轉實態數據一一       詳細記錄,桁梁、小梁……大橋各個可能與晃動有關的部位都要仔仔細細做一遍。
      轉眼一年過去了,李國豪的試驗數據也出來了:和理論計算結果完全一致!
      究竟是什麼原因導致大橋晃動?有無規律可循?
      需要大量的計算,需要找到一臺計算機。實驗室有,可是他一個被監督勞動的人沒資格去借呀!自己買?自己每個月80元生活費加上妻子葉景恩的工資,每個月雷打不動的開支有寄錢贍養老人、支援在農村插隊的幾個孩子,柴米油鹽的開銷,剩下來的已經寥寥無幾;銀行裡那點存款又被凍結。怎麼辦?
      俗話說,知夫莫若妻。葉景恩對丈夫的心思早已洞若觀火。「錢我已經準備好了,哪天去買一臺計算機回來吧。」
      揣著錢,李國豪迅速趕往早已看好「地形」的商店,開口就說:「我要那臺舊計算機。」
      「自己用?」
      「是的。」
      營業員請示領導,得到應允後,李國豪抱著「寶貝」回家了。
      手搖計算機動了起來,咔嚓咔嚓地響,煞是熱鬧。李國豪每天一有空就坐在桌前搖啊搖,火車荷載、汽車荷載、人群荷載,每項都有成串成串的數據需要計算、驗證。今天的人們進行大型計算時用的大多是每秒數億次甚至十數億次的大型機,已經體會不到當年計算機幼兒期開展計算活動的辛苦了。李國豪每天不停地搖,累了站起來走走。畢竟是57歲的人了,雖然鍛鍊身體是他每天的必修課,但骨骼關節還是禁不住這樣長時間的一個姿勢地坐著,最後沒了辦法,李國豪歇息時就拿起針線活,縫縫補補。此時的李國豪心如止水,忘記了周圍的階級鬥爭新動向、忘記了罩在自己頭上的各種帽子;也不著急,天天這樣搖啊搖,日子過得充實,一個又一個數據不斷證實他的判斷:他再也沒有了往日的悲觀情緒了。

【人物簡介】

       李國豪(1913年04月13日~2005年02月23日),廣東省梅州市梅縣區人。橋梁工程與力學專家、教育家、社會活動家,中國科學院院士、中國工程院院士。

       李國豪1936年畢業於同濟大學土木系,1938年至1945年在德國達姆斯塔特工業大學專攻橋梁工程和結構力學,1940年和1942年先後獲工學博士和特許教博士學位,發表的重要論文「懸索橋按二階理論實用計算方法」等,被譽為「懸索橋李」。1946年回國後,李國豪任上海市工務局工程師,同時擔任同濟大學教授,1955年被選聘為首批中國科學院學部委員(院士),1977至1984年任同濟大學校長,1994年當選為中國工程院首批院士。

       李國豪主要從事土木工程、橋梁工程領域的教學與研究工作。他倡導並親自組織實施同濟大學的「兩個轉變」,對同濟大學的發展產生長遠而深刻的影響。他專攻的橋梁工程學科達到中國領先水平並在國際上具有顯著影響,是世界十大著名結構工程專家之一。

                                                                                                                                                                                                                    

       摘自:程國政,《李國豪與同濟大學》,同濟大學出版社,2007年版。

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