月度归档:2006年04月

交大110周年校庆专题 —— 交大功勋 #7

上海交大与中国现代医学

  上海交大医学院拥有4位“973”首席科学家

  陈竺教授(中国科学院院士、附属瑞金医院上海血液学研究所所长)

  曹谊林教授(附属第九人民医院副院长、上海市组织工程研发中心主任

  盛慧珍教授(医学院发育生物学重点实验室主任)

  陈国强教授(医学院病理生理学教研室主任、附属瑞金医院上海血液学研究所副所长)

  “国家重点基础研究发展规划”项目(即“973”)自立项以来,上海交通大学医学院已先后获得6个项目,产生了4位“973”首席科学家,这在全国医学院校中是绝无仅有的,在重点高校中也是少见的。

  陈竺先后领衔了2项“973”项目。其中《“疾病基因组学”理论和技术体系的建立》项目,经过5年时间的研究,在单基因病(以神经系统遗传病为主)、肿瘤(肝癌、鼻咽癌、白血病)、多基因病(原发性高血压、Ⅱ型糖尿病、精神疾病)三大类疾病的基因组研究和相关新理论新技术研究取得了突破性进展和成果后,又获得了《多基因复杂性状疾病的系统生物学研究》项目。这项研究也将在5年时间内,以具有我国特点的多基因复杂性状疾病为研究对象,建立系统生物学的分析方法和技术平台,整合由基因组、转录物组、蛋白质组、代谢物组研究获得的信息数据,鉴定与疾病表型相关的生化途径、信号通路及分子网络结构,阐明其调控机理,模拟疾病的细胞模型和器官模型,为在生物系统层次上提供复杂性状疾病预警、诊断、治疗、预防和药物筛选的新思路、新途径和新导向奠定科学基础。

  曹谊林同样先后领衔了2项“973”项目。其中《组织工程的基本科学问题》项目,以组织工程研究中存在的制约组织工程发展的种子细胞、生物材料等关键问题为主要研究方向,研究内容包括种子细胞研究、可降解生物材料的研究和组织、器官的形成和再生研究。经过5年时间的研究,顺利通过国家科技部的评审,认为该项目已达到预期目标,部分研究达到国际先进水平。接着领衔的《组织工程学重要基础科学问题研究》项目,主要研究组织工程化组织形成与转归机制;组织微环境对于细胞分化、特定组织形成与成熟的影响及作用机制;生物力学对调节细胞分化和促进组织工程化组织形成的机理;生物材料组成与特定构型对细胞分化、组织形成的影响及作用机制。

  盛慧珍领衔的《干细胞的基础研究与临床应用》项目,主要建立和干细胞研究与应用相关的关键技术,构成治疗性克隆的技术平台;研究干细胞“发育全能性”及“定向分化”的细胞与分化机制;采用治疗性克隆路线从根本上解决免疫排斥问题;研究胚胎干细胞和组织干细胞的体外扩增和定向分化。盛慧珍在国际上率先培植了人类胚胎干细胞,题为《人类体细胞核的核转移到兔卵母细胞中产生的胚胎干细胞》论文刊登在国际学术刊物《细胞研究》英文版上,《自然》杂志闻讯后发表评述,认为“首次证明可对人体细胞核进行重新编程”。

  陈国强领衔的《基于生物信息学的药物新靶标的发现和功能研究》项目,主要是建立和完善生物信息学技术平台,通过“从基因组到药靶”和“从药物到药靶”两种策略,以我国独立完成基因组测序的表皮葡萄球菌为模型,建立发现和验证药物靶标的技术体系;选择严重威胁人类健康、并已有良好研究基础的结核杆菌和白血病等重要疾病和病原体,并结合我国中药资源的特色,开展基于生物信息学和药物新靶标的发展和验证研究。陈国强研究的“白血病细胞分化和凋亡新机制的提出与发展”,近日获得2005年中华医学科技奖一等奖。该研究发现低氧和低氧模拟化合物能够有效诱导包括急性早幼粒细胞性白血病在内的急性髓细胞性白血病细胞系分化,为诱导分化治疗模式在急性早幼粒细胞性白血病以外的其他白血病的突破奠定重要理论基础,已有多篇论文发表在国际权威刊物《血液》杂志上。

  上海交通大学医学院简介

  2005年7月18日,上海交通大学和上海第二医科大学合并,成立新上海交通大学;在原上海第二医科大学和原上海交大医学院基础上组建新的上海交通大学医学院。

  新上海交通大学医学院现有教职医护员工13000余人,其中具有高级职称在职人员1394名。拥有中国科学院院士1人,中国工程院院士10人,国家“973”项目首席科学家4人。

  原上海第二医科大学是1952年由圣约翰大学医学院、震旦大学医学院和同德医学院合并成立。

  医学院现有基础医学、临床医学、口腔医学、儿科医学、人文与卫生管理、护理学院、卫生技术学院和检验系、营养系、生物医学工程系、药学系等18个二级学院(系),7所综合性附属医院及3所专科性附属医院,15所教学医院及教学中心。有博士后流动站4个,一级学科博士点5个,二级学科博士点51个,二级学科硕士点48个。目前在校生本科生以上学生6275名,其中博士生和硕士生占40.56%。

  医学院现有国家教育部重点学科6个,上海市重点学科11个(其中“重中之重”学科2个),上海市教委重点学科23个,上海市医学重点学科9个,上海市临床医学中心15个。有国家重点实验室2个,教育部重点实验室2个,卫生部重点实验室5个,上海市重点实验室13个,世界卫生组织(WHO)合作中心3个,上海市级研究所21个;10个学科列入“211工程”重点建设学科。

  三大自主创新项目享誉世界

  中国工程院院士、《中华医学杂志》总编辑巴德年最近在《中华医学杂志》创刊90周年庆典暨上海医学论坛作总结报告时说,90年来《中华医学杂志》发表了9篇具有“新成果、新技术、新理论”的自主创新临床研究的重大学术论文,其中涉及到上海交通大学医学院(原上海第二医科大学)的就有3篇,它们分别是:1958年,附属瑞金医院(原广慈医院)史济湘教授等成功抢救大面积烧伤病人邱财康;1963年,附属第六人民医院陈中伟教授等断肢再植成功;1987年,附属瑞金医院上海血液学研究所王振义教授等创新白血病诱导分化。

  史济湘:成功抢救大面积烧伤病人邱财康1958年5月27日,上钢三厂司炉长邱财康被高温钢水烫伤,烧伤总面积89.3%、三度烧伤达23%。据美国外科权威伊文思的材料记载,烧伤总面积超过80%无法治愈。然而瑞金医院史济湘等医生运用植皮技术抢救,终于使邱财康于当年11月21日康复出院,引起了国内外医学界的轰动。

  史济湘等医护人员成功抢救邱财康的创新点是:创立并完善了具有中国特色的以体重、烧伤面积为计算基础的输液“瑞金公式”。史济湘任主任的烧伤科、以及任所长的上海市烧伤研究所,40多年来共收治了一万数千例严重烧伤病例,治愈率在国内外处于领先地位。史济湘教授是我国烧伤专业的奠基人之一,1988年获美国烧伤学会授予的国际烧伤学术奖———伊文思奖,成为获此殊荣的第一位中国人;1989年又获意大利惠特克基金会授予的惠特克国际烧伤奖。

  陈中伟:被国际医学界誉为断肢再植奠基人1963年1月2日,上海机床钢模厂的青年工人王存柏,右手腕关节以上一寸处被冲床完全切断,被送到上海市第六人民医院。当时,国内外处理断肢病人的惯例,只是把伤口洗净、消毒,然后缝合包扎起来,而病人从此便失去了部分肢体。为了保全王存柏的手,外科医生陈中伟在几位医生配合下,为他进行了断肢再植手术。手术从上午九点半一直进行到下午五点,陈中伟等医生终于完成了这次在世界医学史上具有里程碑意义的断肢再植手术。经过精心的治疗和护理,6个月后,王存柏的断肢功能恢复良好,不但能执笔写字,还能打乒乓球、提6公斤的重物,表明断肢再植手术获得了圆满成功。在1963年9月罗马举行的第20届国际外科手术会议上,与会者一致认为,这是世界上断肢再植手术中取得最满意效果的首例。陈中伟被国际医学界誉为断肢再植的奠基人。

  陈中伟在国内首先将显微外科技术应用于再植和移植手术,使断手指再植成功率由50%提高到90%;1973年为1例前臂屈肌严重缺血性挛缩病人施行带血神经游离胸大肌移位再植手术成功;1977年成功地进行吻合血管游离腓骨移植手术治疗先天性胫骨假关节及其他原因造成长段骨缺损;还先后成功地进行了复合皮瓣移植和游离第二足趾再造拇指手术。1997年创用移植足拇再造手指控造的电子假手。陈中伟于1980年当选为中国科学院院士。

  王振义:癌肿诱导分化疗法第一人1986年春天,王振义率领并指导研究生应用国产的原先用于治疗皮肤疾病的全反式维甲酸,在体外研究取得满意效果的基础上,首先在一些被认为已经没有希望的晚期病人应用此诱导剂,结果20多位患急性早幼粒细胞白血病的病人得到完全缓解,完全缓解率高达90%以上,而且不并发弥散性血管内凝血,骨髓也不受抑制。1987年,王振义的研究论文在《中华血液学杂志》上发表,1988年题为“全反式维甲酸治疗急性早幼粒细胞白血病的研究”论文又在国际血液学权威刊物《血液》杂志发表后,在国际医学界引起了巨大反响和广泛的兴趣。这篇论文现在已成为该领域内的经典之作,经常被一些国际最前沿杂志所发表的大量论文所引证,其引证数占我国医学论文之首。为此,王振义被中外学者誉为“人类癌肿治疗史上应用诱导分化疗法获得成功的第一人”,还获得了国际凯特林癌肿研究大奖等奖项,于1994年当选为中国工程院院士。

  生命科学时代的现代医学

  上海交通大学常务副校长沈晓明

  人类进入21世纪以来已经有6年了,伴随着这一生命科学日新月异发展的新世纪,医学的发展也进入了一个充满理想和希望的时代。回顾生命科学和医学的发展史,尤其是从20世纪的发展中可以发现,每一次生命科学和医学领域的重大发现都对人类社会的进步起到了巨大的推动作用,同时更为未来生命科学和医学的发展奠定了坚实的基础。

  20世纪生命科学和医学的重大发现

  由于生命科学和医学对科学发展、社会进步和经济建设具有极其重要的作用,因此在20世纪得到了空前的重视,并取得了令人类倍感自豪的丰硕成果。20世纪在生命科学领域取得了两次革命性进展,第一次是孟德尔遗传定律的再发现和摩尔根的基因论,第二次是沃森和克里克的DNA双螺旋模型及随后分子生物学的飞速发展。同样对医学来说,20世纪也是一个非常的历史时期,今天我们医院里所有的诊断、治疗的方法基本都是在这个世纪发明的。与此同时,外科手术也取得长足进步,20世纪初发明了血管缝合技术,中叶创立的器官移植技术,1963年我国在世界上第一个成功实施了断手再植手术。近30年内,如生物医学工程发展的杰出成就之一———人工心脏的发明,试管婴儿的发明,基因诊断、基因治疗、基因预防技术的运用等。此外,精神科学在这个世纪也得到了跨越式发展。因此,从上述可见,生命科学和医学的发展不仅有助于人类认识自身,达到新的科学境界,更重要的是它们可能引发重大的技术革命,进而带动新的产业革命,使目前这种难以长远持续的增长方式逐渐进入到绿色的循环经济过程,这也进一步推动了社会的发展和进步。

  生命科学时代医学的发展与展望

  分子生物学的成熟和计算机科学的发展,使人类有能力破译自身的全部密码,由此于1990年启动的“人类基因组计划”大大加速了生命科学在各研究领域中的进展。2003年人类基因组30亿个碱基的序列已全部被测定,分子生物学研究的重点也将从基因组扩展到蛋白质组,生命科学正进入功能基因组时代。在这一时期,包括人自身在内的生命活动中最本质的工程和规律将被逐渐一一阐明。在21世纪生命科学领域中正在发展的生物信息技术、生物芯片技术、纳米技术、胚胎干细胞等关键技术,加上已经成熟的克隆技术、转基因技术等不仅使生物技术产业已成为21世纪最重要的产业,同时也将深刻改变人类的医疗卫生、农业、人口和食品状况。

  另一方面,进入21世纪生命科学时代的医学将日益重视有关复杂系统的研究,但医学发展依然取决于整个现代科学发展,也就是说未来医学上突破性的进展不仅取决于生物学家与医学家的努力,甚至更大程度上取决于数学、物理学、化学、计算机技术等的发展以及与生物学和医学的交叉和结合。

  值得指出的是,生命科学时代医学发展的同时也向人类社会和伦理道德提出了严峻的挑战。医学伦理学问题在21世纪将越来越突出,这主要包括基因歧视与基因修改问题、关于医学的根本目的问题如胚胎干细胞的运用和器官移植问题,以及关于医疗公平问题等。这也迫使我们进行深层次思考并迅速提出相应的政策法规和解决方案。

  生命科学时代医学教育的发展与思考

  现代医学虽然以科学实验为特征,但在发展过程中,出现了“还原论”的弊病,即学科分解得越来越细,分出了不同系统、组织、细胞、分子……一方面人们对人体的认识在深入,但另一方面在进入分子细节的同时,却忘记了人体作为一个整体以及其在生长过程中,会不同程度地受到所处的社会群体的影响这一事实。系统医学模式的诞生对未来医学的发展具有里程碑式的意义。这一医学模式的创立也表明传统医学的分科方式将会有所改变,未来的疾病治疗、预防不仅仅从局部的系统出发,更要从整体的平衡着手。

  其次,一个全新的、以认识人体机制为基础的治疗、预防医学体系对人类的健康、生活质量的提高以及减轻社会负担都是非常重要的。要真正实现2020年全民健康,必须研究世情和国情,提出符合中国国情的、新的公共卫生和医学健康模式,而不能照搬发达国家的模式。如在疾病发展的萌芽期或早期发展阶段就予以干预,采取健康生活方式的普及、教育和计划免疫等综合预防措施,这样才能有效遏制和控制疾病的发生。

  第三,预防、控制疾病所产生重大需求的同时,必将会带动生物医药产业和卫生产业的蓬勃兴起。面对刚刚兴起,尚处于萌芽状态的生物医学经济,我国完全有可能走在世界的前列。但要把这种可能变为现实,必须要有整体的设计和超前的思考,以适应社会的不断需求,并引导未来经济社会的发展方向。

  上海血液学研究所独占鳌头

  在生命科学基础和医学临床研究领域

  一个坐落在上海交大医学院附属瑞金医院内的基层研究所———上海血液学研究所,拥有3名两院院士:名誉所长王振义教授为中国工程院院士;所长陈竺教授为中国科学院院士;执行所长陈赛娟教授为中国工程院院士。

  人们通常衡量并检验一个基础与临床紧密相结合的研究所水平,有这样两个标准:一是看能否不断产生高水准的科研成果,并在国际一流学术刊物发表高质量的科学论文;二是看能否为解决病人的痛苦做出实质性的贡献。上海血液学研究所之所以在生命科学基础和医学临床研究领域独占鳌头,正是坚持做到了这两个标准,在国际权威刊物发表论文,还被顶尖的国际杂志《自然(NATURE)》和《科学(SCIENCE)》给予极高的评价,研究的临床成果造福于广大的患者。

  上海血液学研究所成立于1987年,是上海交大医学院(原上海第二医科大学)第一个非计划经济体制的所级科研单位,首任所长是王振义教授。该所的一个尤为显著的特点是打破了部门分割,所内实验室包括基础血液学、分子生物学、细胞遗传学、细胞生物学、止血与血栓、白血病、骨髓移植等分布于院本部和各附属医院。该所的“上海市暨卫生部人类基因组研究重点实验室”不仅成为教育部重点实验室,而且还成为科技部“医学基因组学国家重点实验室”。

  研究所成立之初,研究工作的规模和水平与国外先进水平相比存在较大的差距。虽拥有了若干硬件装备如DNA自动测序仪和染色体自动分析仪,但缺乏生物医学研究所需的完整技术体系。经费来源也不充足,很多实验只能因陋就简。

  等、靠、要不行,只有在科研思路上有所创新。于是,研究所在现有血液学及人类基因组研究基础上,以尽快完善功能基因组、蛋白质组、细胞分子遗传学等医学基因组学相关技术为平台,充分利用我国的人群资源优势,直接切入疾病基因及功能基因的定位、克隆、结构和功能研究,以及生物多样性研究等人类基因组研究的重要内容。在近十多年里,研究所在人类疾病相关基因的研究方面取得了一批创新性成果,不但在白血病相关的基因组研究方面,以急性早幼粒细胞白血病(APL)为模型,系统深入地阐明了染色体易位所致融合基因及其蛋白产物在APL发病中的关键作用;成功地应用全反式维甲酸和三氧化二砷进行APL的诱导分化和凋亡治疗,被国际同行认为使急性早幼粒细胞白血病成为人类历史上第一个可治愈的急性髓细胞性白血病;而且还率先定位了中国人群原发性高血压和Ⅱ型糖尿病在基因组中的相关位点,并在国际上首次对造血前体细胞,下丘脑—垂体—肾上腺轴这两个具有重要医学意义的系统进行了大规模基因表达谱分析。

  循着这条思路,自1994年以来在国家科技部、卫生部、上海市、上海第二医科大学及瑞金医院领导的亲切关怀下,在国家自然科学基金、“973”、“863”计划等支持下,经过精心组织和认真准备,研究所从多渠道累计获得各项科研经费上亿元。

  近年来系统生物学成为国际生命科学研究的热点,所长陈竺院士再一次以其敏锐的科学眼光,率先提出了“系统生物医学”的概念,为研究所的发展确立了新的战略方向。

  基于肿瘤的发生过程至少具有无限增殖、凋亡逃逸、分化障碍、血管增生、转移等6个基本的特征,人类肿瘤是一个非常复杂的系统。研究所选择了“造血生成”这样一个子系统来进行系统医学的研究。提出了一个白血病的整合化学基因组学计划:系统筛选白血病相关的药物作用靶点;根据找到的靶点,通过化学基因组学的方法,发现新的治疗药物。

  我们已经知道白血病通常与造血细胞调控的两大机制相关,也就是胞浆内与细胞和存活相关的细胞因子信号转导途径,以及核内与细胞分化相关的转录因子。所以在系统筛选白血病相关的药物作用靶点时,我们就着重从这两类因子着手,仅仅一年已取得非常显著的成效。有关慢粒急变的工作为白血病发病的“二次打击”学说提供了有力的证据,得到了国际同行的高度评价。

  颇具特色的医学教学

  上海交通大学医学院的医学教学颇具特色,本科和七年制教育教学工作双双被教育部评为“优秀”。

  医学院率先在国内探索医学教育北美培养模式,即“4+4”硕博连读模式。自2002年起,医学院从上海交通大学、同济大学、华东师范大学、华东理工大学等综合性大学本科毕业生中选拔人才入学,再进行4年的医学教育,培养成人文和社会科学知识广泛、理科和医学基础扎实、具有较大发展潜力的医学人才。目前在校学生71名,第一届18名学生即将毕业,并已全部签约上海各大三级甲等医院。

  2005年7月,教育部批准试办八年一贯制医学教育,同意上海交通大学医学院从2005级入学的临床医学学生中选拔优秀学生,以本科、硕士、博士八年一贯制连续培养的方式培养优秀临床医学人才。

  在教学上,特别是加强中法合作,打造精品人才,体现了面向世界的独特办学理念。上海交通大学医学院的医学法语教育富有传统,可追溯到成立于1902年的震旦大学。七年制的医学法语班,第一学年重点学习法语,为法语授课打造比较扎实的基础;第二至第四学年实行双语教学,由中法教师共同承担基础和临床课程,提高教学效果;第五、六学年为通科实习(其中安排近一个学期时间完成硕士学位课程学习);第七学年赴法国完成第二阶段临床实习。

交大110周年校庆专题 —— 交大功勋 #6

上海交大与中国近现代物理

  自1896年(清光绪二十二年)上海交通大学(原南洋公学)建校以来,物理教育就始终贯穿在学校的发展过程中。1900年学校在中院辟格致室,内置理化仪器、博物标本等供学生试验之用;1902年迁理化仪器于另一室,改为理化室;1903年迁物理仪器于上院,称物理室;1906年扩大规模,改称物理实验室,是上海交通大学最早创建的实验室之一;至1928年(民国17年秋),交大设立了物理系。1930年9月,学校又将数、理、化3系扩充成立科学学院(1938年改名为理学院),裘维裕教授出任首任院长兼物理系主任。1952年院系调整,停办物理系,但保留了物理教研室。1978年,物理系重建后一直发展至今。可以说,上海交大见证了中国近代物理的发展历程,也培育了一批又一批品学兼优的人才。

  目前,物理系拥有1个物理学博士后流动站、2个1级学科博士点;在“应用物理学”和“光信息科学与技术”两个专业招收本科生。拥有教师总数91人,其中中科院院士2名,教授38名,教师中拥有博士学位者62名;有“长江学者奖励计划”特聘教授4名、国家杰出青年科学基金获得者4名。

  钱学森、王安的老师———裘维裕

  1938级学生刘其昶

  裘维裕先生在交通大学执教物理20余年,桃李遍天下,其中有不少人是著名学者,如钱学森、曹鹤荪、钱钟韩、吴大榕、张煦、张钟俊以及在国外的自动控制专家朱兰成、电脑专家王安、节能和电照明专家陈铺等。

  1938年我刚进交大读书时,裘先生是当时国内第一流知名教授,但是他却给一年级新学生上最基本的物理课,而且要求特别严格,同学们都感到有些畏惧。但说也奇怪,一年级学生只要听过他一两个月的课,做过他所布置的一两次数以百计的习题,经过他一两次测验,简直都会产生“茅塞顿开”和“豁然开朗”的愉快心情,甚至忘记了不久前还在拼搏着做习题的疲劳和苦恼。记得有一个力学习题:一个滑块从斜面体上滑下,求其加速度的大小和方向。做了几天也未做出,原因是这个斜面体本身也在地面上滑动,在中学物理中未遇到类似题目,以致无从下手。后来做出了就感到特别高兴,从而对自由体的受力分析的一些模糊概念也得到了纠正。

  物理课习题有很大特色,每章学完后均有大量的数以百计的习题,既有理论推导习题,又有联系实际的计算题,但其编排由浅入深,循序渐进,颇有“引人入胜”之妙用。习题开始的二三十道是容易做的,以后的愈来愈难,简直不知道如何下手。但是,同学们通过努力钻研和相互切磋以及辅导老师的指点,最后都能完成作业,培养了解难题的能力。每次发下习题,同学们经常要精疲力尽地做到深夜,几个星期才能完成。习题完成后,同学们的心情是“不以为苦,反以为乐”。由于这些习题具有“引人入胜”的妙用,同学们都产生了“更上一层楼”的愉快感觉,体会到这些习题正是一个个的台阶,这些台阶必须有一定数量,少了是不行的,台阶过大亦会使人上不去。物理课的期中和期末考试都分为理论分析题和计算题两次进行,以考核学生的理论分析能力和应用计算能力。

  交通大学一年级学生,通过裘维裕先生物理课的循循善诱和严格要求,培养了理工科知识的自学能力和独立思考能力,出现了“初登知识殿堂”的良好感觉,从而使学习后继专业基础课和专业课更加自觉和努力。同学们不仅学到了物理课的知识,而且更重要的是受到了裘先生“治学之道”的熏陶,打下了可以说是一辈子“取之不尽,用之不竭”的扎实基础。此外,裘先生的物理课密切联系高等数学的应用,使同学们惊奇地发现高等数学并不是纸上谈兵而是一种能解决科学技术问题的锐利武器,大大开了眼界。还有,他的物理课也锻炼了同学们听英语讲课,用英文记笔记、做习题、写报告和答卷等能力,这对一个刚进大学不久的青年来说也是一个不小的飞跃。裘维裕先生是当时几十年中代表交通大学传统“基础厚”的一位杰出典范。

  全英文讲授的“霸王课”

  在20年代初期,上海交大借鉴美国麻省理工学院等校的教学经验,进行教学改革,对基础课程作了重大调整。把原一学年的物理课程改为二年,并且把理论讲授和实验分开设课,加强了实践,为老交大传统“基础厚”奠定了基础。裘维裕、周铭、赵富鑫等有名望、有学识的教授都亲临了第一线担任理论讲授或指导实验,取代了外籍教师。

  为了适应教学改革的需要,裘维裕、赵富鑫教授自编英文的《大学物理纲要》(AnOutlineofCollegePhysics),不再采用美国的Daff:Physics。老师讲课全用英文,根据纲要,提纲擎领,重点讲授,课后学生必须阅读参考书,消化所讲的内容,并从中汲取更多的知识。在教学方法上,他们认为“不仅仅要使学生理解基本上的知识,会做习题,记住公式”,而要学生“能学会分析、综合、归纳、演绎、概括、判断、推理和论证等等科学逻辑思维能力,扩大自己的思想认识领域,培养独立思考能力,亦即举一反三,触类旁通,手脑并用,能够解决新的实际问题”。由此,要求学生在平时多做练习,认真做好实验,养成良好的作用。

  交大对学生实行严格要求,严格考核。物理课每月要小考两次,一次是考核理论,掌握情况,另一次是考核计算、分析问题的能力。每学期还有期中考试和期末考试。这样,两年的物理教学中共有大、小考试28次。如此频繁的考核,其目的在督促学生认真学习,切忌怠惰。试题有易有难,如果学生死记定理和公式者,很难通过。考题内容之多,也是少有的。尽管已有充分准备,但拿到考卷手不停笔地书写答案,往往到下课铃响也不一定会能答完,所以很难得到八、九十分的。当时学生的成绩是按学生的实际考分开平方根后乘10的公式计算的,即考上36分的话,他的成绩可算及格。因此极少数聪明睿智过人的学生能脱颖而出。

  在物理教学中,除注重理论讲授外,也重视实验。物理实验课约占全部物理教学时间的20%。每学期约做14-15个实验,两年中共做55个实验。教师对学生做实验的要求极为严格,学生做实验一般都要经过三个步骤:预习、实作、写实验报告。在实验前按照实验讲义内所指定的参考书及问题,做一个预习报告,将实验中所包含的理论问题作详细研究,在专印的数据纸上画好数据表格,预习报告在做实验前写好交给老师审阅,实验必须在教师教授和助教指导下,按照要求程序进行,一般实验在3小时内完成,做毕实验后,必须整理好仪器将实验结果呈老师审阅,不合要求的须要重做。实验后要写详细的实验报告,内容一般包括实验进行情况、计算结果、各种图表曲线以及讨论与结论。报告要求完善、准确、精工绘图、字迹工整,不符合上述要求的即退回重做,实验报告一律用英文书写。因此,当时交大学生中撰写的实验报告,洋洋洒洒长达十来页或数十页,犹如一篇篇小论文,这些实验报告还可为出国留学时作参考成绩。裘维裕、周铭、赵富鑫等教授为物理教学的“基础厚、要求严、重实践”的老交大传统奠定了基础,学生们经“魔鬼式”的严格训练,把物理课程戏称为“霸王课”。

  匡定波———

  为“风云”气象卫星点“睛”

  中央电视台每天新闻联播后的天气预报收视率高,观众看到的这些天气状况就是从“风云”气象卫星多通道扫描辐射计上获取红外、水汽及可见光图像的。我国成功发射了“风云一号”、“风云二号”两系列气象卫星,这两系列卫星的红外遥感仪器具有国际公认先进水平。设备中非常重要的部件红外扫描辐射计说得形象些,就是卫星的“眼睛”。匡定波和他的同事们就是给“风云”气象卫星安“眼睛”的人。

  匡定波,中国科学院院士,红外与遥感技术专家。1952年毕业于上海交通大学物理系,1962年进入上海技术物理研究所任研究员。1991年当选为中国科学院学部委员。

  说起这对宝贝的“眼睛”,院士的笑容不由得泛了上来,他介绍说:“美国NOAA卫星的扫描计是6通道的,而‘风云一号’02批卫星有10个通道,获取信息能力更强,而且图片星下点分辨可以保持在1.1公里。”

  叶军———

  诺贝尔物理奖背后的交大校友

  2005年10月,诺贝尔物理学奖颁给了三位研究光的理论和应用的科学家。其中德国的汉斯和美国的霍尔研究的都是光梳技术,利用该技术,可以造出比原子钟精确一百倍的光钟。霍尔和他的合作者解决了实现光梳技术的关键性难题,叶军,就是在这一工作中起了关键作用的合作者。美国科学院院士、加州大学伯克利分校教授沈元壤说:“光梳技术的突破是一个诺贝尔奖级的工作,叶军是非常优秀的世界级物理学家,是该领域最前沿的领军人物。”

  1989年在上海交通大学获得应用物理学学士学位后,叶军于1991年在美国新墨西哥大学获得物理学硕士学位,1997年在科罗拉多大学获得物理学博士学位,导师正是霍尔。他目前是美国天体物理联合实验室(JILA)研究员、美国国家标准和技术研究院院士、美国科罗拉多大学物理系副教授。

  2005年12月21日,叶军回到母校上海交通大学,与学子畅谈科学、人生。

  “30多岁和40多岁是一个人做研究的最好阶段,也是事业起步的阶段。”叶军说,最开始可能会比较穷,但应该静下心来做事,做自己喜欢的研究工作。研究就是探索,是做别人没有做过的事。选择研究题目时应该仔细想想自己能做什么?自己的优势在哪里?在10年或20年中可能会做什么样的突破,在国际科学界将处在一个什么样的位置。

  对于国内某些有什么设备就做什么研究的现象,叶军表示反对。他说,应该在提出物理概念或物理实验后才决定买什么仪器、设备,而不是买了仪器或设备后才去想要做什么实验,不应该围着仪器转,做仪器的奴隶。

  他还说,要做出好的研究工作,需要在实验室里呆上4到5年的时间,做大的实验、难的实验,时间短了很难做出突破性的工作。叶军每天要在实验室呆上5个小时。当有人问他,从事研究以来放弃了什么最可惜时,他回答说:从前我很喜欢旅游,但现在放弃了,我现在最喜欢的就是静静地在实验室里,思考和解决问题。

  郑杰———

  让上海电话号码升为八位

  上海城市发展历程的一个缩影和见证就是她的电话普及率。八十年代“打电话难,装电话难”曾经困扰着人们,通信瓶颈问题严重制约着城市的发展,电话网亟需扩容。

  郑杰,上海交通大学物理系1984年毕业的本科生,现任上海移动通信有限责任公司党委书记、董事长,全国青年科技标兵、第四届上海市信息化专家委员会委员。郑杰从上海交大毕业后不久,就以技术骨干的身份参与了上海电话6位升7位的工程。当时电话网的制式十分复杂,既有国产纵横制模拟交换机也有引进的程控数字交换机,在引进设备中也有两个国家的制式。如何实现统一升位是一个十分复杂的难题,他努力钻研程控交换技术,创造了“替代法”,顺利解决了F150程控交换机的升位问题,为上海电话网的第一次升位打好了基础。

  此后,郑杰与同事们又承担了上海电话网升八位工程的科研攻关和升位工程的组织实施,克服了一个个技术难题,升位改造工程一举成功,使上海成为继巴黎、伦敦、香港之后的第四个实行电话号码八位制的城市。这也使郑杰成为当时上海邮电系统最年轻的高级工程师、总工程师。

  中国青少年科技创新奖获得者陈洸

  2005年,物理系博士生陈洸接连获得各种荣誉:共青团中央颁发的“全国优秀团员”、上海市“科技创新市长奖”、“第二届中国青少年科技创新奖”。

  硕士期间,在导师曹庄琪教授和长江学者窦晓鸣教授的指导下,陈洸撰写的一篇论文引起了专家的高度重视,获邀在著名的国际光学工程学会SPIE2000国际大会上作特邀报告,一个低年级的硕士生能享此殊荣极为难得。

  博士阶段中,他的研究课题是光生化传感器。他提出了一种崭新的传感器机构,极大地突破了以往各种光生化传感器灵敏度的局限,报道该成果的论文再次得到了国内外专家的重视。2002年10月,他又一次受邀在国际光学工程学会SPIE2002上作报告,向国际同行介绍研究成果。

  2002年底,通过一次偶然的试验,他发现结合特殊设计的加长棱镜以及其底面上特殊设计的纳米光学薄膜,就可以利用加长棱镜中的衰减全反射曲线来实现对激光光束偏振特性的操纵。由此出发,他提出了这种设计的两种应用,在导师的指导下完成了原型器件开发,并申请了五项国家发明专利。该研究成果因为设计新颖、原理独到,备受专家好评。一年时间里,该项目先后获得了上海市大学生发明专利一等奖、上海市高校学生发明创造“三枪杯”,以及全国大学生挑战杯课外科技作品竞赛全国二等奖等佳绩。

  学生对于物理教学的评价

  ●面上的评价:软件学院的郑举育等同学说:几乎所有的老师都采用多媒体教学。一定量的板书再加上丰富的声音、图形图像、视频等,使得教学更加深入人心。另外,每一章节还安排了大量的演示实验,大大激发了同学们的学习兴趣和学习热情。我觉得交大物理课有一个很好的创举是,实行教师的优化组合,全面公布教师信息,让所有同学进行网上选课。这一点让我们可以更好地根据自己的时间安排、性格爱好选择最适合自己的上课老师,这样让授课效果达到最佳……

  黄均伟等同学说:俗话说得好,“学以致用”,学习的过程是艰辛的,但是每当发现物理课的价值之时,每每让我欣喜若狂。每当别人在为电工考试而加班时,以前学过的知识便是我道路上的开山之斧、指路明灯。在此方面的件件小事来说,用“受益匪浅”这个词来概括是再恰当不过的了。

  ●UM试点班学生的评价

  机械与动力工程学院的方鑫同学说:英语与物理的完善结合,使人们仿佛置身于伯克利大学的讲堂,袁笃平教授三尺讲台上的挥洒激昂、精装的课本、内容的深入浅出、课余实验的丰富多彩,让每一个同学都领略物理的无穷魅力,受益匪浅……

  ●文科学生的评价

  人文与社会科学学院的陈颖杰同学说:其实当初得知自己要学物理时,很是惊讶,我们这些搞艺术设计的学物理有什么用?在上了几节课后,我的兴趣就不知不觉地来了。原以为上物理课的老师肯定是严肃地站在黑板前,前一句现象,后一句公式,又沉闷又死板,但是,我所上的课完全不是这样的,上课时经常会联系联系现实,言语间也满是轻松和幽默,心想:这才是我想要的课堂啊!……●学生对《大学物理拓展与应用》试点教学的评价

  电子信息与电气工程学院的唐颖聪同学说:(它)是自进入大学以来最令我满意的一门课程,能从更高、更宽广的视野来了解物理学的各个分支领域的理论成就、发展历程和现实应用,这样的课程比较符合我对于一门以框架性介绍为目的的课程的理想。

  朱诚实同学说:有茅塞顿开之感!我觉得学习这门课程最大的收获不是学到了教学大纲之外的一些知识,而是认识到物理独特的美———物理现象神奇的美、物理理论体系广博的美、物理研究方法严谨的美、物理知识应用巧妙的美。

交大110周年校庆专题 —— 交大功勋 #5

上海交大与中国机械、动力、能源

  ■编者按

  1913年,在北洋政府执政时期,伴随着“实业救国”的教育思想,上海工业专门学校机械科(机械与动力工程学院的前身)应运而生。从“实业救国”到“科教兴国”再到“人才强国”,在百年交大的发展历程中,机械与动力工程学院培养了数以万计的专业技术人才,涌现出了钱学森等一大批杰出的科学家、教育家、政治家和实业家,为国家的繁荣和科学技术的进步做出了重要贡献。

  在上海交大机械与动力工程学院的发展史上,创造了许多“中国第一”:最早的中文打字机、最早的内燃机,第一台自动扶梯等等。更为引以自豪的是,新中国的第一艘万吨轮,第一艘核潜艇、第一颗原子弹、第一枚运载火箭、第一颗人造卫星、第一架超音速飞机……许多都是在学院校友的主持和直接参与下完成的。在1999年国务院表彰的两弹一星功臣中,更是有2人毕业于交大机械与动力工程学院。改革开放以来,交大机械动力学科以振兴民族制造业为己任,以创建世界知名学院为奋斗目标,紧紧围绕国家的战略需求建设学科,在人才培养、科学研究等方面做出了突出成绩,连续4年荣获7项国家科技大奖。

   人才篇

  一个世纪以来,交大机械与动力工程学院始终以振兴民族制造业为己任,秉承交通大学“起点高、基础厚、要求严、重实践”的优良传统,结合社会和时代要求确定人才培养目标,以优秀生源和优秀毕业生作为参与国内外竞争的最好品牌。从培养掌握科技知识的实业家,到培养行业型、应用型高级技术人才,直到今天培养科学与人文精神并重的具有国际竞争力的高素质创新人才,机械与动力工程学院逐步形成了具有交大特色的创新人才培养体系,在人才培养水平上名列全国前茅,并在若干方面已达到或接近世界一流水平。

  钱学森:“上海交大在当时的大学本科教学是世界先进水平”

  中国航空航天泰斗钱学森,1934年上海交大机械系优秀毕业生,在他的一篇回忆文章中写到:“我1935年秋就到美国麻省理工学院航空工程系学习,这才发现,上海交大的课程安排与此校全部一样,实验课的实验内容也都是一样的。因此也可以说上海交大在当时的大学本科教学是世界先进水平。”

  交通大学创立之初,就确立了以振兴实业为宗旨、培养融国粹与西洋文化为一体的实业人才的教育思想。1913年创立的机械科,重视引进西学,大胆借鉴吸收欧美大学的办学经验,当时就以美国同类学校为蓝本设置课程,教科书直接购自美国麻省理工学院、哈佛大学等著名学府,教师课堂用英语授课,外籍教师几乎占一半,努力使本校专科培养的学生达到欧美本科大学毕业水平。其他各教学环节也参照西方学制,不断完善和提高。“百里挑一”,“取其才而不取其势”成为当时录取新生的美谈。

  钱学森对自己在母校严格而充实的大学生活一直记忆犹新,多年后回忆当时的情景,曾激动地说:“我要感谢那时的老师们,他们教学严、要求高,使我确实学到了许多终身受用不尽的知识。”

   人才培养的源头活水

  “问渠哪得清如许,唯有源头活水来”,学生成功的“源头活水”在哪里?不同的历史时期,机械与动力工程学院的办学理念、人才培养模式不断创新,教学成果也在实践中不断收获。

  在20世纪80年代,学院“坚持教学改革,高质量培养机械制造专业人才”教学成果获得了首届国家高等教育教学成果特等奖。当时开展这一课题研究的是学院1952年设置的老专业––机械制造工艺与设备。为了在老专业改革与建设方面有所突破,该专业坚持教学改革,在科研成果及时转化为本科教学内容和教学手段方面,解决了教学科研相结合的问题。

  20多年后的今天,为了积极面对经济全球化和世界制造业中心向中国的转移,培养具有国际竞争能力的创新人才,学院“创建机械大类本科教学平台,培养具有国际竞争能力的创新人才”教学成果获得了2005年国家高等教育教学成果二等奖。学院借鉴国际著名大学的办学模式,以上海交通大学与美国密西根大学共建机械工程学院为契机,在国内率先构建基础宽厚扎实、学科交叉复合的机械大类创新人才培养教学平台。学院先后有3门课程入选国家级精品课程,10门课程入选上海市精品课程。

   拿到美国顶尖大学的洋学历

  2003年4月25日,一个平常但又特殊的日子,这天,在美国密西根大学的研究生毕业典礼上,来自上海交通大学机械与动力工程学院的12名研究生穿上了学位服、带上硕士帽,兴高采烈地接受“洋教授”和“洋同学”们的祝贺,从密西根大学校长手中接过了密西根大学硕士学位证书。上海交通大学成为国内首个与世界一流大学实现学分互相认可,联合授予学位的大学。

  深层次、全方位、多渠道的国际化办学是学院的重要办学特色。2000年8月,上海交大与密西根大学签署了进行全面合作,共建上海交通大学机械与动力工程学院的协议,并获教育部正式批复。密西根大学工学院是全美排名前3位的一流工学院,上海交大把与密西根大学合作办学,建设一流机械与动力工程学院作为国际化战略的突破口,在创新人才培养、师资队伍建设、合作科学研究等方面与密西根大学展开了全面深入的合作。

  合作办学五年来,共招收本科试点班5届,硕博联读试点班4届,800多学生享受了中西结合的“教育大餐”。如今,交大学生获密西根大学学士、硕士学位共40余人;目前在密西根大学就读的交大学生约20人。今年8月,又将有近20名学生踏上在密西根大学的求学之路。2004年,上海交大与密西根大学合作办学的成果之一––《创建机械大类本科教学平台,培养具有国际竞争能力的创新人才》,获上海市教学成果特等奖。

  学院在与密西根大学工学院共建取得实质性进展与成果的基础上,进一步拓展与世界一流大学的国际合作与交流。与美国普渡大学、德国卡尔斯鲁厄大学,澳大利亚悉尼大学、香港科技大学、法国高等矿业等学校签署合作协议,在学生交换、科学研究等方面展开积极合作。

   遍布世界的杰出校友

  据中国科学评价研究中心的《中国研究生教育评价报告2005~2006》显示:在中国研究生教育分一级学科排行榜中,上海交通大学机械工程专业名列全国高校首位。另据中国管理科学研究院武书连的《中国大学评价》2006年最新学科排名,上海交大的机械工程及自动化专业、热能与动力工程专业均排名全国第一。机械工程及自动化专业已连续三年蝉联第一。虽然社会上对大学排行榜的客观性众说纷纭,但按一定规则统计评估,终究体现了方方面面对高校办学状态的一个评价,在一定程度上显示了学院的综合办学实力。

  在近百年的办学过程中,机械与动力工程学院发扬上海交通大学“起点高、基础厚、要求严、重实践、求创新”的办学传统,涌现出了许多杰出的科学家、教育家、政治家和实业家,晋升为院士的本院校友多达四十余名,人民科学家钱学森是机械系1934年毕业生、“两弹一星”功勋奖章获得者王希季院士原为涡轮机教研组主任、“歼八Ⅱ”飞机的总设计师顾诵芬院士是51届毕业生,航天部原部长王礼恒院士是62届毕业生、全国归侨侨眷先进个人闻雪友院士是1961届毕业生,等等,他们为我国的机械动力工程和国家建设做出了巨大贡献。

  改革开放以来,一批批年轻的校友已在世界各地、各行各业崭露头角。现任上海市市委常委、组织部长姜斯宪和副市长严隽琪都是学院的优秀毕业生,并曾长期在学院工作、执教。谢绳武,上海交通大学校长;倪军,美国密西根大学终身教授,曾荣获“美国国家优秀青年制造工程师奖”、全美杰出青年教师总统奖;康日新,中国核电集团董事长……这些杰出的毕业生为学院的百年历史增添了最光辉的一页!

   师资篇

  追述院史,1913年机械科最早的系主任是美国人谢尔屯教授,其后美国人狄克逊教授任系主任直到1922年。近百年来,师资队伍建设始终处于学院优先发展的战略地位,不仅有治学严谨、学术造诣很深的老教授,还有富于创新精神、站在学科前沿的中青年学术带头人和出类拔萃、充满活力的青年教师。目前,学院共有近300名专任教师。其中有中国工程院院士2名,国家“长江计划”特聘教授8名,国家杰出青年科学基金获得者7名,有博士学位教师比例达到80%以上。近年来,学院积极引进海内外优秀人才,形成了迅速崛起的人才高地。

   18名知名教授同开一门课

  在学院学生的课程表上有这么一门特殊的课程,每次课堂的讲台上都能看到不同的面孔、听到不同的专业前沿知识。有年近七旬的热力机械专家、中国工程院翁史烈院士,一位年事已高仍壮心不已、孜孜以求的老学者;有传热学专家、香港工程科学院郑平院士,一位习惯英语交流而努力用生疏的汉语授课的特聘教授;也有年轻有为的知名长江学者;还有一批风华正茂的杰出教授。

  这18位教授来自不同的专业背景,可是他们却同上一门课程––《机械与动力工程前沿》课程。一学期至终,学生可以领略到18位知名教授的师德风范和精湛的学术造诣,可以吸取来自机械与动力工程学科最前沿的知识。作为一门必修课程,本课程是针对大学一年级新生开设的。它以讲座的形式,对于机械制造、先进电子技术、机器人、能源科学、特种加工等主要方面进行前沿知识的介绍。“能在大一听到崇敬的知名教授讲课,真是没有想到啊”,这是听课后学生的最大感想。

   海外引智,构筑人才高地

  自从2003年被交大聘为特聘教授之后,在美国生活了三十多年的郑教授,把家从美国搬到了上海。郑平,国际工程热物理领域的著名学者,国际传热界最高学术奖–马克杰可奖的获得者。曾任美国夏威夷大学机械工程系主任和香港科技大学机械工程系主任,曾荣获美国机械工程师协会颁发的传热学纪念奖,美国航空航天协会颁发的热物理奖。引进学院工作短短两三年,成立了国内第一个微流及热控研究中心建立,开展传热学方面的研究,申请到了国家自然科学基金重点项目,取得了骄人成绩。

  一批批高层次、高水平的拔尖人才、学术带头人、科研骨干从世界各地引入学院,带来了与世界接轨的科研课题、也带来了先进的管理理念。在机械与动力工程学院的师资力量中,像这样具有“特殊身份”的“新教师”占了相当比例。JayLee,美国智能维护中心主任,西西那提大学教授,教育部长江学者讲座教授;程旭,德国Karlshrule研究中心核能ADS部主任,教育部长江学者讲座教授;JackHu,美国密西根大学教授,学院特聘教授……

  近年来,学院聘请了近百名世界一流大学、著名企业的专家、学者来院讲学、工作,联合承担国内外重大课题,共同开展国际水平的科学研究,并以培养高水平博士为纽带,聘请海外知名教授开设研究生课程,担任兼职博士生导师。海外优秀人才的引进,极大地促进了学科发展。用海外人才资源,柔性引进“外智”,跟踪学术前沿,实行开放式办学。这些具有国外学术精英的加盟,给教学带来“清新”之风,崭新的思维方式和信息动态使学生大受启发,而且也使教学、科研取得较快发展。

   去海外进修时最重的行李

  去海外进修的教师都知道,除了带着长期出国必备的大小行李外,他们每个人都要背着一个更重的“行李”出国,这个“行李”很特殊,它不是背在教师的肩膀上而是放在每个教师心里。为了给中青年教师搭建国际化的学术研究平台,学院对每个去世界一流大学进修和开展合作研究的老师制定了五个“一”的进修计划:确定“一个”国际前沿研究方向、“一名”合作教授、发表“一篇”国际论文、参加“一次”国际会议、带回“一门”核心课程(移植教材、课程体系和实验,回校后用英语授课)。这五个“一”的进修计划就是他们出国要带的最重的“行李”。

  自从实行五个“一”的进修计划后,学院几年来共派出了50多名青年教师去世界一流大学进修和开展合作研究。通过进修,他们带回了先进的教育理论和研究方法、科技前沿信息,在教学科研岗位上发挥了积极的作用。同时大力引进具有国外著名大学博士学历的教师,使教学、科研始终处于世界教育与科技的前沿,形成国际化的人才高地。目前,学院具有海外学习和进修经历的教师已达70%,涌现出一批整体素质好、业务水平高的青年教师骨干。通过“走出去”和“请进来”的国际人才交流,全面提升了学院的师资队伍水平,带回了先进的教育理论和教学方法、科技前沿信息。

   科研篇

  学院历史上,从北洋政府时期“实业救国”创立机械科,到抗战时期创办航空工程系,到1958年创办“核动力工程”专业,学院根据国民经济与国家发展的需要,不断调整学科方向,开展科学研究工作,在重大技术创新和重要基础研究领域等方面,取得了丰硕的科技创新成果,为国家重大工程建设做出了历史性的贡献。百年的蕴聚,培育了雄厚的科研实力,特别是在近20年的办学中,学院承担了大量国家和地方的基础研究和科技攻关项目,积极发展产学研结合的联盟关系,使学院成为国家和上海的重点研究开发基地。

   坚持自主创新––近四年荣获七项国家科技大奖

  坚持自主创新,建设创新型国家是我国科学技术发展的战略基点。近年来,学院坚持以提高自主创新能力为目标,以科研成果服务社会,紧紧把握国家经济建设和科技发展的重大战略机遇,主动对接国家战略需要,融入国家和上海市创新体系。

  学院始终瞄准高新科技前沿和国家重点攻关项目,承担了大量国家攻关、“863”计划、“973”项目、国家自然科学基金、国防预研、省部级科技攻关及大量企业委托的科研项目,取得了一批有广泛影响的科技成果,并与国外企业和高校建立了较广泛的国际合作科研关系。近4年来,荣获7项国家科技大奖,省部级科技奖50余项。其中“宝钢高等级汽车板品种、生产及使用技术的研究”获国家科技进步一等奖,“个性化假体CAD/CAM技术与计算机辅助临床工程系统”、“多级离心压缩机气动设计技术与应用”等六项成果获得国家科技进步二等奖。目前,学院在研的重要科研项目有国家973项目课题8项,国家自然科学基金重大项目1项,国家自然科学基金重点项目12项,国家杰出青年科学基金项目7项,国家自然科学基金重大研究项目1项,国家(科技部)科技攻关计划重点项目2项,国家863计划项目23项,上海市科委重大项目5项,2005年度科研经费超过1.5亿元。

  学院非常重视基础研究,鼓励师生出高水平学术专著和论文,重视原创发明专利申报,部分发明专利已获得工程化应用和技术转移;国家自然科学基金项目在全国同学科中名列前茅,体现了学院基础研究的科研水平。

   面向国民经济主战场加强学科平台建设

  在2005年的上海市工业博览会上,有一辆公交车引起了参观人员的浓厚兴趣,外观上与普通公交车毫无差异,但同是公交车,却喝着不同的“养料”。一般的公交车都是“喝”汽油跑路的,这辆公交车却是“喝”一种名叫“二甲醚”的清洁能源上路的。这辆“喝”二甲醚的公交车动力强劲,车内外噪声比原型车下降2.5个分贝,碳烟排放为零。

  1997年,学院燃烧与环境技术研究中心承担了国家自然科学基金项目“新型低排污二甲醚燃料喷雾特性和燃烧机理的研究”,成功开发了具有自主知识产权的二甲醚燃料专用发动机。并在科技部“清洁汽车行动计划”支持下,进一步与上汽集团、上海柴油机股份有限公司、华谊集团等单位联手,成功研制了我国第一辆二甲醚公交车。二甲醚城市客车研制成功,对解决我国油品短缺矛盾、能源安全有重大意义。

  学院积极面向国民经济主战场,面向国家战略需求,融入上海市科教兴市主战略,发挥学科和团队优势,主动为国家和区域经济及社会发展服务。通过整合学院资源,建成若干具有国际水平、国内一流的科技创新平台。先后成立了能源研究院燃气轮机工程研究中心、汽车工程研究院、核电技术与装备中心。同时学院以闵行校区战略转移为契机,组建学科交叉交融的科技创新大平台,凝练重大科技方向,将27个学科方向整合成16个学科平台,以学科平台作为面向外界的大团队,以建设大平台、承接大项目、产出大成果、培养领军人物为目标,进行重大科技攻关,努力成为行业共性关键技术的研发中心。

  到2006年,机械与动力工程学院度过了93个春秋。93年,在人类历史上这是弹指一挥间。但在这93年中,中国和上海高等教育事业发生了翻天覆地的变化。这期间,机械与动力工程学院的成长如中国高等教育发展的缩影:度过了诞生的萌芽期,走过了抗战的艰苦岁月期,得益于建国初期的巩固提高期,经受了文革的严重冲击期,完成了改革开放后的重新起步期,一步一脚印,一步一层楼,终于形成了独具特色的办学理念,桃李满天下,名播海内外。

  机械与动力工程学院大事年表

  1913年,北洋政府教育部指示交通部上海工业专门学校设立电气机械科。

  1937年,工业机械门改为动力机械门。

  1942年,创办航空工程系。1952年并入华东航空工程学院;2003年11月,复建航空航天工程系。

  1953年,动力机械系招收解放后的第一批研究生。

  1958年,创办“核动力工程”专业。

  1996年,设立工业工程专业,1997年,成立工业工程系。

  1997年,在原机械系和动力系基础上,分别成立机械工程学院和动力与能源工程学院。

  2002年1月,动力与能源工程学院和机械工程学院合并,成立上海交通大学机械与动力工程学院。

  93年的历史发展历程中,交大机械与动力工程学院从无到有,从创建时的几十个师生、几间教室,到93年后的今天,已发展到拥有机械工程及自动化系、动力与能源工程系、工业工程与管理系、核科学与系统工程系、航空航天工程系5个系;4个国家重点学科,2个一级学科授权博士点、14个二级学科授权博士点、13个授权硕士点和5个本科专业。学院拥有振动、冲击、噪声国家重点实验室及5个省部级实验室和工程中心。一大批由学院培养的学生已在制造、动力、能源、航空航天领域担任重要职务或技术骨干,为中国乃至世界的制造、动力、能源事业作出了积极贡献。

机械与动力工程学院闵行新楼群。

1991年,钱学森在授勋仪式上。

首批交大机械与动力工程学院学生获密西根大学硕士学位。

学生太阳能车队。

上海交通大学-美国通用汽车公司车身制造技术卫星实验室。

振动、冲击、噪声国家重点实验室-实验大厅。

交大110周年校庆专题 —— 交大功勋 #4

上海交大与中国的航空航天

   编者按: 2005年10月,当“神舟六号”载人航天飞船成功返回地面后,全国各大主流媒体纷纷报道了“神舟六号”在遨游太空的同时,也详细报道了上海交大的一项技术助“神六”返回的消息。

  从上个世纪30年代起,每当中国的航空航天事业取得成果的时候,“交通大学”的名字总会出现在各大主流媒体上,从交通大学早期设立的“航空门专业”,成为中国的航空航天教育的先驱之一,到中国研制成功的第一架军用飞机,第一枚火箭,第一枚导弹,第一颗人造地球卫星,第一颗原子弹到现在的“神舟六号”成功返回地面,交通大学的名字已经与中国的航空航天事业紧紧地联系在了一起。下面的一些片段,从一个侧面反映了交通大学为中国航空航天事业所做的一些事情,之中可以领略“交大人”的些许风采。

思源篇

交大是中国最早航空工程人才摇篮

  1936年某一天,上海交通大学机械工程学院热闹非凡,12名从飞机组毕业的学生,兴高采烈地接受学校教师和同学们的共同祝贺。

  12名毕业生们万万没有想到,他们已经创造了历史,他们成为了中国自己培养的最早一批航空工程人才,同时上海交大也成为了中国航空教育的先驱之一。

  据1930年10月29日的《交大三日刊》报道,1930年10月28日,校长孙科就有筹设航空工程教育的意图:“……高等学府,学科不能限于一个范围。……机械工程最重要的汽车、航空本校都没有,以研究交通的专门学府,而没有这种功课,事实上便欠完备”,此后,上海交大就加紧筹备“航空门专业”和“汽车门专业”,上海著名的《申报》早在1932年9月4日刊登了交通大学与中国航空建设协会联合办“航空工程班”的报道。报道从如何报考、开设科目种类、课程学分、学费等都作了详细的描述。一位上海交大著名校友在百年校庆时写的回忆文章中说,发展到1942年8月,交大以国家的需要为己任,成立了航空系。那时,共有学生116人,中国航空教育家曹鹤荪亲自代理系主任,那时航空系仅有:报废飞机1架、滑翔机1架、发动机3台、机关枪6挺、另有发报机、照相机和各种仪器设备,第二年,学校又成立了风洞实验室、发动机实验室、飞机结构实验室、仪表和无线电实验室、空军机械实验室。学制共为4年。

  自开设航空门到设航空系交大航空学科发展迅速,经过交大严格学习和训练后,一批又一批的航空工程人才源源不断地从这里出去,他们中的一大批人已成为了中国航空航天事业的中坚力量,为中国的航空航天事业发展谱写了一曲又一曲嘹亮的战歌,交通大学不愧是中国最早航空工程人才的摇篮。

交大毕业生成为新中国首批飞机总设计师

  上世纪60年代某一天,中国大地晴空万里,在北方某机场的跑道上停着一架银白色的飞机,只听指挥塔内一声令下,这架标写77424的飞机顺着跑道慢慢滑行,只见它越跑越快,突然间腾空而起,直冲云宵……,过了很长一段时间,飞机在空中作了几个盘旋的动作后,又稳稳地降落到跑道上。顷刻之间,机场上的解放军指战员和科技人员互相拥抱,大家为这架完全由中国人自己设计与制造的“歼八”飞机试飞成功而欢呼雀跃。此刻,有一个带着眼镜,温文尔雅的年轻人在人们的祝贺声中,流下了激动的眼泪!他就是从交通大学机械系“航空门”毕业的学生、新中国首任飞机总设计师、“歼八”飞机的开拓者––黄志千同志。此后,“歼八”飞机获得了国家科技进步特等奖。

  在中国的航空初创时期,像黄志千那样,为中国的飞机设计和制造作出极大贡献的交大校友还有很多。中国科学院院士顾诵芬就是其中之一,1951年,顾诵芬从交大航空工程系毕业、他参加和领导了多种飞机的仿制工作和新飞机的设计,并亲自担任了“歼八”飞机的总设计师,现在,该机型早已装备部队,并成为我国空军和海军航空兵的主战机种。顾诵芬院士在一篇回忆文章中指出:“饮水思源,我要感谢交大的老师对我的帮助和交大教学制度给我的训练,学校严格的工程训练方法和教给我们解决工程问题的处理办法,是我们进行飞机设计的基础,所以说,交大的教育是成功的,一批交大人在我国飞机设计中能做一些工作,应该感谢母校对我们的培养。”

交大人助中国首枚火箭发射成功

  1960年2月19日,上海南汇东海海滨成为了新中国第一个火箭发射场。这一天近午时分,云淡风轻,天气晴朗。只听见“发射”二字刚出自指挥员口,一枚在发射架上的火箭就直射云天,只见火箭吐着烈焰,“飕”的一声不见了踪影,当天傍晚,科技人员在预定的海域把火箭的残骸打捞上来。这一中国首枚火箭发射成功的消息让参与研究的人员欢欣鼓舞,大家奔走相告——中国首枚火箭发射成功了!

  中国首枚火箭的研制成功,上海交大功不可没。王希季,上海交大动力系主任,任设计院总工程师。潘先觉,交大教师任火箭设计主任工程师。上海交大许多应届优秀毕业生也直接参加了研制工作。这一被列为“中华人民共和国航天成就大事”的第一项已载入了中国的航天史册。潘先觉在一篇回忆文章中写道:“中国第一枚火箭是我直接参加设计的,我主管设计动力部分,尤其是喷气推进部分,那时,交大校友、中国航空航天泰斗钱学森要求,中国要研究液氧液氢火箭。他的思想是很先进的,当时,苏联和美国也刚刚开始用这种方法,钱学森要求中国能够‘三足鼎立’。后来我们按照这个意图进行设计,1958年国庆期间,在北京展示设计成果的样图时,毛泽东、刘少奇、周恩来、朱德等中央领导都去看了,中央领导都很感兴趣,并指示:要把它造出来放上天去,才算真本事。在经过上海著名国营大企业参与的会战中,统一设计出图、统一设计实验、统一总调度、统一组织生产、统一发射后,终于取得了成功。”

  不久,中央认为,这批人对航天事业已经有了经验,不宜再回原单位,于是,王希季、潘先觉等被调离了上海交大,他们在以后专门从事的中国航空航天事业中,不断地为中国的航天事业作出新的更大的贡献。

毛泽东对交大师生说:火箭放上天,就算你们从火箭大学和研究院毕业

  中国首枚火箭成功上天的消息传到北京后,中央政治局委员、书记处书记彭真亲临上海参观,接着,聂荣臻元帅也来到上海。当他看了发射记录片之后,提出要看喷气推进实验室,于是,聂总等一行来到位于江湾机场内由交大教师潘先觉负责筹建和主持的实验室。在观看实验过程中,正在做的推进实验很顺利,聂总看后当场祝贺,对以交大20岁左右的学生为主的实验室成员说,“想不到 毛头小伙子也能干出来。”一起陪同参观的交大校友钱学森即席发表了感想:“中国人不比美国人差,我们在美国初期干的时候,也和这差不多,中国人不必自卑”。

  聂帅回京后,毛泽东主席闻悉,在杨尚昆等的陪同下,来上海时专门观看了汇报展出。潘先觉受组织委托向毛主席作了专题汇报。潘先觉回忆:“毛泽东主席对此事颇有兴趣,要求我详细地讲解,他想从中回首我国发展科技的内涵,所以是面对面地,一问一答式地对话了一个小时。其间,我详细介绍了火箭的设计与研制经过,火箭的科技性能,各部组件名称功用和总体的科技参数等等。毛主席问及我的身世,哪个大学毕业之类。当毛主席了解到总工程师和主任工程师都是上海交大的,就又问及上海交大有火车专业,学生会开火车,又问我交大有否火箭专业,现在会放火箭了。他讲,你们能把火箭放上天,就算你们火箭大学和研究院毕业了。因为这是符合他的‘实践出真知’的思想。我当时也同他讲‘实践论’的指导意义,因而他显得特别高兴,接着我们和毛泽东等在火箭前面合影留念。后来当年参加研究的很多交大尖子学生都成为中国航天事业的高工和研究员,有的成为了院士。所以说,上海交大不愧是中国的名牌大学,中国工程师的摇篮!”

交大校友钱学森与中国的导弹研究

  1966年10月27日凌晨,众多工程技术人员聚集在中国某地的导弹发射场,大家屏住呼吸,等待着激动人心时刻的到来,随着指挥所发出点火命令,一瞬间,火光闪,惊雷吼, 我国改进型中程导弹载着中国人自己制造的核弹头,向千里之外的沙漠深处飞去,准确命中目标并成功起爆。这一消息使全世界震惊,同时,这一具有里程碑意义的大事,也使中国人永远记住了一个人的名字––钱学森。

  钱学森,1934年上海交大机械系优秀毕业生。1935年去美国留学,3年后取得博士学位,此后就参与了美国的火箭技术研究,并取得了重大成就,在第二次世界大战结束时,美国空军高度赞扬了钱学森为战争的胜利做出了“巨大的贡献”、“无法估计的贡献”。1949年10月1日,新中国成立后,钱学森想回到祖国,为新中国的建设事业贡献自己的聪明才智,但是,美国方面却竭力阻扰,一位美国海军次长知道此事后,大为震惊,认为:钱学森无论如何在哪里都抵得上5个师,他说:“我宁可枪毙他,也不愿放他回中国。”周恩来总理知道后,非常重视此事,指示中国驻波兰大使王炳南在中美大使级会谈中,据理力争。前后经过长达5年时间的斗争,1955年9月,钱学森终于回到了祖国的怀抱。

  1956年,专门研究导弹的机构––国防部第五研究院成立,钱学森任院长,并亲自对200多名新分进来的大学生授课,讲解导弹理论,与其他一些著名的教授一起,培养了新中国第一批导弹人才,同时,从规划、设计、制造直到发射导弹,钱学森都亲临亲为,使新中国在最短的时间内拥有导弹及核技术,为中国的导弹事业作出了开创性的工作。1989年,江泽民总书记、上海交大校友,在会见他时,把他为中国赢得的荣誉称为“中国人民的骄傲”。

中国卫星上天凝聚着交大人的智慧

  1970年4月24日21时35分,“东方红一号” 人造地球卫星随着“长征一号”运载火箭发动机的轰鸣中离开了发射台。21时48分,星箭分离,卫星入轨。21时50分,国家广播事业局报告,收到中国第一颗卫星播送的“东方红”乐音,声音清晰宏亮,此后,“东方红”乐曲传进千家万户、传遍神州大地。由此,中国开创了航天史上的新纪元,成为继前苏、美、法、日之后,世界上第五个独立研制并成功发射人造地球卫星的国家。

  1996年4月,在上海交大100周年校庆活动座谈会上,一位在中国的航天工业工作多年的老校友动情地说:“是交大校友王希季院士主持、领导研制的中国第一个卫星运载火箭,把交大校友杨嘉墀院士领导和参加的‘东方红一号’人造地球卫星送上天,这是中国人的骄傲,也是全体交大人的骄傲。”

  杨嘉墀,上海交大1941年电机系毕业生,卫星技术专家。作为主要技术负责人之一,他亲自领导并参加了中国第一颗人造卫星姿态控制系统的研制,为中国人造卫星从学术准备阶段转入研制阶段作出了极大贡献。在“东方红”一号卫星即将升空时,他又预先开展了返回式卫星三轴姿态控制系统的研究,提出了一系列具有创新性的方案,有些方案在国际上都属首次。自1975年至1987年,我国先后成功发射了10颗返回式卫星,都是采用了这种三轴稳定姿态控制系统,其性能良好,从未发生故障。1986年,返回式卫星获得了国家科技进步特等奖。1980年以后,杨嘉墀又担任了“实验二号”卫星的总设计师,参加了“一箭三星”飞行试验的全过程;他曾进行过大量的故障分析;为解决许多关键性技术问题,提出了极为有益的建议。由此可见,交大人从卫星运载火箭到卫星的研制上天都付出了智慧和劳动。中国卫星的发展史上将永远铭刻上他们的名字。

致远篇

上海交大加入中国大型飞机工程研制项目

  2005年12月20日,上海交大党委书记马德秀与中国航空工业第一集团常务副总经理杨育中的手紧紧地握在一起。这是双方签定全面合作协议后的一次握手。这一握手,标志着新成立的上海交大空天科学技术研究院将向国产大型飞机研究领域迈出重要一步。

  上海交大与中国一航的合作涉及到复合材料、结构强度、机载技术、数字化制造、概念设计、样机研制、人才培养等各个方面。

  国产大型飞机工程研制项目是国家“十一五”期间,实现民用飞机初步产业化的一个宏伟计划。这一消息一经发布,曾迅速在平面媒体和网络媒体引起波澜,英国媒体报道称,“中国开始对波音和空中客车在全球航空工业的优势发起了直接挑战”。

  在这场全球性的空中市场的争夺中,上海交大已开始从多方面作准备,一批中国最具权威的航空航天的院士、专家、学者已经成为了上海交大空天院的战略专家,在他们之中就有很多是上海交大的著名校友。

  目前,一项为中国民用飞机从设计到制造的宏伟蓝图正在描绘,上海交大人在过去为中国的航空航天事业作出重大贡献的基础上,将与中国一航和其他航空单位强强合作,在上海这座日益引起世界各国关注的城市,打造出一个中国自己的大型民用飞机研发和产业基地,为上海早日成为世界级航空枢纽,为中国早日成为航空大国和航空强国再立功勋。

上海交大参与中欧伽利略国际合作计划

  2005年3月17日,在上海微小卫星工程中心的一间大会议室里,坐满了来自上海市科委、上海交大、上海创业投资公司、上海微小卫星工程中心、中国航空无线电电子研究所、上海天文台的领导们,大家为了一个共同的目标走到了一起,那就是,依靠各自的科研优势,共同出资成立“上海伽利略导航有限公司”。这次会议持续了很长时间,这次会议为不久成立的公司全面规划了今后的发展方向和经营范围,并将以伽利略计划为契机,整合上海导航领域的优势力量,力争在3––5年内成为上海乃至长江三角地区导航领域的领军企业。

  目前全世界使用的全球卫星导航定位系统主要是美国的GPS系统,欧洲为有自己的卫星导航定位系统,于是牵头组织实施了“伽利略”计划。

  “伽利略”计划是一种中高度圆轨道卫星定位系统。该系统的建立将于2007年底之前完成,2008年投入使用,总共发射30颗卫星,还有2个地面控制中心。2003年9月和2004年10月,欧盟和中国分别草签了中国参与“伽利略”计划的政府协议和技术合作协议。此项目具有极高经济价值和战略意义,将改变惟有GPS全球卫星导航系统的格局。

  中欧“伽利略”国际合作计划是迄今为止中国最大的国际科技合作项目。上海交大等单位共同出资成立的“上海伽利略导航有限公司”有了直接参与中欧伽利略国际合作计划的机会,将为欧盟成员国和中国的公路、铁路、空中和海洋运输甚至徒步旅行者有保障地提供精度为1米的定位导航服务,并作出各自的贡献。上海交大将在学科建设、人才培养以及核心与共性技术攻关等方面,为该计划提供支持。

上海交大全面涉足近空间领域

  当人们坐在飞机上天时,其高度不会超过20公里,当卫星绕地球旋转时,其高度总会在100公里以上。那么在20公里至100公里之间的范围内,就成为了一个几乎无人涉足的“处女地”——近空间领域。这一领域目前已经成为了许多发达国家争相开发和研究的领地,其作用,可源源不断地、快速获取对地观测数据,并与天基、航空和地面系统构成一体化全球观测体系,将对国家的经济建设、国防建设发挥重要作用。

  上海交大,这所曾为新中国的航空航天事业作出过重大贡献的国家重点大学,自然不会放弃对这一领域的研究与开发,早在1996年,就开始了从事这方面的先期研究工作,他们正一如既往地瞄准世界科技最前沿,在中国的近空间观测系统中作出交大人应有的贡献。

  2005年5月,上海交大空天院已参与了国家中长期科技发展规划重大专项“高分辨率对地观测系统”的论证工作,并承担了“近空间观测系统”的论证,汇聚国内多家单位50余位专家的智慧,完成了项目论证报告、立项建议书和概念设计,现在正在接受国家级评审。目前上海交大空天院正全力以赴,策划如何使交大在项目实施中为国家作出更大的贡献,为中国抢占国际“近空间科学技术”战略制高点,发挥上海交大的重要作用。相信上海交大也会像以往在中国的航空航天领域所作出的成绩那样,在近空间领域闯出一片崭新的天地。

花絮篇

交大校园草坪停放军用巨型运输机

  日本投降后不久,上海交大校园里停放的一架大型军用运输机迎来了众多观看的师生和市民。这架飞机是日本制造的,它庞大的机身让没有近距离见到过飞机的人们惊叹不已。此机于日本投降前一个月飞到我国,它没有执行任何运输任务,倒是执行了一次日军向我军接洽投降事宜的飞行。1945年8月21日,日本投降代表、驻华日军副参谋长今井武夫受命乘坐此机,飞往湖南芷江中国陆军总司令部驻地洽降,完成了日军投降的准备工作。为了便于逃避空中攻击,运输机被漆成黑色。今井武夫在他的回忆录中曾写到:“它饱经战争苦难,不仅漆皮脱落斑驳,而且满布弹痕,越看越觉寒酸,实在也是万不得已。”这是日本军国主义战败时精疲力竭的具体写照,这架飞机也由此见证了日军覆亡过程。此机是当时世界上比较先进的机种,经我国接收以后,一直用于飞行,直到捐给交大为止时,它还是处在可飞行状态下,因此,它是航空系作为教学实习的难得设备。到1947年,交大除了上述巨型运输机外,还有教练机1架,驱逐机3架,发动机10余台,这些教育设备除了用于教育实验外,已经成为了上海交大校园的一景。

交大人在美国造飞机

  1943年,一架A26型战斗、轰炸两用机在美国旧金山机场呼啸而起,引来了无数中国侨民的阵阵欢呼声。这是由上海交大1939年航空系第三届毕业生胡声球等在美国主持制造的第一架中国战斗机。

  那时,中国国内战火纷飞,全国军民正在为抗日战争的最后胜利而浴血奋战。为了中国的正义事业,很多国外的侨民和有识之士纷纷捐款用于购买枪炮,以支持中国的抗日战争。胡声球等一批在美国的中国知识分子也纷纷参与到这场爱国行动中来,他们在一批友人的帮助下,在旧金山创办了由上千人组成的“中国飞机制造厂”,大家凭着满腔热情,靠智慧与勤劳,每年生产出的飞机多达1800多架,这些飞机大多用于战场,为夺取反法西斯战争和中国抗战的最后胜利立下了汗马功劳。胡声球等交大人在美国造飞机的故事,通过世界有关媒体成为了美谈,并流传至今。

上海交大参与国际空间站项目

  2002年,9月、11月,诺贝尔物理学奖获得者丁肇中博士在短短的两个月内二次来到上海交大,引起了各方的关注,他除了在交大作学术报告以外,还有一件更重要的事情,就是在国际空间站大型科研项目––阿尔法磁谱仪(AMS)的国际合作中,希望上海交大能够参与。上海交大是他父亲的母校,对他来说有着一份特殊的感情。经过双方多次的交流与研讨,进一步加深了了解,并最终签署了“AMS项目合作会谈备忘录”。

  这是一项具有广泛影响的国际合作项目,是用于探测宇宙中的暗物质和反物质,并研究这种物质的存在形式,以求进一步探索宇宙的奥秘。参与该项合作研究的包括美国、俄罗斯、意大利、中国、日本等16个国家和地区的研究人员。此后,上海交大即选拔、组织与集成相关学科人员,成立了专门研究机构,并立刻开展包括超导磁铁控制系统,AMS在空间站上各种探测器的控制系统等方面的研究工作,该项目已被各大媒体广泛报道。

神六返回采用交大数字电视技术

  2005年10月17日4时33分,神舟六号返回舱在人们的翘首以待中,在内蒙古成功着陆。而在这返回地面时的搜救实时电视监视系统中,人们都能够清晰地看到全过程。这是我国首次采用的一项数字电视技术。该系统技术采用的是上海交大自主研发的ADTB-T高级数字电视地面传输技术,用于从直升机到地面的高速超视距无线数字电视传输。在返回舱预定降落范围上空,高速飞行的直升机拍下返回舱从降落伞打开到着陆的整个过程,经过基于ADTB-T技术的传输通道将画面清晰、实时、流畅地回传给地面指挥控制中心和着陆区的搜救车队及人员,有效配合了空中和地面搜救行动的开展。此后,前线有关部门纷纷发来贺电,对上海交大再一次为中国的航空航天事业所作出的贡献表示敬意和祝贺。

交大110周年校庆专题 —— 交大功勋 #3

上海交大与中国船舶海洋工程

交大造船系英才遍神州

  现在上海交通大学的船舶及海洋工程系的前身是交通大学造船系,1943年6月创建于重庆交通大学。1978年扩展为船舶及海洋工程系并建立了船舶及海洋工程研究所。第一代系主任是造船界一代宗师叶在馥先生,著名老一辈造船专家杨仁杰、辛一心、王公衡、张文治、王荣瑸、杨俊生、杨槱等都任过教。经过几代人的奋斗,现已发展成为船舶海洋工程领域内学科齐全、实验设备完备、师资力量雄厚、在国内外享有盛誉的教学、科研基地。

  63年来交大培养的船舶与海洋工程方面的高级技术人才分布在造船、航运、船检、渔业、海洋工程、海军各部门,他们继承和发扬了母校的治学严谨、创业敬业精神,在船舶和海洋工程领域做出了卓越成就,为我国经济的发展做出了重要贡献。例如中国船舶工业总公司连续三届的最高领导胡传治、张寿、王荣生等总经理。中国科学院院士、国家科技进步特等奖获得者“远望号”综合测量船首任总设计师许学彦则是交大造船系1948届毕业生,中国工程院院士、获国家科技进步特等奖的我国导弹核潜艇首任总设计师、导弹水下发射总指挥黄旭华是交大造船系1949届毕业生,“勘探三号”半潜式钻井平台主任设计师之一、并创造浮力顶升法进行水上合拢新工艺、获得国家自然科学发明二等奖的祝源钧是交大造船系1948届毕业生。获国家科技进步特等奖“向阳红10号”远洋调查船的施工设计主任设计师卢在是交大造船系1953届毕业生。我国导弹核潜艇重要试验主要负责人、1987年7月由邓小平、杨尚昆等中央首长邀请赴北戴河疗养的全国14位有突出贡献的中青年技术专家中,由船舶工业部门派出的唯一代表许俊烈总工程师是交大造船系1958届毕业生。可以说,当代中国的船舶工业和海洋工程领域中的每一个重大成就,都凝聚着交大造船系毕业生的智慧和汗水,他们将交大起点高、基础厚、要求严、重实践的优良传统带到了社会,领导了本行业的新潮流,由于校友的这些业绩,交大的造船系被誉为我国造船专家的摇篮是当之无愧的。

  现在上海交通大学的船舶及海洋工程系的前身是交通大学造船系,1943年6月创建于重庆交通大学。1978年扩展为船舶及海洋工程系并建立了船舶及海洋工程研究所。第一代系主任是造船界一代宗师叶在馥先生,著名老一辈造船专家杨仁杰、辛一心、王公衡、张文治、王荣瑸、杨俊生、杨槱等都任过教。经过几代人的奋斗,现已发展成为船舶海洋工程领域内学科齐全、实验设备完备、师资力量雄厚、在国内外享有盛誉的教学、科研基地。   63年来交大培养的船舶与海洋工程方面的高级技术人才分布在造船、航运、船检、渔业、海洋工程、海军各部门,他们继承和发扬了母校的治学严谨、创业敬业精神,在船舶和海洋工程领域做出了卓越成就,为我国经济的发展做出了重要贡献。例如中国船舶工业总公司连续三届的最高领导胡传治、张寿、王荣生等总经理。中国科学院院士、国家科技进步特等奖获得者“远望号”综合测量船首任总设计师许学彦则是交大造船系1948届毕业生,中国工程院院士、获国家科技进步特等奖的我国导弹核潜艇首任总设计师、导弹水下发射总指挥黄旭华是交大造船系1949届毕业生,“勘探三号”半潜式钻井平台主任设计师之一、并创造浮力顶升法进行水上合拢新工艺、获得国家自然科学发明二等奖的祝源钧是交大造船系1948届毕业生。获国家科技进步特等奖“向阳红10号”远洋调查船的施工设计主任设计师卢在是交大造船系1953届毕业生。我国导弹核潜艇重要试验主要负责人、1987年7月由邓小平、杨尚昆等中央首长邀请赴北戴河疗养的全国14位有突出贡献的中青年技术专家中,由船舶工业部门派出的唯一代表许俊烈总工程师是交大造船系1958届毕业生。可以说,当代中国的船舶工业和海洋工程领域中的每一个重大成就,都凝聚着交大造船系毕业生的智慧和汗水,他们将交大起点高、基础厚、要求严、重实践的优良传统带到了社会,领导了本行业的新潮流,由于校友的这些业绩,交大的造船系被誉为我国造船专家的摇篮是当之无愧的。

黄旭华和中国核潜艇

  “自从有了核潜艇,霸权主义就再也不敢小觑我们。”中国核潜艇总设计师黄旭华院士把核潜艇的重要性描绘得淋漓尽致。

  1949年黄旭华从上海交通大学造船系船舶工程专业毕业后,开始了他的舰船研制生涯。历任某研究所副总工程师、副所长、所长。参加了核潜艇的探索和研制。

  核潜艇是以核反应堆为动力的潜艇,它集海底核电站、海底导弹发射场及海底城市于一体,具有很好的隐蔽性和极强的攻击能力。因为核潜艇具有极其重要的特殊作用,所以很多发达国家都在研制。我国是继美国、前苏联、英、法后第五个研制成功核潜艇的国家。1949年毕业于交通大学造船工程系、曾任核潜艇研究所所长的黄旭华担任了中国第一艘核潜艇的总设计师,被誉为中国“核潜艇之父”。

  黄旭华1926年出生在广东。中学毕业之后,眼见中国满目疮痍的黄旭华放弃了学医继承父业的念头,决心学习航空或造船走科技报国之路,不久,他以优异的成绩考进了上海交大造船系。“在交大我参加了党的外围组织山茶社,后成为该社的负责人,积极从事抗日救亡的学生运动和文艺宣传活动,同时秘密地学习很多进步书籍,思想豁然开朗。后在地下党组织的教育引导下我加入了中国共产党,从此之后,自己的前途和国家的命运就紧密地联系在一起了。”

  50年代末,中央决定发展核潜艇。希望苏联帮助的愿望被拒绝之后。毛主席说了一句至今仍为核潜艇工作者所津津乐道的话:“核潜艇,一万年也要搞出来!”为此中国走上了独立自主研制核潜艇的征途,同时决定了黄旭华走向隐姓埋名研制核潜艇的人生道路。

  这是一项从无到有的事业,黄旭华和战友们一起在一张白纸上开始了艰难的创业,克服重重困难,完成了研制任务,我国第一艘鱼雷核潜艇和第一艘导弹核潜艇相继正式交付海军使用。至此,中国海军的武器装备有了一个质的飞跃,国防实力显著增强了。而这上面,又凝聚了多少黄旭华这样为代表的交大人的智慧和精神。

赫赫有名水下机器人家族

  上海交大的水下机器人赫赫有名,创造了无数国内第一。

  1982年,朱继懋、顾云冠等人同沈阳自动化所合作,历经三年研制出中国第一台海洋机器人“海人1号”并在波涛汹涌的南海一次试车成功。这位可深潜200米的“海人”,体重2.2吨,外形尺寸3.1×1. 5×1.9米,带两部微光电视系统、一架照相机、一个六功能的机械手、四套液压驱动推进器,可以在海中自由活动并进行观察和作业。

  “交海1号”是受海河水利委员会委托研制的小型遥控潜水探测机器人,体重37公斤,潜深60米,主要用于对水库、水具、水下闸门及其它水下物体进行观察和监听。

  “SJTU-40”、“SJTU-10”是同加拿大合作研制成功的一对“孪生兄弟”,以防锈铝为骨架,装备有先进的数字深度仪、数字式罗径、定位声纳、微光电视和微机“头脑”等。

  “SJT-5”是超轻型水下观测机器人,体重仅12公斤、身高58公分。四个电动推进器使它在水中灵活运动。

  1995年6月,潜深6000米的深海观测机器人“ST-6000”在上海交大深水池试验成功。9月30日,“ST-6000”潜入蓝色的大海。在5200米的洋底,显示出清晰的锰结核图像。“奋斗几十年,让中国的机器人走向世界。”交大人的誓言写在了浩瀚的大海。

海洋工程国家重点实验室

  早在20世纪50年代,交大造船系已勾画了建立船模试验池、空泡水筒及耐波性水池组成的船舶流体力学领域基本配套的实验室群体。这是一个十分庞大的计划。

  在我国近代造船史上,中国拥有的第一座船模试验池是交大船舶制造系于1953年初建成的重力式船模试验池;中国拥有第一座现代化双轨拖曳式船模试验池也是交大船舶制造系于1958年建成的船模试验池。它对交大乃至全国开展船模试验研究的带头促进作用可说是不言而喻,这从一个侧面也反映了交大敢为人先的精神风貌。

  船模试验池建成,马上开展了国家重大科研项目的试验研究。大运河断面的系列试验研究,长江船型的系列试验研究以及有关的舰船都在这里进行。

  紧接着,另一个重要的实验室––空泡水筒于1960年开始筹建。但是,由于受到文革的影响,交大人经过坚忍不拔的努力,耗时17年,终于在1977年,空泡水筒试验室建成。实验室承担了多项舰船螺旋桨空泡性能及噪声性能的试验研究项目。

  进入80年代,为了适应我国海洋工程事业发展的需要,特别是海底矿藏、海洋石油和天然气开发的需要以及培养海洋工程高级科技人材的需要,国家计委和教育部于1984年酝酿筹建海洋工程国家重点实验室。国家重点实验室是国家队,在人才培养和科研水平上必须代表国家水平。经过一年的评议和论证,最终,批准在上海交通大学建造海洋工程国家重点实验室。

  该实验室的主体设施海洋工程水池设施先进、功能齐全,总体上达到国际先进水平,加之合理的布局和严谨的科学管理,成为交大的一个亮点。访问上海交通大学的各国政要,如日本天皇、皇后,加拿大总督,新加坡总统,国内外社会知名人士和科学技术专家都到海洋工程水池参观访问。他们饶有兴趣地看到海上狂风巨浪在水池中的模拟再现,海洋平台模型在严酷环境下的剧烈运动,无不啧啧称奇,盛赞交通大学建成如此规模的先进实验室。

  实验室的其他组成部分还有船模拖曳水池、空泡水筒、结构力学实验室、水下工程水池和操纵性实验室等。

寻找亿吨油田的秘密武器

  一枚中国邮票,方寸的画面上一座海洋钻井平台矗立海中,平台上写着“胜利二号”。“胜利二号”钻井平台是为我国沿海海滩和极浅海区石油钻探开发的世界上第一艘能够自行行走的钻井平台,由胜利油田和上海交通大学联合研究设计、青岛北海船厂施工建造,它是海洋工程史上的创举,也是我国寻找亿吨大油田的“秘密武器”。

  “胜利二号”钻井平台的突出特点是能够在水深低于5米的极浅海滩和潮间带地区自行行走,以便在作业区自行达到预定的井位。19 82年5月胜利油田的科技人员,在调查研究的基础上,提出了“极浅海座底式步行钻井平台”的设想,同年9月由上海交通大学和胜利油田组成联合研究设计组,联合攻关,解决了一系列重大技术难关,在取得实地模型试验成功之后,1986年初完成了全部设计任务。1986年3月开始在北海船厂建造,1988年9月19日胜利下水。经过4年的生产使用,至1992年8月已经钻井9口,进尺23579.42米,其中经历了强台风的考验,与其他平台一起在极浅海找到了上亿吨储量的大油田,为我国石油工业的发展做出了巨大贡献。1992年9月,国家科委在胜利油田组织并通过了技术鉴定,来自全国的专家、学者一致认为:“胜利二号”极浅海座底式步行钻井平台(钻井船)为国际首创。

  中国专利局于1990年10月24日正式授予设计组发明专利权。在第二届国际专利及新产品展览会上这一成果获金奖及中国专利金奖。19 92年上海市首届科技博览会上获得金奖,并获得石油天然气总公司科技进步一等奖、国家科技发明二等奖、1993年1月被评为1992年十大全国科技成就之一。

 交大与中国老一辈造船专家

  1943年夏,交通大学宣布成立造船工程系,隶属工学院,聘请叶在馥为造船工程系系主任,同时抽调机械工程系教授杨仁杰协助叶在馥负责接管、新生招考并规划系务等创建工作。在叶在馥、杨仁杰、王公衡及辛一心教授等苦心经营下,延聘了多名国内的著名学者任教,极一时之盛。他们是我国早期的造船专家,也是交大造船工程系的开创者,为培养我国的造船高级人才辛勤执教。

叶在馥(1888––1957

  1888年出生于广州。15岁考入广东黄埔水师学堂驾驶班,肄业后,派往北洋舰队“通济”练习舰实习。1909年,受试录用后随萨镇冰上将赴英国留学,考入格拉斯哥大学造船系。1914年调往美国纽伦敦监造潜水艇。1915年考入美国麻省理工学院军舰研究院。1917年毕业回国。1925年至1937年任江南造船所主任工程师。负责完成建造大小船舶299艘。1943年夏,任交通大学造船系主任。1957年患脑溢血不幸与世长辞,享年70岁。

  叶先生一生从事船舶设计,尤其是创建川江船的设计事迹最为突出。他设计的新型川江船“江南”号成为我国第一艘全年可航行于川江的客货轮船。此外,叶先生还为我国造船界培养了大批技术人才。

杨仁杰(1905––1992

  江苏海门县人。1923年考入交大机械工程系。1926年毕业留校。1937年获得纽卡斯尔杜伦大学皇家学院造船工程系造船硕士学位。后又进入英国格林威治皇家海军学院攻读造舰工程。1938年在香港九龙黄浦船厂出任工程师,从事船舶设计工作,1942年任交通大学机械工程系教授。1943年协助叶在馥先生,管理交通大学造船工程系,并教授课程。建国后,从事潜艇及深潜器方面国外文献的摘编工作,为交大造船系水下工程研究所编写了许多有价值的参考资料。

王公衡(1906––1987

  山东潍坊人。1931年毕业于唐山交通大学土木工程系。1933年留学英国,1936年获得英国格拉斯哥大学造船系荣誉学士学位,1938年毕业于英国格林威治皇家海军学院造舰系。1943年与叶在馥、杨仁杰一起在交通大学创建我国第一个造船系。1946年任上海交通大学教授。1954-1959年在上海交大主持筹建了我国第一座双轨拖曳式船模试验池。

辛一心(1912––1957

  1930年考入交通大学电机工程学院电讯系。1936年留英,1938年获得纽卡斯尔杜伦大学皇家学院造船系造船硕士学位。后进入英国格林威治皇家海军学院攻读造舰工程,两年间学习成绩名列第一。1944年开始担任交通大学造船工程系教授。1948年创办《中国造船》杂志。解放后建造我国第一个船模试验池,并兼任研究所所长。辛一心在上海交大担任教授13年,讲授近10门课程,为培养我国的造船技术人才作出了杰出的贡献。

杨俊生(1890––1982

  杨俊生是我国著名的造船专家。1906年赴日留学,1920年毕业于日本东京帝国大学船舶工学科,曾任日本三菱长崎造船厂工程师兼三菱工业学校教授。1924年回国,1926年创办中华造船厂。抗战期间,蓄须念佛,拒绝日本占领军的利诱。抗战胜利之后,担任了中国造船工程学会第一届理事长,与辛一心教授等共同制定《中国钢船规范草案》。同时兼任交通大学造船工程系教授,讲授特种舰船和船舶设备等课程。建国后,任上海交通大学造船系系主任。

王荣瑸(1903––1989

  中国造船工程学会的创始人之一,我国造船界的老前辈和著名专家。1925年毕业于马尾海军飞潜学校。1929年留学英国曼彻斯特工学院内燃机专业。30年代赴德国考察潜艇制造。建国前,先后在江南造船所、湖南常德海军水雷制造所等任职,并兼任上海交通大学教授。1944年赴美,在美国康乃尔大学研究舰用柴油机。建国后,被任命为江南造船厂首任总工程师,主持多项重点工程的研制工作,组织领导我国第一批潜艇的建造以及我国第一艘万吨级远洋货船“东风”号等大型船舶的建造工作。

张文治(1906––1984

  造船设计专家。北洋大学机械工程系毕业。1935年赴英国纽卡斯尔杜伦大学皇家学院造船系学习,获硕士学位,1937年赴德国丹泽大学学习潜艇、军舰制造。1939年回国,1942年兼任交通大学造船系教授。50年代,我国造船工业还十分薄弱,他先后主持设计多种客货轮、货轮、拖轮,技术先进,多有创新,为我国年轻的造船工业开创新局面作出了重要贡献。 

方文均(1911––2002

  1934年毕业于交通大学电机系。1948年获得美国密歇根大学研究院造船工程硕士学位,后任美国造船公司罗兰船厂、英高尔船厂设计师。1950年回国,历任第一机械工业部船舶工业管理局船舶试验室主任,中国船舶科学研究所副所长,中国船舶科学研究中心技术顾问,兼任交通大学造船工程系教授。50年代在上海主持设计、建造我国第一座单轨拖曳式船模试验水池及空泡水筒。50年代末,积极支持和促进上海交通大学船舶制造系设置船舶结构力学和船舶流体力学两个专业,培养我国船舶力学专门人才。并担任《中国造船》杂志主编近40年。对推动和发展我国船舶力学研究工作作出了重要贡献。

杨槱(1917––

  中科院院士。1935年赴英国留学,考入格拉斯哥大学造船系,19 40年毕业获得荣誉学士学位。1944年作为中国海军造船人员赴美国学习考察。杨槱历任上海交通大学教授、系主任、教务长等职,并担任船舶及海洋工程研究所所长。杨槱还是我国造船科技发展史研究的奠基者。他倡导和号召造船界应该重视对我国造船史的研究,进而做到古为今用,总结和汲取历史经验和教训,以加速当代中国船舶工业的发展。他身体力行,亲自撰写了多部中国船舶史方面的著作。

顾懋祥(1923––1996)

  著名的船舶水动力学专家,1949年获美国密歇根大学造船与轮机工程专业硕士学位,1950年回国,在上海交通大学造船系任教,1952年调至哈尔滨军事工程学院,1979年任中国船舶科学研究中心所长,先后主持我国第一艘气垫艇等一批军用水翼艇的研制,历任国际船模试验水池会议(ITTC)耐波性技术委员会、海洋工程技术委员会及ITTC顾问委员会委员。

  顾懋祥先后主持研究国家重大科研项目近百项。其中,在我国率先开展现代化新船型的研究,主持研制成功世界上第一艘气垫船及我国第一艘单水翼艇;最早用实验保证了国际上无舱盖集装箱船的诞生。倡导并组织了我国海洋浮式系统、海上平台管节点的研究,最早把“人工神经网络”应用于船舶运动技术,为我国船舶工程发展作出了重要贡献。

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