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海军工程大学陈林根教授的“敢”字精神

2009-07-19 12:26:15 来源: 互联网  文字大小:   [举报] 已有评论(0)

欧美5家国际期刊社,近日不约而同地邀请一名中国的青年教员担任主编或编委。这位年轻教员,先后在纽约出版专著两部,在欧美国际期刊发表学术论文260多篇,460篇次被国际三大检索收录,1700多篇次被国内外学者引用。



他——就是海军工程大学博士生导师陈林根。



面对学术权威



敢于说“您的专著有错”



学问始于质疑。陈林根,具有初生牛犊不畏虎,勇于挑战学术权威的胆识。近年来,陈林根在与国内外学者开展的学术交流中,及时发现并订正了“不可逆循环模型”等研究方向的20多处错误,纠正了由欧洲科学家创立、国际上沿用了100多年的“布雷顿循环经典分析结论”的错误。



国际热科学领域著名的权威学者、美国杜克大学教授伯杰,经过22年学术研究积淀,结集出版了《熵产生最小化》专著。出于对陈林根,这位多年学术朋友的高度信任,伯杰特意寄来一本,并在其认为最具创新价值的流体流动装置部分,夹上一张纸条,上面写着:“请陈林根教授沿着我创建的这个方向继续作深入研究。”



收到专著和纸条,陈林根感到异常兴奋。因为他清楚,伯杰是美国机械工程师学会热力学奖的多届得主,国际热科学界最权威的学者之一,先后出版了9本专著,发表了400多篇学术论文,一直担任该方向国际学术会议主席和《国际传热传质杂志》等多种欧美有重大影响的学术刊物主编和编委。伯杰的论文著作,一直被国内外同行们引用,具有领先的学习参考和应用价值。他本人是国际学术界各学科中论文被引用最多的前100名学者之一。



多年来,陈林根长期研读伯杰教授的论文著作,通过信件和论文交流,不同年龄、不同肤色、不同国籍的两个人成了彼此信任的朋友。伯杰从陈林根寄去的大量论文中发现,陈林根学术研究功底深厚,很多研究已达到本学科前沿水平,并在该方向独树一帜地开拓出新的研究领域。这次特意给陈林根寄来自己的专著,目的是引导陈林根沿着他的方向研究下去,以扩大本方向的研究成果。



陈林根挑灯研读伯杰的专著,发现伯杰的研究成果涉及多门交叉学科的新知识,有不少独到的新思想。当陈林根做进一步的研究时,意外地发现伯杰的某些重要观点不正确。



开始,陈林根不敢相信自己的判断。经过多次反复论证,确认伯杰提出的“非线性流量压差关系下,流体流动的最大功率输出及相应效率”有重大错误。



科学没有国界。陈林根很快给大洋彼岸的伯杰去信,明确提出专著中的错误,随信附着陈林根简洁的推导方法和论证结果。



在以往的通信往来中,伯杰教授是最讲时间效率的,一般收到信后马上回信。这一次,他却破例拖了两个月才回信答复。



面对中国青年教授在学术研究上有理有据的挑战,伯杰在信中十分婉转地说:“陈教授的推导过程简单明了,推导结果似乎是正确的。看来,我在专著中建立的公式和结论应当用陈教授的方法和结论来替代。”伯杰在信中还主动建议陈林根将该研究成果写成论文,由他推荐到有关权威学术刊物发表。



通过这次直接的学术交锋,两双不同国籍的手握得更紧。后来,伯杰在另一本专著修订再版时,删除了由陈林根指正的章节。而陈林根的那篇论文在国外发表时,专门在文末附言,对伯杰教授的信任和支持表示感谢。



与伯杰教授的学术交往,只是陈林根与众多国外名家交流的一段佳话。1994年上半年,陈林根在著名的《美国应用物理学报》上偶尔发现了一篇研究导热规律对热机性能影响的论文,对于那篇论文的内容,陈林根是那么的熟悉。因为早在五六年前陈林根就已经完成了这方面的研究,并在1989年的全国工程热物理年会上宣读了自己的论文。



这个发现让陈林根兴奋不已,他对自己的研究有了一个新的认识,仿佛找到了异国的知音;但又让他陷入深思:埋头搞研究固然可贵,但是如果不让国际同行了解自己在想什么,在做什么,自己不主动去与他们交流,取长补短,那自己的研究事业就会越来越受到局限。



在学校的支持下,陈林根勇敢地走向了国际学术舞台。1994年10月,陈林根将自己的论文《联合制冷循环的热力学优化》寄给英国出版的《国际能量杂志》。没有想到的是,他第一次投向国外的论文,就被专家慧眼相中。那家杂志的主编从收到稿件到向陈林根发出录用通知,仅仅只有18天时间。



陈林根这一发便不可收拾。到1998年,短短4年多时间,他相继在国际学术刊物上发表论文100多篇。频频露面的陈林根,引起了国际学术界关注。1998年下半年,著名的《国际非平衡热力学》杂志主动约请陈林根撰写综述文章,国际上有100多篇文章引用了陈林根的观点。此后,美国、法国俄罗斯、加拿大等国家的同行,纷纷邀请陈林根开展合作研究。他通过自己的努力,展示了中国科技工作者的实力,并把中国热力学界的声音传播到了国际舞台上。



面对新领域研究空白



敢于说“我来探索”



从海军工程大学毕业,留校任教的陈林根一直专注于舰用蒸汽动力专业的研究,学校也把他作为青年骨干教员来培养。



一次偶然的机会,孙丰瑞教授让陈林根帮助复印一组工程热物理专业资料。没想到,陈林根从此和“有限时间热力学”这一新兴的学科分支结下了不解之缘。



好学而又细心的陈林根,复印完资料后给自己留了一套。研读完手头的资料,他觉得还不解渴,又找孙教授找来更多的资料学习。不知不觉间,陈林根对“有限时间热力学”产生了浓厚的兴趣,他对这个新的领域一下子“冒出”了很多想法。



领导和同事提醒他,蒸汽动力是学校的主干专业之一,而他已到了出成果的时候。放弃已有的成就,跨入新的专业领域,陈林根很清楚面临的困难和风险有多大,但以他的性格,又无法抵御探索未知科学领域的“诱惑”。



除了完成原来的教学任务,他所有能够利用的时间,都被学习排得满满的。图书馆每天闭馆清场,最后一个被“请”出去的大都是陈林根。陈林根夜里常常工作到凌晨两三点钟,躺在床上还在思考问题。



天道酬勤。陈林根很快走到了“有限时间热力学”科研的前沿,他在这个科研的“富矿”里挥洒汗水和才智,取得了一项又一项成果。他利用非平衡热力学和有限时间热力学相结合的方法,在国内率先研究了包括热电发电机、热电制冷机在内的一批直接能量转换装置的最优性能,系统分析掌握了这些装置的不可逆性来源、参数的设计优域和最优运行工况,科学地确定了太阳能热机、制冷机和热泵的最优集热器温度,为新一代能量转换装置的最优化设计提供了可靠的依据,得到中外著名物理学家的验证认可。



他在国内首次将传统的有限时间热力学,扩展到包括生物和生命工程在内的广泛研究领域,先后对动植物的生命过程和新陈代谢过程开展系统的应用研究,并取得重大突破,其成果被越来越多的同行们所引用。



他在国内第一个利用现代热力学原理,研究“化学发动机”的性能分析和优化,相继在国内外发表有重要价值的学术论文和研究报告10多篇,其中6篇被国外学者引用。陈林根从全新的视角,加深了人们对化学反应过程中热动力学机制的认识。



他率先将自然组织的构形理论引入国内学术界,多篇相关研究成果被《中国科学》全文刊登。



跨入新世纪,陈林根又把有限时间热力学与量子力学理论相结合,研究了量子热力学循环的最优特性,相关研究成果被美国《化学物理学报》、《物理评论》、《应用物理学报》等刊物发表,体现了这种交叉研究的活力。



类比是陈林根在科学研究中运用娴熟的重要方法。一般的热力发动机是依靠温差传热,对外作出功率;化学反应器是凭借化学势差传质,对外输出功率;经济活动则是价格差驱动物流,收获利润。这看似不相关的现象,在陈林根眼里有了共同的规律。运用类比研究的方法,陈林根进行了大量的类比研究,先后发表70多篇有影响的论文,建立了“广义热力学优化理论”,为存在广义势差的各种过程和装置的性能分析、优化提供了理论基础。



“移植”又是一种科学研究的手段。早期的理论物理学专家们注重物理模型的简明,所获结果简洁,欣赏“简单就是美”。当陈林根把这种物理学家的思维方法引入实际工程循环和装置分析与优化中时,发现了“回热影响闭式燃气轮机循环功率”这一不同于百余年来传统结论的新现象。



面对理论向应用转化



敢于说“我来试试”



陈林根是一个军人,他深知自己的职责就是要瞄准军事科技的前沿攻坚闯关,就是要站在“打得赢”的高度为提高部队战斗力作贡献。他从事的大多是工程理论及应用方面的研究,他始终心系部队新装备的发展,努力使自己研究的课题能为提高部队战斗力提供技术保障和支撑。



如何使现代热力学基础理论研究向工程应用领域延伸,一直是中外学者关注的话题,也是众多著名工程热物理专家矢志攻关的世界性难题。



多年从事海军舰艇动力装备教学实践,使陈林根具有熟悉工程应用的优势,这是大多数物理学家所不具备的。他以军队科技工作者强烈的使命感,立志架起一座基础理论通向工程应用的桥梁。



陈林根对实际工程装置的有限时间热力学分析进行了全面、系统的研究。将理论方法应用于实际工程循环,成功地分析了蒸汽动力装置、蒸汽压缩式制冷、空调装置、实际简单和实际回热式燃气轮机装置、实际简单和实际回热式空气制冷和热泵装置的最优性能……



成绩面前,陈林根感到的是更加强烈的责任意识。已经是教授的他,出人意料地主动要求到舰艇部队代职,作为机电部门领导全程参加某新型战舰的接装任务。



数以千计的图纸、资料,他夜以继日地阅读、消化、吸收;和战士一起下到机舱,摸管路、查系统,很快掌握了复杂的高技术动力装备,为舰员开课讲授专业知识。出海训练,他高标准履行职责,带领官兵维护装备、排除故障,圆满完成了接装任务,受到舰队领导到战士的一致好评,并当选为海军先进个人,荣立三等功1次。



面对教学改革



敢于说“我来当带头人”



小魏是陈林根的博士研究生。最近他的博士毕业论文开题了,作为他博士论文的基本铺垫,导师陈林根已经指导他在《中国科学》杂志发表了一篇论文,在国外重要期刊发表4篇论文。这样的开题方式对于工科的研究生来说是难以想象的。



在海军工程大学,做陈林根的学生是幸运的。陈林根在本科教学时,他的课就非常受欢迎。他一贯作风扎实,既吃透教材,精心备课,又能把专业的最新趋势告诉学生,充分满足学生的求知欲望。



在研究生教育中,陈林根为硕士、博士研究生各开设3门课程,全部采用国外最新专著作基本教材,每门课程均用1/3时间讲授基础理论,1/3时间讲解讨论最新国内外文献,另外1/3时间由学生选定相关内容作研究,并撰写学术论文,使学生很快就能够进入本学科前沿,了解最新动态,为后续选择学位论文研究方向打下坚实深厚的基础。



陈林根对学生的要求近乎苛刻。他鼓励研究生参与学术交流,除了研究小组内部的讨论外,每人至少参加一次国际或国内学术会议,由他们独立宣读论文和回答质询,以提高其综合素质。在研究生培养过程中,陈林根严格要求他们把学知识与学做人、知与行、继承与创新统一起来。学生每发表一篇论文都要数易其稿,大到文章的观点结构,小到论文的标点符号,都要经过他不厌其烦地反复修改,直到达到“出手”的最高标准。难怪人们说,陈院长不光自己文章百投百中,连学生的投稿命中率也“超高”。海军第一个硕博连读毕业生秦晓勇就出自陈林根门下,他是陈林根的第一位博士生,获得了湖北省优秀博士学位论文奖。



坚持教学改革,全面实施素质教育,是提高创新人才质量的重要保证。几年前,陈林根作为学校“三大动力”合训教学改革专家组和工作组成员,积极深入部队、军地院校调查研究,提出了“学历教育加任职培训”的人才培养新模式,以素质教育为目标,拓宽专业口径,组织制定新的教学计划,优化课程体系,审查课程大纲,并积极参与施训工作任务。这项教学改革成果经过三期试点后全面铺开,受到海军首长和机关的充分肯定,并获全军教学成果二等奖。



近年来,陈林根指导硕士生27名、博士生18名、博士后2名,有的获得全军优秀硕士学位论文奖、海军优秀硕士学位论文奖、大学首届研究生创新一等奖和大学十大杰出青年等奖项。他指导的毕业论文均获大学优秀论文,其中1篇获湖北省优秀博士学位论文奖,10篇分别获全军、海军和湖北省优秀硕士学位论文奖,2篇分别获全军、海军优秀硕士学位论文提名奖。(人民日报 杜若原 刘海洋 刘迎军)



人才名片



陈林根,1964年11月出生,海军工程大学博士生导师、研究生院(筹)院长,长期从事动力工程和现代热力学理论及应用研究。14岁考入海军工程大学本科专业,21岁获工学硕士学位,28岁破格晋升为副教授,32岁破格晋升为教授。



获得首届“中国科协求是杰出青年实用工程奖”、入选“新世纪百千万人才工程国家级人选”、教育部“新世纪优秀人才”,博士学位论文获“全国百篇优秀博士学位论文奖”;获湖北省自然科学二、三等奖各1项,先后被评为“全军优秀教师”、全军优秀博士,两次被评为“海军优秀青年”,两次荣立二等功,3次荣立三等功。



工作业绩



▲在国内第一个提出带有革命性的广义热力学优化理论,第一个将传统的有限时间热力学理论扩展到包括生物、化学、经济和生命工程在内的广泛研究领域。建立了有限时间用经济分析法;开拓了非牛顿导热规律下各种循环性能研究;开辟了有限时间热力学研究新范围;发现并订正了一批文献中不可逆循环模型的错误。



▲提出了自然组织构形理论的发展方向,发现了美国学者在导热过程优化中以局部最优作为全局最优解的错误,并给出了正确全局最优解结果。



▲在学术界率先建立了蒸汽、燃气涡轮级和级组、径、轴流式压气机和级组,舰船用蒸汽发生器,齿轮减速器、冷凝器和风机的多目标最优化方法和遗传优化算法,完成了舰船汽轮齿轮机组的一体化多目标最优设计,理论研究成果在某新型动力装置初步设计课题中得到了应用。



▲围绕主战舰艇动力系统的器材保障、维修保障、综合保障和综合保障标准化研究,相关工作对提高动力系统维修保障水平,降低维修费用,确保舰艇战斗力的形成、提高和保持有着重大的军事经济意义,受到军委和总部的高度评价。





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