人物簡介
陳宗基,著名的土力學(xué)家、巖石力學(xué)家和地球動力學(xué)家。
中國科學(xué)院學(xué)部委員(院士),比利時皇家科學(xué)、文學(xué)與藝術(shù)外籍院士,阿根廷自然科學(xué)院外籍院士。
1946年留學(xué)荷蘭,1954年在代爾夫特研究所獲博士學(xué)位。1955年回國,歷任中國科學(xué)院巖土力學(xué)研究所研究員、所長;地球物理研究所研究員、副所長;1984年當(dāng)選全國僑聯(lián)副主席。全國人大代表,第六、七屆全國人大常委。
在國際上最早創(chuàng)立了土流變學(xué),為土力學(xué)創(chuàng)造了新的研究途徑。1978年在全國科學(xué)大會上獲得土流變學(xué)研究獎。成功地把理論應(yīng)用于國內(nèi)外幾十個重要工程,如三峽工程、葛洲壩工程、二灘水電站、南京長江大橋、金川鎳礦等重大項目。還建立了國際一流的土流變學(xué)、巖石流變學(xué)和巖石高溫高壓實驗室,研制出幾十種先進的儀器設(shè)備,所研制的土膨脹壓力儀被國際上稱為“陳氏固結(jié)儀”。1981年任國際巖石圈委員會第九工作組副主席。1980當(dāng)選為中國科學(xué)院院士(學(xué)部委員)。
撰寫了80多篇論文,研制了40多種先進儀器設(shè)備,共獲國家科技進步二等獎一項,中國科學(xué)院科技進步一等獎三項;國家專利一項。先后榮獲比利時“利奧彼德二世一級騎士”稱號等多項國際榮譽。1991年9月因病在上海逝世。
主要經(jīng)歷
1922年9月15日生于印度尼西亞爪哇島蘇加巫眉鎮(zhèn),祖籍福建安溪。
1949年畢業(yè)于荷蘭德爾夫特(Delft)科技大學(xué)水利工程系,獲工學(xué)士學(xué)位。
1954年獲德爾夫特科技大學(xué)優(yōu)秀技術(shù)科學(xué)博士學(xué)位并獲獎狀。
1955年響應(yīng)周恩來總理號召,回到祖國。
1955-1958年任哈爾濱中國科學(xué)院土木建筑研究所土力學(xué)研究室主任,兼國家建委黃土研究組副組長。
1958-1962年任國家科委三峽工程巖基組科技組長。
1962-1978年任指導(dǎo)大冶鐵礦及塘沽港碼頭的巖土工程顧問。
1964-1973年任中國人民解放軍工程兵專家、顧問,指導(dǎo)中國核爆炸效應(yīng)實驗及防護工程研究。
1972-1988年任指導(dǎo)長江葛洲壩巖基工程的專家和顧問。
1978-1990年任中國科學(xué)院地球物理研究所副所長、所長兼地球動力學(xué)研究室主任。這期間指導(dǎo)了三峽、二灘水利樞紐,金川鎳礦,撫順露天煤礦等工程建設(shè)問題。
1979-1991年任國際巖石力學(xué)學(xué)會理事、中國國家小組組長。
1983-1987年任國際巖石力學(xué)學(xué)會副主席。
1984-1991年任比利時皇家科學(xué)、文學(xué)與藝術(shù)院外籍院士。
1990-1991年任阿根廷自然科學(xué)院外籍通訊院士。
1985年發(fā)起、成立中國巖石力學(xué)與工程學(xué)會,擔(dān)任理事長兼國際巖石力學(xué)學(xué)會中國國家小組組長及《巖石力學(xué)與工程學(xué)報》主編,直至1991年。
1991年9月25日在上海逝世。
人物生平
中國巖石力學(xué)與工程學(xué)會
陳宗基30年至31年就讀于印尼萬隆工學(xué)院,日本占領(lǐng)印尼時輟學(xué)。35年,因憂慮祖國黃河泛濫,促使其下決心留學(xué)荷蘭德魯浦科技大學(xué),攻讀水利科學(xué)。他天資聰穎,加上勤學(xué)苦讀,三年內(nèi)讀完五年的課程,獲優(yōu)秀成績獎學(xué)金。38年畢業(yè),獲工學(xué)士學(xué)位,此后,在荷蘭土力學(xué)研究所研究部和顧問部工作。1977年以后任中國科學(xué)院地球物理所研究員、所長,地球動力學(xué)研究室主任,中國科學(xué)院學(xué)部委員。先后兼任過中國巖石力學(xué)與工程學(xué)會理事長和多個學(xué)會理事、常務(wù)理事以及《巖石力學(xué)與工程學(xué)報》、《地震研究》主編;《中國科學(xué)》、《科學(xué)通報》等學(xué)報編委;《地理物理學(xué)報》副主編;《中國大百科全書》力學(xué)學(xué)科土力學(xué)、巖石力學(xué)、流變學(xué)分科主編等職。1981年還擔(dān)任過國際巖石力學(xué)學(xué)會副主席,《巖石力學(xué)與采礦科學(xué)》國際雜志編委等重要職務(wù)。1983年被選為比利時皇家科學(xué)、文學(xué)與藝術(shù)院外籍院士。被收入世界《名人錄》。
宗基長期從事土力學(xué),巖石力學(xué)、流變力學(xué)和地球動力學(xué)研究。他不僅研究基礎(chǔ)理論,而且應(yīng)用基礎(chǔ)理論的概念,指導(dǎo)并解決許多重大復(fù)雜工程的實際問題。
1963-1977年任中國科學(xué)院武漢巖土力學(xué)研究所第一副所長。1977-1990年任中國科學(xué)院地球物理研究所副所長,所長。1979年任國際巖石力學(xué)學(xué)會中國國家小組組長并率中國代表團參加第四屆國際巖石力學(xué)大會。1985年發(fā)起、創(chuàng)建了中國巖石力學(xué)與工程學(xué)會,任理事長及《巖石力學(xué)與工程學(xué)報》主編。1977年以來,又開創(chuàng)了地球動力學(xué)研究,研制了三套具有國際先進水平的高溫高壓實驗儀器設(shè)備,建立了中國科學(xué)院高溫高壓開放實驗室。在中國先后參加并指導(dǎo)了三峽工程、葛洲壩工程、二灘水電站、南京長江大橋、麥積山石窟國家重點文物保護工程、鎳都金川地下工程、撫順西露天礦邊坡工程、國防工程及攀西裂谷礦產(chǎn)資源、福建地?zé)豳Y源開發(fā)等重大項目,做出了重要貢獻。
陳宗基還是一位積極的社會活動家,曾當(dāng)選第二、第三、第四、第五、第六、第七屆全國人大代表,擔(dān)任六、七屆全國人大常委及華僑事務(wù)委員會副主任及第二、第三、第四屆歸國華僑聯(lián)合會副主席。[1]
研究
巖土流變學(xué)是流變學(xué)的一個重要分支。流變學(xué)出現(xiàn)在20世紀30年代。1929年,美國在賓厄姆(E.C.Bingham)教授倡議下,創(chuàng)建流變學(xué)會。1939年,荷蘭皇家科學(xué)院成立了以伯格斯(J.M.Burgers)教授為首的流變研究小組。當(dāng)時,荷蘭的流變學(xué)處于領(lǐng)先地位,1948年國際流變學(xué)會議就是在荷蘭舉行的。流變學(xué)廣泛應(yīng)用于各種工業(yè)材料,如橡膠、塑料、金屬等;各種地質(zhì)材料,如巖石、土、石油、礦物等;以及各種生物材料,如血液、肌肉、骨骼等。在巖土流變學(xué)研究方面,陳宗基提出的一系列創(chuàng)造性研究成果,得到國際的廣泛承認。
1948年,他在德爾夫特(Delft)科技大學(xué)學(xué)習(xí)期間,就對荷蘭沃拉格曼斯(Wlaggemans)大橋樁基竣工兩年后即發(fā)生破壞的原因進行了分析。當(dāng)時工程界普遍認為這是由孔隙壓力造成的。但陳宗基認為土中的空隙壓力會隨時間延長逐漸消失,而在剪應(yīng)力作用下的變形卻會隨時間延長而增加,從而提出在土力學(xué)理論中必須考慮土的流變特性和三向應(yīng)力、大變形這一新概念。為了發(fā)展這一新概念,荷蘭德爾夫特科技大學(xué)專門撥給他經(jīng)費從事研究。嗣后,德爾夫特土力學(xué)研究所聘請他到該所進一步開展有關(guān)研究工作。1952-1954年,他在荷蘭皇家科學(xué)院著名物理學(xué)家、力學(xué)家波格斯教授指導(dǎo)下,引進近代流變學(xué)、塑性力學(xué)和膠體化學(xué)原理系統(tǒng)地進行了土流變的實驗研究和理論探索,在國際上最早創(chuàng)立了土流變學(xué),為土力學(xué)開創(chuàng)了一個新的研究途徑。1954年,他在荷蘭因研究土流變學(xué)卓有成就,獲德爾夫特科技大學(xué)獎狀。1955年回國后,又對中國黃土和沿海軟土進行了大量實驗研究,進一步發(fā)展和豐富了土流變學(xué),對中國黃土結(jié)構(gòu)及其特殊的力學(xué)性質(zhì)提出了微觀流變的基本原理,并研制出新的實驗儀器。1978年在全國第一次科學(xué)大會上獲土流變學(xué)研究獎。
陳宗基通過對粘土的試驗研究,在國際上首次(1954,1957)提出"粘土結(jié)構(gòu)力學(xué)"新學(xué)說,用以闡明土的流變和破壞特性。1959年他的這一學(xué)說被挪威物理化學(xué)家羅森維斯特用電子顯微鏡的觀察所證實。陳宗基的這個學(xué)說已被編入國外教科書。陳宗基在國際上首次提出土的三向固結(jié)流變理論(1953-1956)。在這之前,國際上一般都認為時間因素是由固結(jié)引起的。而陳宗基的理論則強調(diào)由偏應(yīng)力張量引起的土骨架流變占很重要的地位,而由球應(yīng)力張量引起的時間效應(yīng)是很有限的。他通過實驗和理論推導(dǎo),得出了土力學(xué)中長期未解決的次時間效應(yīng)問題。1956年,他以自己的三向固結(jié)理論,解答了一向、二向固結(jié)和次時間效應(yīng)問題。1961年他將這一理論發(fā)展到線性各向異性的課題。1964年又發(fā)展到非線性流變固結(jié)問題。
陳宗基在國際上首先發(fā)現(xiàn)粘土存在著三個變形階段和三個屈服值(f1,f2,f3),其中,關(guān)于第三屈服值f3或叫最高屈服值的概念,對于工程的長期穩(wěn)定性具有重要意義。陳宗基于1961年建議在工程設(shè)計中采用第三屈服值f3進行穩(wěn)定計算。這一觀點,在國際土力學(xué)與基礎(chǔ)工程學(xué)會大會及國際理論與應(yīng)用力學(xué)學(xué)會流變力學(xué)和土力學(xué)大會上,得到普遍重視。這個屈服值已被稱為"陳氏屈服值"。陳宗基還對動荷載作用下土的流變特性進行了探索,并于1958年在國際上首先研制出電動式和機械式兩種土動力三軸儀。陳宗基在土流變學(xué)方面的研究方法和研究成果也適用于軟弱巖體及堅硬巖體中的軟弱結(jié)構(gòu)面。陳宗基在土流變學(xué)方面撰寫了70多篇論文。這些論文在荷蘭、法國、瑞典、葡萄牙、前蘇聯(lián)、日本、波蘭、前南斯拉夫及美國等廣為流傳,引起國際土力學(xué)界的高度重視。
在巖石流變學(xué)方面,陳宗基率先于1959年在長江三峽水利樞紐現(xiàn)場平洞圍巖中進行了流變試驗,當(dāng)時國際上只有少數(shù)人注意到這個問題。1961年,他將巖體流變理論推廣到各向異性巖體。1965年,他根據(jù)對節(jié)理巖層的試驗研究,從理論上解答了層狀巖體中隧洞圍巖應(yīng)力分布課題,提出了圍巖應(yīng)力隨時間而轉(zhuǎn)動和由于巖體流變回彈,襯砌所受壓力隨時間而增加這兩個概念,并指出當(dāng)時普遍采用的普氏理論的不合理性。70年代,他又從巖石微觀結(jié)構(gòu)研究出發(fā),考慮巖體的成因和歷史,提出巖體內(nèi)應(yīng)力的來源與釋放學(xué)說,指出天然巖體必須存在位錯、裂隙和地應(yīng)力,從而導(dǎo)致巖體具有流變特性。他還根據(jù)實驗觀察與理論分析,提出巖石擴容的本構(gòu)方程。1979年發(fā)表了論文《巖石封閉應(yīng)力、蠕變、擴容及本構(gòu)方程》。1981年他根據(jù)對長江葛洲壩水利樞紐地基泥化夾層的研究,寫出論文《泥化夾層的剪應(yīng)力松弛和蠕變性質(zhì)及其在壩工設(shè)計中的重要性》,在國際軟巖學(xué)術(shù)會議上發(fā)表(日本東京)。1983年,他進一步發(fā)展了流變擴容理論,在第五屆國際巖石力學(xué)大會(澳大利亞墨爾本)發(fā)表了論文《在巖石破壞和地震之前與時間有關(guān)的擴容》,并用流變學(xué)的觀點研究了膨脹巖的變形機理。1984年在比利時皇家科學(xué)、文學(xué)與藝術(shù)院作了題為《巖土的第三屈服值及其在工程上的重要性》學(xué)術(shù)報告,受到高度評價。同年,被聘為比利時皇家科學(xué)、文學(xué)與藝術(shù)院院士。1986年被比利時國王授予"利奧波德二世(LeopoldⅡ)一級騎士"稱號,并授予勛章和榮譽證書。1988年陳宗基從流變學(xué)的原理出發(fā),對新奧法(NATM)隧道施工進行了創(chuàng)造性的研究,重點涉及圍巖蠕變、擴容和構(gòu)造應(yīng)力等課題。根據(jù)他提出的本構(gòu)方程,進行了圍巖穩(wěn)定有限元分析。在此基礎(chǔ)上,對隧洞圍巖加固措施,提出了合理化建議。1989年陳宗基發(fā)表了論文《用8000kN多功能三軸儀測量脆性巖石的擴容、蠕變和松弛》。該文全面地描述了新型8000kN伺服控制多功能三軸儀,系統(tǒng)地介紹了巖石在脆性范圍內(nèi)確定擴容參數(shù)的新方法,分析了與時間有關(guān)的擴容過程。試驗中,采用的最高圍壓為400MPa,最高溫度為250℃。
無私奉獻
陳宗基是一位赤誠的愛國者,"志在振興中華"是他畢生的信念。早在學(xué)生時代,為挽救民族危亡,捧著小鐵盒在印尼華橋中募捐,支援抗日戰(zhàn)爭。出于對黃河泛濫成災(zāi)的憂慮,他立志到荷蘭德爾夫特科技大學(xué)攻讀水利工程系,以便學(xué)成后報效祖國。經(jīng)過刻苦學(xué)習(xí),3年讀完5年的課程。1954年,他獲得優(yōu)秀技術(shù)科學(xué)博士學(xué)位后,聯(lián)合國科教文組織(UNESCO)和美國、荷蘭、印尼等國家曾以高薪相聘,他毫不動搖,決心響應(yīng)周恩來總理號召,回國參加社會主義建設(shè)。他深信只有中國共產(chǎn)黨才能領(lǐng)導(dǎo)全國人民把祖國建設(shè)好,實現(xiàn)華僑世世代代的理想。
在荷蘭留學(xué)期間,陳宗基曾參加并指導(dǎo)一個華人學(xué)生組織,不遺余力地啟發(fā)華僑愛國熱忱,積極動員華僑學(xué)生回國參加建設(shè);貒,先是在哈爾濱中國科學(xué)院土木建筑研究所工作。當(dāng)時生活條件十分艱苦,剛到哈爾濱就遇上零下45℃的寒冬,凍得害上了肺炎。他身在病房中,心在研究所,不等病情徹底好轉(zhuǎn),就急不可待地出院工作。經(jīng)過艱苦不懈的努力,在不長的時間內(nèi),就把新中國第一個土流變學(xué)和土動力學(xué)研究室建立起來。
1958年國家決定開發(fā)長江水利資源,興建三峽工程,陳宗基知道后,激動不已,認為是施展才能報效祖國的好機會,便主動提出了若干意見和建議上報國家科委。隨后,國家科委決定成立三峽巖基研究組,掛靠在長江流域規(guī)劃辦公室(長辦),任命陳宗基為科技組長。于是他又舉家從冬天滴水成冰的哈爾濱搬到夏天酷熱難當(dāng)?shù)奈錆h市。長辦的領(lǐng)導(dǎo)得悉陳宗基即將到來,十分高興,特意為他安排了賓館,配備了專車,但都被他婉言謝絕。他認為自己從海外歸來,應(yīng)該盡量和群眾打成一片,不需要特殊的生活待遇。在他的再三要求下,長辦只好在附近為他提供了兩間簡易住房。陳宗基對此毫不介意。安家后,立即率領(lǐng)大家投入緊張的戰(zhàn)斗,日以繼夜,奮不顧身,在短期內(nèi)取得了一系列高水平的試驗研究成果,不但有力地促進了學(xué)科發(fā)展,也為中國培養(yǎng)了一大批科技骨干力量。
三年國民經(jīng)濟困難時期,他曾攜家人回印尼探親。到期后立即回國,與全國人民一道節(jié)衣縮食,共渡難關(guān)。在"文化大革命"初期,陳宗基遭受到極不公平的待遇。但他能坦然處之,未曾動搖對中國共產(chǎn)黨和中華民族的信心。被"解放"后,立即全心全意地投入到長江葛洲壩水利工程建設(shè)中。此外,陳宗基還積極響應(yīng)黨的號召,對南京長江大橋、五強溪水電站、二灘水電站、黃河龍門壩基、麥積山石窟國家重點文物加固工程、鎳都金川地下工程,以及國家防護工程,進行了深入研究,解決了一系列有關(guān)巖石力學(xué)問題,為國家建設(shè)做出重要貢獻。
唐山大地震發(fā)生以后,陳宗基心急如焚。為了減輕地震災(zāi)害,他在中國科學(xué)院地球物理研究所于1977年開創(chuàng)了地球動力學(xué)這一新學(xué)科的研究。他親自指導(dǎo)籌建地學(xué)高溫高壓實驗室,研制出一套具有國際先進水平的高溫高壓實驗儀器設(shè)備,其中最大的一套公認是當(dāng)時國際上最先進的。這些儀器設(shè)備為研究地震預(yù)報、成礦機制等重大課題奠定了基礎(chǔ)。在此基礎(chǔ)上,他對唐山大地震的機制,喜馬拉雅山造山運動和青藏高原的隆起原因作了研究。1979年,他的論文《唐山大地震的物理流變模式》在澳大利亞召開的國際大地測量與地球物理聯(lián)合會議上發(fā)表。1980年,他的論文《喜馬拉雅山造山運動和青藏高原隆起的熱流變過程》在北京召開的青藏高原國際討論會上發(fā)表。1982-1984年,他先后發(fā)表了《關(guān)于中國板塊動力學(xué)》、《關(guān)于某些類型地震帶的正交性》、《中國華北地區(qū)地震圖像及其分析》等論文,受到國際上的注意。20世紀80年代后期,他響應(yīng)中央狠抓能源和資源的號召,積極組織力量考察了攀西地區(qū)的礦產(chǎn)資源、福建地?zé)嵋约靶陆锬九璧氐牡V產(chǎn)資源。
作為中國科技界的杰出代表,陳宗基從20世紀50年代開始,就在國際交流中嶄露頭角。先后參加了國際土力學(xué)與基礎(chǔ)工程學(xué)會(ISSMFE),兩次被聘為學(xué)術(shù)委員會委員,國際理論與應(yīng)用力學(xué)聯(lián)合會(IUTAM),國際大地測量與地球物理聯(lián)合會(IUGG),國際巖石力學(xué)學(xué)會(ISRM)的重要會議。在國際巖石力學(xué)學(xué)會中曾任副主席兼中國組主席。1981年,任國際巖石圈委員會(ICL)委員。曾擔(dān)任《國際巖石力學(xué)與采礦科學(xué)學(xué)報》編委、《巖石與巖石工程》國際學(xué)報顧問委員會顧問,國際巖石力學(xué)學(xué)會膨脹委員會委員,國際土力學(xué)與基礎(chǔ)工程學(xué)會本構(gòu)方程委員會委員,并受國際巖石圈委員會及國際巖石力學(xué)學(xué)會的委托,分別于1985年、1986年在中國組織召開兩次國際學(xué)術(shù)討論會,同時擔(dān)任大會主席。歷年來曾應(yīng)邀赴美國、日本、法國、荷蘭、比利時、東南亞等國講學(xué)。在國際活動中,他能流利地運用英、法、德、荷、印尼五國語言進行交流,為中國贏得很高的榮譽。
20世紀80年代中期以來,陳宗基經(jīng)常帶病堅持工作,終因積勞成疾,不幸于1991年9月在上海逝世,終年69歲,他的逝世是中國科技界的重大損失。
北京航空航天大學(xué)研究生院院長
陳宗基,男,1943年3月9日生,漢族,上海市人,中共黨員,1983年獲英國UMIST控制中心博士學(xué)位,現(xiàn)為北京航空航天大學(xué)自動化學(xué)院教授,博士導(dǎo)師,現(xiàn)任北京航空航天大學(xué)研究生院院長。學(xué)術(shù)兼職:校學(xué)術(shù)委員會常務(wù)副主任、校學(xué)位委員會副主任。兼任中國系統(tǒng)仿真學(xué)會常務(wù)副理事長,中國航空學(xué)會自動化分會常務(wù)理事,中國自動化學(xué)會控制理論與應(yīng)用分會理事,國務(wù)院學(xué)科評議專家組控制科學(xué)與工程評議專家,總裝備部飛機總體專業(yè)組專家。
個人成就
陳宗基教授在飛行控制系統(tǒng)設(shè)計方法和CAD技術(shù)、自適應(yīng)控制理論、自修復(fù)控制系統(tǒng)理論、混合系統(tǒng)理論、虛擬樣機技術(shù)等方面研究成果較顯著。曾獲國家教學(xué)成果一等獎一項,部級科技進步一等獎一項,二等獎四項,三等獎三項,1997年由國家人事部授予中青年有突出貢獻專家證書。1998年授予中國航空工業(yè)總公司“十杰”優(yōu)秀教師。發(fā)表國內(nèi)外期刊論文78篇,國內(nèi)外學(xué)術(shù)會議論文41篇,其中SCI、EI收錄論文24篇,專著2本。