改變了衣食住行的科學(xué)家們

韓天琪

在普通人的印象里，科學(xué)家離我們的生活很遙遠(yuǎn)。那些程序復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)和高深莫測的文獻(xiàn)能跟尋常百姓期待歡慶的“春節(jié)”有什么關(guān)系呢？

可是就有一群科學(xué)家，他們的研究讓老百姓的日子從“天天盼過年”變成了“天天像過年”。

忙碌了一年，一家人終于可以高高興興穿上盼望已久的新衣裳，圍坐在桌前品嘗一年里最豐盛的一頓晚餐，外出歸來的游子在汽車或火車的漫漫歸途上更添思鄉(xiāng)之情。

這是我們記憶中的春節(jié)，那時(shí)的春節(jié)不僅是闔家團(tuán)圓的重要時(shí)刻，也是一年中唯一可以享受“珍饈美服”的珍貴節(jié)日。

如今，當(dāng)美食不再是“春節(jié)特有”，新衣不再是“過年專用”，歸鄉(xiāng)的旅途也因交通的高速發(fā)展而不再“長路漫漫”，我們應(yīng)該記住這些科學(xué)家，是他們，傾注了一生的努力，影響和改變了中國人的衣食住行。

衣 讓新衣天天穿

“新三年、舊三年、縫縫補(bǔ)補(bǔ)又三年?！睂τ谂f時(shí)物質(zhì)匱乏的中國人來說，春節(jié)意味著終于可以做一身新衣裳穿了。如今的人們，衣柜里有穿不盡的衣服，平日里新衣不斷，而這背后付諸了科學(xué)家們辛勤的汗水，是他們?yōu)榻鉀Q百姓的穿衣、使我國成為世界紡織第一大國發(fā)揮了重要作用。

說起穿衣，不得不提梅自強(qiáng)。這位紡織工程科技專家、中國工程院院士，一生致力于紡織事業(yè)，為百姓的穿衣傾注了畢生心血。

小時(shí)候，梅自強(qiáng)也穿過家織的粗布衣服，對使用了上千年的手工織機(jī)很熟悉。但真正接觸現(xiàn)代紡織，還得從大學(xué)時(shí)算起。大學(xué)的假期里，他來到紡織廠，實(shí)地觀察學(xué)習(xí)紡織技術(shù)。從此，他逐漸認(rèn)識到，紡織上聯(lián)千萬棉農(nóng)，下系億萬百姓，是關(guān)乎國計(jì)民生的重要工業(yè)。從那時(shí)起，苦也罷，樂也好，梅自強(qiáng)再也沒有離開過紡織。

在莫斯科紡織學(xué)院留學(xué)期間，梅自強(qiáng)慎重地選擇了論文課題：研究高速梳理。他重點(diǎn)研究了刺輥梳理棉層時(shí)纖維和雜質(zhì)的分離過程和機(jī)理，提出了改善刺輥除雜作用、控制刺輥落棉的建議，研究了高速梳理時(shí)梳棉機(jī)主要部件間氣流對纖維分梳轉(zhuǎn)移的影響，提出了改善和控制纖維轉(zhuǎn)移的建議。根據(jù)那段時(shí)間的研究，他在蘇聯(lián)和國內(nèi)刊物上發(fā)表論文多篇，并編寫出版了專著。

8年磨一劍。從1958到1966年，高產(chǎn)梳棉機(jī)的研究從小試、中試到大面積生產(chǎn)試驗(yàn)，試驗(yàn)工作從青島擴(kuò)展到河南、浙江、上海又回到青島，3次大幅度修改設(shè)計(jì)，3次制造新樣機(jī)，終于使國產(chǎn)梳棉機(jī)的臺時(shí)產(chǎn)量達(dá)到了當(dāng)時(shí)國際先進(jìn)水平。

改革開放后，我國紡織品開始大量走向國際市場。國際市場要求用國際通行的標(biāo)準(zhǔn)檢測我國出口的紡織品，我國不得不大量進(jìn)口紗線條干均勻度檢測儀。我國紡織行業(yè)從20世紀(jì)50年代開始研制條干儀，可惜當(dāng)時(shí)多年未能成功。經(jīng)過3年的努力，1986年，國產(chǎn)條干儀通過鑒定，此后又進(jìn)入了國際市場。

20世紀(jì)中葉，用于制衣的紡織品不再僅滿足于保暖和御寒，進(jìn)而對人體的舒適性有了要求。美、英、德等國從20世紀(jì)40年代起已開始了織物舒適性的研究，而我國在這方面還是空白。如何穿衣穿得舒適，這又給科學(xué)家們提出了一個(gè)課題。

紡織材料學(xué)家和紡織教育家、中國工程院院士姚穆與上海第二醫(yī)科大學(xué)、第四軍醫(yī)大學(xué)聯(lián)合，開始進(jìn)行人體皮膚感覺神經(jīng)細(xì)胞分布測試研究，他們制作了人體各部位皮膚切片300余萬張。為了感覺身上的神經(jīng)密度，姚穆和他的學(xué)生就在自己的身體上反復(fù)實(shí)驗(yàn)，終于初步理清了物理作用、生理作用和心理反應(yīng)之間的關(guān)系，編著了《皮膚感覺生理學(xué)》等書。

織物穿在身上為什么會(huì)有刺癢感？它的舒適度與溫度有什么關(guān)系？與織物纖維的硬度的關(guān)系是什么？人對冷熱溫度的感覺為什么會(huì)有先后？為了研究這些問題，他和他的研究生用自己的身體一次次做實(shí)驗(yàn)，找出了其中的規(guī)律，建立起了織物物理參數(shù)與暖體假人參數(shù)之間的聯(lián)系，建立并驗(yàn)證了生理和心理測試系統(tǒng)?？椢锞烤故窃鯓舆M(jìn)行熱與濕傳導(dǎo)的？在一次次的研究中，姚穆發(fā)現(xiàn)了織物的熱、濕傳導(dǎo)通道的特征，給出了纖維軸向、徑向熱傳導(dǎo)系數(shù)以及織物-空氣界面上熱阻抗的測定方法，找出了空氣中水汽擴(kuò)散時(shí)熱濕傳導(dǎo)、水汽凝結(jié)、毛細(xì)輸送的規(guī)律，建立了濕蒸發(fā)的動(dòng)態(tài)平衡方程，還研究了熱能傳導(dǎo)和水汽質(zhì)量傳輸之間相互作用的Dafour效應(yīng)和Soret效應(yīng)。

在完成服裝穿著舒適性研究的定量測試中，姚穆還組織研制了一批測試儀器，建立了一系列測試方法，這些測試儀器有織物透水量儀、多自由度變角織物光澤儀、織物微氣候儀、織物表面接觸溫度升降快速響應(yīng)儀與織物紅外透射反射測試裝置等。在這些儀器研制的基礎(chǔ)上，陜西省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室——功能服裝面料實(shí)驗(yàn)室在西安工程大學(xué)（原西北紡織工學(xué)院）誕生。

進(jìn)入21世紀(jì)，這位被稱為“人體著裝舒適性研究的開拓者”的姚穆在人體著裝舒適性方面的研究，至今仍然是我國極地服、宇航服和作戰(zhàn)服等特種功能服裝面料設(shè)計(jì)與暖體假人設(shè)計(jì)等方面的理論基礎(chǔ)。他主持指導(dǎo)了中長絨陸地棉品種篩選及其加工技術(shù)研究，鞏固了我國棉紡產(chǎn)品在國際市場中的地位。

如何提高我國紡織品的檔次，這是科學(xué)家們面對的又一個(gè)課題。

防皺整理或免燙整理，耐久壓燙整理（DP），20世紀(jì)90年代以來被商業(yè)上稱為不皺整理或形態(tài)穩(wěn)定整理等，可以克服纖維素纖維類紡織品被折皺后難以恢復(fù)的缺點(diǎn)，提高這類紡織品的附加值，因而是紡織化學(xué)界一個(gè)極為重要的研究領(lǐng)域。

1981年，紡織化學(xué)與染整工程教授、中國工程院院士周翔在美國農(nóng)業(yè)部南方研究中心合作研究時(shí)，親身體會(huì)到防皺整理對于增強(qiáng)紡織品在國際市場上競爭力的意義，并預(yù)計(jì)國內(nèi)市場隨著改革開放的進(jìn)展，人們生活水平的提高，勢必也會(huì)增加對防皺整理品的需求。1986年，“低甲醛DP功能整理”終于被列為紡織部重大科研項(xiàng)目。

為了使科研成果迅速轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力，提高我國紡織品的檔次，周翔以該成果為技術(shù)基礎(chǔ)創(chuàng)建了科技企業(yè)“上海新力紡織化學(xué)品有限公司”，充分利用所具備的科研條件，建立研究—開發(fā)—產(chǎn)銷機(jī)制，將培養(yǎng)研究生、科研工作、成果產(chǎn)業(yè)化等結(jié)合起來，最終讓高檔紡織品也走入了尋常百姓家。

食 讓餐桌頓頓豐

對于中國絕大多數(shù)中年以上的人來說，饑餓曾經(jīng)是他們畢生難忘的記憶，一年中似乎只有在過年才能過上幾天吃飽的日子。而今的人們，頓頓美食。這正是因?yàn)榭茖W(xué)家們傾盡一生的研究，為人們提供了營養(yǎng)豐富、數(shù)量充足的糧食。

說到吃，人們首先會(huì)想起享譽(yù)世界的“雜交水稻之父”袁隆平，正是這位中國工程院院士、美國科學(xué)院外籍院士解決了十多億人的吃飯問題。深受雜交稻惠澤的中國農(nóng)民，用生動(dòng)樸實(shí)的語言稱頌袁隆平為“米菩薩”“米財(cái)神”。

20世紀(jì)國外的《誰來養(yǎng)活中國》報(bào)告，認(rèn)為到21世紀(jì)初，中國為了養(yǎng)活10多億人口，糧食問題將威脅到全世界的糧食供應(yīng)。

面對世界的不安與困惑，袁隆平以研究雜交水稻的成果，回應(yīng)了這種擔(dān)憂，就是依靠科技進(jìn)步和國人的努力，中國人完全有能力養(yǎng)活自己，同時(shí)還能幫助其他國家發(fā)展雜交水稻，造福世界人民。

在水稻育種科學(xué)領(lǐng)域已成為巨人的袁隆平，一直有個(gè)在稻穗下乘涼的夢想，就是水稻長得比高粱還高，稻穗比掃帚還長，籽粒比花生還大。

正是這個(gè)“禾下乘涼之夢”讓百姓餐桌上的米飯不再是“過年才吃”的珍貴食物。

說起過年，無論大江南北，中國人春節(jié)的餐桌上總少不了一條魚，圖的就是“吉慶有余”“年年有余”的好彩頭。如今走到菜市場，魚甚至比一些蔬菜還便宜。以往動(dòng)輒數(shù)百元一千克的甲魚、難得一見的牛蛙，也上了尋常百姓家的餐桌。但在20世紀(jì)60年代前，吃到魚卻不是一件容易的事，只有在逢年過節(jié)、招待客人時(shí)才舍得吃魚。

那是因?yàn)閮H靠大自然的繁衍，魚苗豐歉無常，即使生活在有“魚米之鄉(xiāng)”之稱的湖南，每年也少不了鬧魚荒。

一位叫劉筠的科學(xué)家，讓中國人的盤子里多了條魚。這位魚類繁殖和育種專家、中國工程院院士，用半個(gè)多世紀(jì)的努力，寫就了一段水域傳奇：實(shí)現(xiàn)青草鰱鳙四大家魚的人工繁殖、中華鱉人工繁殖、多倍體魚（湘云鯉、湘云鯽）人工繁殖，被人們稱為“魚院士”。

劉筠畢其一生，在理論上建立了系統(tǒng)的中國主要養(yǎng)殖魚類、中華鱉和食用蛙類的繁殖生理學(xué)，實(shí)踐上研制了養(yǎng)殖魚類和水生經(jīng)濟(jì)動(dòng)物人工繁殖和育種的技術(shù)體系；率先應(yīng)用細(xì)胞工程和有性雜交相結(jié)合的綜合技術(shù)，在國內(nèi)外建立了第一個(gè)遺傳性狀穩(wěn)定且能自然繁殖的四倍體魚類種群，成功地培育出優(yōu)質(zhì)的三倍體鯽魚和三倍體鯉魚。

糧谷滿倉，年年有魚。如何讓老百姓吃得更香也是科學(xué)家的研究之一?！跋懔显菏俊睂O寶國正是眾多的科學(xué)家之一。

我們現(xiàn)在吃到的很多食品的“香味”都來自孫寶國的科研成果。他是我國食品科學(xué)領(lǐng)域僅有的三位院士之一，如果僅限于香料研究，那么便是唯一的院士。

身為中國工程院院士、北京工商大學(xué)副校長的孫寶國就是研究“美食秘方”的，被同行們尊稱為“香料院士”。

不過，鮮為人知的是，研究香料的孫寶國曾不得不與“臭味”相伴。？20世紀(jì)80年代，市面上的方便食品、肉制品、調(diào)味品等通常要么“味道不夠”要么“價(jià)格不菲”，而這很大程度上是由于我國尚未掌握某些香料的關(guān)鍵技術(shù)。其中，有兩個(gè)代號分別為“030”和“719”的香料成為了主要瓶頸?！斑@兩種香料當(dāng)時(shí)的‘身價(jià)堪比黃金。”孫寶國回憶道，“每千克的進(jìn)口價(jià)格分別高達(dá)9萬元和14萬元?！?/p>

孫寶國與其帶領(lǐng)的團(tuán)隊(duì)挑起了攻克該香料難關(guān)的重任。長期實(shí)驗(yàn)的疲勞，孫寶國甚至還曾暈倒在實(shí)驗(yàn)后回家的路上。更難堪的是，孫寶國不得不經(jīng)常“隨身攜帶”著實(shí)驗(yàn)時(shí)染上的異味，有人開玩笑管那叫“孫寶國味兒”。有一回，他竟然因此被人趕下公交車。

日復(fù)一日、堅(jiān)持不懈的嘗試，孫寶國終于等到了“香味”的到來。

如今，人們借助科學(xué)家們的研究成果，可以盡享美味，但能否吃到放心、天然、無添加的食品是老百姓春節(jié)最關(guān)心的焦點(diǎn)之一。在食品安全形勢日益嚴(yán)峻的今天，很多消費(fèi)者對食品添加劑依然感到非常恐懼。

在孫寶國看來，現(xiàn)在食品添加劑被妖魔化了，一些人甚至談“添”色變，主要原因就是錯(cuò)把非法添加物當(dāng)成了食品添加劑。第一，食品添加劑在法律法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)允許范圍內(nèi)使用是安全可靠的，也是很有必要的；第二，凡超范圍、超量使用食品添加劑就是濫用食品添加劑，這屬于違法行為，應(yīng)該依法予以打擊；第三，三聚氰氨、蘇丹紅、吊白塊這些都是違法添加物，不是食品添加劑，不能讓它們抹黑食品添加劑，食品添加劑也不應(yīng)該繼續(xù)替它們背黑鍋。

在春節(jié)即將到來之際，我們的餐桌上一定少不了含有“食品添加劑”的食物，聽了孫寶國院士的解釋，只要不是濫用食品添加劑和違法添加物的食物，我們盡可以放心享受一年一度的團(tuán)圓盛宴。

住 讓家居更綠色

時(shí)光荏苒，滄桑巨變。如今，無論城市還是農(nóng)村，一棟棟整齊劃一、設(shè)施齊全的安居富民房高樓林立。而科學(xué)家們也在致力于打造綠色建筑，找尋中國民居的“綠色密碼”。

從傳統(tǒng)民居看似樸素的設(shè)計(jì)中，研究總結(jié)出節(jié)能原理，再將其提煉成方法論用于新的生態(tài)民居建設(shè)，這就是中國工程院院士、西安建筑科技大學(xué)教授劉加平的研究方向。

20多年間，劉加平的腳步從陜北到云南，從西藏到汶川，對不同民族、不同區(qū)域的生態(tài)民居建筑進(jìn)行了思考和探索。

他認(rèn)為，如果用幾個(gè)關(guān)鍵詞來描述生態(tài)民居，它應(yīng)該具備安全、實(shí)用、美觀、生態(tài)幾個(gè)要素。圍繞這幾個(gè)關(guān)鍵詞，劉加平帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)在全國各地為綠色生態(tài)民居不斷奔走。

劉加平指導(dǎo)建設(shè)的云南彝族生態(tài)民居建筑，被吳良鏞院士（中國科學(xué)院和中國工程院兩院院士，建筑學(xué)家、城鄉(xiāng)規(guī)劃學(xué)家和教育家，人居環(huán)境科學(xué)的創(chuàng)造者，2011年度“國家最高科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)”獲得者）稱為“可持續(xù)發(fā)展理論指導(dǎo)下人居環(huán)境工程成功的范例和樣板”。

具有代表性的綠色建筑，延安的新型窯洞以天然石材為基本建材，減少了制磚的能源消耗和污染，窯頂增加了太陽能熱水器，設(shè)計(jì)了采用地?zé)?、地冷的通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)，洗澡、取暖、制冷均不采用電力而是充分利用自然條件。青藏高原牧區(qū)建筑采用太陽能為采暖熱源，生態(tài)民居建筑再生，地震災(zāi)區(qū)的生態(tài)民居建筑模式都得到了重大推廣。

讓建筑“呼吸”，讓綠色蔓延，這是東南大學(xué)教授、中國工程院院士繆昌文的使命。

多年來，他利用新技術(shù)，解決了長江三峽大壩中大體積混凝土的溫控問題，被稱為“世界建壩史上的奇跡”。他將世界頂尖的高性能混凝土技術(shù)運(yùn)用于南京長江二橋、山西引黃工程、廣西龍灘水電站、蘇通大橋、青藏鐵路等幾十項(xiàng)國家和地方重點(diǎn)工程，產(chǎn)生了客觀的經(jīng)濟(jì)效益和重大的社會(huì)效益。

隨著建筑耗能形勢的日益嚴(yán)峻，人們對環(huán)保的呼聲空前高漲，“綠色建筑”的概念也被越來越多地提及。在繆昌文看來，和傳統(tǒng)建筑相比，綠色建筑耗能降低，尊重當(dāng)?shù)刈匀?、人文、氣候條件，并且更加注重環(huán)保因素。當(dāng)前推動(dòng)建筑節(jié)能、發(fā)展綠色建筑已成為廣泛的社會(huì)共識，是大勢所趨。

行 讓家鄉(xiāng)近咫尺

如今，高速鐵路已成為中國最響亮的名片，改變了人們的生活方式，也拉近了春節(jié)回鄉(xiāng)的漫漫旅途。

機(jī)車車輛動(dòng)力學(xué)專家、兩院院士沈志云，就是近二十年中國高鐵發(fā)展史上為中國高鐵發(fā)展奔走呼吁的一位“高鐵戰(zhàn)士”。

20世紀(jì)80年代末90年代初，中國鐵路發(fā)展的困境開始出現(xiàn)，鐵路嚴(yán)重滯后成為了國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的“瓶頸”。以沈志云為首的鐵路技術(shù)專家開始呼吁發(fā)展高速鐵路。沈志云認(rèn)為，建設(shè)京滬高速鐵路從現(xiàn)實(shí)發(fā)展考慮是迫切需要的，且技術(shù)上可行、經(jīng)濟(jì)上合理、國力能夠承受、建設(shè)資金有可能解決。

2006年，曠日持久的輪軌與磁懸浮之爭有了結(jié)果，國務(wù)院通過了京滬高鐵的立項(xiàng)。鐵道部宣布當(dāng)年正式開工修建京滬高鐵。沈志云的堅(jiān)持有了結(jié)果，但他并沒輕松下來。一方面，他積極投身于高速鐵路建設(shè)，不僅指導(dǎo)團(tuán)隊(duì)進(jìn)行高鐵技術(shù)研究，收集高鐵實(shí)際運(yùn)行動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)，還參與高鐵通車前的驗(yàn)收。另一方面，他為中國高鐵護(hù)航。

在黨的十八大上，高速鐵路被列入中國重大技術(shù)突破之一。如今，正因?yàn)橛辛烁哞F，那遙遠(yuǎn)的家鄉(xiāng)已不再“遙不可及”。

2016年我國春運(yùn)預(yù)計(jì)旅客運(yùn)送量逾29.1億人次，很多人的返鄉(xiāng)之選不僅有飛機(jī)、普快列車或長途客車，還包括舒適、快捷的高鐵。

在隧道及地下工程專家、中國工程院院士王夢恕的設(shè)想當(dāng)中，中國高鐵要盡快拉通北京到所有省會(huì)的高鐵線路，除了烏魯木齊和拉薩，都要在8小時(shí)內(nèi)到達(dá)。另外，所有的省會(huì)之間要全部用高速鐵路連起來。

隨著2015年末“亞洲最大地下火車站”——廣深港高鐵福田站的正式運(yùn)營通車，中國高鐵里程達(dá)到1.9萬千米，居世界第一位。全國鐵路營業(yè)里程超過12萬千米，居世界第二位。

從發(fā)達(dá)的東部沿海到欠發(fā)達(dá)的西部地區(qū)，“子彈頭”列車已通達(dá)28個(gè)省份。中國“四縱四橫”快速鐵路網(wǎng)主干初具規(guī)模。這距離2008年中國第一條時(shí)速350千米、具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的高速鐵路——京津城際鐵路通車，僅7年時(shí)間，中國也因快速步入高鐵時(shí)代而變得越來越“小”。

在這里，順帶一提的是，隨著城市環(huán)境的惡化和化石能源的日益消耗，電動(dòng)汽車成為人們購車的“新寵”。事實(shí)上，電動(dòng)汽車并不是新近產(chǎn)物。今年79歲的陳清泉在研究電動(dòng)機(jī)車的道路上已經(jīng)探索40余載。

40多年時(shí)間里，電機(jī)電力驅(qū)動(dòng)和電動(dòng)車專家、中國工程院院士陳清泉發(fā)明了多種電動(dòng)車專用的特種電機(jī)及其控制裝置，研制出多輛不同類型的電動(dòng)車，創(chuàng)造性地提出了電動(dòng)汽車感應(yīng)電機(jī)的自適應(yīng)控制，運(yùn)用現(xiàn)代控制理論成功研究了多種新穎的電動(dòng)車特種電機(jī)的高性能控制系統(tǒng)。同時(shí)，他采用自己創(chuàng)立的電機(jī)數(shù)學(xué)模型，根據(jù)工況優(yōu)化效率、節(jié)省能量、提高電動(dòng)車行駛里程。

如今電動(dòng)汽車已經(jīng)逐漸開始遍布大街小巷，而有著“亞洲電動(dòng)車之父”之稱的陳清泉依然辛勤奮斗在電動(dòng)汽車的創(chuàng)新研究工程上。