余國琮先生小傳：余國琮，廣東臺山人，中科院院士、化學(xué)工程專家、天津大學(xué)教授、全國五一勞動獎?wù)芦@得者，廣東院士聯(lián)合會名譽會長。曾任天津大學(xué)化學(xué)工程研究所首任所長、精餾技術(shù)國家工程研究中心技術(shù)委員會主任、天津大學(xué)化工學(xué)院名譽院長。他是我國精餾分離學(xué)科的創(chuàng)始人、現(xiàn)代工業(yè)精餾技術(shù)的先行者、化工分離工程科學(xué)的開拓者、精餾技術(shù)領(lǐng)域國際著名專家，在精餾技術(shù)基礎(chǔ)研究、成果轉(zhuǎn)化和產(chǎn)業(yè)化等方面作出了系統(tǒng)性、開創(chuàng)性貢獻。他研發(fā)了我國自主重水生產(chǎn)工業(yè)技術(shù)，為新中國核工業(yè)的起步作出重要貢獻。以他名字命名的Yu-Coull熱力學(xué)活度系數(shù)模型被廣泛應(yīng)用。他在精餾領(lǐng)域的一系列創(chuàng)新性研究成果得到廣泛應(yīng)用，助推了我國石化工業(yè)技術(shù)的跨越式發(fā)展。他的研究成果已經(jīng)成功應(yīng)用于數(shù)以千計的工業(yè)精餾塔，創(chuàng)造了巨大的經(jīng)濟和社會效益，為我國化工制造業(yè)的技術(shù)水平提升和國民經(jīng)濟發(fā)展作出重要貢獻。

　　余國琮先生還是一位愛國民主人士，他于1953年加入中國民主促進會，是第七屆、八屆全國政協(xié)常務(wù)委員，政協(xié)天津市第九屆委員會副主席，民進中央第七屆、八屆、九屆常委，民進天津市第四屆、五屆、六屆委員會副主委，第七屆委員會主委，第八屆、九屆委員會名譽主委。

　　在我心中，恩師余國琮先生是一棵大樹，扎根泥土，直指蒼穹，蔭蔽大地。

　　我1982年考入天津大學(xué)，自踏入校門，余先生就成為我們學(xué)子仰望的榜樣，讓我們開始懂得何為家國情懷。他，解決“卡脖子”問題，攻克重水生產(chǎn)技術(shù)難關(guān)，勇攀科技高峰，為國家科技發(fā)展默默奉獻；他，潛心學(xué)術(shù)，教書育人，用自己輝煌的業(yè)績激勵著一代代莘莘學(xué)子為國發(fā)奮讀書。

強國之志

　　余國琮1922年出生于廣州西關(guān)，1938年日寇侵占廣州，他隨父母到香港避難，并于香港考入西南聯(lián)大。從日寇1937年8月31日入侵廣東，直至1938年10月21日廣州淪陷，14個月的狂轟濫炸，斷壁殘垣，尸骸堆積。目睹了一個城市從盛世繁華到滿目瘡痍，當時的余國琮只有16歲，上高三，雖然幾十年過去了，但那時的情景，依然歷歷在目：“日本人對撤退的老百姓也不放過，經(jīng)常對逃難的人群進行飛機轟炸，跟我一起逃難的人，有的就被炸死在身邊?！?/p>

　　余國琮的兩個哥哥在逃難中遭遇轟炸，一個不幸身亡，一個遭受重傷。這讓年輕的他切身認識到，落后就會挨打，要救國圖存，就要靠每一個中國人的努力。由此，他堅定地選擇了科學(xué)救國這條路。

　　1943年，余國琮從西南聯(lián)大化工系畢業(yè)，遠渡重洋赴美留學(xué)，在密執(zhí)安大學(xué)研究生院就讀，1945年年底獲科學(xué)碩士學(xué)位后轉(zhuǎn)入匹茲堡大學(xué)學(xué)習(xí)，1947年獲匹茲堡大學(xué)博士學(xué)位，隨即任該?；は抵v師，1948至1950年任助理教授。

　　在那里，余國琮刻苦攻讀、勤奮工作，主講本科生及研究生多門課程，同時從事化工熱力學(xué)及蒸餾理論研究，發(fā)表多篇論文，被美國多個榮譽學(xué)術(shù)組織吸納為會員，獲得了象征學(xué)術(shù)成就的三把金鑰匙，并被列入1950年的美國科學(xué)家名錄。

　　1949年10月1日，新中國成立。遠在大洋彼岸的近5000名中國留學(xué)生和科研人員聽到這個消息后，備受鼓舞?；貒鴧⒓有轮袊ㄔO(shè)成為他們熱議的話題。懷抱著美好憧憬，余國琮積極參與留美中國科學(xué)工作者協(xié)會的籌建工作，通過夜以繼日的努力，他為留美科協(xié)印刷了大量材料和文件。

　　1949年6月18日至19日，留美中國科學(xué)工作者協(xié)會成立大會在匹茲堡大學(xué)舉行，來自全美各地的50多名代表出席會議。這是一次空前的盛會，通過了宣言《我們的信念和行動》：“過去百年來科學(xué)在中國一直受著封建勢力的阻礙和帝國主義的壓迫，新生的幼苗被雙重桎梏所窒息，始終沒有得到發(fā)展的機會。因此惟有從半封建半殖民地的社會中解放出來的科學(xué)才能有長足的進步?！薄靶轮袊娜娼ㄔO(shè)即將開始，因此每個科學(xué)工作者都有了更迫切的使命和真正服務(wù)于人民大眾的機會，也是我們這一代中國科學(xué)工作人員無可旁卸的責(zé)任?！?/p>

　　這正是余國琮的心聲。他在這次大會上當選為留美科協(xié)首屆理事。

　　1950年8月，余國琮放棄優(yōu)越的科研和生活條件，以赴香港探親為名避開封鎖，毅然返回祖國。與他同船歸國的還有一批年輕的留美學(xué)者，在這艘駛往新中國的“威爾遜”號上，青年才俊意氣風(fēng)發(fā)，盡管困難重重，但他們依然深知“科學(xué)是無國界的，但科學(xué)家是有國籍的”。

上下求索

　　彼時的新中國，百廢待興。人才是最稀缺的資源。北京大學(xué)工學(xué)院院長馬大猷誠摯邀請余國琮到北大，兩人為此談了許久。對于這份充滿誠意的邀請，余國琮最后還是婉拒了，因為歸國前，他已答應(yīng)好友林宗彩去唐山工學(xué)院參加那里的化工系建設(shè)。

　　后來，有人問余先生，與北大失之交臂是否遺憾，他很認真地說：“人要言而有信?！庇鄧嵵馗凹s，在唐山工學(xué)院創(chuàng)建化工系。1952年我國高校院系調(diào)整，該系并入天津大學(xué)。

　　20世紀50年代，我國煉油工業(yè)剛剛起步，蒸餾（也稱精餾）技術(shù)是其中關(guān)鍵。已在天大任教的余國琮敏銳發(fā)現(xiàn)這一產(chǎn)業(yè)的重大需求，開始進行化工精餾技術(shù)領(lǐng)域的科研攻關(guān)。

　　1954年，由余國琮指導(dǎo)，在天大化工機械教研室建立了我國第一套大型塔板實驗裝置。經(jīng)過兩年研究，余國琮于1956年撰寫論文《關(guān)于蒸餾塔內(nèi)液體流動阻力的研究》，引起化工部的注意，遂被邀請參與精餾塔標準化的大型實驗研究。

　　隨后的五年里，余國琮接受化工部“標準圓形泡罩性能的測定”等科研任務(wù)，完成了包括壓力降、液面落差、霧沫夾帶、塔板上液相返混以及分離效率在內(nèi)的多項研究，這些工作成為我國實現(xiàn)塔板標準化、系列化的開端。

　　大型塔板蒸餾實驗奠定了余國琮化工蒸餾科研的基礎(chǔ)，此后不久，他參與了我國第一個科學(xué)發(fā)展遠景規(guī)劃“十二年科技規(guī)劃”的制定工作。余國琮被分配到化工組，組長是時任化工部副部長的侯德榜。一時間，國內(nèi)的化工精英齊聚北京，交流、探討，甚至爭吵，激烈的頭腦風(fēng)暴為中國工業(yè)和化學(xué)工程學(xué)科的發(fā)展規(guī)劃了宏偉藍圖。

　　經(jīng)過努力，天大的化工“蒸餾”科研被列入“十二年科技規(guī)劃”之中，天大化學(xué)工程專業(yè)也于1958年設(shè)立。

　　余國琮挑戰(zhàn)著一道道科研難題，其中最令人難忘的就是重水分離技術(shù)的研究。重水是原子裂變反應(yīng)堆不可或缺的重要物資。在天然水中，重水的含量約萬分之一點五，如何將其提純到百分之九十九點九并實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，是一項巨大挑戰(zhàn)。

　　20世紀50年代，我國尚不掌握重水的工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)。余國琮知道重水在尖端科技中的重要作用，也深知這樣的核心科技是求不來的，只能靠自己研發(fā)。

　　1958年，我國由外國援建的首座原子反應(yīng)堆投入運行。由于國際關(guān)系突變，重水供應(yīng)面臨中斷。開發(fā)我國自主的重水生產(chǎn)技術(shù)成為當時的重大急需。余國琮在天大展開的重水精餾分離技術(shù)研究進入了國家視野。

　　1959年5月28日，周恩來總理到天大視察，重點考察了余國琮所在的重水濃縮研究實驗室。周總理握著余國琮的手說：“現(xiàn)在有人要卡我們的脖子，不讓我們的反應(yīng)堆運作。我們一定要爭一口氣，不能使我們這個反應(yīng)堆停下來！”

　　余國琮受到極大鼓舞和振奮，為“爭一口氣”，他更加廢寢忘食，率領(lǐng)團隊在極其簡陋的條件下，搭建了一個個實驗裝置，創(chuàng)造性地采用多個精餾塔級聯(lián)等多種創(chuàng)新方式替代傳統(tǒng)精餾方式，攻克了一個又一個難關(guān)。

　　一個高效的重水分離、濃縮技術(shù)路線和方案已經(jīng)依稀可見。

　　由于重水分離是一個高度的不穩(wěn)態(tài)過程，為了保證實驗裝置的連續(xù)運轉(zhuǎn)以獲得高質(zhì)量重水，重水濃縮過程的動態(tài)特性成為研究中必須解決的基礎(chǔ)性問題，這也是一項十分艱巨的實驗和理論研究工作。余國琮帶領(lǐng)青年教師們?nèi)找惯B續(xù)操作，從實驗數(shù)據(jù)的提取到理論模型的驗證，為給祖國“爭一口氣”，奉獻出全部心血和精力。

　　就這樣，我國自主研發(fā)的重水精餾分離技術(shù)終于誕生了。

　　一年后，周恩來總理專門給天大打電話，詢問重水技術(shù)的研究進展。余國琮字字鏗鏘地回復(fù)：“可以告訴總理，研究進行得很順利?！?/p>

　　經(jīng)過小試和中試，1965年，余國琮的多項成果和突破終于形成我國自主重水生產(chǎn)工業(yè)技術(shù)，成功生產(chǎn)出符合要求的重水，解決了國家的燃眉之急。到20世紀70年代，我國的重水生產(chǎn)不僅能自給，還實現(xiàn)出口，成為重要的重水輸出國。

　　在攻關(guān)過程中，余國琮沒有忘記對技術(shù)人才的培養(yǎng)，他于1961年在天大組建重水專門化專業(yè)，自編教材，親自講授重水分離原理、設(shè)計以及操作方面的課程。從這個專業(yè)畢業(yè)的四屆學(xué)生40余人，先后成為我國第一批重水生產(chǎn)的技術(shù)專家。

　　重水分離技術(shù)的研制成功也標志著我國精密精餾技術(shù)進入了一個新的階段。

　　回憶往昔，余國琮說：“我當初是抱著很樸素的愛國心回來的，沒有想能為國家做什么重要的研究，只想貢獻自己的一些力量。回國那年，我有幸參加了天安門的國慶閱兵，看到了雄偉的解放軍。現(xiàn)在我們的國家比當時強大了很多。之所以取得這樣的成就，要歸功于黨的領(lǐng)導(dǎo)及全國各族人民的努力。我很高興為國家做了一點事情，當初的選擇是正確的。”

矢志創(chuàng)新

　　余國琮先生曾對我們說，二戰(zhàn)后，美國的化學(xué)工業(yè)發(fā)展較快，但中國在基礎(chǔ)研究的多個領(lǐng)域仍有機會，應(yīng)該有信心迎頭趕上。改革開放后，他帶領(lǐng)團隊回到實驗室，從大型精餾塔流體力學(xué)、基本傳遞現(xiàn)象以及熱力學(xué)等基礎(chǔ)問題著手，開始了艱辛探索。

　　板凳需坐十年冷。經(jīng)過潛心研究，余國琮發(fā)現(xiàn)并提出精餾工藝和設(shè)備一體化這一重大工程科學(xué)命題，開創(chuàng)了精餾過程中基于流體動力學(xué)的物質(zhì)遷移、變化規(guī)律的研究方法。他在國際上率先提出大型精餾塔流體力學(xué)理論研究，在國家自然科學(xué)基金重大項目的支持下，承擔了“蒸餾過程若干基礎(chǔ)理論問題研究”，首次提出精餾塔板非平衡混合池模型、流體分布的隨機模型以及精餾過程動態(tài)學(xué)等理論與方法，在研究不同的大型精餾塔流體分布與傳質(zhì)特性的基礎(chǔ)上，提出用于流體分布的多種理論模型。他率先將隨機理論、計算流體力學(xué)、激光全息干涉等數(shù)學(xué)和現(xiàn)代物理學(xué)成果應(yīng)用于精餾塔的流體力學(xué)、流體界面現(xiàn)象等基礎(chǔ)理論與實驗研究。

　　由于在精餾基礎(chǔ)理論領(lǐng)域取得的豐碩研究成果，余國琮和他的團隊成為世界上開展精餾基礎(chǔ)研究最為深入的學(xué)術(shù)機構(gòu)之一。精餾領(lǐng)域世界頂尖級學(xué)者、英國Aston大學(xué)Porter教授對余國琮在實驗基礎(chǔ)上開展理論模型研究所表現(xiàn)出的遠見給予了高度評價。在兩國政府的支持下，二人一拍即合，開展了為期近十年的中英合作研究。

　　基礎(chǔ)研究的回報也是豐厚的。余國琮團隊的基礎(chǔ)研究催生了“具有先進塔內(nèi)件的高效精餾技術(shù)”等一系列應(yīng)用技術(shù)，而這些技術(shù)成果在我國化工、石油化工、煉油以及空分等大型流程工業(yè)中得到了廣泛和成功的應(yīng)用。

　　20世紀80年代初，我國大慶油田首批巨資引進原油穩(wěn)定裝置，但由于裝置的設(shè)計沒有充分考慮我國原油的特殊性，投運后無法正常運行和生產(chǎn)。外國技術(shù)人員在現(xiàn)場連續(xù)數(shù)月攻關(guān)，仍未能解決問題，巨額經(jīng)濟效益一天天流失。

　　余國琮應(yīng)邀帶領(lǐng)團隊對這一裝置開展研究，很快發(fā)現(xiàn)問題所在，并應(yīng)用自主技術(shù)對裝置實施改造，成功解決制約裝置正常生產(chǎn)的多個關(guān)鍵性技術(shù)問題，最終使整套裝置實現(xiàn)正常生產(chǎn)。不僅如此，經(jīng)過他們改造的裝置，技術(shù)指標還超過了原來的設(shè)計要求。

　　隨后，余國琮又帶領(lǐng)團隊先后對我國當時全套引進的燕山石化30萬噸乙烯裝置、茂名石化大型煉油減壓精餾塔、上海高橋千萬噸級煉油減壓精餾塔、齊魯石化百萬噸級乙烯汽油急冷塔等一系列超大型精餾塔進行了“大手術(shù)”。

　　這樣的“手術(shù)”提高了煉油過程中石油產(chǎn)品拔出率1至2個百分點，僅這一項就可為企業(yè)每年增加數(shù)千萬元效益。

　　進入21世紀，化學(xué)工業(yè)成為我國國民經(jīng)濟的支柱性產(chǎn)業(yè)，為各行業(yè)的發(fā)展提供各種原料和燃料，支撐著我國經(jīng)濟的高速增長。精餾，作為覆蓋所有石化工業(yè)的通用技術(shù)，在煉油、乙烯和其他大型化工過程中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。

　　余國琮深刻認識到，激烈的技術(shù)競爭必將加速精餾技術(shù)新的突破。同時他也看到，工業(yè)技術(shù)的發(fā)展對精餾技術(shù)提出了更新、更高的要求，現(xiàn)有的理論和方法雖尚有發(fā)展空間，但已無法滿足生產(chǎn)技術(shù)進步的需要。特別是在熱力學(xué)上的高度不可逆操作方式以及在設(shè)計中對經(jīng)驗的依賴，已經(jīng)成為精餾技術(shù)進一步提高、能耗進一步降低難以逾越的瓶頸。

　　余國琮認為，工業(yè)技術(shù)的革命性創(chuàng)新必須先在基礎(chǔ)理論和方法上取得突破，打破原有理論框架桎梏，引入結(jié)合其他學(xué)科的最新理論和研究成果。為此，他提出了應(yīng)用現(xiàn)代計算技術(shù)，借鑒計算流體力學(xué)、計算傳熱學(xué)的基本方法，結(jié)合現(xiàn)代物質(zhì)傳遞、擴散理論，針對精餾以及其他化工過程開辟了一個全新的研究領(lǐng)域——化工計算傳質(zhì)學(xué)理論，而最終從根本上解決現(xiàn)有精餾過程的工業(yè)設(shè)計中對經(jīng)驗的依賴，讓化工過程設(shè)計從一門“藝術(shù)”逐步走向科學(xué)。

　　這是余國琮的一個遠大目標。先生沒有太多猶豫，因為他知道，要想在科研上有所收獲，除了全身心投入，一點一滴、老老實實，一個一個搞清楚基礎(chǔ)問題，別無他法。

　　經(jīng)過多年探索，余國琮團隊在流體渦流擴散和界面?zhèn)髻|(zhì)動力學(xué)研究基礎(chǔ)上，結(jié)合流體動力學(xué)以及擴散數(shù)理方程，提出了描述物質(zhì)在流體中遷移的渦流擴散理論模型和計算方法，基于理論研究首次實現(xiàn)了精餾塔內(nèi)濃度分布的嚴格模擬。并且，在界面?zhèn)髻|(zhì)動力學(xué)研究中引入現(xiàn)代光學(xué)即示蹤實驗技術(shù)研究傳質(zhì)表面結(jié)構(gòu)、濃度場和速度場及其預(yù)測方法和理論，在預(yù)測精餾分離效率的嚴格理論模型和方法上向前邁出了一步。

　　2011年，余國琮出版了化工計算傳質(zhì)學(xué)這一新領(lǐng)域的第一本專著《化工計算傳質(zhì)學(xué)導(dǎo)論》，系統(tǒng)闡述化工計算傳質(zhì)學(xué)的基本理論和方法。2014年，他又在國外出版了專著《Introduction to Computational Mass Transfer — with Applications to Chemical Engineering》。這是國際上第一本關(guān)于化工計算傳質(zhì)學(xué)理論的英文專著，受到了國際同行的廣泛關(guān)注。這本書由著名科技出版社Springer公司出版，并于2017年再版。先生還結(jié)合新理論的應(yīng)用，于2017年出版了新的中文專著《化工計算傳質(zhì)學(xué)》。如今已97歲高齡的他，仍然伏案疾書，為《Introduction to Computational Mass Transfer — with Applications to Chemical Engineering》第三版的出版做準備。

　　余先生杰出的創(chuàng)新成就源于勤奮。他沒有半點所謂學(xué)術(shù)權(quán)威的霸氣，只是一位謙謙學(xué)者。面對學(xué)術(shù)界存在的種種浮躁和困惑，他給出了自己的答案：“做國際一流事，做隱姓埋名人。”

為人師表

　　如果哪天有課，我都會凌晨4點起床，一遍遍審視講課內(nèi)容。即使這門課已經(jīng)教授很多年、很多遍，我也要充分備課，更新教學(xué)內(nèi)容，如此精益求精，就像精餾提純的過程。這是我對“師者”身份的尊重。而這份為人師表的使命擔當，則是余國琮先生傳遞給他每個學(xué)生的寶貴財富。

　　余先生對自己的定位始終是一名“教師”，他經(jīng)常掛在嘴邊的一句話就是：“我是一名人民教師，教書育人是我最大的職責(zé)?！?/p>

　　85歲那年，余先生還堅持給本科生上一門“化學(xué)工程學(xué)科的發(fā)展與創(chuàng)新”的創(chuàng)新課。一堂課大約要持續(xù)3個小時，學(xué)生們怕老先生身體吃不消，給他搬來一把椅子?？上壬鷧s總是拒絕：“我是一名教師，站著講課是我的職責(zé)?！甭犨^他課的人都說，先生把講課當成了一門藝術(shù)。

　　余先生知識淵博，旁征博引，融會貫通，因為一直奮斗在科研一線，他講課從來都是理論與實際緊密結(jié)合，因此能把復(fù)雜的理論與工程問題講得深入淺出，引人入勝。

　　余先生是名副其實的教育家。為祖國培養(yǎng)化工類優(yōu)秀人才、潛心探索化工創(chuàng)新人才培養(yǎng)新模式，是他心目中的首要職責(zé)。能為更多學(xué)生傳授化工專業(yè)知識，是他最大的心愿。他提出了培養(yǎng)創(chuàng)新能力和全面發(fā)展的教學(xué)改革思想，并受教育部委托，領(lǐng)導(dǎo)全國九所高校參加“高等教育面向21世紀教學(xué)內(nèi)容和課程體系改革計劃”中的《化工類專業(yè)人才培養(yǎng)方案及教學(xué)內(nèi)容體系改革的研究與實踐》項目，提出了新的化工類本科教學(xué)培養(yǎng)方案，指導(dǎo)改造教學(xué)模式，建立化工專業(yè)課的標準實驗設(shè)備，出版推薦教材、參考書和教學(xué)軟件50余種。這些研究成果全面提升了化工本科教育理念，先生也于2001年和2005年兩獲國家級教學(xué)成果獎一等獎。

　　多少年來，無論是國際的前沿論壇、國內(nèi)的學(xué)術(shù)交流，還是學(xué)校里的各種科研活動，甚至是學(xué)生自發(fā)的科技活動，凡是接到邀請，只要時間和身體條件允許，余先生總會欣然前往。對于最近一次召開的“化工傳質(zhì)學(xué)的研討會”，身在病房的余先生還不時打電話、發(fā)電子郵件，跟蹤專家的邀請情況和與會專家的論文內(nèi)容，活力與熱情超過年輕人。

　　曾有人問過余先生為什么這么拼命，他說：“在國際國內(nèi)高水平論壇上的任務(wù)是交流，我們要把國外前沿的研究成果引進來，要把我們最新的研究成果推出去；科普工作則更為重要，為大學(xué)生講課是培養(yǎng)創(chuàng)新人才的重要途徑，只要身體條件允許，我能多講一些就多講一些，讓更多的年輕人了解、支持、投身、熱愛祖國的化工事業(yè)，為祖國培養(yǎng)更多的優(yōu)秀化工類人才?！?/p>

　　余先生相信思考能夠讓人變得年輕。先生現(xiàn)在每天堅持上網(wǎng)關(guān)注新聞，最重要的是，他也從未停止過思考，年近百歲還每天堅持伏案工作，通過一封封郵件、一通通電話，擁抱著飛速發(fā)展的社會和科學(xué)研究事業(yè)，也表達著一名知識分子對祖國的熱愛，對事業(yè)的熱忱，踐行著他科學(xué)報國的初心。

　　我時常想起余先生伏案工作時的樣子，他仿佛一棵胡楊，總是筆直矗立，指向天空，即使被歲月風(fēng)化，也會留下一圈一圈無悔的年輪。

　　（本文作者系天津大學(xué)教授、博士生導(dǎo)師，第十、十一屆全國政協(xié)委員，政協(xié)天津市第十屆委員會常委、民進中央第十二屆委員會委員、民進天津市第八、九、十、十一屆委員會副主委）