沈世釗在查閱資料。 　　受訪者供圖

　　人物小傳

　　沈世釗，1933年生，浙江嘉興人，中國工程院院士，哈爾濱工業(yè)大學教授、博士生導師。他開拓了大跨空間結(jié)構新興學科，在“懸索結(jié)構解析理論”等前沿領域取得重要成果，創(chuàng)造性設計了多項具有典型意義的新型空間結(jié)構，曾主持研發(fā)“中國天眼”500米口徑球面射電望遠鏡主動反射面結(jié)構系統(tǒng)。1999年當選中國工程院院士，2012年成為國際空間結(jié)構協(xié)會“榮譽會員”，2017年獲中國鋼結(jié)構協(xié)會最高成就獎。

　　來到哈爾濱工業(yè)大學土木工程學院四樓，一幅題字映入眼簾：“學習科技，也關注人文；重視科學精神，更崇尚人文精神，堅持做學問與做人的統(tǒng)一”。這是哈工大土木學院的人才培養(yǎng)理念，寫下這幅題字的，正是中國工程院院士、哈爾濱工業(yè)大學教授沈世釗。

　　中國工程院院士、現(xiàn)代空間結(jié)構開拓者、北京奧運會體育場館評審委員會空間結(jié)構專家……從1953年到哈工大攻讀研究生，到留校任教，再到開拓大跨空間結(jié)構新興學科，沈世釗用70載的奮斗，為我國的大跨空間結(jié)構研究作出了貢獻。

　　瞄準新興領域，開拓現(xiàn)代空間結(jié)構新學科

　　回顧過去，沈世釗總說，他們這個年齡段的人，見證了新中國成立，所以從求學開始，大家就一心一意想要為新中國建設貢獻力量。

　　1953年，正值我國第一個五年計劃實施，從同濟大學畢業(yè)的沈世釗，懷著一腔熱情來到了哈爾濱工業(yè)大學攻讀研究生。在導師帶領下，沈世釗主要從事木結(jié)構研究。在學習過程中，沈世釗一邊吸取國外先進的系統(tǒng)理論知識，一邊對中國古典木結(jié)構建筑藝術進行深入研究。

　　研究生畢業(yè)后，導師想要留沈世釗做自己的助手。“我說行，沒問題！”回憶起這段經(jīng)歷，沈世釗說，“我要把滿足國家需要當作自己的奮斗目標。”一句簡單的話，就是他一輩子扎根哈工大、扎根祖國東北的承諾。就像《哈工大之歌》唱的那樣，“忠誠和報效是我們的選擇”。

　　留校后，除了教學工作，沈世釗從事的第一個科研項目是關于“木屋蓋縱向剛度”的研究。這期間，他創(chuàng)新性地提出了合理評價木屋蓋空間剛度的系統(tǒng)理論和方法。這一創(chuàng)新理論，為木屋蓋及其支撐系統(tǒng)的設計提供了科學依據(jù)。

　　在研究中，沈世釗敏銳地意識到，木結(jié)構學科發(fā)展有可能遭遇瓶頸，新興的鋼結(jié)構領域才是未來發(fā)展趨勢。于是，他將研究方向逐漸調(diào)整到以鋼材料為基礎的大跨空間結(jié)構領域。

　　所謂“大跨空間結(jié)構”，一般是指橫向跨越60米以上三維受力的各類結(jié)構，多運用于機場、運動場館等大型公共建筑，是一個國家建筑科學技術發(fā)展水平的重要標志。上世紀80年代起，沈世釗帶領學生潛心鉆研大跨空間結(jié)構理論基礎。“這個過程就像建大樓，一磚一瓦，從無到有，從穩(wěn)定性、抗風、抗震等方面一一著手，逐步構建起完整的理論體系。”沈世釗的學生、哈工大副校長范峰回憶，研究過程非常艱難，得坐得住冷板凳。

　　主持多個大型項目攻關，用技術為實際工程服務

　　1982年，沈世釗參與了吉林省滑冰館的設計。當時，他們既沒有相關技術材料，又沒有計算機等專業(yè)輔助設備。沈世釗帶著團隊，沒日沒夜地扎在實驗室里，人工完成了海量計算。相關計算材料堆起來有一尺多高。“那是一段令人難忘的回憶。搞技術，不是提出理論、發(fā)表文章就完了。技術得為實際工程服務，在工程中用得上。”沈世釗說。

　　經(jīng)過20多年的發(fā)展和完善，沈世釗研究的以鋼材料為基礎的大跨空間結(jié)構技術，越來越多地應用于大型公共建筑。

　　2003年起，沈世釗作為北京奧運會體育場館評審委員會空間結(jié)構專家，參與了“鳥巢”的設計與建設。“要啃就啃最硬的骨頭，要做就做國家最需要的事情。”沈世釗說。

　　“鳥巢”在設計之初，曾經(jīng)是有“蓋”的，當它合上時，體育場可以作為室內(nèi)賽場。但這種大跨度結(jié)構需要用到大量的鋼，結(jié)構自重比例很大。“理論上沒有問題，但有建設風險且需要耗費大量鋼材料。”沈世釗說。

　　為此，沈世釗提出了一種可能的解決方案，即在保持“鳥巢”外部造型不變的前提下，去掉上方的可開合屋頂，再適當擴大中央的開孔，大大減少了建筑的結(jié)構自重和固定荷載，提高安全性同時，還能減少鋼材用量。經(jīng)過專家們多次論證，沈世釗提出的方案獲得認可。于是，“鳥巢”采用了中間開口的設計方式，沈世釗也帶領設計團隊很快拿出了新的設計圖紙，大大加快了“鳥巢”的建設進度。

　　除了參與“鳥巢”的建設，沈世釗還參與了“中國天眼”的設計。其中，有一項全球首創(chuàng)的技術，就是沈世釗團隊研發(fā)的主動反射面結(jié)構系統(tǒng)。沈世釗介紹，“中國天眼”的精度，與反射面面積直接相關。

　　“中國天眼”總工程師南仁東曾說，“‘中國天眼’在宇宙空間捕捉信號，猶如在雷聲中捕捉蟬鳴，沒有超級靈敏的‘耳朵’，根本分辨不出來。”而沈世釗團隊研發(fā)的主動反射面結(jié)構系統(tǒng)，就是讓這只“耳朵”變得靈敏的關鍵，“它實質(zhì)上是一個超大跨度、超高精度、形狀實時可調(diào)控的巨型機械系統(tǒng)，是對現(xiàn)有結(jié)構工程技術的巨大挑戰(zhàn)。”沈世釗說。

　　面對挑戰(zhàn)，沈世釗團隊利用在大跨空間結(jié)構方面的技術積累，經(jīng)過一系列測算試驗和對比優(yōu)化，最終確定了設計方案。“雖然建設過程中遇到了不少困難，但最后每個節(jié)點的誤差不超過5毫米，很不容易。”沈世釗回憶，整個建設過程歷經(jīng)8年時間，他的團隊還在該項目中培養(yǎng)了3名博士和8名碩士。

　　努力教書育人，為我國現(xiàn)代空間結(jié)構領域培養(yǎng)后備人才

　　為國育才，是沈世釗鐘情一生的事業(yè)，無論取得多少成績，他始終強調(diào)自己是一名人民教師。

　　沈世釗曾說：“此生有幸為教師，得天下英才朝夕切磋與共，其樂融融。”他把很多精力放在人才培養(yǎng)和梯隊建設方面。

　　研究過程中，沈世釗總是有意識地為學生們提供鍛煉的機會，既給他們壓擔子，也為他們搭梯子。范峰回憶，他的博士課題研究方向是大跨空間結(jié)構抗震，項目立項時，負責人一欄寫的是“沈世釗”；到驗收時，沈世釗卻把“范峰”作為專題負責人寫了上去。“這種感覺就像父輩領著孩子往前走。”范峰說。在這樣的治學氛圍下，哈工大培養(yǎng)出了大跨空間結(jié)構領域一支富有活力的一流學術團隊。

　　沈世釗對學生們說得最多的，就是“厚植”與“篤行”。“做學問，不要浮躁，基礎研究很重要。”沈世釗說，“厚植，把專業(yè)基礎打好，就像建大樓打地基；篤行，就是要深入鉆研某個課題，讓研究本身具有更強的實用性。”在將近70年的教學生涯中，沈世釗是這么說的，也是這么做的……

　　記者手記

　　厚植研究根基

　　攀登科學高峰

　　70多年前，從2000多公里外的家鄉(xiāng)來到冰城哈爾濱，為建筑工程研究貢獻自己的力量；上世紀70年代，從原本研究的木結(jié)構“跨”到國家發(fā)展需要的鋼結(jié)構研究，完成了諸多標志性建筑的設計建造……在人生歷程中，沈世釗經(jīng)歷過很多次“跨越”，但“是否于國家有利”，是他作出選擇的唯一依據(jù)。

　　愛國是科學家精神的重要內(nèi)涵。在沈世釗看來，做研究，不能只顧眼前不見長遠；真正的大學問，是關系社會責任和國家大義的。懷揣這樣的信念，沈世釗不斷積累、厚植研究根基，取得了諸多成就；他身體力行、知行合一，在科學道路上攀登了一座座高峰。

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