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两院院士、高速轮轨之父沈志云:中国应继续引领“后高铁时代”

来源:广州日报  2019-08-21 14:11:20



沈志云



京沪高铁验收,沈志云在大胜关大桥桥面上。


机车车辆动力学家,中国工程院院士、中国科学院院士沈志云,不久前刚刚过完了自己90岁大寿,正式成为了一名“90后”。

他说,自己只是一个普通的高铁粉丝,一个强烈的高铁捍卫者和建议者。“最近一位93岁的老教授在我满90岁的时候,送我一个他写的大寿字加一副对联,说我为高铁研究打下了根基,是‘高铁研究’,不是高铁本身;只打下了根基,开了个头,不是一切。我觉得这比较接近实际。”

尽管已经年届90岁,但他身体依旧硬朗,家中的客厅成了他退休之后的“沙龙”,名曰“香樟沙龙”,“我们就在客厅摆摆龙门阵(四川话‘聊天’的意思)。”

一年来,90岁的沈志云已经习惯了现在的退休生活:早上打一打太极拳,下午去病房看一看妻子,然后到游泳池内游一会儿,至于其他的事情则不用多想。“我现在成了等着吃早饭,等着吃午饭,等着吃晚饭。哈哈。”沈志云开着玩笑说。

如今,他一直住在十多年前买的一栋“院士楼”内,“十年树木,你看我十年前种下的香樟树,都已经长得这么大了。”沈志云指了指院子一排香樟树说,所以,他将自己在客厅会客的场所叫做“香樟沙龙”,而自己的这座房子则叫做“香樟园”。

“10年恋爱,结婚63年,相伴终生。”沈志云的妻子患阿尔茨海默症12年,在许多事情都不记得的情况下,她还能唱出他们曾一起常唱的歌曲。“她是在重温我们的爱情!”

“本世纪后半叶到后高铁时代”

广州日报:如今国内的高铁已经非常普遍,“日行万里"令人们的世界也变得越来越小,您作为中国高铁的先驱之一,第一次坐上高铁的情景是否还记得?当时心中的感受是怎样的?

沈志云:我正式乘坐高铁是2011年5月25日,作为京沪高铁开始运营前专家评审会成员,上午在北京上车,一路几次下车,进行工程审查,到上海虹桥站后,以350公里时速返回北京吃晚饭。风驰电掣,四小时不到就回到北京,在京沪往返火车上圆满完成第一天的议程,历史上从未有过这样开会的。我心中感到无比自豪和骄傲!

高铁的好处可以数上千万条,随着世界最强大、最先进的中国高铁网成功运营,人们会越来越看得清楚。同样也有人会数出高铁无数条坏处。但这都只是看到高铁的表面现象,没有看到高铁是历史的必然这个本质。

世界在发展,只靠飞机汽车搞客运的时代,拥堵和晚点无法避免,向高铁过度是历史的必然选择。但老铁路必须经过彻底改造,或者叫做颠覆性技术革命,才有可能承担这项历史任务。我们中国实现了真正意义上的颠覆性技术革命,才第一个取得了圆满的成功,第一个完成了这个历史使命。

我认为中国的成功经验会在本世纪上半叶部分,即2050年前基本上推广到全球各主要国家。本世纪后半叶部分可能就是进行第二次颠覆性技术革命,达到更高速度的后高铁时代了。

“这不是偶然和简单的引进”

广州日报:中国对高铁的研究相对于其他国家启动较晚,为何能够取得更高的成就?

沈志云:日本采纳美国高铁理念,但不掌握大系统新算法,计算出的临界时速只有270公里,故定下的运营时速只有200公里,标准过低,亏损20多年,提高到230公里后才开始盈利。线路标准低影响了今后的发展。

法国在日本高铁盈利诱惑下,开始发展高铁,一味追求低成本。仍采用碎石道床,动力集中和无法降低的17吨轴重,与真正的高铁背道而驰。

德国虽然改用动力集中和整体道床,但高铁不成网,客货混跑,速度无法提高。

我国虽然在上世纪80年代解决了大系统理论计算和建立了最完整的动态模拟实验装备,但制造系统不够现代化,碎石道床的老线路跑不了真正的高速度,在上世纪90年代探索时期,20多种新设计的高速列车都很难投入运营。

时任铁道部领导按照高铁理念引进国外最新技术作为自主创新的出发点,并通过联合设计制造使四方、长春、唐山三个工厂完成了适合高速列车制造的现代化改造,而且取名客运专线,按高速列车要求,提高线路标准,新修整体道床的高铁网。还敞开铁道部大门,与科技部联合,建成国家高速列车创新体系,吸纳全国科技力量参与高铁的研究开发。这才有中国高铁的跨越式发展。如引进日本200公里时速高铁技术,很快就能研发出350公里运营时速的“和谐号”。这绝不是偶然的和简单的引进,而是全国千千万万人的共同努力,是高速理念指导下的历史必然。

近十年研发“复兴号”,更加成果突出,尤其在标准化和通用化方面,达到了世界最高水平。当“复兴号”在我们滚动振动试验台上通过了600公里时速的考验时,时任实验室主任张卫华教授领导的团队欢呼雀跃,场面十分感人。

“技术速度与经济速度不同”

广州日报:有人称您是高铁“速度论”的坚决支持者,不断在探寻着高铁的速度极限在哪里,是否如此?“速度”是否是高铁发展的“第一要素”?

沈志云:我不是什么速度论者,这是一种认识上的误区。对于高铁,不管什么速度,首要是确保安全,运动不能失稳,运行必须平稳,乘坐舒服,符合环保。这是任何速度下都必须用技术来确保的。当然速度越高,技术上越难保证这些基本要求的实现。所以最高速度就是高速列车技术水平的首要标志。

但是从经济上说,并不是速度越高越好。这就要有具体线路。定了线路后就要进行经济可行性研究,看采用什么速度最经济。首先是运量和诱发运量的测算,从经济效益出发,选定最高速度。因为速度越高成本越高,列车和线路都是这样,好车配好路,才有高速度。离开具体线路,空谈速度越高越好,那是无的放矢。

我国高铁最高运营时速达到350公里,那是说列车和线路的技术水平。如果需要我们的技术就可提供。我们有复兴号CR400,可以350公里时速运营,也有复兴号CR300,可供250公里时速运营,还有CR200等多种车型,可供线路经济可行性研究时选择。

经济速度是对具体线路来说,能获取最大经济效益的速度。技术速度是讲技术上能确保安全舒适的速度,标志列车技术的水平。两者不能混为一谈。

“应考虑继续引领后高铁时代”

广州日报:如今中国高铁受到世界的瞩目,高铁运行中竖立硬币不倒的视频更是令世界惊叹,您觉得未来中国高铁发展的方向是什么?您对中国高铁的期望是怎样的?

沈志云:铁路颠覆性技术革命有两次:第一次颠覆是由古老铁路转化为高铁网,这是高铁时代。第二次颠覆是超高速,600公里时速及以上,这是后高铁时代。

我在2004年提出后高铁时代的报告中,把后高铁分为三期:前期,亦即轮轨后期,后来具体化为研究CR500和CR600。中期,管道磁浮核心技术养成期,张卫华教授已经从2008年就开始组织团队研究,不久将有世界性的突破。后期,管道磁浮推广应用期。估计21世纪后半叶应当是世界范围进入后高铁时代。

当然,高铁时代还有大量工作要做,如“复兴号”的技术升级,广泛采用人工智能,信息化,多品种,多用途等。但从国家角度考虑,既然已在高铁时代引领世界,就应当考虑如何继续引领后高铁时代的问题。好在目前已经开始注意后高铁时代,舆论上比以前热闹多了。我对此感到十分满意。

两次“倒霉”却受益终身

广州日报:您从公派留学学习“车辆修理专业”到成为“中国高速轮轨之父”,您觉得是什么让您一步步成长到如此高度的?

沈志云:在专业选择上我有两次经验,当时认为“倒霉”,后来才发现受益终身。

一次是大学分配。1949年入唐山工学院就是投身铁路机械,分组时选的是机车车辆,毕业分配时,三个志愿填的都是去机车车辆工厂。但公布的却是留校当教师,而且是到理论力学当助教。自认倒了“大霉”。几经折腾,我还是回到理论力学,教学过关后,科研搞机车车辆研究,理论力学基础正好帮了大忙,受益终身。

另一次是三年半留苏,限定我搞车辆修理,结果却通过从实践中来回到实践中去的道路,完成了一次名副其实的有成果的科学研究,不仅很好完成学业,当时拿到苏联副博士学位,后来又拿到俄罗斯荣誉博士学位,而且形成的这条为生产实践服务的工科科研路线,使我受益终身。

专业不会限制死人,只要方向对,目标明确,知难而进,踏实苦干,总会达到目的的。

“只是为高铁研究开了个头”

广州日报:您被称作是“中国高速轮轨之父”,您还有诸多荣誉加身,无论是两院院士,还是国家科技进步一等奖、詹天佑成就奖等,您怎样看待这些荣誉的?

沈志云:上世纪90年代有家报纸发文说我是“高铁之父”,我强烈反对。我只是一个普通的高铁粉丝,一个强烈的高铁“捍卫者”和“建议者”。最近一位93岁的老教授在我满90岁的时候,送我一个他写的大寿字加一副对联,说我为高铁研究打下了根基,是“高铁研究”,不是高铁本身;只打下了根基,开了个头,不是一切。我觉得这比较接近实际。

我一生最满意的成就就是建立牵引动力国家重点实验室和培养了一个科研团队。1988年申报,1989年批准,成为在以后17年中铁路系统唯一的国家重点实验室。到1996年,我已经67岁,申请辞去实验室主任职务,由当时的副主任张卫华教授负责实际领导实验室工作。

在这17年中,张卫华教授带领团队,不但将试验台由4轴扩为6轴,将模拟时速由450公里提高到600公里,而且完成了所有型号高速列车设计时的动力学参数设计优化;完成所有型号高速列车出厂路试前的动力学性能整车考核性模拟试验;完成所有型号高速列车在运营中的动力学性能跟踪试验安全评估。他两次获得金牛奖,“在我国高铁建设中发挥了不可替代的作用”。

这是他的贡献,我只是一个在旁边指手画脚的旁观者,最多起了一点打基础的作用而已。绝不能把年轻一代艰苦奋斗,拼打出来的成果都算到我这个老头子身上。

过去所有的成就和荣誉,所有的过失和苦难都成过去,要淡化一切,宽容待人,严于律己,以史学家的眼光,实事求是地总结回忆,才是正道。

“利用一切机会宣讲高铁观”

广州日报:您一直在为中国高铁奔走呼吁,作为一个领域专家,不断推动中国高铁走出实验室,逐渐成为一种普通人的交通方式,这种不辞辛苦的呼吁推动,是否比在实验室搞科研更困难?

沈志云:我从1996年辞去实验室主任以后,实验室的具体工作就都交给张卫华教授去管,我有时间研究高铁技术的细节,结合指导博士生讲点专题课。外面许多工厂都在自主研发高速列车技术,下工厂同他们一起讨论的需求旺盛,这也是我最看重的工作。

你说的为高铁奔走呼吁,则是出于形势所迫,不得不出来应对的。如当了五年全国人民代表大会代表,十年成都市科协主席,参加铁道部的各种有关高铁的活动,这些都是宣传推动高铁的好时机,我要利用一切机会来宣讲我的高铁观。

有四个“一”不快乐都难

广州日报:您现在的退休生活如何?

沈志云:我于2018年7月30日办理了退休手续。一年过去了,我觉得过得很充实,总结起来是有四个“一”:

一个高铁观点。当今世界正在进行铁路的颠覆性技术革命,处于高铁时代。还在研究超高速轨道交通,准备迎接后高铁时代。

但是对于高铁如何看?存在许多不同的观点。我从上世纪80年代随着改革开放到世界学术舞台上活动,就开始形成高铁观点,2004年就发表了后高铁时代的一些想法。

一个研究团队。上面讲了,牵引动力国家重点实验室建立30周年,由22人发展到100多人,在读研究生达到600多人,在我国高铁时代来临中,发挥了不可替代的作用,正在为继续引领世界后高铁时代,埋头做研究,即将取得世界性突破。

一个终生爱我的人。我老伴姜兵如今已是阿尔茨海默症晚期,现长住ICU医疗护理,已趋稳定。我们都满九十岁了,恋爱10年,成为夫妻63年,一起相伴终生!

一个最优的养老基地。十几年前峨眉山校区改建出售的宿舍中把地势最好的那栋两层楼卖给了我。以前忙,很少来住。退休后才发现这是我最好的归宿。十年前亲自种的香樟树已经长大成林,看着就有园林建设的成就感。

老伴病有所医,每天可去看她一次。我们双双满九十,够本了,多活一天都是赚来的,快乐每一天,就是现在的写照。别无所求,在峨眉山市养老送终就是最好的归宿。

有此四个“一”,每天不快乐都难。

人物简介:

沈志云,生于1929年,西南交通大学教授,中国科学院院士、中国工程院院士,机车车辆动力学专家,中国高铁领域的先驱科学家之一。

1983年,发表了至今仍在国际上被广泛引用的非线性轮轨蠕滑力计算理论(沈氏理论),为高速列车大系统动力学的创建奠定了基础。

1988年,筹建中国铁路系统第一个国家重点实验室——西南交通大学牵引动力国家重点实验室,建成能模拟时速400公里高速列车运行的机车车辆整车滚动振动试验台。曾担任中国自主研发的世界第三代高铁CRH380车型评审专家组组长,并先后参与武广高铁、沪杭高铁、京沪高铁、京武高铁等重大工程的评估验收工作。参与、推动和见证了中国高铁技术从无到有的全部发展历程。

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