彭慧文

徐旭常，1932年10月～2011年3月，江蘇省常州市人。生前長期從事熱能工程、鍋爐、燃燒及污染控制的工程技術(shù)研究和教學(xué)工作，曾獲國家發(fā)明獎二等獎和三等獎、國家科技進步獎二等獎、世界知識產(chǎn)權(quán)組織和中國專利局頒發(fā)的發(fā)明創(chuàng)造金獎。開創(chuàng)國內(nèi)《燃燒學(xué)》教學(xué)，對我國幾十年來的燃燒理論與技術(shù)教學(xué)有重要影響。1995年當選中國工程院院士。

徐旭常心語

為國家做點事。

多年來我一直在做環(huán)境問題，尤其是煤的燃燒和利用。第一件事，是提高煤的燃燒質(zhì)量。

人家找我們?nèi)ゾ褪且驗樯a(chǎn)出了問題，你不到現(xiàn)場沒有一手資料，連問題在哪兒都沒全搞清，何談解決問題？做基礎(chǔ)研究，細致嚴謹是必不可少的。

搞科研第一要有前瞻性，就是要找對國家有大用的事兒來做，第二就是淡化功利，踏踏實實做人做事。目前的學(xué)術(shù)界院士的年齡偏大了些，應(yīng)當年輕化。我們要防止弄虛作假、抄襲等學(xué)術(shù)腐敗，這一點上清華有著優(yōu)良的傳統(tǒng)。

我們國家由煤引起的環(huán)境問題很大，每年單是二氧化硫排放，引起的經(jīng)濟損失大約有1800億元人民幣。目前二氧化硫與氧化氮的問題，在我國技術(shù)上已經(jīng)掌握得很好，但是可吸入顆粒物的問題還沒解決。據(jù)我所知，世界各國都沒掌握好。

我們國家有大量的鹽堿地。鹽地和堿地其實是有很大不同的，以前治理得比較好的是鹽地，集中在黃、淮、海河區(qū)域及沿海一帶，用的多是澆灌、排水的方法，通俗地說就是不斷用水去清洗土地中的鹽分。而堿地的特點是土地板結(jié)，不透水，因而你澆再多的水也根本沒法洗掉地里的堿分。用脫硫石膏來改良堿地，這是將能源學(xué)科和環(huán)境、生態(tài)、農(nóng)林牧等學(xué)科交叉融合的科研成果。

1 探索者 不停步

徐旭常1932年生于古城常州，長于常州、蘇州、上海三地，第一次與“工程”二字沾邊，是在14歲時考入上海中學(xué)高中部工科班之后。當時，上海中學(xué)已屬全國名校，這里的老師教書，也育人，工科班老師在講課時經(jīng)常會提醒自己的學(xué)生：中國工業(yè)落后，連火柴、鐵釘都叫“洋火”“洋釘”，勉勵他們勤奮學(xué)習，今后發(fā)展中國自己的基礎(chǔ)工業(yè)。從徐旭常當年的日記可以感受到，在上海中學(xué)的這段時光，已經(jīng)在他心里埋下了報效祖國的種子，日記中沒有什么豪言壯語，反復(fù)出現(xiàn)的一句話是“為國家做點事”。

1950年5月，高中畢業(yè)，他響應(yīng)國家號召，追隨支援東北的大潮流，前往撫順礦專讀書。因為歷史因素與學(xué)校建制調(diào)整，從1950年到1953年，徐旭常三年輾轉(zhuǎn)三地，從撫順到長春再到沈陽，于1953年夏提前畢業(yè)于東北工學(xué)院的蒸汽動力專業(yè)。后被分配到清華大學(xué)動力機械系（今能源與動力工程系）研究生班。在清華學(xué)習一年，又被派到哈爾濱工業(yè)大學(xué)鍋爐專業(yè)跟隨蘇聯(lián)專家進修學(xué)習，直到1956年畢業(yè)。

在1956年成為清華大學(xué)動力機械系一名青年教師之后，徐旭常依然保持著學(xué)習的慣性，抓住每一個機會往瘦弱的身軀中裝入更多的知識儲備。1961年由助教升任講師，他被抽調(diào)到新成立的燃燒教研組，給學(xué)生講《燃燒學(xué)》。

正所謂功不唐捐，經(jīng)過三年努力，徐旭常不僅完成了教學(xué)任務(wù)，還編寫出中國第一部《燃燒學(xué)》教材。通過開設(shè)這門課程，他全面地學(xué)習了燃燒學(xué)的基礎(chǔ)理論，這是很多搞工程的學(xué)者所欠缺的。編寫《燃燒學(xué)》的經(jīng)歷，也最終完成了對徐旭常自學(xué)能力的檢驗，從零開始啃下了龐雜繁復(fù)的燃燒學(xué)，此后再遇到任何新知識、新領(lǐng)域，他都不再怵頭。

從1972年開始，徐旭常和同事對煤粉預(yù)燃室燃燒器進行初步研究，這種燃燒器可以穩(wěn)定煤粉爐膛內(nèi)的火焰，大幅減少輔助燃油用量。徐旭常團隊經(jīng)過反復(fù)試驗，發(fā)明了一款新型的煤粉預(yù)燃室燃燒器，并最終獲得成功。

2 工程師 不跟隨

對于徐旭常來說，煤粉預(yù)燃室燃燒器只是一個開始。發(fā)明了它，反而給徐旭常帶來了更多困惑，原因在于，傳統(tǒng)火焰穩(wěn)定理論解釋不了這款燃燒器的實際運行狀態(tài)。

早年讀書期間，徐旭常便非常重視對基礎(chǔ)文化課的學(xué)習，畢業(yè)工作之后，對《燃燒學(xué)》理論的探究，更讓他進一步認識到了基礎(chǔ)理論研究的重要性，認為一個“純粹”的工程師可能會因為缺乏理論指導(dǎo)而遭遇研究瓶頸。他經(jīng)常告誡自己的學(xué)生，搞工程技術(shù)的，不能從雜志縫里找課題，必須從生產(chǎn)實踐中去發(fā)現(xiàn)問題；同時，必須具備基礎(chǔ)理論研究的意識和能力，這樣才能對新技術(shù)有全面的認知與把握，不至于遇到問題時如瞎子摸象一般，靠碰運氣的方式尋找解決辦法。

因為對當時已有理論的解釋不滿意，徐旭常決定親自演算。在實驗基礎(chǔ)上，他和團隊嘗試對預(yù)燃室中的煤粉燃燒過程進行數(shù)值計算，進一步分析燃燒設(shè)備中的穩(wěn)燃因素。最終他們發(fā)現(xiàn)，使煤粉火焰穩(wěn)定的原則應(yīng)該是：讓煤粉迅速進入燃燒室中的高溫、有合適氧濃度的區(qū)域，并使煤粉和攜帶它的氣體局部分離，形成局部集中的高煤粉濃度、高溫和足夠高氧濃度的著火有利區(qū)。據(jù)此，徐旭常提出了著名的“煤粉燃燒穩(wěn)定性三高區(qū)原理”。

利用該原理，徐旭常成功解釋了早期研究煤粉預(yù)燃室時遭遇的失敗。如今，這一理論已經(jīng)被國內(nèi)外燃燒學(xué)界普遍接受，成為煤粉鍋爐設(shè)計中的基礎(chǔ)指導(dǎo)理論。

有了自己的理論作支撐，徐旭常研究燃燒器的底氣更足了。他覺得煤粉預(yù)燃室燃燒器在穩(wěn)定火焰方面還是不夠理想，因此決定繼續(xù)深挖。1984年左右，徐旭常開始在煤粉燃燒穩(wěn)定性三高區(qū)原理指導(dǎo)下，研究新型煤粉燃燒器。

新型燃燒器因為形狀和船有點像，被簡稱為“船型燃燒器”。這種燃燒器產(chǎn)生的特殊氣流流動結(jié)構(gòu)，讓煤粉著火較快，燃燒過程中氮氧化物的生成和排放量顯著減少，因而開創(chuàng)了國內(nèi)既有良好煤粉燃燒效果又能減少氮氧化物排放的煤粉燃燒技術(shù)路徑。

3 跨界人 不設(shè)限

進行燃煤污染物防治研究的同時，徐旭常關(guān)注到另外一個問題：石灰石—石膏濕法以其穩(wěn)定、高效等優(yōu)點成為世界上最成熟、應(yīng)用最廣泛的脫硫工藝，但這種工藝會產(chǎn)生大量副產(chǎn)物——脫硫石膏，其露天堆積不僅會占用大量的空間場地，還可能因為風吹而導(dǎo)致二次污染，該如何低成本地處置呢？

在1995年一次國際交流中，徐旭常了解到，東京大學(xué)定方正毅、松本聰?shù)葘W(xué)者提出了利用脫硫石膏進行土壤改造的想法，當時中國還沒有脫硫石膏，于是在我國東北取土樣寄往東京做了盆缽試驗，取得了良好效果。這讓徐旭常非常興奮，在人口眾多的中國，擴大耕地面積是關(guān)乎國計民生的大事，如果能用脫硫石膏改良鹽堿地，可謂是一舉兩得的好事。

從此，他的書架上又多了有關(guān)土壤和農(nóng)業(yè)的書籍，通過進一步學(xué)習和了解，徐旭常提出了自己的想法：能否使用普通的農(nóng)耕技術(shù)，將脫硫石膏播撒到廣袤的鹽堿地當中？為了實踐這個想法，他不辭辛苦地奔波了近兩年，最終找到內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)開展合作。1999年，他帶著團隊來到了內(nèi)蒙古土默川旗托克托縣伍什家鄉(xiāng)氈匠營村，開始在多年荒蕪的重度堿化土壤上進行大田試驗，試驗面積40畝。

據(jù)徐旭常的學(xué)生回憶，他每一次決定進入新領(lǐng)域時，都已經(jīng)至少觀察和思考了10年以上，他要么不出手，一旦出手，就說明信心比較充足。這次也不例外，施用脫硫石膏的當年，40畝試驗田出苗率就達到了60%，秋后取得了豐產(chǎn)，第二、三年出苗率分別為80%和100%，產(chǎn)量也有了大幅度提高。當?shù)剞r(nóng)民見到改良后第一年的收成就驚訝地說：“這和用灌排法連續(xù)改良30年后達到的產(chǎn)量差不多?！?/p>

時至今日，徐旭常已故去多年，但我們可以看到，他曾經(jīng)開創(chuàng)的很多教學(xué)和研究方向——燃燒學(xué)、煤的低氮氧化物燃燒和高效穩(wěn)燃、燃煤污染物聯(lián)合脫除、燃煤重金屬污染防治以及堿化土壤改良等，都在由他的同事和年輕學(xué)者們獨當一面。這一方面是因為他生前對后輩研究者進行了有意的培養(yǎng)，另一方面也取決于當初所選擇的研究方向的生命力和延展力。

清華大學(xué)能源與動力工程系教授姚強認為，徐旭常做了一輩子科研工作，最大的特點就是把科研方向真正地跟國家需求緊密結(jié)合在了一起。當然，對于什么是國家需求，可能每個人都有不同的答案，但這個底層邏輯是不變的，現(xiàn)如今，徐旭常已經(jīng)將它注入到了自己學(xué)生們的心靈深處。