荊淮僑

對普通人來說，在高鐵穿山越嶺時飽覽大好河山是一種放松方式。對中鐵大橋勘測設(shè)計院集團有限公司（以下簡稱中鐵大橋勘測設(shè)計院）首席專家高宗余而言，每當列車通過橋梁，仔細聽聽車輪撞擊鐵軌的聲音，是專屬于橋梁工程師的放松方式。

高宗余長期從事橋梁工程設(shè)計和研究工作，在高速鐵路大跨度橋梁、多塔纜索承重橋梁、跨海大橋設(shè)計方面取得突出成績。2021年11月，他當選為中國工程院院士。

作為一個在長江邊長大的孩子，橋是最熟悉的玩伴。

“小時候每次去舅舅家，都要經(jīng)過南京長江大橋。看著呼嘯而過的火車，感覺很神氣?！备咦谟嗾f。對于當時的他來說，橋只是通往舅舅家的必經(jīng)之路。1981年，高宗余考入西南交通大學(xué)鐵道橋梁專業(yè)，從此以后，橋成了他人生的一部分。

大學(xué)課余生活的豐富多彩，并不影響高宗余在學(xué)業(yè)的穩(wěn)定輸出?！澳菚r我每月有17.5元的助學(xué)金，后來還拿過60元獎學(xué)金，一次獎學(xué)金可管3個月生活不愁。”他說。

在高宗余看來，在校期間最重要的一門課，就是學(xué)習編程?！耙郧暗挠嬎銠C編程，就是在卡片或紙帶上‘打孔’，然后計算機識別運算。從我們那屆開始，學(xué)校開設(shè)了計算機高級語言課程，學(xué)習FORTRAN語言。”高宗余回憶，盡管還是個新鮮事物，但大家知道這絕對是件好工具。

“前輩們做橋梁設(shè)計需要用計算尺手算，在設(shè)計南京長江大橋時，進行3次超靜定結(jié)構(gòu)求解，每算一遍都需要兩三個月時間。我們國家的國土面積大，地理環(huán)境差別也很大，想要造出跨度更大、結(jié)構(gòu)越來越復(fù)雜的橋，僅靠手算是不行的?！?/p>

20世紀80年代，計算機技術(shù)的蓬勃發(fā)展為橋梁的高次超靜定結(jié)構(gòu)求解帶來了革命性變化。通過橋梁設(shè)計軟件，過去手算的過程改由電腦運算，效率獲得極大提升。

“在學(xué)校時，主要是了解編程的原理、如何用計算機求解?！备咦谟嗾f，學(xué)編程時，誰也不清楚什么時候才能派上用場，但“只有打好基礎(chǔ)，才能在機會來時把握住”。

大學(xué)畢業(yè)時，高宗余放棄了保研的機會，被分配到中鐵大橋局技術(shù)處工作。兩年后，又被調(diào)入中鐵大橋勘測設(shè)計院，開始橋梁設(shè)計工作。在這里，經(jīng)過一年的設(shè)計工作鍛煉，他迎來第一項主要任務(wù)——參與研制國產(chǎn)橋梁設(shè)計軟件。

在中鐵大橋勘測設(shè)計院工作沒多久，1990年，高宗余參與武漢長江二橋的設(shè)計工作，負責力學(xué)計算。這是他人生中設(shè)計的第一座橋，這一年他26歲。

“當時橋梁設(shè)計軟件在全球都是剛剛起步，我們在院里老前輩編程的基礎(chǔ)上，對其進行功能提升，做進一步開發(fā)工作?！备咦谟嘟榻B，上世紀60年代起，中鐵大橋勘測設(shè)計院就與中科院計算技術(shù)研究所合作，研究如何用計算機做橋梁設(shè)計。從最早“打孔”運算到高級編程語言，幾十年的探索為他們的工作奠定了堅實基礎(chǔ)。

“橋梁設(shè)計是一個小眾專業(yè)，中國修建的公鐵兩用橋設(shè)計規(guī)范標準較多，結(jié)構(gòu)也更復(fù)雜，商業(yè)公司不會為這一點需求專門開發(fā)一款工業(yè)軟件，但從國家需求的角度，沒有軟件就修不好橋。既然‘買不來’，那就要靠自主研發(fā)?！备咦谟嗾f。

由于沒有成熟的軟件，高宗余只能在摸索中前進。好在這份看似枯燥的工作讓他樂在其中。“編程很有意思，邏輯關(guān)系非常強。一個符號都不能錯，分號不能打成冒號，逗號不能打成點號，要不然就有bug。有時算不通，找原因一天兩天都找不到，后來突然發(fā)現(xiàn)，原來是一個符號、一個字母打錯了?！碧崞甬斈甑墓ぷ?，許多場景仍是歷歷在目。

那時，軟件開發(fā)任務(wù)艱巨，需要經(jīng)常進行測試，但平時計算機是個稀罕物件，高宗余的測試只能放在周末大家休息時進行。很多時候，他和女朋友約會的地點只能選在機房，“說是約會，其實就是在機房陪著一起加班，一整天就那么過去了”。

“大橋的設(shè)計跨度有400米，所有指標都能通過編程求解，現(xiàn)在聽起來很簡單，當時絕對是巨大的飛躍?！苯?jīng)過一段時間摸索，他終于順利完成了計算任務(wù)。在武漢長江二橋動工興建的那一年，陪高宗余在機房加班的女生，也順理成章成為他的妻子。

時隔20多年，高宗余編寫的“斜拉結(jié)構(gòu)軟件系統(tǒng)”仍在國際上處于領(lǐng)先地位。1998年，為了設(shè)計當時全球跨度第一的結(jié)合梁斜拉橋——福州市青州閩江大橋，高宗余又帶領(lǐng)團隊用一年時間設(shè)計出一款新的計算軟件，為橋梁節(jié)省鋼材20%，節(jié)省資金3000多萬元。

高宗余。 圖片|中國工程院官網(wǎng)

20多年的時間，僅在武漢的江面上，就有10座新橋建成通車。“這背后是中國國力的提升，也是中國橋梁技術(shù)不斷突破的體現(xiàn)?！备咦谟嗾f?，F(xiàn)在乘高鐵回南京老家時，都要經(jīng)過由他主持設(shè)計的武漢天興洲長江大橋和南京大勝關(guān)長江大橋。當年望橋驚嘆的少年，也實現(xiàn)了與大橋的雙向奔赴。

2001年，高宗余設(shè)計中國第一座跨海大橋——東海大橋，開創(chuàng)了“預(yù)制化、整體化、工廠化”的新型建橋法，大大提高了建橋效率。此后，在泰州大橋、馬鞍山大橋、武漢鸚鵡洲大橋3座大跨度三塔懸索橋的設(shè)計中，他又解決了橋梁剛度和主纜抗滑安全的技術(shù)難題，使我國成為世界上率先修建大跨度多塔懸索橋的國家。

憑借高速鐵路大跨度橋梁、多塔纜索承重橋梁、跨海大橋設(shè)計方面取得的成就，高宗余先后斬獲國家科技進步獎6項。

“今天的成績，只是明天事業(yè)的一個起點，要走的路還很長?！睂τ诠ぷ?，高宗余仍有許多目標：跨江、越海、上高原。長江、錢塘江、珠江等寬闊江河，連接沿海島嶼、跨越三大海峽的通道，川藏鐵路等西部高原鐵路的建設(shè)，都需要橋梁技術(shù)的支撐。高宗余和同事們，仍然在不斷探索著。

如今，高宗余最大的業(yè)余愛好，就是和妻子一起到長江邊的江灘公園散步?！耙谎弁ィ筮吺情L江大橋、長江二橋，右邊是鸚鵡洲大橋、楊泗港大橋，看著這一系列形式多樣的大橋，感覺很親切?！彼f。

◎ 來源|中國科學(xué)報