心瓣探微:康振黄传
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导言

工程流体力学家、生物力学家、力学教育家康振黄,是我国早期生物力学研究的开拓者之一。他在生物力学领域的主要成就是推动我国生物力学研究的发展,带领团队跻身国际一流水平;对心脏瓣膜研究的三大具有开拓性的成果,即在国际上首次创立心脏瓣膜流体动力学新学科,提出双叶翼型人工心脏瓣膜的设计思想和原理以及据此研制成功人工心脏瓣膜,提出新的人体心脏瓣膜的关闭理论及研制成功“血液体循环系统模拟装置”。他是我国首届生物力学专业委员会主任委员,是中国大陆在世界生物力学大会指导委员会二十三名委员中的第一位委员。

康振黄,1920年6月1日出生于山西省五台县东冶镇五级村。1942年中央大学[1]航空工程专业毕业。工作了五年之后,1947年考入美国纽约大学研究院航空工程专业攻读硕士学位。1949年毕业后回到祖国。先后受聘重庆大学副教授,西南工业专科学校教授、航空科主任。1952年全国高校院系调整,康振黄调到四川大学,任工学院院长、教授。工学院独立后,与四川工业学院合并,组建成都工学院,他先后任教务长、工程力学系系主任等职,同时从事流体力学、工程力学等方面的教学、研究工作。

1978年国家实行改革开放以后,国外新的研究领域和研究成果不断传递进来,时已年近六旬的康振黄壮心勃发,十分珍惜这来之不易的大好机遇,决心把过去耽误的时间抢回来。他潜心研究和思考国际最前沿的研究领域和方向,把眼光定格在不同学科之间的交叉与融合的新学科,瞄准了国际上刚刚兴起的生物力学这个边缘学科。他对同事们说,我们就去找那个世界前沿的,人家没有解决或正在解决的,我们就搞这个,不能去跟着人家的后面走。

选准了研究方向以后,康振黄采取了在当时非同寻常、具有开拓性的举措来推动这门学科在中国的研究与发展。他组织开展科研攻关,靠事业凝聚人心,在队伍的组建上,自愿组合,来去自由。在校内,他与高分子材料、化学工程、电子技术系实行了跨系、跨学科的横向联合。在校际之间,他联合四川省内的大学、研究所,进行联合攻关。在人工心脏瓣膜的研制过程中,为了更加精确地模拟天然心瓣,康振黄对心脏瓣膜流体动力学进行了研究;而对于该学科的研究成果,又反过来促使、启发他发现、找到了认识心瓣的规律,构成了康振黄对心脏瓣膜研究的三大具有开拓性的成果:创立心瓣流体动力学这门新的学科,提出双叶翼型人工心瓣的设计思想和原理以及据此研制成功人工心脏瓣膜,提出新的人体心脏瓣膜的关闭理论及研制成功“血液体循环系统模拟装置”。康振黄的工作使成都科技大学乃至我国生物力学的研究在起步不长的时间内,就跻身国际先进行列。他是我国首届生物力学专业委员会主任委员,世界生物力学大会指导委员会委员。

图导-1 康振黄出席中日美第二次生物力学国际学术会议(1987年,日本大阪,家属提供)

老科学家学术成长资料采集工程启动后,康振黄被列为采集对象。项目组高度重视,成立了由任代祥、张雪永、陈君楷、袁支润、雷斌、韩锋、康晓光、曹文翰、梁冰、张芹、周世英、韩琴英等十余人组成的采集小组。在任代祥、张雪永、雷斌的组织下,采访小组全体人员热情参与,齐心协力,密切配合,以对国家和历史高度负责的精神,认真按照采集工程项目办公室的时间节点要求,完成各阶段的采集任务。

图导-2 成都科技大学中层干部合影(康振黄位列前排左五。1981年,家属提供)

采集小组通过访谈、座谈会、邮件、实地走访考察等多种形式搜集资料,力求全面反映康振黄的学术成长经历。

采集小组高度重视通过访谈来搜集资料,每次访谈前,都通过多种途径了解被访谈人的背景资料,精心拟订访谈提纲,紧紧围绕康振黄的学术成长经历和工作经历,突出重点,反复推敲,提前几天发给被采访对象,征求他们的意见,然后不断修改和补充、完善,使其能充分理解,做好准备,提高访谈质量。在采访过程中,认真倾听,捕捉新的信息,深入提问,使得了解的信息更加翔实准确。三年多以来,我们采访了传主康振黄本人多次,还有一起从事生物力学研究的同事、四川大学前校长陈君楷,同事兼助手袁支润;在任省政府副省长时期的秘书徐文江,省人大常委会副主任时期的秘书黄智刚、徐维权,下属蒋武;在任四川省科协主席期间的同事、省科协主持工作的党组副书记聂秀香,省科协副主席曾祥炜;博士研究生樊瑜波,子女康超光、康晓光等。特别是在医院里,先后五次采访已九十四岁高龄的康振黄本人,请他讲述自己的家庭背景、求学经历、师承关系和学术成长过程及工作经历。在此基础上,又在四川省、成都市、四川大学、省委组织部、省科协等档案馆(室)多处查阅了他的个人档案、技术档案、工作档案、科研报告、学术书稿、图片等资料,收集阅读了康振黄发表的学术论文,有关书籍、报刊文章和报道。此外,采集小组还远赴康振黄的祖居地及出生地、上学地山西省五台县五级村、太原师范附属小学、太原平民中学、南京大学档案馆、四川大学生物力学研究所(实验室)等地,多方搜集康振黄的有关家庭背景、求学经历、科研和学术交流的资料。

通过两年的艰苦工作,采集小组在既有条件下,搜集到一批有关康振黄的非常珍贵的实物资料,为研究、探讨传主的学术成长历程有十分重要的作用。下面择要介绍一些有代表性的实物原件。

第一,《飞机冀面飘动之研究》,手稿类实物原件。这是1947年前后康振黄在中央大学任教期间所撰写的研究著作。他在导师柏实义教授的指导下,针对当时飞机经常由于颤振而发生事故的情况,进行了飞机翼面飘动的研究。书稿探讨了飞机翼面飘动的概况和一般研究方法,然后根据动力学原理提出研究飞机翼面飘动的一种新理论方法,以用于各类飞机的设计过程之中。这项研究的重要性在于,在当时条件下,开拓了一条解决飞机翼面空气弹性力学问题的初探门径。该研究成果在1947年的中国工程师年会上发表,被国民政府教育部学术研究审议委员会审准给予奖励,获颁国防科技研究奖。从此,他才华初露,引起了航空界的重视。

第二,《心瓣流体动力学》,著作类实物原件。二十世纪八十年代,康振黄在国际上第一次提出了关于心瓣流体动力学这个新学科的体系框架和内容,经过十余年对心瓣流体动力学理论内容和实验过程的不断充实与完善,作为国家“八五”计划重点项目,1991年9月,康振黄和研究团队正式创立了这门新学科——“心瓣流体动力学”。该学科为研制模拟心脏瓣膜血液体循环系统装置全面地提供了理论依据和精准的数据,这在国际上还是首次,也是康振黄团队十余年来对生物力学研究的集大成者。他同时出版了《心瓣流体动力学》一书,这是我国和国际上第一部体系化心瓣流体动力学专著。心瓣流体动力学理论从创立至今已经二十余年,但它所阐述的基本原理,仍然对今天人工心脏瓣膜的研究具有理论指导意义,一些大学仍然将它作为教学参考书。

第三,《工程科学大师集译稿》,手稿类实物原件。从工作岗位退下来以后,康振黄并没有无所事事、颐养天年,而是选择继续发挥光和热。2007年,康振黄以八十余岁的高龄,亲自翻译了英国B.A.Beg博士的新作《当代世界领先的工程科学大师们》,介绍当今新兴领域一些世界领先的卓有成就的大师的治学理念和具体实践,反映了康振黄生命不息、耕耘不止,为国家的教育、科学事业呕心沥血的可贵精神。

第四,英文论文“Fluid Mechanics in Cardiovascular Research-Cardiac Valve Flow Dynamics”,手稿类实物原件。1985年,康振黄撰写的“流体力学在心血管血流动力学方面的价值研究”,主要阐述了学界逐渐注意到并在加强的流体力学在心血管血流动力学方面的实践运用研究。康振黄原为流体力学专家,1978年以后转而研究生物力学,他把流体力学的基本原理运用于生物力学研究,取得了突破性的成就。这项研究为生物力学研究提供了新的思路和视野,是一项创新性研究。

第五,“Some Recent Studies on the Dynamics of Cardiac Valve Prosthese”,手稿类实物原件。1983年,康振黄在中、日、美第一次生物力学国际学术讨论会上的大会报告,阐述了当代生物工程技术的进步和医用科学的发现正在被广泛运用到实践中,他提出了四个方面可供学习的地方,最后提出人工心瓣应该和其他方面的工程研究一样,可以通过流体力学的方式来设计和评估。进一步论证了流体力学在生物技术、医用科学研究中的作用。

第六,英文论文“Fluidic Sprinkler for Irrigation With Stepwise Rotation”,手稿类实物原件。在“文化大革命”中下放农村从事农田灌溉的工作中,康振黄没有怨天尤人混日子,而是针对灌溉中的问题,积极探索钻研,研究出了新型的喷灌射流喷头,完全不用任何机械构件,利用喷头自身构形和流体运动规律,实现控制喷头运转和喷水的大小、远近等要求,从而显著提高了农田灌溉的效益。1985年,康振黄把他的实际工作经验概括上升为理论,在“全射流与步进式灌溉”一文中,提出了全射流作用区与喷头基圆孔函数关系式,于1985年在日本东京举行的国际流体控制与测量学术会议上应邀做专题报告。

第七,《火箭飞行的数学原理》(中译本),手稿类实物原件。1952年全国院系调整以后,四川大学的航空工程系调到了北京航空学院。只身留在四川大学的康振黄舍不下钻研多年的航空专业,利用业余时间翻译国外著名的有关火箭的著作,较早地向国内介绍国外兴起的火箭飞行技术。1959年,康振黄翻译了由美国科学家J.B.罗塞等著的《火箭飞行的数学原理》一书,该书论述火箭飞行中所涉及的一些数学原理问题。我国著名科学家钱学森、宋健合著的《工程控制论》(科学出版社,1980年)第四章“控制系统分析”对此有引述。

第八,《近代力学及其技术应用的发展》,手稿类实物原件。这是康振黄1963年撰写的有关近代力学及在技术应用中的发展的研究著作,对我们了解康振黄早期在近代力学方面的一些研究思路有一定的价值。

第九,“世界生物力学指导委员会成员照片”,图片类实物原件。1990年8月30日至9月4日,康振黄赴美国加州大学洛杉矶分校出席第一届世界生物力学大会及“大会指导委员会会议”,会后指导委员会成员留影。这是康振黄及其研究团队经过十来年对生物力学这门新兴学科艰苦卓绝的探索取得的成果,获得国际生物力学界认可、跻身国际生物力学研究先进行列,代表中国大陆参与国际生物力学最高学术机构的一个标志。

第十,1948年康振黄在美国纽约大学留学期间的学习手稿资料,书稿类实物原件。1947—1949年期间,康振黄在美国纽约大学研究生院攻读航空工程专业硕士研究生课程的部分所学课程听课讲义。由于种种的原因,康振黄在美国留学期间的资料留存非常少,这是唯一的一份,因而显得格外珍贵。

第十一,康振黄《生物衰老问题研究》书稿,书稿类实物打印稿。退下工作岗位以后,已经八十八岁高龄的康振黄不愿闲着养老,仍然选择继续从事学术研究。2008年,他从生物基本原理出发,论述了生物衰老问题的缘起、定义、原因,认为生物衰老问题不再是一个没有解决的问题,并提出了健康老年的科学方法。

第十二,1986年“康振黄与冯元桢合影照片”,图片类实物原件。1986年9月,康振黄出席在德国举行的第五届欧洲生物力学学会学术大会期间,与冯元桢合影留念。康振黄与冯元桢是中央大学航空工程系的先后同学,冯元桢后来到了美国转而研究生物力学,是国际生物力学的奠基人;而康振黄在中国实行改革开放以后,走出国门,后也转向研究生物力学,并且奋起直追,后来居上,跻身国际生物力学研究的先进行列,当选国际生物力学指导委员会委员。这两位华人同学,经历不同的奋斗道路,如今双双站在国际生物力学学术界的高峰,表明了华人领衔国际尖端科技一个时代的喜人局面。这张照片背后的故事,给人以深刻的启示。

由于历次政治运动的影响,康振黄的历史资料流失很多,特别是一些原件很难找到,加之他的个人档案的正本不在省里,只有副本,比较简略。个人又因年龄偏大,一些早年经历的事情已经记不大清楚。我们经过认真分析研究,先找出大的主线,主线清楚了以后,再来逐步核实细节,经过反复地核查、比对,从多种不同的资料中仔细地考证、印证,找出其中的正确的部分,使细节逐步清晰、准确。

康振黄的求学和工作经历经过了新旧两个不同的社会制度,因而他的思想成长、学术成就都打上了不同的时代烙印。正如他自己在日记中写道:“自幼烽火连天,也曾冻馁堪虞。如今晴空万里,能不只争朝夕?!”新中国的建立,社会的安定祥和,给了康振黄工作、奉献的动力。

康振黄主要的或最重要的学术成就与贡献,是在1978年国家实行改革开放以后作出的,国门打开,给了他了解世界的机遇。他抓住了这个机遇,加上自己之前知识和学识的积累,后来的努力,持之以恒,使他在生物力学研究领域很快地走在了国内的前列,跻身国际先进行列。所以,我们在撰写康振黄学术传记的时候,不仅突出了他个人的努力,还把它放在了国家改革开放的大背景下、国际生物力学研究刚刚兴起的大背景下。可以说,康振黄的成就,来源于这三个部分的合力。

按照老科学家学术成长传记的撰写要求,采集小组反复阅读、仔细研究搜集到的康振黄的资料,多次讨论交流。在内容的安排上,按照康振黄成长的时间段,把他学术成长的重点放在改革开放以后,详细叙述他在国门打开以后,怎么面对国际众多的新的科学技术,独独选中了生物力学作为主攻方向。详细地介绍了国际生物力学的奠基人冯元桢先生,以及美国著名生物力学专家毛昭宪、黄焕常等一批著名的国际生物力学专家对他的影响。同时,围绕康振黄在研究过程中表现出来的深厚的专业理论知识基础、卓越的组织管理才干与团队凝聚力、合作精神,介绍他的主要合作者吴和光、陈君楷、袁支润以及他的学生雷明、樊瑜波等。

本书正文共有十章。

第一章革命世家。康振黄出身于革命、开明家庭,在家庭的影响下,他树立了爱国、正直的优秀品质和刻苦、顽强的精神。

第二章立志航空救国。康振黄由于“九一八事变”、“七七事变”、日军入侵的影响而树立起来的航空救国思想,报考中国第一个航空工程专业专心苦读,研究提高飞机性能,论文曾获国防科技奖。

第三章赴美深造。介绍他在美国纽约大学研究生的学习,立志学好本领报效祖国。

第四章投身新中国建设。介绍他从美国学成归国后,在西南工业专科学校从事航空专业教学的情况。

第五章从事传统力学的教学与科研。康振黄在全国高校院系调整以后,只身留在四川大学,组建成都工学院,从事工程力学、流体力学专业教学,帮助生产第一线进行科研攻关,解决现场技术难题,提高产品质量和劳动生产率。

第六章开辟生物力学研究新领域。改革开放以后,康振黄瞄准国际上刚刚兴起的生物力学这个交叉学科的研究,取得了该领域的三大国际国内的最新研究成果:创立心瓣流体动力学这门新的学科,提出双叶翼型人工心瓣的设计思想和原理以及据此研制成功人工心脏瓣膜,提出新的人体心脏瓣膜的关闭理论及研制成功“血液体循环系统模拟装置”。

第七章生物力学学科建设与研究生培养。介绍康振黄对我国生物力学学科建设的贡献,研究生培养的工作、理念。康振黄建立了我国第一个生物力学的博士点,培养了樊瑜波、雷明、陈琛等我国及国际生物力学、生物医学的优秀人才,接力我国在这个领域的研究和发展。

第八章领导四川科教事业。介绍康振黄在四川省政府副省长、省人大常委会副主任、省科协主席工作岗位上,分管教育、科学、卫生、文化等方面的工作。康振黄对开拓四川科教工作新局面,推动四川科教、文卫领域立法,创新四川科技人才培养和科普工作方式,在科教兴川、西部大开发及主政四川民盟的建设与发展等方面的工作和贡献。

第九章老骥伏枥。介绍康振黄从工作岗位退下来以后,继续从事学术研究、对外交流活动,关注我国生物力学研究、四川科教工作及建言献策等方面的情况。

第十章家庭生活。介绍康振黄在家庭生活中的情况和他对子女的影响。


[1] 1949年8月定名为国立南京大学,1950年定名为南京大学。1952年全国高校院系调整时,南京大学包含航空工程专业的工学院调出,另组建南京工学院,后更名为东南大学。