郭天民:著名石油化工热力学专家
《中国石油大学报》2014年11月22日
郭天民,1929 年5 月出生于南京,1950 年毕业于南京金陵大学化工系,中国石油大学教授、博士生导师。他长期从事化学工程高等教育与科学研究工作,建立了国内高校第一个具有现代先进水平的“油气藏流体高压相态及物性”和“气体水合物”研究实验室,针对油气藏流体及地下的天然气水合物在高压相平衡和物性领域开展了一系列前沿性的实验和理论研究,取得多项突破性成就,为提高我国油气田生产技术水平与理论水平做出了重要贡献。郭天民曾获国家自然科学奖和“孙越崎能源大奖”,1991 年列为享受政府特殊津贴和对石油工业有突出贡献的专家。
躬耕教学科研
1929 年,郭天民出生于南京,在灾难深重的旧中国特别是日本帝国主义侵华期间,他背井离乡,饱受颠沛流离之苦。生活虽然清苦,但他勤奋好学,学习成绩名列前茅。1946 年,郭天民从金陵大学附中毕业,并以各科学习成绩优秀免试进入金陵大学化学工程系就读。1950 年毕业后,郭天民先后在金陵大学和清华大学任教。
1953 年,伴随着北京石油学院的诞生,一批来自清华大学化工系的师生力量也注入了新生的学校。郭天民就是在这个时候来到了当时的北京石油学院,并一直在这里从事化学工程教学、科研和学科建设工作,献身于我国石油高等教育与科技事业。
解放初期,新中国的高等教育全面学习苏联模式,多数大学均采用俄文教材。当时,英语已谙熟的郭天民,对俄语却一窍不通。郭天民决心攻克俄语难关,为此他付出了艰辛的努力,在业余俄语速成训练班学习期间由于过度用功,他两腮深陷,双眼布满了血丝。他只用了4个月时间就基本上掌握了专业俄语。后来,他还结合工作实际翻译出版了水力学和精馏理论教程等俄文教材。
郭天民为讲好每一节课,常常课前还要对着镜子反复试讲好几遍,直到满意为止。在课堂上,他深入浅出,旁征博引,挥洒自如,让同学们产生了浓厚的兴趣,学习起来轻松自如。听过郭天民老师讲课的同学都有一个由衷的体会:“他讲课条理清楚、用语简练、具有很强的吸引力,能紧紧抓住学生的思维,听这种课简直是一种享受。”由于勤学苦练、刻苦钻研,他在教学中取得了良好的效果,多次被指定在校、系教师大会上作教学经验介绍。
在担任繁重的教学任务之外,年轻的郭天民还兼任实验室主任,负责面积达800 平方米的“单元操作”实验室的建设、组织和管理工作:一个实验一个实验地精心挑选,一个仪器一台设备地积累,从无到有,由弱渐强,他与同事、学生建成了当时在全国同类实验室中处于先进水平的“单元操作”实验室。
1962年,郭天民由于在教学和实验室建设中取得了优异成绩,被晋升为副教授,成为新中国成立后第一批青年副教授。
70 年代初,全国各大院校兴起了“开门办学”的热潮:教授下基层、进工厂,开展厂校协作。郭天民在上海浦东高桥化工厂工作长达8年之久。驻厂期间,他受聘为厂技术顾问,解决了乙烯车间生产中的一些关键技术问题。在这期间,他主持了将计算机技术应用于石油化工生产的研究工作,成为我国在该领域的先驱科技工作者之一。郭天民与他的伙伴们成功地开发出了一整套针对石油化工厂中分离过程的计算机软件,在高桥化工厂和金山石化厂的生产分析及设计工作中发挥了重要作用。基于多年的实践经验,他又和他的同事们合作编写了《多元汽液平衡和精馏》专著,系统地总结了热力学模型与多元精馏算法相结合的计算机模拟计算技术。该著作1983 年由化工出版社出版,深受广大读者的喜爱,得到了众多专家学者的高度评价,1984 年被评为全国优秀科技图书二等奖,迄今仍被视为分离过程电算工作者的必读著作。
扎根石油化工
1981 年秋,已是知天命之年的郭天民应美国新墨西哥大学和普度大学的邀请,以访问学者的身份赴美开展科研合作与教学工作。校方安排他用英语讲授必修课《工程热力学》和“油页岩热解动力学”的研究工作。为迎接这一挑战,他从图书馆借来了五六本相关教材,埋头书案,刻苦钻研,夜以继日地消化、吸收每一章、每一节内容。3 个月过后,他终于全面熟练掌握了《工程热力学》教学内容,圆满地完成了独具特色的英文讲稿和教学日历,不仅没有一名学生退课,而且还得到了学生的好评。另外,他利用半年时间熟悉新环境,掌握新技术、新理论,在“油页岩热解动力学的研究”成果中,他提出了富有创新精神的热解动力学模型,论文在美国化学会全国会议上宣读后得到了较高的评价。1982 年秋,郭天民又应美国普度大学化工系著名化工热力学专家赵广绪教授的邀请,前往普度大学参加有关煤液体高压相平衡模型化的研究,只用4 个月时间便完成了全部1 年的科研任务。利用剩下来的在美8 个月的时间挑起了当时国际热力学界共同关注的前沿性课题的重任:将状态方程扩展应用于强极性非理想溶液,并获得极大的成功,引起了国际热力学界的注意,并引发了后继研究的热潮。
在美两年的教学、科研工作结束后,郭天民义无反顾地按时返回了华东石油学院北京研究生部贡献力量。回国后,他制定的科研战略就是突出高压油气藏流体的特色,瞄准学科前沿,实验和理论研究并重,努力创新和大力开展国际交流。经过仔细规划和不懈努力,在他的主导下建成了油气藏流体高压相态与物性实验室,该实验室在仪器设备等硬件方面达到了当代国际先进水平。他和他的研究生们致力于高压流体相平衡及物性领域的应用基础研究,取得了一系列富有创新意义的成果,在国际著名期刊和国际会议上发表学术论文、报告50余篇。80 年代末,郭天民首次成功地将立方型状态方程扩展应用至电解质水溶液体系,填补了该类体系高压相平衡模型的空白,被有关专家评为当前最佳模型。基于该模型对油—气—水,盐水三相平衡体系所做的模拟计算,郭天民首次定量阐明了地层对油气藏流体高压相态行为的影响。
他建立的基于统计学针对描述天然气在地层水中溶解度的状态方程1992 年发表后,被美国石油学会选为优秀论文载入《美国石油学会优秀论文集》。同年,郭天民对复杂体系高压相平衡的部分研究成果获得了国家教委科技进步(自然科学类)二等奖。
郭天民共培养了18名博士生,20 名硕士生和7 名博士后,并与英国、丹麦、德国的多所大学建立了合作培养博士生的关系。教学科研之余,郭天民教授的业余爱好广泛,热爱篮球、足球、网球和桥牌,并能很好地演奏小提琴协奏曲。他认为“业余兴趣广泛有助于保持生活的活力,可以防止老化!”
郭天民教授一生淡泊名利,治学严谨,在教学科研岗位辛勤耕耘50 余年,工作到生命的最后一刻。 (王大勇 王依晴 整理)
资料来源:
1.朱运民.用勤奋书写人生.岁月流金——— 记石油科技专家(二)2011:325—333.
2.《化工学报》编委会.沉痛悼念郭天民先生——《化工学报》2003 年03 期.