来源:中国科学家博物馆 发布时间:2025/12/18 8:54:29
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沈世钊:从鸟巢到天眼,提供关键技术支撑

 

沈世钊(1933年12月18日生)

中国工程院院士,结构工程专家,哈尔滨工业大学教授、博士生导师。

沈世钊开拓了大跨空间结构新兴学科,在“悬索结构解析理论”等前沿领域取得重要成果,创造性提出并实践了多项具有典型意义的新型空间结构,曾主持研发“中国天眼”500米口径球面射电望远镜主动反射面结构系统。2012年,沈世钊成为国际空间结构协会“荣誉会员”,2017年获中国钢结构协会最高成就奖。

今天是他92岁生日,我们一起祝福。

新中国成立之初,一大批青年教师响应号召,陆续汇聚到哈尔滨工业大学。到1957年,已形成一支800多人的教师队伍,被誉为哈工大“八百壮士”。结构工程专家沈世钊就是其中之一。几十年来,从亚运会场馆、鸟巢到世界最大射电望远镜“天眼”主动反射面结构系统,他都作出了至关重要的贡献。他说:“国家需要我们做什么我们就做什么。”

到祖国最需要的地方去

20世纪50年代初,沈世钊响应国家建设需要,从同济大学结构工程系来到哈工大,白天他跟着专家学习,晚上为本科生备课。旁人眼中“天气最冷、待遇最低、生活最苦”的北国冰城,在沈世钊心里尽是敬业的热切。

沈世钊说,“新中国成立以后,我们这代人特别兴奋,我们的国家终于站起来了!”他与同期到校的教师们一道,将全部心血倾注于教学与科研工作。除了每堂课花10小时来备课,10小时写讲稿外,沈世钊还要准备试讲,让大家来提意见。

这群平均年龄不到28岁的年轻人,几乎承担起当时学校所有的教学科研任务,并陆续创设了一大批新专业和新学科。1956年,沈世钊研究生毕业。本想回南方老家的他,因导师的一句挽留,就此在哈尔滨扎了根。他这样解释自己的决定:“那时候想得很简单,就是响应国家需要。我的导师卡冈教授当时在哈尔滨,他需要助手,而国家建设也急需这方面的人才。我们这代人,就是把满足国家需要当作自己的奋斗目标。”

留校后,沈世钊创新性地提出了合理评价木屋盖空间刚度的系统理论和方法,结束了当时国内学术界在这方面的长期争论。彼时,已经是木结构专家的他,却思考起另一个问题——“刚解放的时候大家都砍树做结构建房子,后来木材也砍得差不多了,木结构也不行了,所以我们国家需要发展钢结构和钢筋混凝土结构了。”

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沈世钊在工作

来源丨中国科学家博物馆

用“硬核技术”擎起大国工程

2003年,沈世钊作为北京奥运会体育场馆评审委员会空间结构专家,参与了“鸟巢”的设计与建设。“要啃就啃最硬的骨头,要做就做国家最需要的事情。”沈世钊回忆道。

“鸟巢”在设计之初,曾经是有“盖”的,当它合上时,体育场可以作为室内赛场。但这种大跨度结构需要用到大量的钢,结构自重比例很大。理论上没有问题,但有建设风险且需要耗费大量钢材料。

为此,沈世钊提出了一种新的解决方案,即在保持“鸟巢”外部造型不变的前提下,去掉上方的可开合屋顶,再适当扩大中央的开孔。该方案最终获得采纳。这一创新性的建议,不仅大大减少了建筑的结构自重和固定荷载,提高了工程的安全性与经济性,也有效推动了后续建设工作的顺利进行。

除了参与“鸟巢”的建设,沈世钊还参与了“中国天眼”的设计。从理论上说,凭借其超高的灵敏度,“中国天眼”具有探索百亿光年之外射电信号的强大能力,为探测宇宙奥秘、搜寻地外文明提供了前所未有的可能。而我国的“天眼”之所以能看得这么远,有一项全球首创的技术发挥着至关重要的作用。

这就是沈世钊团队研发的主动反射面结构系统。从预研到最终完成方案,沈世钊带领团队整整打磨了八年。“天眼”主动反射面由众多单元构成,要求精度极高。他说:“既然我们接任务了,不光做成,而且要做好。”

这个系统究竟有多牛?“中国天眼”原首席科学家兼总工程师南仁东曾说:“‘中国天眼’在宇宙空间捕捉信号,犹如在雷声中捕捉蝉鸣,没有超级灵敏的‘耳朵’,根本分辨不出来。”而沈世钊团队研发的主动反射面结构系统,就是让这只“耳朵”变得灵敏的关键。

2023年12月1日,90岁高龄的沈世钊向哈工大教育发展基金会捐赠人民币300万元,用于支持土木学院发展建设。

采访过他的记者说,“大手笔”捐出300万元的沈世钊,生活节俭得近乎苛刻——1950年考上大学时买的刷牙杯,现在还用着;身上那件穿了20多年的夹克,他说依然很满意。

在生活中极度简朴的沈世钊,在学术和工程标准上却极少轻易表示满意。他总是对学生们说:“我们的时间和精力不允许浪费在常规项目上。”已过鲐背之年的沈世钊,每天都会看上两三个小时新闻。国家发展需要的科技成果,他最是关注。聚焦国家所需,瞄准世界前沿,始终是沈世钊孜孜以求的学术追求。

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沈世钊的计算手稿

来源丨中国科学家博物馆

*科学家说:

沈世钊说:“搞技术,不是提出理论、发表文章就完了。技术得为实际工程服务,在工程中用得上。”

沈世钊说:“做学问,不要浮躁,基础研究很重要。”


 
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