皓首求器穷此生 桃李名满彰其邵
——记邵耀坚教授
来源:《璀璨华农·人物传(第1辑)》     发布时间:2019-11-09     点击量:241

邵耀坚(19242000)广东南海人,著名农业工程学家。1949年毕业于中山大学工学院,1952年起在我校任教,历任教授、系主任等职务。他还是国际地面车辆系统学会会员和国际土壤耕作研究协会会员。

邵耀坚教授是我校农业机械化学科的创始人之一,他设计的水田拖拉机5号曲面叶轮,在我国南方13省广泛应用,曾获广东省农具发明创造一等奖。他设计的红外线滚筒干燥机和箱式谷物干燥机,曾获广东省农机发明一等奖。他设计的远射程降雨机和水田整耕机驱动轮,也在南方各省广泛应用。他著作丰富,主编《拖拉机汽车学》等24种教材,发表论文上百篇。他淡泊名利,对科学执着追求,务实严谨,亲力亲为,谦和温厚,善于与人合作共事。

书香学子 立志报国

1927年2月,岭南大学邵尧年博士的长子出生了,或许是孩子的降世给这个为乱世所磨砺的家庭焕发新的光芒,抑或是在那个混乱无望的年代,孩子象征着邵博士心中的坚守,这个小男孩被他取名为邵耀坚。生于书香门第之家的邵耀坚深受学识渊博的父亲的影响,自小立志成为一名对国家有贡献之人。邵尧年后来(1952年后)转任华南农学院教授,负责农学知识的教学。以父亲为榜样的邵耀坚自小受农业相关知识熏陶,从小就认识到农业机械的重要性,1945年考入国立中山大学工学院。

迎难攻坚 献身科研

1949年10月,新中国成立,万象更新。这一年,邵耀坚从中山大学工学院毕业后意气风发地参加工作,而后,于1952年调任至华南农学院(今华南农业大学),他的科研之路由此展开。

当时美国等国家研制的拖拉机以旱地为主,而中国南方耕地大多为水田,旱地拖拉机在水田很难发挥作用。邵耀坚清醒地意识到:研究不是为了研究而做,而是为了解决问题,面对亟待解决的“拖拉机下水田难题”,他率先开展了水田拖拉机驱动轮特别是对拖拉机叶轮进行了深入研究。

1958年,邵耀坚研究多年的水田拖拉机驱动轮终于取得了突破性的进展,发明了水田拖拉机5号曲面叶轮,使轮式拖拉机能下水田作业,成为我国最早成功将轮式拖拉机开进水田的专家,开创了我国地面机器系统在华南地区研究工作的先河,奠定了华南地区地面机器系统研究的基础。此项成果先后在我国南方的13个省市推广应用,取得巨大经济效益,他因此荣获广东省农具发明创造一等奖、广东省人民政府农具改革一等奖。同年他设计的厢式谷物干燥机获广东省人民政府农具改革二等奖。他还获得农业部科学技术进步奖一等奖、三等奖各1次。

作为一名科研人员,他学识渊博,思维敏捷,善于观察。20世纪60年代,有一次他在田间进行拖拉机试验,在观察拖拉机轮子与土壤相互作用时,他突发灵感,能否将拖拉机驱动轮轮叶与土壤的相互作用用机械学中齿轮相互啮合的原理来分析?这一想法打开了邵耀坚的科研思路,他根据机械原理中的齿轮啮合原理,深入研究了如何利用轮叶与土壤的啮合作用获取较大的推动力,在国内首次提出了用共轭啮合定律分析轮叶与土壤之间的相互关系,并由此推导出计算水田叶轮几何参数的整套计算公式,研究成果于1979年在加拿大的ISTVS地面机器系统国际研讨会上发表,在国内外学术界引起轰动。

70年代至80年代,邵耀坚教授带领科研团队对水田驱动轮的运动学与动力学进行了深入研究。其间发表的论文《水田叶轮动力学的研究》系统地总结了70年代以来在水田拖拉机驱动轮方面的研究成果。根据这些研究成果,罗锡文在邵耀坚指导下优化设计了新一代推进力大、通过性能好的水田耕整机驱动轮,降低了滚动阻力,在湖南等省推广了50多万套,产生了巨大的社会经济效益,获农业部科技进步奖三等奖。

邵耀坚主持了多项国家级和部省级科研课题,科研成果丰硕,出版专著10部,在国内外期刊上发表学术论文上百篇。1990年获农业部能源环保科技奖三等奖,1997年获农业部科技进步奖三等奖。

生命,科研,这二者对于邵耀坚而言早已融为一体,科研成果被他视为自己的“子女”。长女出生时,他正忙于研究水田叶轮,所以取名“叶”。进行红外线干燥机的研究时,又逢次女出生,就取名“红”。1963年大旱,邵耀坚紧急研究人工降雨技术,恰逢小女出生,则为小女取名“霞”,因“霞”字由上为“雨”下为“叚”两部分组成,简单的一个“霞”字满载着邵耀坚对于科研课题突破的期盼。子女是个人生命的延续,科研是个人成长的追求,未来与当下在此镌刻为永恒。

因材施教,培育栋梁

“文化大革命”时期,知识分子上山下乡,接受贫下中农再教育,科研进展受到极大的冲击。1978年全国恢复研究生招生,各学科逐渐恢复建设。邵耀坚深刻地意识到国家发展复兴的历史时刻即将到来,急需一大批优秀的青年才俊投身于发展农业机械化的建设之中,他积极响应国家恢复招收农业机械化研究生的号召。1979年,他招收了罗锡文、张泰岭和区颖刚三名硕士研究生。当时,罗锡文和区颖刚第一志愿报考的并不是邵耀坚门下,因为罗锡文所报考的学校考生太多,区颖刚所报考的导师刚好不再招收研究生,最终他们二人都被介绍给了刚开始招收研究生的邵耀坚。邵耀坚并没有因为学生的志愿选择把学生拒之门外,他更为看重学生的能力和综合素质,最后录取了二人,并倾尽所能去指导他们。

邵耀坚对学生要求严格,由于他自己是工科出身,对于数学知识基础的要求更是分外严格,邵耀坚坚持让学生到华南工学院(今华南理工大学)与研究生一起上数学课,而且要求上六门。罗锡文院士回忆道:“那时候到华工上课比较困难,要走很远的路,但邵先生要求严格,一定要我们上好每一门课。邵先生认为学习农机应该有良好的数学基础,所以让我们跟华工的研究生一起上课。他自己也亲自跟我们上课,还把系里最好的老师李偀才老师安排给我们上课。”回忆唏嘘四十载,罗锡文院士感慨地说:“邵先生的严格要求给我们打下了坚实的基础,这一点我到现在还非常感谢他。”

根据罗锡文、张泰岭、区颖刚三位学生的实际工作经验比较丰富的特点,邵耀坚因材施教,根据学生的特点制定培养方案。他给学生们指明研究方向,讲解如何做研究工作,然后让学生自己去做,每隔一段时间要求学生汇报。“邵老师的这种方法最适合我们,在跟着邵老师学习的那几年时间里,我们经常在一起研究讨论,收获很大”,区颖刚这样说。

每一个学生都有其擅长的领域,邵耀坚不将自己的理念强加给学生,而是循循善诱,进行启发式教学,侧重科研思维的引导。有一次上课,邵耀坚与学生们讨论拖拉机下水田的问题。本科为数学专业的区颖刚用数学方法把邵耀坚的一篇文章中的一个公式推导了一遍,对他说:“您的公式错了。”邵耀坚笑了笑,不批评也不反驳,只是说:“这是种研究方法,你慢慢会明白的。”在后来的研究学习中,区颖刚才明白纯粹的数学推理并不完全适用于复杂的物理现象,因为在现实中会有很多不确定的因素。

区颖刚教授回忆道:“在农机研究所工作的人往往注重具体的机械结构,如怎么设计,怎么画图,怎么制造。但是来到华农以后,邵老师对我们说‘你们要转变角色。既然是做科学研究,那么就特别要注重农机的基础理论,要学会一些研究的方法,弄清楚一些农机的结构原理和性能,关注一些没有解决的问题。’跟着邵老师学习,我们受益匪浅,他教会了我们怎么转换角色,怎么成为一名研究人员。”

有一次,邵耀坚把他的几个研究生请到家里来,让他们观察一辆能将液化气瓶拉上楼的小车,并让大家想想这对拖拉机轮子在水田里运动有没有启示。运液化气瓶的小车与拖拉机轮子,两个截然不同的事物何来的联系,这让众学生深感疑惑。罗锡文回忆道:“邵先生后来解释说,这个运液化气瓶的小车的结构比较特殊,其前后三个轮子不在一个平面上:前面一个轮子在上,后面两个轮子在下。在爬楼梯时,前面一个轮子先上,后面两个轮子后上,这样小车就可以爬楼梯。”从细微处入手,在生活中学习,邵耀坚总是能够循循善诱,启发学生的创新思维。

杨洲是邵耀坚招收的最后一名博士研究生,他的研究方向是高湿水稻的干燥。邵耀坚指导他:“水稻含水率很高,但表层的水分比较容易脱去,你不一定要消耗太多热能去干燥这部分水分,可用物理的方法。”他建议杨洲根据甩干机的原理,用离心脱水的方式将表层水去掉。由于学生没有洗衣机,实验无从下手,邵耀坚四处奔波亲自为他找到了一台甩干机用于实验研究。现任嘉应学院院长的杨洲教授回忆过往,感慨万分:“邵先生一直坚持研究要符合实际,实实在在地解决生产中出现的问题,邵先生务实的科学理念,朴实、实干的工作作风对我有很大影响。”

提携后进,为青年学者们提供学习的机会。邵耀坚担任导师期间,经常带着学生参加各种学术会议,以此开拓学生的视野。罗锡文至今还保留着1983年跟随导师到昆明参加全国学术会议的论文集。厚厚一沓泛黄的纸张满载着老师对于学生的期望和学生对老师的敬重和感激。

邵耀坚对出类拔萃的年轻人尤为关爱提携。罗锡文、张泰岭很快在教学科研方面展现出独特的天赋,于是邵耀坚力荐他们两人由教员破格提升为副教授,成为当时“华农八大金刚”之二。

当时年轻人普遍对于留学深造认识不够,区颖刚回忆道:“当时对于留学没有什么概念,觉得留不留学都无所谓,所以开始时我们都没有报名去争取。”但邵耀坚坚持认为搞科研就需要走出去“看看人家怎么搞”,他送了很多研究生出国留学,期望他们可以学习到国外先进的技术,然后归国促进科研发展,以罗锡文、张泰岭和区颖刚为代表的众多研究生不负众望,学成归国,贡献才智,极大地推进了中国农业机械与世界接轨的步伐。

“千里马常有,而伯乐不常有”,有此伯乐,青年之幸!华农之幸!中国农机之幸!

开拓创新,建设学科

1958年5月,根据国家对农业机械化人才的需要,华南农学院决定以农学系农业机械教研组为基础,在农学系增设农业机械化专业,由农学系副主任伍丕舜副教授负责筹备工作,邵耀坚是当时农业机械教研组13人之一,他积极协助伍丕舜副教授做好各项筹备工作。

筹建之初,百业待兴,其中建设教学基地,为学生提供实习场地,以提高学生的实践能力是重要的一环,为此,教研组决定,成立农械厂,邵耀坚任厂长。当时的农械厂只是校园东区一座简单的平房,人员只有5人,设备仅有3台残旧的老式机床,其中1台还是20世纪40年代美国生产的。邵耀坚带领工厂的工人和农业机械教研组的老师们利用一台弃置的小汽车改装了一台拖拉机,并命名为“东方红”,作为新专业向华南农学院“七一”献礼大会的礼物。

邵耀坚带领工人们和下厂教师一起大搞技术革新,将旧式的皮带传动车床改为齿轮传动,提高了加工精度,还自制了生产齿轮的滚齿机,建造了热处理车间,不仅为学生实习提供了实习场地,也为教师们提供了教学与生产结合的场所。教研组的老师们都积极参加农械厂的建设,如陈金乐老师设计制造了加热设备盐熔炉的变压器和温度控制屏。

1978年,国家恢复研究生招生,研究生教育和学科建设成为高等院校建设的重要任务之一。1979年邵耀坚任农机系主任,他积极组织申报,将这两项任务作为系里的重要工作亲自抓。1981年华南农学院获批农业机械化工程专业的硕士授予权,1986年获批农业机械化工程专业的博士授予权。

第一是研究生教育,1979年他招收了3名硕士研究生。邵耀坚一生指导了7名博士研究生,17名硕士研究生,其中包括1名外国留学生,众多弟子在各自领域均取得了较大的成就。其中第一批研究生罗锡文、张泰岭和区颖刚三人更是成就了“邵氏三杰”的佳话(区颖刚,华南农业大学工程学院原院长,第九、十届全国政协委员。张泰岭,广东省教育厅原副厅长。罗锡文,中国工程院院士)。他亲自为研究生制定教学计划,为研究生授课,指导研究生做试验,甚至亲自为研究生购置或制作试验器材。他曾带学生们去“淘街”(中山五路与解放中路交接路口)二手市场买一些零部件回来。一次学生李志伟做实验需要一台电机,已是70多岁高龄的老人急急忙忙跑到二手市场淘到了一台电机,竟然独自把沉重的电机搬回学校让学生做实验。

陆华忠是邵耀坚招收的第一位博士研究生,在邵老师的指导下,陆华忠制作了一个拍摄轮叶在土壤中运动轨迹的土槽,拍摄了2400多张在不同滑转率轮叶下土壤流动轨迹的照片,是国内外第一份如此详尽研究轮叶下土壤运动轨迹的研究报告。

第二是学科建设。邵耀坚重点抓研究方向、学科平台和科研团队建设。根据社会经济发展的需要、学科基础和教师们的研究优势,确定重点建设地面机器系统力学、农业机械和农业能源三个方向,他主持的水田行走机构的研究在基础研究、关键技术和工程应用三个方面都取得了重大突破,推动了我国地面机器系统力学的发展,协助陈秉聪院士成立了中国地面机器系统力学学会。农业机械研究方向的研究成果在国内产生了重要影响,梁锋教授深入研究了水稻插秧机取秧爪的运动轨迹,参加了全国插秧机统型设计,是我国知名的水稻插秧机专家。黄良能教授编写的《水稻联合收割机原理与设计》是我国编写最早、应用最广的水稻收割机教材之一。刘道被教授、赵华海教授、李长友教授、陈羽白教授和邵耀坚教授等在农业能源和农产品加工等方面的研究成果获多项省级、市级科技奖励。为了加强学科建设和科学研究,邵耀坚亲自组织建设了土槽实验室和太阳能干燥实验室,这两个实验室在当时都是国内最早建设的专业实验室,为支持地面机器系统力学研究和农产品干燥研究提供了先进的试验条件。梁锋教授最早建成了可进行插秧机插秧部件运动轨迹分析的土槽。这些研究平台为农业机械化工程和农业工程学科建设提供了强有力的支撑。

为了加强科研团队建设,邵耀坚带头组建了农业部农业能源动力研究室,是当时华南农学院为数不多的几个部级实验室之一。

邵耀坚带领华南农业大学农业工程系积极参加和推动我国农业工程学科的建设,多次承办全国农业工程类学术会议,积极参加农业工程教学改革研究与实践,积极参加农业工程类教材编写,主编了《拖拉机汽车学》等多部教材,为我国农业工程学科建设做出了重要贡献。他先后担任我国第二届和第三届国务院学位委员会农业工程学科评议组成员,罗锡文和陆华忠亦先后被遴选为国务院学位委员会农业工程学科评议组成员。在邵耀坚的带领下,华南农业大学农业工程学科建设跻身全国农业工程学科前列,其中二级学科农业机械化工程1999年被评为农业部重点学科,2000年、2003年和2007年三次被评为广东省重点学科,2007年被评为国家重点(培育)学科。农业工程学科2012年被遴选为广东省攀峰重点学科,在2012年和2016年全国第三轮和第四轮学科评估中分别列全国农业工程学科第5位和第4位。

依托农业工程学科建设,华南农业大学工程学院现有15个教育部、农业部和广东省重点实验室和工程技术研究中心,为农业工程教学和科研提供了强有力的支撑。

依托农业工程学科建设,华南农业大学工程学院现有一支高素质的师资队伍,包括中国工程院院士、全国师德先进个人、国家级和广东省教学名师等。

依托农业工程学科建设,华南农业大学工程学院获得了国家技术发明奖二等奖和30多项省部级科技奖,为促进广东和我国的现代农业建设做出了重要贡献。

饮水思源,华南农业大学工程学院永远怀念邵耀坚为农业工程学科建设做出的卓越贡献。

2000年2月27日,邵耀坚这位坚持凡事亲力亲为的老教授,这位热爱学生的严格导师再也不能登上他奉献一生的三尺讲台了,但他那务实求真的品格、慈爱质朴的笑容却永远地镌刻在学生们的心中。

邵耀坚以满腔的热情,朴实无华、脚踏实地的作风,以认真严谨、开拓创新、一切从实际出发的学术精神和科学态度,积极拓展地面机器系统领域,为我国农业机械化研究及教育事业做出了卓越贡献。他培育的杰出人才,进一步推动了我国农业机械化学科的创新发展。