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  • 作者:本刊記者 易蓉蓉 來源: 發布時間:2012-10-15 14:3:18
    季泉生論文發表記

     
    7月初,一個北京常見的桑拿天,編輯部來了一位老先生。他步履匆匆,滿頭大汗,從書包中拿出一疊材料,講述了他一篇論文的遭遇。
     
    事實上,30年來,他總是背著沉沉的書包,早出晚歸,不停地找人,數學界的、教育界的、出版界的……
     
    這位老人叫季泉生,已從濟南鋼鐵集團總公司原高級工程師的位子上退休13年。
     
    他的故事從1982年開始。
     
    引子
     
    1982年3月6日凌晨1點,濟南鋼鐵集團濟鋼中板廠發生了一起特大設備事故。2300中板三輥軋機作為機械保護的安全銷未斷,而主減速機遭到了破壞。所有齒輪輪齒都打出了裂縫,高速端6條M64的箱蓋、箱座連接螺栓全部拔斷,停產二十多天,經濟損失巨大。
     
    當時在山東冶金職工大學機械專業任教師的季泉生參與分析事故,幫助尋找原因。
     
    這個事故發生得蹊蹺,與季泉生正講授的機械專業教科書內容完全不符。于是,他向力學家、工程教育家劉先志請教。
     
    劉先志時任山東省副省長、山東大學教授,有純粹數學和機械工程、電機工程等學科背景,其研究既有對科學史上的力學難題的探究,也有對工程實際中力學問題的解決方案。
     
    30年后,季泉生對劉先志的話記憶猶新:“課題很難,既要有深厚的數學力學知識,還要有機械和冶金、軋鋼的工藝知識。我現在已經76歲,身體不太好,力不從心。我跟清華大學教授錢偉長關系很好,他數學、力學造詣很深,機械設備也很好,但怕他不熟悉冶金和軋鋼工藝。我還真找不到一位以上各方面都比較熟悉的科研人員來幫助你們。”
     
    就一般工藝而言,常規的機械設備都是由電動機驅動,負載由電機帶動。但此軋機是不可逆軋機,靠慣性咬入,瞬態電機來不及反應,仍然是空載電流。所以動力學的數學力學模型與一般設備不同。
     
    季泉生等人結合學生畢業設計、畢業論文,采用霍爾哲法、模態分析法、傳遞矩陣法(數值解法)、微分算子法、拉普拉斯變換法(后兩種是解析解法)進行分析。其中四種方法異途同歸,唯有微分算子法結果不對。
     
    受拉普拉斯變換法運算法則的啟發,季泉生等人提出新微分算子法來解常微分方程組,求解軋機扭振動態響應,計算系統固有頻率和各軸段的扭矩放大系數(TAF)。
     
    隨后,季泉生寫出一篇論文《微分算子法解常微方程組的新解法及在軋機扭振計算中的應用》。
     
    中板廠根據季泉生等人提供的數據重新設計了安全銷,二十多年沒有發生類似的事故,直到該設備被四輥軋機代換。
     
    溯源數學教科書
     
    季泉生認為蘇聯科茹夫尼柯夫的《帶彈性鍵環機械動力學》教材應用微分算子法求解軋機動態響應有錯誤,是導致計算出現問題并最終產生事故的根本原因。
     
    1984年夏,季泉生在聽錢偉長《廣義變分原理》講座時向錢偉長提出此問題。季泉生清晰地記得錢偉長說:“我一輩子還未接觸此問題,你趕快把論文寄到上海工業大學校長辦公室,給我看看。”
     
    但此后季泉生未收到任何回音。
     
    1987年底,季泉生又輾轉找到清華大學機械原理教研室主任、我國第一本《機械動力學》專著作者、機械動力學專家唐錫寬教授。季泉生回憶:“唐教授說,蘇聯科茹夫尼柯夫的《帶彈性鍵環機械動力學》是一本經典著作,還未翻譯成中文。你發現了里面有錯誤。我們一定幫助你把論文發表出去。”
     
    功夫不負有心人。經唐錫寬幫助,1988年2月,季泉生將論文投稿給美國紐約大學主辦的第六屆國際模態分析會議,經審核被錄用在《第六屆國際模態分析學術會議論文集》中。
     
    糾錯教科書
     
    季泉生認為,數學教科書中“微分算子法”解常微方程組方法有錯誤,但教科書的作者們又因為各種原因未予修改。
     
    1990年,冶金出版社出版北京科技大學教授林鶴的《機械振動理論及應用》,該書采用新微分算子法,修正了蘇聯科茹夫尼柯夫《帶彈性鍵環機械動力學》的微分算子法。
     
    1991年高等教育出版社出版北京大學教授丁同仁、李承治主編的《常微分方程教程》,當季泉生指出其方程式有錯誤時,丁同仁說自己已經80多歲了,沒有精力來處理,讓其找別的部門解決。李承志則表示,新版教材考慮算子法、拉氏變換法已有軟件,不再列此內容。季泉生說:“微分算子法方法有錯誤,據此所編軟件不能對吧!”他回答說:“你們搞力學與我們的數學方法不同,力學的方法不對!”
     
    無獨有偶,1992年12月,錢偉長的著作《微分方程的理論及其解法》(國防工業出版社)問世,也采用了新微分算子法。
     
    而同濟大學應用數學系教材《高等數學》(第五版)的編著者樊映川已經去世,邱伯騶教授負責。后者給季泉生回信說:“教材沒有涉及微分算子法解常微方程組的內容。”
     
    論文發表不順
     
    季泉生為糾正他眼中數學教科書中“微分算子法”解常微方程組方法的錯誤,找過很多數學界和出版界的名人及其學生、同事等。
     
    他的小記事本已經翻得起了毛邊,上面密密麻麻,用蠅頭小字記錄了無數人的電話和地址。季泉生對這個舊本子視若珍寶。他說:“我何時何地找過何人都要記載下來。”
     
    季林紅是唐錫寬的弟子。1998年唐先生去世之后,季泉生就成了時任清華大學精儀系設計工程研究所所長的季林紅及其同事們、學生們的?。
     
    季林紅對季泉生的評價很復雜。“我很佩服老先生鍥而不舍的精神,他在學術上的專研勁頭和對解析解的推導應該肯定。”
     
    每月只有一千多塊錢退休工資的季泉生經常坐公交車,從住處中國農科院大院坐到清華,天氣再熱都舍不得打車,渴了也都舍不得買水喝。
     
    2006年,季泉生找到北京大學數學學院院長、中國數學會原秘書長王長平教授,王長平答復季泉生說:“原國際學術會議審稿不嚴格,一律無效,必須要在正式刊物上發表出來,我們才能受理此問題”。
     
    2007年,被季泉生經歷感動的中國農科院研究生院黨委書記韓惠鵬給高等教育出版社社長劉志鵬寫了親筆信,希望能在百忙之中給予關照。該社張姓總編輯后來做了一番工作,說這是學術問題,請中國數學會來研究解決。
     
    后來,季泉生相繼投稿到中國數學會和中國科學院數學與系統科學研究院共同主辦的《應用數學學報(中文版、英文版)》,他們認為內容不符合要求,論文的水平不夠格,不予錄用。
     
    季泉生又投到中國力學學會和中國科學院力學研究所主辦的《力學學報(英文版)》,編輯部說這是數學問題,只能找數學雜志來發表。
     
    經過一位北京大學教授介紹,季泉生又找到中國科學院數學與系統科學研究院主辦的《數學的實踐與認識》雜志編輯部。雜志副主編說,此稿已經審核,可以發表,但是你不能說誰有錯誤,你只能寫你想出了一個新方法。堅持自己的觀點的季泉生拿回了論文。編輯部改稱:“你必須和院士聯名發表。”季泉生也找了幾個院士,但院士們認為這是科學道德問題,沒有參加科研,怎么能聯名呢?
     
    2007年6月,獲悉中國科學院院士、東北大學教授、機械動力學和工程機械專家聞邦椿也研究相關領域后,季泉生去信告知自己的遭遇。
     
    “季泉生教授提出了新微分算子法,并將其應用于軋機扭振計算和多點嚙合柔性傳動的分析中去,豐富了機械動力學分析方法,并對冶金設備的動力學分析作出了貢獻。季教授文章中的公式由我的博士生姚紅良詳細推導。他一直從事機械動力學方面的研究,但實際工程經驗較少,以后要多向季教授請教。”聞邦椿回信建議季泉生再接再厲,利用新微分算子法繼續分析各種設備的扭振問題。
     
    但近日,本刊記者電話連線聞邦椿時,他表示,當年的親筆簽名信由學生姚紅良博士代寫。本刊記者隨后發郵件請聞邦椿確認相關信息。但截止發稿,他都沒有回復記者的郵件。
     
    記者繼而打電話和上門拜訪,很多數學家多有推辭,不愿意公開自己的觀點。
     
    《力學學報(英文版)》一位編輯告訴季泉生:“涉及大數學家的方法有錯誤,在中國哪個雜志都不能發表,只能到國外發表。”
     
    論文到底有多大價值?
     
    柳暗花明又一村。2012年8月30日,美國《現代機械工程》(Modern Mechanica Engineering)雜志第二卷第三期刊登了季泉生的論文“A New Differential Operator Method to Study the Mechanical Vibration”。9月3日,該期雜志上線。
     
    經查,《現代機械工程》并未被SCI收錄,目前只是開放讀。∣pen Access)期刊。
     
    截至10月6日,該篇論文的下載量為181,但仍未有引用。
     
    “我與國內的一些雜志聯系,他們還是很感興趣的,只是發表周期太長,我才想到投到國外雜志去,國外雜志的發表周期較短。”本刊記者連線了論文的第三作者季林紅。
     
    為什么季泉生的論文會被國內學術期刊一再拒絕刊登呢?
     
    季林紅強調說,尤其是目前關于機械系統的動力學分析基本都采用數值解法,通過有限元或其他方法進行數值計算分析,由于采用迭代等不同計算方法,其分析結果比解析法還精確。所以,動力學界和數學領域已經沒有多少年輕專家關心某個機械系統的解析模型是不是準確、數學教科書給的公式之適用條件是不是嚴謹等。
     
    除非數學家們對此“傳統”問題還感興趣,現在在動力學和數學領域的年輕專家們不感興趣也在情理之中。
     
    “現在隨著計算機技術的高速發展,針對機械系統的研究方法已經發生了很大的變化,很多傳統的解法盡管有問題,但是在對實際機械系統的分析計算中已經用得不多了。這也是大家不重視的原因之一。”季林紅說。
     
    季林紅說:“老先生已經72歲了,為此事奔波多年,非常不容易。我就盡量幫他了卻這個夙愿吧!”
     
    “我不知道在上世紀90年代他找唐先生沒有,那時我在國外留學。他來找我的時候唐先生已經去世,數學教科書都存在這個問題而唐先生清楚的話可能可以解決。”季林紅道。
     
    對此,季泉生表示,1989年前妻車禍,癱瘓住院治病,牽扯了不少精力,由此,隔了好多年才繼續找人。他自己也從山東冶金職工大學調至濟南鋼鐵集團北京辦事處。
     
    在論文頻頻遭拒的原因分析上,季林紅與季泉生有截然不同的觀點。“關于論文也只是最近幾年才拿出來,并不是一直發表不出去,至少我知道的是這樣。我還真不知道哪個機械領域的雜志拒稿。因為有專家說只要他的論文在雜志上發表了,教科書才改,老先生才急著發表出來,所以我才幫助他聯系雜志,在這之前老先生并沒有讓我幫助聯系雜志發表。
     
    季泉生的女兒季曉梅是論文的第二作者。她曾是北京大學數學博士,現在美國紐約的葉史瓦大學做博士后。
     
    季曉梅曾從美國打來電話,勸導父親說:“你不要管了,現階段恐怕在中國是解決不了的!你要思想開朗想得開,尊重現實,不要因此得憂郁癥,更不能有輕生的念頭。”
     
    季曉梅在美國聯系了幾個雜志也發表不了,她也曾懇求季林紅幫助發表。
     
    據季曉梅表示,當時《現代機械工程》雜志編輯部提出即使中國的教科書錯了,而美國教科書沒錯,他們也不會發表。于是,季曉梅找來幾本美國教科書,指出也有同樣的錯誤,編輯部才同意錄用發表。
     
    然而,70多歲的季泉生仍然堅持乘著公交車在北京奔走,他仍期望有關領導能出面糾正《高等數學》、《常微分方程》和《數學手冊》的錯誤!
     
    《科學新聞》 (科學新聞2012年第10期 調查)
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