刘人怀：挑战餐厨垃圾治理难题 奏响可持续发展强音

文/冯海波

[导语]

中国工程院院士、暨南大学教授刘人怀参与创立适于求解非线性微分方程的修正迭代法，被赞誉为“优美的数学方法”；作为我国板壳结构理论与应用研究开拓者之一，为我国的人造卫星、神舟飞船、航母舰载机等精密仪器仪表和航天事业作出了卓越的科学贡献；以耄耋之龄，组织跨学科团队解决了餐厨垃圾处理的世界难题，变废为宝，在中华民族探索可持续发展的宏大篇章中奏响时代强音。

刘人怀，我国著名的力学家、管理学家和教育家。1940年生于成都市，1963年毕业于兰州大学数学力学系。先后在兰州大学、中国科技大学任教，曾任上海工业大学副校长兼经济管理学院首任院长，暨南大学校长，中国工程院机械与运载工程学部常委、工程管理学部副主任和首席咨询专家，教育部高校力学教学指导委员会主任，教育部科技委员会管理学部主任，中国振动工程学会理事长，中国力学学会副理事长和中国复合材料学会副理事长等职。1981年作为中国首批洪堡学者在德国的波鸿鲁尔大学留学，1983年放弃了德国优越的生活和工作条件回国投身改革开放建设大潮。1999年当选中国工程院机械与运载工程学部院士；2000年当选中国工程院管理学部首批院士。2022年荣获广东“最美科技工作者”称号。出版专著15部、编著8部，发表学术论文近500篇

2017年3月,刘人怀与青少年进行面对面交流活动

专注研究 板凳甘坐十年冷

1963年10月，在兰州大学任教的刘人怀从万里机电厂了解到，该厂承担的一项破解P2V侦察机测高仪的重要任务，其核心元件是一个复杂的波纹圆板，但碍于理论体系的缺乏，工厂对此核心元件无从下手，而这个元件正好属于刘人怀熟悉的板壳领域，于是，刘人怀向学校请缨参与此项校外任务，但是未获批准。

尽管如此，刘人怀还是希望能为国家的国防和航空事业服务，他决定利用工作之余进行研究。但是当时的相关理论体系非常匮乏，原因是波纹圆板本身形状复杂，在大挠度非线性微分方程上进行求解的难度极大。

且当时恰好处于“文化大革命”时期，刘人怀甚至还曾被批斗为“牛鬼蛇神”，因此他无法公开进行科研活动，只能在家中偷偷进行。在连手摇计算机都没有的情况下，他全部用手工计算，累计用掉的草稿纸堆起来比人还高。为了心中理想和国家需要，经过5年埋头钻研，终于在1968年4月，刘人怀使用修正迭代法给出了非线性微分方程组的解析解，和实验误差仅为0.9%，完全刷新了纪录。曾经有苏联的三位院士做过这项研究，但所得结果的精确度都远不如此，因此这也是国际上第一次对这一问题的圆满解答。

虽然这项工作科学意义重大，但当时无法公开发表，直等到“文化大革命”结束后才得以在《力学学报》1978年第1期问世。这项迟了十年问世的成果，仍然是当时的国际领先水平。

科技报国 推动国家科学研究与应用

“天下兴亡，匹夫有责”的古训，书香门第的爱国家风熏陶，让刘人怀一直把自身前途命运同国家民族前途命运紧紧联系。当年以优异成绩在德国留学期满后，他婉拒了鲁尔大学的邀约，放弃了德国优裕的生活，毅然回国并服务于祖国最需要的地方。他服务国家战略，面向科研前沿，孜孜不倦，刻苦钻研，并将“忍耐是成功的秘诀”作为自己的座右铭，把点滴时间都用在科学技术的前沿探求创新，以战略的前瞻性、科研的敏感性、成果的创新性，促进了中国力学界和管理学界的发展。

2019年7月,刘人怀作主题报告《从教从研六十年感想和体会》

作为我国板壳结构理论与应用研究开拓者之一，刘人怀在1965年与叶开沅共同创立的适于求解非线性微分方程的修正迭代法，被国际著名力学家、美国科学院院士、美国麻省大学教授纳什（W.A.Nash）赞誉为“优美的数学方法”。后来，他系统性创造性研究了6类典型板壳：波纹板壳、单层板壳、双金属板壳、夹层板壳、网格板壳和复合材料层合板壳，建立弯曲、稳定和振动的非线性理论，被应用于航空航天、精密仪器仪表等工程设计，特别是他开创性建立的“波纹圆板特征关系式”，是国际上第一次对精密仪表波纹圆板元件设计使用问题的圆满解答。此外，他面向生产一线，立志科技攻关，创立应用在压力容器等工程中的实用厚板壳理论，解决了我国第一台生产航空煤油和润滑油的铂重整装置反应器、第一台大型高压尿素合成塔、第一台高压聚乙烯反应器以及第一台大型换热分离氨组合设备的试制难题。

他常怀一颗科技报国之心，先后参加我国“东方红一号”第一颗人造地球卫星、神舟飞船、航空母舰歼15 -舰载机等科研项目，以激情进取、创新图强的精神积极推动着我国航天和国防事业不断进步。

刘人怀还一直致力于管理学的理论与应用研究，曾完成黄山旅游规划和上海浦东新区建设等管理工程项目，开创了“中国管理学”研究之先河，并为之作出了卓越的贡献。

传道授业 桃李不言下自成蹊

刘人怀秉持教育初心，坚持立德树人，“千教万教，教人求真；千学万学，学做真人。”在从事教学科研的近60年生涯中，他求真务实、因材施教，为培养高素质的科技和管理人才进行了不懈努力。截至目前，他已培养博士80余人、硕士150余人， 2013年，他的学生为其出版了《从教五十周年》这本书，通过学生对老师的日常生活点滴记录，讲述了看似平淡却非常动人的故事，从许多方面展现了刘人怀怡然、儒雅且认真的生活态度，持之以恒、积极向上的奋进精神，以及一个科学家的思想信仰和真知追求。

在担任暨南大学领导期间，他制定了“侨校+名校”发展战略并成功实施，带领学校进入“211工程”重点建设高校行列，使国内港澳台地区及海外学生数量增加到10609人，学生的生源国家由16个增至71个，总人数为全国高校之首，特别是在校攻读博士、硕士学位的海外及港澳台研究生达843人，占全国高校同类学生总数的四分之一。这些港澳台侨学生都成为了拥护“一国两制”，为港澳长期繁荣稳定、祖国和平统一作贡献的坚定的爱国者；留学生，尤其华人留学生也都成为了知华、爱华、友华的文化使者。

初心不改 耄耋之龄解决世界难题

他勇于践行“绿水青山就是金山银山”的生态理念，积极为社会主义生态文明建设作出自己的贡献，把餐厨垃圾处理问题作为近10年关注的重点。在担任广东省政府参事期间，他开始了解环境问题，得知餐厨垃圾在所有垃圾中危害最大并且最难处理，以往的做法不仅不能有效处理餐厨垃圾，反而会导致二次危害，于是努力开展科技攻关，通过组建团队、跨界融合等方式，“十年磨一剑”，发现了“噬污酵母”对餐厨垃圾的绿色生物处理技术方式，研制出联合生物加工技术的工艺设备，不仅让餐厨垃圾无害化，而且使餐厨垃圾变废为宝，在中华民族绿水青山永续发展的宏大篇章中奏响了一个响亮的音符。

2009年5月，刘人怀受邀创建广东省科普志愿者协会，协助省里推动垃圾分类宣传和治理工作。他发现垃圾围城的问题非常严重，且生活垃圾里面50%以上是餐厨垃圾，正是造成“地沟油”“垃圾猪”“渗滤液”的罪魁祸首，对人类环境危害极大。而当时的餐厨垃圾处理技术只有填埋、焚烧、好氧堆肥、厌氧制沼等有限的几种，且各有弊端，未能将餐厨垃圾处理完善。

为此，2010年，刘人怀组建了一个包含生物化学、机械工程、工程管理等在内的多学科团队，通过12年的科技攻关，终于完成了餐厨垃圾的最先进处理技术——“联合生物加工技术”的研发。该技术的核心是通过遗传育种筛选得到“噬污酵母”，它能直接耐受餐厨垃圾的恶劣环境并进行降解和转化，经过36小时的发酵就可以把餐厨垃圾转化为非粮乙醇、生物柴油、酒糟酵母粉、垃圾衍生燃料（RDF）等系列产品，实现了对餐厨垃圾的无害化全利用。

2020年9月，全球第一座日处理100吨餐厨垃圾生产非粮乙醇的示范工厂终于在刘人怀的故乡成都市新都区点火运行。至今，该工厂已为成都市处置餐厨垃圾23053吨，产出工业油脂1779吨、非粮乙醇337吨、酒糟酵母粉618吨，平均每吨餐厨垃圾产出收益达到700元以上，创造了不需要政府补贴实现餐厨垃圾妥善处理的低碳新模式，为践行国家“绿水青山就是金山银山”的生态理念作出了重要贡献。

刘人怀院士自强不息、严谨治学的人生历程，爱党报国、淡泊名利的高尚情怀，追求真理、孜孜不倦的奋斗精神，不仅展示了他的学术精神和人格魅力，也是中国改革事业发展历史的一个缩影。