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名师名家

鲁楠 教授

鲁楠(1930.8-2001.11),中国农村能源新学科的开拓者。

农业工程学家,教育家,农村能源专家。中国高等农业院校农村能源学科开拓者之一,创建了中国第一个生物能源专业,建立了第一个联合国粮农组织(FAO)及联合国开发计划署(UNDP)资助的中国东北寒冷地区综合能源示范基地。在生物质能源尤其是生物原油的开发与利用研究方面取得重要成果,并培养出一批农村能源专业的优秀人才。

简历:

1930年8月2日出生于天津市。

1949-1953在金陵大学农学院(后改为南京农学院)农机系学习。

1953-1956在东北农学院农业机械化系拖拉机研究班学习。

1956-1980在沈阳农学院农业机械化系拖拉机汽车教研室任助教、讲师和副教授。

1981-1982在美国内布拉斯加大学林肯分校(University of Nebraska)农业工程系进修。

1982-1993任沈阳农业大学农业工程系主任、教授。农业中国赌博平台院长,博士生导师。

2001年11月于美国因病逝世。

人物生平:

鲁楠,祖籍河北省献县。1930年8月2日出生于天津市一个工程师家庭,2001年11月于美国因病逝世。

鲁楠父亲是知名的化工专家,新中国成立前后长期任著名的永利化学公司的总工程师。1936年启蒙,鲁楠在南京永利化学公司小学唸书。1937年由于日本帝国主义发动的侵华战争,公司及该校南迁至四川省五通桥市,他仍在该校学习,直至1943年小学毕业。1943年9月至1946年8月,在四川省自贡市蜀光中学读书,完成初级中学学业。随着抗日战争的胜利,公司迁回南京市,他也随家同行,并于1946年9月考入南京金陵大学附中,至1949年8月高中毕业。

受父亲“科学救国”思想的影响,决心学好本领,拯救民族。鲁楠于1949年9月考入南京金陵大学农业工程系,开始他的大学四年的学习生活。1952年由于国家对高等院校的院系调整,学校的农业工程系划归新成立的南京农学院,并改为农业机械化系。因此,他于1953年8月在南京农学院农业机械化系大学毕业。大学毕业后,继续深造,于1953年9月考入东北农学院农业机械化系拖拉机研究班,跟随苏联专家学习三年毕业。研究班毕业后,由国家分配到沈阳农学院农业机械化系,在沈阳农学院(1985年10月起改名为沈阳农业大学)开始了他长达40多年的教学与科研生涯。

1956年9月至1957年7月,鲁楠到北京农业机械化学院进修,为以后在拖拉机方面的教学工作做准备。1957年8月至1966年5月,鲁楠一直担任沈阳农学院拖拉机教研室主任,任助教,1960年7月提升为讲师。这期间主要作教学工作,先后为农业机械化专业本、专科学生主讲《拖拉机汽车构造学》、《拖拉机汽车发动机原理》等课程。

20世纪80年代在美国一年半时间的访问考察期间,1982年鲁楠成为美国农业工程师学会会员;1998年9月被聘为美国科学促进协会会员。他掌握了美国农用拖拉机的试验技术及有关法规,并执笔与内布拉斯加州立大学拖拉机试验室主任L.莱威梯卡斯(Leviticus)教授合写了《内布拉斯加农用拖拉机试验法》(The Nebraska Tractor Test),为回国后开设新的选修课农用拖拉机试验做了充分准备。在美国他接触到计算机这一先进技术设备,并通过理论学习和实际操作,为该试验室编制了拖拉机性能指标的计算机程序,受到L.莱威梯卡斯(Leviticus)教授的赞赏。1984年,鲁楠担任沈阳农学院新组建的农业工程系主任。当时国内的高等农业工程教育体系仍处于专业划分过窄、知识体系分割过细的状态,课程内容也比较陈旧,尤其缺乏对相关学科的重视,不能充分利用农业大学生物学科较强的优势。在他的努力下,开始增设了一些新的选修课,如农用拖拉机试验方法、农村能源概论、农业物料工程学、计算机在农业中的应用等,扩大了学生的知识面。同时在系内增设了专用计算机房,购置了微机供师生们使用,同时又鼓励青年教师开出有关新的计算机课程。他还组织中青年教师开设了有关生物材料力学方面的试验课。

1984年,他率先在国内高等农业院校中组建了生物能源专业,为这一新学科的发展奠定了基础。随着社会经济建设的发展,这个新的学科已经发展成为与环境学科关系十分密切的农业生物环境与能源工程专业,并培养出一批硕士和博士。为了更有力地推动农业工程学科的改造与发展,他曾先后邀请国内外许多专家来校讲学,并进行合作研究。同时,他还组织推荐中青年教师出国进修、考察和接受短期培训。1985-1990年有近20人出国进行专业性考察。他本人也多次到美国、德国、瑞士、葡萄牙、意大利、荷兰、加拿大、巴西、泰国和俄罗斯等国出席有关学术会议考察访问和通过这些活动对教师开阔视野、转变观念、编写新教材都起到了积极的推动作用。为了进一步扩大交流渠道,他主动与国外有关的学术团体、公司企业界人士联系,其中与欧洲生物质能源产业界的权威组织——欧洲生物能工业协会(European Biomass Industrial Association)通过近10年的交往,建立了长期合作的关系,使双方的技术与科研成果得以交流。意大利佛洛伦萨大学(Florenze University)主动要求在能源领域进行校际合作,1993年以来与荷兰吞特(Twente)大学建立了合作。

所得荣誉:

由于他在国际学术交流与协作工作的突出成绩与贡献,1991年被我国农业部评为全国农业教育、科研系统优秀回国人员;1996年被国家外国专家局、农业部及国家科委评为全国农业引进国外智力工作先进个人;1998年被农业部及国家外国专家局授予全国聘请外国文教专家工作成果奖。同时由于其学术成就及在农业工程方面的声望,他一直担任中国农业工程学会常务理事、中国农业机械学会理事、辽宁省农业工程学会理事长、辽宁省农机学会副理事长、辽宁省太阳能学会理事长。由于他的领导与推动,辽宁省农业工程界与国内外交流也较活跃。

主要成就:中国农村能源新学科的开拓者

1981年,鲁楠受农业部派遣,以访问学者身份赴美国内布拉斯加大学林肯分校(University of Nebraska)农业工程系进修,正值石油危机后期,美国许多大学、企业与科研机构在新能源开发与利用方面投入很大力量,取得了不少新的成就。鲁楠特别关注这一新的学科,并到一些开展这方面研究有特色的大学考察学习。1984年,在农业部环能司及辽宁省政府有关部门的支持下,组织创办了国内第一个两年制的生物能源专科班,前后共办了4期,每期招收学员30名。1987年,由农业部批准成立农村能源研究室。1988年,由国家教委批准设置了国内第一个大学本科四年制农村能源开发与利用专业。

农村能源是新兴的跨专业的多学科相互融合的交叉学科,涉及到生物、物理、化学和机械工程以及技术经济等各方面的知识,编写教材难度较大。他曾任全国高等农业院校教材指导委员会委员(1987-1992)和全国高等农业院校教学指导委员会委员兼农业工程学科组副组长及农村能源专业组长(1993-1997),主持并参加了农村能源专业全国统编教材的编写工作。他主编了《新能源概论》、《农村能源》及《Integrated Energy Systems》等教材与专著,为农村能源新学科建设与发展打下基础。1986年,经国家教委批准,设置了全国第一个农业能源工程专业硕士点,1990年设置了以农村能源为特色的农业机械化专业博士点,鲁楠被评为博士研究生导师,他先后培养了硕士与博士17名。

由于能源供应与利用一向是多元化的复杂系统,为探索人工多能互补系统内在能量平衡机制的复杂关系,建设综合性的能源试验基地十分必要。1989年,在鲁楠的组织领导下,争取到了联合国开发计划署(UNDP)和联合国粮食及农业组织(FAO)的援助,以53万美元的资金,历时4年,在沈阳农业大学建成了“中国东北寒冷地区综合能源示范基地”,作为向国内外开放的培养人才和进行科研与技术示范的场所,它集太阳能温室、太阳能采暖房、生物酒精制取、农林废弃物热裂解制取生物油、沼气及发电/热系统等多项能源开发与利用技术于一体,构成一个多元的能源开发与利用系统,该系统是世界上综合性强的农村能源系统之一。他指导的研究生利用该基地完成了对这类复杂系统的定性与定量分析、综合与分解、优化与理性判断、实物与价值分析、周期与寿命分析相结合的新方法,并开发出综合能源经济分析软件。1994年,在基地正式成立农业部东北地区农村能源培训中心,开始为东北地区培训在职技术管理干部,自1997年始开办国际培训班,已举办6期,面向东南亚及其他发展中国家的技术干部和管理人员。

在可再生能源技术领域的突出贡献:

鲁楠在可再生能源开发与利用方面一直跟踪世界本学科前沿,取得突出成绩。20世纪80年代起又致力于生物质能的研究。

他组成一个综合性多学科联合的科研小组,横跨遗传育种、作物栽培、微生物发酵、机械化栽培和内燃机改装等领域。开发利用能源植物以替代化石燃料被世界公认为是降低大气中二氧化碳含量和控制全球温室效应的最有效方法之一。在他的主持领导下,以下三个方面的成果已接近或进入国际先进行列。

甜高粱开发与利用研究:该项目进行研究已达15年之久。甜高粱是多用途高光效的高能作物,籽粒可食用,茎秆中的汁液富含糖分,可转化制成乙醇,作为汽油的添加剂以取代对人体有害的四乙铅。但对人口众多耕地面积相对较少的中国农村来讲,则必须发展籽粒与茎秆产量都比较高的品种才行,必须做到既要有足够的粮食以满足人民的需要,又要有足够的茎秆产量。在项目组育种专家的努力下培育成功的沈农甜杂2号完全达到了这一目的。十多年来已在国内十多个省、直辖市推广种植并在意大利、日本和阿根廷试种成功,为国内外专家所瞩目。并成功地解决了低辛烷值汽油与含水乙醇混烧的难题。

新型快速固定化连续发酵工艺与装备:由他领导的科研组所研制的3段式锥形生物反应器,以及固定化酵母生产技术与设备,使固定化酵母颗粒能连续使用2个月,大大降低了发酵成本,并使发酵所需时间从常规发酵法的2~3天缩短到只需6~7小时,取得了突破性成果,具备了在国际上参与竞争的有利条件。

上述两项技术通过多学科综合性研究,为中国发酵制取燃料酒精提供了新原料、新技术和新装置,具有国际先进水平。并获1991年农业部优秀成果一等奖,同时鲁楠被评为农业部全国农村能源建设先进个人。

木质素、纤维素原料新型快速热裂解并提取轻质燃料油技术:该技术采用离心式旋转锥形热化学反应器,生物原油产油率可高达50%以上。早在1992年鲁楠就着手筹划开展这项技术的研究工作,在他的指导下,有3位博士研究生也在该领域的研究中取得成果。在理论研究上,运用动态热重法对木屑的热裂解反应动力学进行了深入研究,揭示了热裂解的规律,即脱水、主要热裂解及炭化三个阶段。利用线性分子链的蒙特卡洛模拟,对生物质热裂解机理进行研究,从理论上对复杂的生物质热裂解过程进行描述,对生物原油产量的关键性参数如固相滞留期和温度等的确定提供了理论依据;运用非稳态传热理论,对生物质的传热过程进行了研究,为各种生物质原料在不同的滞留期和不同的热裂解温度下确定适宜的生物质原料的颗粒尺寸提供了理论计算方法。

上述三项成果的取得,不仅对中国生物能的发展将发挥重要作用,对经济建设也非常有利。在由G.格拉西(Grassi)主持的欧洲现代生物能工业发展战略项目“能源—粮食—饲料”中,把鲁楠主持的科研成果作为主要技术措施来引用。

鲁楠还以他炽热的爱国之心和严谨的治学风范培养了一批又一批优秀的社会主义建设的高级专门人才。人们相信,他们将会在祖国的现代化建设中作出更大的贡献。

主要论著编辑

(1)Leviticus L,鲁楠。农业拖拉机试验法。国外农机,1984,10-19、10-20、10-15;

(2)鲁楠,葛培德。拖拉机牵引试验分析。国外拖拉机,1984:14~18;

(3)吴湘淦,鲁楠。农村能源。北京:农业出版社,1988;

(4)鲁楠,马建学。Research on Sweet Sorghum and Its Synthetic Application. Elsvier Science Publisher <biomass>,1989, 20 (1&2):129-139;

(5)Lu Nan, Best G, Neto C. Integrated Energy Systems. Rome: FAO, 1994;

(6)鲁楠。新能源概论。北京:中国农业出版社,1997;

(7)任文涛,鲁楠。农业机械室内动态模拟试验装置研制。中国科学技术文库(农业科学卷,上)。北京:科学技术文献出版社,1998:279~280;

(8)任文涛,鲁楠。插秧机体惯性力对水田沟底不平度动态响应特性研究。见:面向21世纪的工程设计。北京:人民交通出版社,1998:101~104。