躬耕熱土 光照未來
——訪“2018年度太陽能熱利用科學技術杰出貢獻獎”獲得者李申生教授

本刊記者 ■ 李鵬 陳一言

11月29日上午，國家太陽能光熱產業技術創新戰略聯盟在清華大學建筑學院王澤生報告廳舉行了簡約但隆重的“2018年度太陽能熱利用科學技術杰出貢獻獎”頒獎典禮。本年度太陽能熱利用科學技術杰出貢獻獎得主為首都師范大學物理系的李申生教授和清華大學建筑學院的李元哲教授。

“太陽能熱利用科學技術杰出貢獻獎”頒獎典禮現場

我只是一位教書匠

在我國太陽能熱利用領域，首都師范大學的李申生教授堪稱行業奠基者之一。近日，筆者對李申生教授進行了采訪。談起這次給予他的榮譽，李申生表示非常高興、非常感謝。但他也非常謙遜，表示自己畢生只是一位教書匠，是時代與命運的安排讓他與太陽能結緣，45歲“半路出家”，從大學物理教學，改行從事太陽能研究與教學。他表示，自己做的工作微不足道，也很慚愧未能一直將太陽能熱利用研究堅持下來。

李申生結緣太陽能是從我國第一臺太陽能制冰機開始的。說起制冰，筆者第一次聽他講述了“制冷”與“致冷”的區別：從嚴格的物理意義上講，熱量并不能制造，只能傳遞。工科有“傳熱學”、“制冷學”，沒有“制熱學”、“傳冷學”；但“制冷”的說法在物理學中并不認同，因為冷作為一種熱量形式也是不能制造的，嚴格的科學意義上講應該是“致冷”，只不過長期以來大家都以訛傳訛，就成為了一種約定俗成的說法。

根據1974年周恩來總理對全國太陽能開發工作的指示，李申生按照上級領導的安排，從零起步，通過廠校合作，開始從事太陽能制冰機的研制工作。經過反復試驗，一臺1.5 m2平板型間歇式太陽能制冰機樣機研制成功，成為當時一項填補國內空白的科研成果。后來經過重新設計，全部改裝，該樣機從雙體結構變成了單體結構，從固定放置變為可移動的方位轉動，特別是將原樣機只能制作僅具“象征”意義、厚度僅為2 cm的“冰片”改進為可制成厚度超過10 cm、質量超過8 kg的整塊“冰磚”，可供全國廣大農村衛生院冷藏藥品和疫苗時使用。該項成果不僅超越了國家規劃所擬訂的指標(4 kg/m2)，還在世界上處于領先水平(根據跟蹤搜索，直至1980年底，仍未有近似或超越此成果的報道)。因此，1978年李申生獲得了全國科學大會重大科研成果獎，這是他意想不到的巨大榮譽。后來他又研制了8 m2平板型自動跟蹤連續式太陽能冷藏柜和供熱及空調系統的熱蓄存系統。此外，也是按照上級領導的指示，他又從事了將近20年的太陽池方面的研究工作，在太陽池方面的研究成就國內至今無人超越。直到今天他坦言，對于這些工作自己并不滿意，不過很榮幸自己在太陽能熱利用的研究、教學、科普等方面做了一些有意義的基礎性工作。

治學嚴謹，堅守職責

李申生作為我國早期從事太陽能研究與教學的專家，其與中國可再生能源學會有著不解之緣。中國可再生能源學會的前身——中國太陽能學會于1979年在西安成立，1980年由學會主辦的《太陽能學報》《太陽能》雜志創刊，李申生就擔任兩刊編委。兩刊創始人之一的李錦堂老師在來北京擔任兩刊編輯部主任之前，曾在 鄭州大學編輯并出版了《國內外太陽能信息》，李申生先后應約為《國內外太陽能信息》及后來創刊的《太陽能學報》《太陽能》雜志編譯、撰寫了幾十篇太陽能科普與學術方面的文章，為我國大眾認識了解太陽能進行了有益的科學啟蒙。此后，他先后擔任中國太陽能學會第二屆理事會理事，第三屆理事會副理事長兼秘書長，第四屆理事會副理事長、《太陽能學報》《太陽能》雜志兩刊主編。

在擔任兩刊主編期間，李申生堅持名副其實的履行職責，而不僅僅是“掛名”。所以，他對于編輯部送來的終審稿中的每篇稿件， 從標題、摘要到文字， 包括字母大小寫、正體、斜體、標點符號等，從頭到尾，均認真審核，并進一步修改。

李申生曾作為學會副理事長，兩次擔任中國代表團團長，分別于1987年赴聯邦德國漢堡、1989年赴日本神戶參加世界太陽能大會。在會上，李申生不僅具有一位學者治學嚴謹的科學態度，也表現出一位中國學者維護國家尊嚴的責任與擔當。

在1987年的聯邦德國漢堡世界太陽能大會上發生了“兩個中國”的問題——臺灣作者的國籍問題。 李申生與當時國家科學技術委員會的胡成春就此事與主辦國聯邦 德國的 太陽能學會主席多次交涉，最后大會出版的 4本論文集里未 出現“兩個中國”的問題。但在1989年的日本神戶世界太陽能大會上，由于主辦方的不予支持而未能如愿以償，李申生認為其未能避免此事，引為終身憾事。

太陽能應用要腳踏實地，一步一個腳印

當前我國的太陽能低溫熱利用實現了產業化，太陽能熱水器產量位居世界第一，太陽能集熱器面積保有量也為世界第一。但他認為，產業做大固然好，但保障產品質量好才更有意義。“我國的太陽能熱水器產量已經相當大了，但是不是質量都很好？我還真不敢說，就擔心說得多，但做得不夠好。”李申生感嘆道。

李申生認為，太陽能中、高溫 熱利用技術還有待深入研究，拓展應用。太陽能中溫一般是指100 ℃以上，大概到200 ℃或250 ℃工業用熱的溫度區間。他表示，太陽能中、高溫利用作為攻關方向是完全必要的， 但是一定要腳踏實地， 真正地做到一步一個腳印；不一定一開始就要求溫度超過200 ℃或多溫度段全面開花，應該首先“站穩”150 ℃，然后到200 ℃，再到250 ℃，沒有積累就沒有發展基礎，更沒有發展前景。

作為不穩定、不連續的能源，太陽能若要實現高效熱利用，集熱與蓄熱是最重要的環節。李申生認為，到現在為止，儲能有多種技術方案，但完全解決 太陽能采暖、中、高溫高效且低成本的儲能問題還是一個世界性難題。面對這樣一個問題，有必要通過行業組織牽頭，集中幾家有實力的產學研機構，聯合攻關，若取得突破，那我國的太陽能熱利用事業才算真正地立住了腳。

行業標準是事關行業發展的大問題，比產品本身更重要。李申生坦言他不清楚目前我國制定了多少個太陽能熱利用行業標準，但他從一開始就參與了審議和鑒定工作。他對于送他審閱的國家標準文本認真審核、嚴格把關，以至于殷志強教授認為，只要國家標準文本經過李申生之手，他就放心了。

李申生認為，在國際上， 制定標準是非常嚴肅、嚴格的事情，有足夠的條件才能制定，有標準就要執行，達不到標準就不許生產銷售。而我國制定標準往往有上級分配年度任務、指標、數量的情況發生，甚至有的標準忽視科學原則，臨時現場拍板確定， 這樣的做法非常荒唐。 他談道：“制定標準 有一個基本的前提，就是 你自己確實做過并做得很好、做得很完整，幾乎沒有缺陷了，你才能將其確立為標準， 否則你所制訂的標準就 沒有根基”。

關于太陽能熱利用方面的國際標準，最開始我國都是翻譯過來照搬、照用，這沒有問題，那個標準是在世界范圍以多年實驗為基礎制訂出來的。 可是后來ISO的標準發生了變動， 不再以太陽能系統的集熱效率作為判斷依據， 而以溫度和系統得熱量作為判斷標準。太陽能集熱系統是考核集熱效率還是考核得熱量，到現在國內仍 有兩派意見， 一直爭論不休。

李申生認為， 從理論上來講，太陽能熱水器只講效率根本就沒有意義，因為太陽能集熱器出口溫度越低，它的集熱效率就越高， 但是溫度低到一定程度后就根本沒有用。如果太陽能集熱器出水溫度只有30 ℃， 系統集熱效率一定很高，甚至可以達到80%～90%，可是30 ℃的溫水怎么用？洗臉可以，洗澡誰敢用？

李申生表示：“ 基于實事求是的原則，太陽能熱利用國際標準進行了根本性的重大修訂，我們也應該經過慎重考慮，不能只因為有任務下派就隨便制訂標準，以自己制訂了多少標準作為業績，這樣做不好。制訂標準是在樹立行業標桿，是一件非常嚴肅，甚至很神圣的事情，馬虎不得。”他還強調， 技術創新與行業標準不是一回事，不是創新的東西就能達到標準， 標準一定是成熟的、可靠的、有指導性的文本，行業組織 對此要特別重視。

需以機制改革推動科技創新

李申生作為大學教授，也曾做過《太陽能學報》《太陽能》雜志的主編，對于當前社會上存在的“重論文或重學術、輕應用”的現象，他也顯得有些無奈，他認為這是現實評價考核機制使然，應該進行必要的改革。按照現行評價考核機制，論文是跟職稱評定緊密掛鉤的，這就形成了一種風氣，很多人不大 看重具有實際應用價值的東西， 只是認為寫出幾篇論文發表了就可以了，也由此帶來了諸如抄襲等學術不端問題，這種對論文扭曲的認知對科技創新非常不利。理論與實踐是相輔相成的，實踐是理論的基礎，但是理論一旦升華到一定程度，反過來可以指導實踐。所以撰寫科技論文，首先要做實驗，有了實驗基礎才有資格發表自己的觀點，否則就成了憑空說大話了。

太陽能應用需要從啟蒙開始

中國太陽能學會成立之初，我國的太陽能利用尚處于原始起步階段，社會公眾很少了解太陽能知識，產業發展更無從談起。李申生在《太陽能》雜志創刊后，先后為雜志撰寫了10余篇太陽能方面的科普文章；應物理學會科普委員會之邀編著出版了《太陽能利用》科普小冊子。李申生教授是全國首個太陽能熱利用專業碩士研究生試點的導師，培養了7屆15名太陽能熱利用專業的碩士研究生。他主編了國內最早的太陽能熱利用方面的碩士生基礎課教材《太陽能熱利用導論》，后來又專門編著了《太陽能物理學》一書。談起《太陽能物理學》這本書，李申生說了一件有趣的往事：一位美籍華人， 回國探親期間 買到了這本書，后來 拿著這本書 找到他家里。這位美籍華人說這本書 跟所有已經 出版的那些講太陽能熱利用的書都不一樣，別的太陽能熱利用方面的書都是從工程的角度講，而這本書是真正從物理基礎上來講， 太陽能是怎么產生的？ 太陽能如何傳播到地球上？在地球上怎么分布？然后再講怎么收集和應用。他說這是 第一次 看到這樣的書，對他很有啟發。

光照未來

已屆耄耋之年的李申生教授，雖然由于年齡原因已淡出行業，但他對我國太陽能熱利用事業默默無聞地付出，躬耕熱土，為行業發展奠定了基礎，吃水不忘挖井人，行業同仁不會忘記他的貢獻。他崇拜太陽，兢兢業業、謙虛謹慎、治學嚴謹的風范如同一盞明燈，照亮著我國太陽能事業的未來。