客觀日本

【日本學者在中國】在北京交大和重慶大學從事風力工程教育及研究

2019年09月24日 人物往來

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我到中國開展教育和研究的契機是JST-NSFC的研究交流專案「容易受風災影響的社會基礎設施與風災風險降低戰略」(2010年1月~2012年12月)。這次中日研究交流結束後,我受交流活動的中方成員之一、北京交通大學楊慶山教授的邀請,參加了中國的國家特聘專家(千人計劃)專案,從2014年9月開始,我以教授身份到北京交通大學土木建築工程學院工作了3年。2017年9月又前往重慶大學土木工程學院擔任教授。與北京交通大學也續簽了合約,再加上東京工藝大學,我常年往返於這3所大學的辦公室。每個月有兩週多的時間在中國,一週在日本,剩下的時間在其他國家。去重慶是因爲邀請我到北京交通大學的楊慶山教授2017年2月前往重慶大學土木工程學院擔任院長,他和重慶大學的校長強烈邀請我也前往重慶。東京到北京爲3個小時路程,對於經常往返的我來說算是比較方便的,但北京到重慶還要3個小時路程,稍微有點折騰。北京交通大學和重慶大學的老師、學生、祕書及工作人員都非常親切,爲我提供了舒適的研究和生活環境,到中國後還立即獲得了「永住權」。

我在中國的主要工作是,研究超超高層建築和大跨距屋頂等各種建築結構的抗風設計方法及強風災害減災技術,同時擔任博士生指導教授。在北京交通大學還有4名博士生繼續操作在我名下接受指導,在重慶大學則新帶了3名博士生和1名碩士生,目前共直接指導8名學生。

中國建了很多面積遠遠超過日本的大型風洞等設施,研究設施方面以前就超越了日本,不過測量儀等週邊裝置則稍顯不足,指導者也都比較年輕,知識和經驗尚不如日本。在研究質量以及設施的合理有效運用等方面,日本更先進一些,這是我的真實感受。另一方面,日本超高層建築的高度最高爲300m,而中國建設了高度達到500m,甚至600m的「超超高層建築」,有很多與日本的獨直立式鋼塔東京晴空塔差不多高的「大樓」。在超超高層建築相關的建設技術和現場管理技術方面,中國進步顯著,積累了日本所沒有的建設方法和經驗。直到不久前,日本還有很多方面能指導中國,但現在情況已經反過來了。

在北京交大和重慶大學從事風力工程教育及研究 在北京交大和重慶大學從事風力工程教育及研究

(左)東京晴空塔 高634m、(右)平安國際金融中心 高600m(深圳)

在北京交通大學,以「大型邊界層風洞」、「中型邊界層風洞」、「龍捲風模擬器」、「下爆流模擬器」等設施爲首,PIV等測量系統也非常齊全,硬體方面實施了毫不遜色於東京工藝大學風工程研究基地的環境。重慶大學爲建設新風洞也向國家申請了預算,最近已得到消息,確定將獲得約合17億日元的預算。明年計劃再申請幾乎爲相同金額的預算,預定4年後建成「超大型多風扇主動控制風洞」。普通研究經費也比日本高很多,我作爲PI(專案負責人)和CI(合作研究者)也分別獲得了4個專案的研究資金。在我們這個領域,NSFC的科研經費審批透過率與日本基本相同,爲15%,基礎研究一般爲約90萬元(4年),重點研究約210萬元(4年)。此外還在募集其他各種大型專案。年輕研究人員初次獨自開展的研究約20萬元(2年),一次就能申請到。

在北京交大和重慶大學從事風力工程教育及研究

正在建設中的小風洞(重慶大學)

我在北京交通大學爲研究生授過課,還在重慶大學講授「Structural Wind Engineering」(100分鐘,16節)課程。可能是因爲中國大學是集體寄宿制,感覺中國的大學生學習都非常努力,晚上11點左右還有人到我的公寓來問問題。

在這裏向大家介紹一下我待了3年的北京交通大學的學生情況。北京交通大學全校共有本科生14,200人,研究生7,900人,博士生2,800人,屬於中等規模,其土木建築工程學院就有本科生1,420人,研究生950人,博士生520人。每年的學費,本科約5000元,研究生約8000元,博士生約10000元,不過很多研究生和博士生都有獎學金,足夠給付學費。住宿費用也比較便宜,每年約900元。大學每個月會向研究生給付約600元、向博士生給付1500元的津貼,另外,各專案組每月也會向研究生給付600元、向博士生給付900元的補貼。

大部分研究生和博士生都能獲得1至2年左右的海外留學機會,作爲留學所需的費用,除了國家留學基金委(China Scholarship Council:CSC)的公費資助外,大學和專案組也會提供留學生獎學金。想出國留學的學生先申請CSC的資助,最差也能利用專案組的獎學金留學。我所在的專案組透過風洞實驗做了很多實際專案,因此資金非常充裕,每年都會向美國、加拿大、澳大利亞、日本和意大利等的大學派遣4名左右的學生學習1至2年,期間或開展聯合研究或接受研究指導。順便一提,中國的18歲人口爲2,300萬,約爲日本的20倍,其中770萬人進入大學學習。

在北京交大和重慶大學從事風力工程教育及研究

風洞實驗現場(北京交通大學)

北京交通大學還在積極研究新幹線運行系統和鐵路土木工程,每年會從非洲等發展中國家招收20名左右的博士生,讓他們在鐵路領域取得學位後回國工作。雖然這筆費用相當高,但北京交通大學可能認爲,他們回國後,如果將來從事鐵路和新幹線建設時能採用中國的系統和方法,那麼就有足夠的投資價值。

衆所周知,中國國土面積廣闊,要想有效開展經濟活動和實施社會的統一隊形變換,當務之急是推進住宅、公路、鐵路、橋樑、機場及各種生活設施等社會基礎設施的建設。此外還要降低天然災害造成的龐大經濟有效能損失(世界第二位)等,培養優秀的建築工程師和研究人員仍然非常有必要,政府向這個領域的教育和研究投入了大量資金,選擇這條路的人好像也非常多。

科技研究和高等教育對一個國家的未來具有非常重要的意義,在政府立足未來制定的教育研究方針以及積極性方面,日本與中國存在巨大的差距,未來兩國之間的差距似乎也是顯而易見的,令人感到擔憂。另外,雖然科技研究沒有國界的說法有點不切實際,但我認爲,找到自己能最大限度爲人類社會做貢獻的方式才是最重要的,無需在意地點。超越地域框架的活躍還有助於催生不受傳統框架束縛的創意及鍛鍊個人能力。期待各位年輕人能大大擴展活動範圍。

最後再重申一遍,我之所以能在中國開展教育和研究長達4年半之久,是因爲得到了中國朋友們的熱情親切的支援。今後,希望透過培養引領世界的全球性人才,可以回報一下這種支援。

田村幸雄

田村幸雄
重慶大學土木工程學院教授、東京工藝大學名譽教授

1971年從早稻田大學碩士畢業,進入MUSA研究所,1983年開始到東京工藝大學開展風工程教育和研究。現爲重慶大學土木工程學院教授,東京工藝大學風工程研究基地名譽主任兼專案協調員。

日文全文

日文:JST Science Portal China
中文:JST客觀日本編輯部