項海帆

項海帆

項海帆(1935.12.19 -), 1956年加入中國共產黨。生于上海,原籍浙江省杭州市。1951年畢業于上海市市立晉元中學(今晉元高級中學)。橋梁及結構工程專家,我國風工程學科的主要學術帶頭人。1955年畢業于同濟大學橋梁與隧道專業大學部,1958年畢業于同濟大學橋梁專業研究生。1995年當選為中國工程院院士。

項海帆院士歷任同濟大學講師、副教授、教授,中國土木工程學會橋梁與結構工程學會第二屆副理事長,中國空氣動力學研究會工業空氣動力學專業委員會第二屆副主任委員,美國土木工程師協會橋梁設計委員會通訊委員。現任同濟大學土木工程學院教授、顧問院長,土木工程防災國家重點實驗室名譽主任。

擔任國內外主要學術職務有:2001年-2009年任國際橋梁及結構工程協會(IABSE)副主席,國務院學位委員會土木工程評議組召集人,中國土木工程學會橋梁及結構工程分會第七屆理事會理事長,中國風工程學會及上海振動工程學會首席顧問。

  • 中文名稱
    項海帆
  • 畢業院校
    同濟大學
  • 籍貫
    浙江省杭州市
  • 主要成就
    《上海南浦大橋工程》獲1995年國家科技進步一等獎
  • 國籍
    中國
  • 出生日期
    1935年12月19日
  • 職業
    學者
  • 民族
    漢族

人物簡介

同濟大學橋梁工程系-項海帆同濟大學橋梁工程系-項海帆

項海帆,男,1935年12月生于上海,祖籍浙江杭州。中共黨員。著名橋梁及結構工程專家。1951年考入同濟大學土木工程系,1955年畢業于同濟大學橋梁與隧道專業,並被著名橋梁專家李國豪院士招為第一個研究生。現任同濟大學榮譽資深教授、博士生導師、上海同濟規劃建築設計研究總院橋梁設計分院名譽院長、土木工程防災國家重點實驗室名譽主任、土木工程學院顧問院長、國務院學位委員會學科評議組成員及土木工程學科召集人、教育部科技委工程一部主任、上海市建委科技委副主任、中國土木工程學會橋梁及結構分會理事長、國際橋梁與結構工程協會副主席、中國風工程學會及上海市振動工程學會首席顧問;擔任《中國科學E輯》、《同濟大學學報》、《振動工程學報》、《Bridge Structures》、《Advances in Structural Engineering—An International J.》、《International J. of Stability and Vibration》等近十種國內外學術期刊編委。2001年當選國際橋梁及結構工程協會(IABSE)副主席。1980~1982年獲德國洪堡基金獎學金資助,在德國波洪魯爾大學任客座教授,從事橋梁抗震研究。1987年,曾致信上海市市長江澤民,為中國橋梁界贏得了南浦大橋的設計自主權,並按同濟大學提出的結合梁斜拉橋方案實施。隨後負責南浦大橋科研總承包,並主持該橋風洞試驗研究。

獲IABSE國際結構工程終身成就獎獲IABSE國際結構工程終身成就獎

項海帆教授長期從事橋梁工程的教學與科研,研究方向為橋梁結構理論與工程控製、橋梁結構穩定與振動問題。近些年來主要側重于大跨度橋梁抗風、高聳結構與高層建築抗風等方面的研究。在橋梁顫振與抖振分析、橋梁結構動力特徵、橋梁風致振動與控製及大跨橋梁抗風設計等方面取得了許多研究成果,榮獲國家科技進步一等獎1項,國家自然科學四等獎1項,國家教委科技進步一等獎3項、二等獎1項、三等獎1項,上海市自然科學一等獎1項,上海市科技進步獎一等獎3項、二等獎3、三等獎4項,江蘇省科技進步一等獎1項。近20年來主持承擔了我國絕大部分大跨橋梁的抗風研究,為我國的大橋建設作出了重大貢獻。是我國大跨度橋梁抗風研究的開拓者和我國風工程學科的主要學術帶頭人。他領導的土木工程防災國家重點實驗室在1997年被評為優秀國家重點實驗室。他多次應邀請擔任國際橋梁及結構工程協會(IABSE)、國際風工程會議和亞太地區風工程會議的學術委員會委員,並做特邀報告,從而確立了中國橋梁及其抗風研究在國際橋梁工程和風工程工程界的地位。

第18屆國際橋梁與結構工程協會(簡稱IABSE)2012年9月將2012年國際結構工程終身成就獎(InternationalAwardofMeritinStructuralEngineering)授予前IABSE副主席項海帆院士,以表彰他長期以來作為一名教授和專家在結構工程領域所做出的傑出貢獻。

社會兼職

國務院學位委員會土木工程評議組召集人

國家教委科技委委員

國家科委獎勵辦公室交通組評審委員

國家自然科學基金委土建學科評議組成員

中國土木工程學會常務理事

橋梁及結構工程學會秘書長

中國風工程學會副主任委員

上海振動工程學會副理事長

國際橋梁及結構工程學會(IABSE)常務委員(代表中國)

美國土木工程師學會(ASCE)和美國混凝土學會(ACI)聯合橋梁設計委員會外國通訊委員

人物事跡

項海帆項海帆

從浦東到浦西的車程隻需半個小時,這在十年前是無法想象的,是黃浦江上的四座斜拉橋給人們帶來了便捷,並用它們獨特的魅力吸引著每一個人,震撼著每一個人。在它們帶給你便利之時,或許你並不清楚其中的故事,這裏蘊含著的不是單純的鋼筋、水泥,這裏所深藏著的是一個人的精神。他——項海帆,用整個生命來繪製鋼鐵彩虹的人。

與橋梁的不解之緣

當問及項海帆與橋梁如何結緣時,他一臉認真地說:“因為我是杭州人!”隨即,他聊起了他的童年。1935年12月,項先生出生在一個民族資本家家庭裏,他的童年正值日本帝國主義侵略中國的年代。年少的項海帆親身體驗到了一個亡國奴的屈辱和悲痛。8歲那年,作為國小四年級副班代的他,在愛國老師策動下和班代一起帶頭抵製由漢奸翻譯教官教授的日語課。事後,他受到校方的警告處分。但這次幼稚的愛國行動卻激發起項海帆的愛國之情和民族自尊心。1947年清明節,項海帆第一次回故鄉杭州掃墓。父親帶他專門去看了錢塘江大橋,並認真告訴他,這是中國橋梁專家茅以升先生設計的大橋。面對宏偉的大橋,項海帆異常興奮,長大後要為祖國建造最大、最漂亮的大橋的心願自此扎根在他心裏。“也許正是這座橋撥動了我的心弦,使我在1952年從同濟大學橋隧專業畢業時有幸成為了李國豪教授的第一個研究生。”項海帆想起往事,仍是一副心馳神往的模樣。

風雨過後現彩虹

1957年到1978年的歲月,對于項海帆來說是刻骨銘心的,在這段日子裏,他受到過打擊,在這段日子裏,他也磨練了意志,他說他感謝恩師李國豪的鼓勵和支持,而在內心一直支持著自己的,還有始終如一、堅定不移的愛國之情。

1957年,風華正茂的項海帆在李國豪教授指導下即將完成橋梁振動研究生學業,原想大幹一番事業,卻不料卷入了突如其來的政治運動漩渦,並被錯劃成右派。項海帆回憶當年說:“當時,面對要我無端揭發別人反黨言行的壓力,心中想起了文天祥的浩然正氣。雖然,我因此被開除黨籍,蒙難20年,但我仍然慶幸當時的我沒有去誣陷別人,我保持了心靈的純潔和人格的尊嚴!此後,我雖然生活在屈辱之中,但我卻從來沒有放松過對橋梁事業的熱愛和追求,並一直在默默地註視著國外橋梁技術的進步和發展。”坎坎坷坷的20年,一次次政治風雨既是對他的摧殘,又是對他的磨煉,他執守著少年時的夢,在埋頭專業中忘卻精神的重負。在長期的研究中,項海帆決定把橋梁結構的穩定與振動問題作為自己的研究方向。

從1978年開始,隨著李國豪先生的復出,項海帆又回到恩師的身邊,並繼續從事橋梁振動的研究工作。1980年末,李國豪教授從德國爭取到4個洪堡獎學金名額,並把其中一個給了項海帆。他對這位有才華的學生總是十分關照,多次在項海帆危難時刻給予關心,一有機會就讓他出來搞教學、科研。項海帆在波洪魯爾大學一年半,從事斜拉橋的抗震研究。那段經歷,使他眼界大開,見識大長,他開始為國內的風工程學科發展作積極的探索。

風工程學科的最主要內容,是研究風對結構的作用,也稱結構風工程。這是建築物向大跨、高聳方向發展以後,從古老的土木工程分化出來的一門新學科,它主要是通過各種結構風致振動機理及其破壞模式的基礎研究,提出大跨橋梁、高聳結構與高層建築如何抗風的有效措施。上世紀50年代初,美國、日本、英國就開始研究風工程,後來加拿大、丹麥迎頭趕上,我國從70年代開始研究風工程。目前世界最大的實驗風洞在日本,其次在我國,也就是同濟風洞實驗室中的那個大風洞。

1982年,項海帆從德國留學回來,就接下了為上海南浦大橋做一個結合橋梁面的斜拉橋比較方案。同時,幫助他指導的第一個博士生進行斜拉橋風致振動理論研究。到1986年,項海帆他們完成了風洞實驗。並建立起適合斜拉橋的三維顫振理論。

黃浦江架起首條“彩虹”

“我們這一代是追趕橋梁的年代,當時國外的橋梁已經相當發達了,而我國相對還是落後的,就像長跑。趕上去,盡量縮小差距是我們努力的目標,而現在,趕超的任務落在了年輕一代身上了。”項海帆感慨地說。南浦大橋是上海的見證,當時,黃浦江上沒有橋梁,浦東與浦西的往來隻能靠輪渡。遇到雨天、霧天更是寸步難行。“寧要浦西一張床,不要浦東一間房”恰如其分地反映了當時的情況。在黃浦江上造一座橋是當務之急。

1987年初,正在美國搞科研的項海帆,受到日本風工程學會主席、東京大學橋梁專家伊藤教授邀請到築波參觀。他驚訝地發現,很多日本專家正在認真地做黃浦江大橋的方案和抗風試驗,設計圖紙已經鋪開。詳細分工計畫都已一一排定。項海帆強烈地感到了一種深深的恥辱,他想,南浦大橋要由中國人自己建造。回國後,他立即向導師李國豪作了匯報。雖然1982年項海帆從德國留學回來時,就知道當時兼任上海市科協主席的同濟大學李國豪校長就已接到市科委下達的任務,讓他為上海南浦大橋設計一個世界級大橋的方案。項海帆感到重任在肩,此時,世界無數的眼睛關註著中國,關註著上海。

1940年美國塔科馬大橋造好不久就毀于一場大風,這一歷史教訓令全世界的橋梁工程對抗風問題不敢等閒視之。鑒于此,研究抗風問題的專家項海帆在上海南浦大橋的設計上採用了結構簡單、施工方便的開口結合梁橋面,同時也針對採用單架式模型就無法考慮斷面約束扭轉剛度的重要貢獻。採用與構造相近的雙架式模型雖可以考慮斷面約束扭轉剛度的貢獻,卻又難以處理整體橋面板側向剛度的等效性,以及斜拉橋中側向彎曲和扭轉變形的強烈耦合會造成扭轉振型的失真和扭轉頻率的較大誤差等種種問題,項海帆提出了三架式計算模型的構想,把側向剛度集中于中梁,而利于兩個邊架來考慮豎彎剛度和約束扭轉剛度的貢獻。這一構想經實測也證明了它的正確性,成為計算開口斷面和分離箱斷面動力特徵的簡便而可靠的手段。隨後,他們先照設計單位提供的圖紙,按相似條件做好全橋的氣動彈性模型,在模型上安裝感測器,然後送進風洞模擬不同的風場,不同的風速對大橋進行動態試驗,並通過先進的測試系統進行記錄和處理。他們掌握了大橋在強台風影響下顫振的特點,提出了需在原設計中加設導流裙板的方案,以保證大橋能抵御百年一遇的大風。這項研究成果為提高大橋的安全度作出了貢獻,得到了國內外專家的充分肯定,他們進而在楊浦大橋中也完成了類似的風洞實驗,使“黃浦江南浦、楊浦大橋抗風性能研究”科研項目榮獲了1994年上海市科技進步一等獎。

南浦大橋完成了上海乃至中國橋梁史上精彩的一筆!中國人充分展示了自己的能力,提高了中國橋梁的國際地位,也為上海的楊浦大橋、徐浦大橋的建造打下了堅實的基礎。如果,當時把南浦大橋的設計主權交給日本人,後來的楊浦、徐浦大橋的設計也必將落入外國人之手。如今,黃浦江上四座大橋將連奏出上海發展、祖國發展的前進凱歌。

教他磨刀而不是給刀

作為博士後導師的項海帆,教學是他的主業,談起自己的教學理念,他形象地總結:“教學生,要教會磨刀,而不是送刀給他。”項海帆一直強調,要樹立嚴謹求實的學風和獨特的以自學為主的學習方式。在新世紀,培養更多的傳人是歷史的使命。中國是一個大國,但跟發達國家相比差距相當大,魯迅先生說過:“承認不足是向上的車輪。”中國需要幾代人的不懈努力才有可能在21世紀中葉趕上發達國家的步伐,而要趕超他們則需培養學生在求知過程中的創造意識。 要創新,首先要破除因循守舊的觀念,留給學生發揮異想天開的空間,讓學生在實踐中尋找創新點,實現科研的原始創新,迫切的是要破除學生對書本知識的迷信。現在,有許多學生認為,書本上學到的知識就是真理,很少有學生認真地問一問為什麽,或者關心這個“真理”的由來,項先生強調,要讓學生原汁原味地了解知識創新的過程,要讓學生感受到究竟什麽才是創新。“長江後浪推前浪,這是歷史的必然,要努力提攜品德高尚,立志攀登、胸懷祖國的年輕一代,為他們創造潛心學問的氣氛和條件。要盡量解除他們的後顧之憂,要讓中國的科學事業後繼有人,盡快趕超世界先進水準!”項海帆語重心長地說。

項海帆是這樣說的,也是這樣做的,他就是這樣把他的理念傳遞給他的學生們:樹立熱愛祖國的信念,培養新一代的創新意識!如今,如何創新打響中國橋梁品牌的責任,已落在了年輕一代的身上,橋梁不隻是跨越障礙的通道,更能折射出這個國家的精神文明和藝術涵養,橋梁也是藝術品,是一個城市乃至國家的象征。項海帆在他創新的理念中,先後培養了碩士生36名,博士生49名,接受博士後研究人員5名,中國的風工程學後繼有人。

孕育橋梁的世界第二大風洞

土木工程的防災國家重點實驗室,作為主任的項海帆相當地自豪,不隻因為世界第二的大風洞就在同濟大學,更因為它對上海南浦大橋、南京長江二橋、江陰長江大橋等22座大橋和東方明珠廣播電視塔等4座高聳結構進行了全結構氣動彈性模型風洞試驗,為國家建造大跨橋梁、高聳結構和高層建築起到了功不可沒的重要作用。

同濟大學土木工程防災國家重點實驗室始建于1987年,1990年建成。1991年10月通過國家計委和國家教委驗收,1991年起向國外開放,1997年被國家計委、國家科委評為優秀國家重點實驗室。風洞實驗室現有研究和技術人員17人,其中教授3人,研究員3人,正高工1人,副研究員1人,中級職稱人員7人,學術帶頭人就是中國工程院院士項海帆。

試驗室擁有三座大、中、小配套的邊界層風洞。其中TJ-3風洞試驗段尺寸寬15m,高2m,長14m,其風速範圍0郾2-17郾6m/s連續可調,是國內最大的邊界層風洞,可以進行跨度超過2000m的超大跨橋梁全橋氣彈風洞試驗,而TJ-2風洞為多功能的建築與汽車模型風洞,是一座適于建築結構、車船空氣動力學及其他有關領域試驗的風洞。TJ-1則是一座直流式邊界層風洞,可以進行橋梁節段模型試驗及單體高層建築、高聳結構模型的試驗以及纜索風振試驗。

風洞試驗室及其前身風工程研究組從1979年以來先後完成了60座大橋斜拉橋、懸索橋及40座高層建築結構的抗風試驗研究,積累了豐富的風洞試驗技術及資料處理經驗,發展了理論計算分析方法;主持完成了多項國家自然科學基金和教育部、交通部、上海市的重點研究項目,取得了多項科研成果。其中,大跨橋梁風致振動及控製理論研究、黃浦江南浦和楊浦大橋抗風性能研究、東方明珠廣播電視塔塔體結構風振研究等分別獲得國家自然科學獎四等獎、國家教委科技進步一等獎、上海市科技進步獎一等獎和三等獎。許多科研成果和重大工程都在此試驗中證實套用,目前,試驗室正在承擔由項海帆院士主持的國家自然科學基金重大項目、大型復雜結構體系的關鍵科學問題和設計理論研究。它將一次又一次在祖國建設的隊伍中擔任重要的任務。

正是中國的開放,吸引了外資,學習到了發達國家的先進科學技術,加速了經濟的發展,加上我國橋梁的自主設計和建造的水準日益提高,不久前,項海帆出任了享有土木工程領域最高地位的國際學術組織——國際橋梁與結構工程學會副主席。這是中國科學家首次擔任該職務,他不僅是對項先生本人在橋梁研究領域學術水準的肯定,同時,也標志著我國土木工程領域國際地位的躍升。

項海帆本人對此卻相當謙虛:那是因為我國橋梁建築發展速度快、規模大才推選我的。說完,他的臉上堆滿了可親的笑容。更令人可喜的是,主題為“大都市人居環境與基礎設施”的2004年國際橋梁與結構工程協會大會定于同年的9月在上海舉行。這對于上海來說,又將是推動上海橋梁建設,展現上海本身的大好機會。

項海帆還跟我們聊起申辦中的插曲。上海近年來在橋梁與結構工程方面取得的成就以及將在大會期間建成或在建的大型基礎設施——世界跨度最大的盧浦大橋、世界上第一條商用磁懸浮營運線和世界第一高樓環球金融中心。正是因為中國在國際上的地位提高,當聽到上海要申辦2004年的國際橋梁與結構工程協會大會時,許多國家紛紛退出了競爭,他們都想借此機會來看看上海,了解上海。這是對上海的肯定,也是對上海的挑戰。項海帆說自己還在努力,將來還要造讓世界驚嘆的大橋,這大概就是項海帆的心聲吧!

主要成績

項海帆項海帆

項海帆教授是中國著名的橋梁及結構工程專家,是中國大跨橋梁抗風研究的開拓者及中國風工程學科的主要學術帶頭人。長期從事橋梁結構理論與工程控製研究,近些年來主要側重于大跨橋梁抗風、高聳結構與高層建築抗風等方面的研究,在橋梁顫振與抖振分析,橋梁結構動力特徵、橋梁風致振動與控製方面取得了許多理論成果。

近十年來先後承擔十多項國家攀登計畫、國家自然科學基金、上海市及省部級重大科研項目以及三十多項重大工程科研項目。其中主持承擔的《大跨橋梁風致振動及控製理論研究》獲1995年國家自然科學四等獎與1994年國家教委科技進步一等獎,《上海南浦大橋工程》獲國家科技進步一等獎,《黃浦江南浦、楊浦大橋抗風性能研究》獲1994年上海市科技進步一等獎,《上海地區台風特徵研究》及《橋梁抗震理論》分別獲1988年與1986年國家教委科技進步一等獎。另外,獲國家教委科技進步三等獎一項,獲上海市科技進步獎三等獎三項。

負責主持的土木工程防災國家重點實驗室取得了優異的成績,已成為中國橋梁與結構抗風研究中心。在1997年國家計委與科委組織的評估中評為A等。1978年以來已發表科學論文百餘篇,出版專著與譯著七部,其中主編的《中國橋梁》獲1994年上海市優秀圖書一等獎,主要參加的《橋梁結構穩定與振動》獲1996年全國優秀圖書一等獎。培養博士生25名與碩士生28名,博士後3名。

目前負責承擔的主要科研項目有:國家自然科學基金重大項目《大型復雜結構體系的關鍵科學問題及設計理論研究》、國家攀登B項目《確保大型橋梁結構安全性與耐久性的綜合監測系統》,國家自然科學基金項目《橋梁地震與風振的控製研究》及省部級項目《大跨徑橋梁上部結構體系及力學性能研究》等。

現擔任國內外學術職務有:國務院學位委員會土木工程評議組召集人,國家教委科技委委員,國家科委獎勵辦公室交通組評審委員,國家自然科學基金委土建學科評議組成員,中國土木工程學會常務理事,橋梁及結構工程學會秘書長,中國風工程學會副主任委員,上海振動工程學會副理事長。國際橋梁及結構工程學會(IABSE)副主席(代表中國),美國土木工程師學會(ASCE)和美國混凝土學會(ACI)聯合橋梁設計委員會外國通訊委員

學術成就

項海帆項海帆

率先在國內開展橋梁抗風研究,主持和承擔了十餘項國家級及省部級重大科研項目和我國幾乎全部大橋的抗風研究項目(上海南浦大橋、楊浦大橋、廣東虎門大橋、江陰長江公路大橋和珠海伶仃洋跨海大橋等),在橋梁顫振與抖振分析、橋梁結構動力特徵、橋梁風致振動與控製及大跨橋梁抗風設計等方面均取得國際公認的理論成果。

“橋梁抗震理論”獲1986年國家教委科技進步一等獎,參加中美合作“結構風效應研究”獲1988年國家教委科技進步一等獎,“斜拉橋施工控製理論和套用研究”獲1993年上海市科技進步三等獎和光華科技基金三等獎,“黃浦江南浦、楊浦大橋抗風性能研究”獲1994年上海市科技進步一等獎,“大跨橋梁風致振動及控製理論研究”獲1995年國家自然科學四等獎及國家教委科技進步一等獎,“上海南浦大橋工程”獲1995年國家科技進步一等獎。

出版著作

主編《拱結構的穩定與振動》、<中國橋梁> (獲1995年上海市優秀圖書一等獎)、《公路橋梁抗風設計指南》(獲2000年上海市科技進步三等獎)、《橋梁漫筆》(主編之一)、《高等橋梁結構理論》、《中國大橋》、《現代橋梁抗風理論與實踐》。參編《橋梁設計》、《工程結構抗震動力學》、《橋梁結構穩定與振動》(獲1995年全國優秀圖書一等獎)、《公路橋梁抗風設計規範》。

譯著有:《鋼筋混凝土及預應力混凝土橋建築原理》(德文)、《鋼橋的疲勞和斷裂》(英文)、《風對結構的作用—風工程引論》(英文)。發表論文300餘篇。培養博士生50餘名,碩士生36名。

發表論文

項海帆教授論文項海帆教授論文

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[3]楊詠昕 葛耀君 項海帆.大跨度橋梁典型斷面顫振機理[J].同濟大學學報:自然科學版,2006,34(4):455~

[4]丁泉順 陳艾榮 項海帆.大跨度橋梁空間脈動風場的電腦模擬[J].力學季刊,2006,27(2):184~

[5]瞿偉廉 滕軍 項海帆 鍾珞 劉暉 汪菁 李功標.風力作用下深圳市民中心屋頂網架結構的智慧型健康監測[J].建築結構學報,2006,27(1):1~

[6]楊詠昕 葛耀君 項海帆.平板斷面扭彎耦合顫振機理研究[J].工程力學,2006,23(12):1~

[7]趙林 葛耀君 項海帆.回響譜MC模擬的橋梁抖振首次超越研究[J].工程力學,2006,23(1):123~

[8]葛耀君 周崢 項海帆.基于改進一次二階矩法的橋梁顫振可靠性評價[J].結構工程師,2006,22(3):46~

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[13]趙林 葛耀君 項海帆.台風隨機模擬與極值風速預測套用[J].同濟大學學報:自然科學版,2005,33(7):885~

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[22]羅喜恆 肖汝誠 項海帆.懸索橋錨跨索股分析研究[J].公路交通科技,2004,21(12):45~

[23]李加武 林志興 項海帆.扁平箱形橋梁斷面靜氣動力系數雷諾數效應研究[J].公路,2004,(9):43~

[24]羅喜恆 肖汝誠 項海帆.懸索橋主纜架設過程分析[J].橋梁建設,2004,(2):8~

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社會評價

1986年被授予國家級有突出貢獻的中青年專家,1994年獲國家重點實驗室管理金牛獎和上海市科技功臣提名獎,同年獲上海市勞動模範稱號。1995年當選為中國工程院院士。2004年獲國家重點實驗室計畫先進個人(金牛獎)。

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