王濟堂[中國當代物理學教授]

檔案

中文名： 王濟堂	主要成就：
國籍： 中華人民共和國	首次提出“水帆式水利發電技術”概念
民族： 漢族	作為項目負責人建成“國內外第一座水帆水電站”
出生地： 四川省遂寧市	“量子化的哲學本質”等系列論文
出生日期： 1947年11月17日	“改進型平板太陽能熱水器”等專利產品
職業： 大學教授	主要獎項 / 科研成果：
畢業院校： 西南大學	1997年獲科技部國家級科研成果
	1989年獲國家優秀教學成果獎
	1993年主持青海省重點科技攻關項目

履歷

王濟堂

王濟堂：中國當代物理學教授，1947年11月出生於四川省遂寧市。現為中國物理學會會員，中國發明協會會員，中國力學學會會員，青海省物理學會理事，青海省發明協會理事，九三學社社員。

王濟堂教授於在1966年7月（高中）畢業於重慶市第十三中學，1969年3月作為知識青年“上山下鄉”到四川北部蒼溪縣農村，歷時整9年。1978年3月正式恢復高考後，於當年正式考入西南師範大學物理系物理學專業本科（現改名為“西南大學”），七七級。1982年1月畢業，獲學士學位，並直接分配到青海民族學院（現青海民族大學）任教，直至2007年11月退休，為民族高等教育事業奉獻了畢生的精力並做出了應有的貢獻。

王濟堂教授長期從事物理學方面的教學與科研工作，擔任過“大學物理”、“物理實驗”、“光學”、“原子物理”、“量子力學”、“近代物理”、“理論物理概論”等課程的教學工作，曾獲國家教委優秀教學成果獎。並從事物理學方面的科研工作，主要研究領域集中在：量子力學、水利水電技術、太陽能熱利用等方面，發表學術論文40餘篇（其中近20篇發表於核心期刊），擁有19項國家專利（其中6項發明專利），承擔過青海省科委重點科技攻關項目———水帆式水力發電技術開發研究，結項後先後確定為省級科研成果、國家級科研成果（鑑定等級均為“國際領先”），還在澳門舉行的首屆愛因斯坦國際發明博覽會上獲得國際新技術金獎。為青海民族大學工科建設和教學研究工作做出了積極的貢獻。

成就

王濟堂教授對於科研工作的熱愛，可以追溯到他的青少年時代。他早在1964年初（高一，16歲）就對自然科學產生了濃厚的興趣，並決心獻身於科學，發奮鑽研。最初，對於天文學和宇宙航行極感興趣，高二開始鑽研大學天文教材，在接觸“天體演化”內容時，開始萌發新的科學思想，提出過一些新的天體演化假說和新概念，在當時就試撰寫了《兩種相互對立的宇宙生命觀》、《天體演化的外部動因》等論文。之後，他又在量子理論方面又產生了很多新物理思想，同時在技術發明發麵，也不斷產生新的構思。然而，突如其來的十年動亂使得他進一步學習的願望暫時中斷了。即便如此，王濟堂同志依然在66—78年近10年的“知青”生涯中頑強地在科學的道路上探索。1967年，一篇署名為“四川蒼溪下鄉知識青年，王濟堂”的文章——《對量子化的一些看法》，發表在了著名的核心期刊《中山大學學報》（自然科學版）上，這對於年僅19歲甚至還沒有上過大學的王濟堂來說，是一種精神上的莫大鼓舞。此後，他繼續在量子力學、技術發明等方面進行鑽研，其中一些觀點甚至得到了權威學者的認可，如：當時中國科學院數學研究所的秦元勛在信中寫到：“用第二宇宙速度概念來解釋電離能是好的……,因此，你用這個對比是成功的。”

1978年3月，打到“四人幫”後的首次招生考試的結果，使得王濟堂同志一夜之間由農民變成了大學生，高等教育的薰陶不僅使得他在專業學習方面得到了更加系統的訓練，也使他熱愛上了教育事業。在他的大學畢業登記表中有這樣一段話：“該生熱愛科學，事業心強，抱負遠大，興趣廣泛，學習刻苦努力，熱心學術討論，畢業時堅決要求到青海參加四化建設，希望在新的崗位上為黨的教育事業，特別是為黨的民族教育事業作出貢獻。”

就這樣，命運使他來到青藏高原，來到了青海民族學院。在參加工作初期，他在物理實驗室擔任物理實驗課的教學工作。一走上工作崗位，他就以積極進取的姿態投入到工作之中，編寫實驗講義，翻譯物理資料，還研製了一種半導體溫度計。除了任教外，他還狠抓英語閱讀，記了上萬個單詞，基本上能夠閱讀英文報刊和物理專業書刊了，他還曾為青海糧油科研所翻譯了三萬多字的顯微鏡說明書等。

在教學方面，他也不斷摸索和改進教學方法，通過套用講、看、練的教學手段，注重提高學生的實踐動手能力，注重解決教材中的重點和難點問題，啟發學生的創造思維、創新意識，取得了顯著的教學效果。他撰寫過《物理學教學方法摸索》、《一個可供試點的教育改革方案》等探索教學方法的文章，並在有關學術會上宣讀，得到了領導、師生、同事們的廣泛讚譽。

在科研方面，80年代中後期我國建立的專利制度進一步激發了王濟堂同志的創造熱情，他於1987年首次獲得了專利權。此後，研究興趣偏向了套用方向，他對於活塞式推進器及其船舶，噴氣式土壤破碎器，流管式水力發電船和發電潛水艇，降落傘推進器和降落傘推進船舶等，都進行過研究，並先後獲取了專利。從1988年開始，王濟堂開始集中創立一種新的技術——“水帆技術”：古往今來，只有風帆，從未聽說過有“水帆”，王濟堂利用採取現代高強度化學纖維軟質材料和自動張開、閉合的“降落傘”原理，將“風帆”和“降落傘”的結構作了根本改變之後放入水中，故形象地稱之為“水帆”。這個技術又被分為“水下風帆式水利發電裝置”和“水下風帆式船舶推進器”，因此，他在開闢著一門新興的邊緣科學和實用技術。

王濟堂教授現場講解水帆技術

而這種技術創新很快也得到了有關部門的關注與支持，1993年11月4日，青海省科委在水帆式水電樣機試驗現場召開了專家論證會，證明了該技術在原理上、技術上都是可行的，水帆機效率達61－75.5%,與現水輪機及水電站相當,但千瓦造價降低50%。於是，該技術在1993年12月正式立項，並被列為“青海省重點科技攻關項目”，在此後的研究及實驗中，其原理模型試驗、小型樣機試驗均已獲得成功,並建成了“青海民族學院水帆實驗室”(國內外第一個水帆技術專用研究實驗室)。1995年3月,完成了實驗室階段實用化樣機的研究試驗。1996年8月,又建成了國內外第一座水帆水電站,即走出實驗室、成功地進行了第一次室外發電運行試驗,從而使本技術趨於成熟,實現了實用化，用戶已長期實際使用。1997年該成果順利結項並獲得國家科技部和青海省科委的相應成果，國內外相關機構和媒體也對這項技術的成功給予了廣泛的報導。

聯合國國際小水電中心專刊報導水帆技術

聯合國國際小水電中心主辦的雜誌《Hydro Power&Equipment》，專刊報導了水帆電站的情況，題為：A Water-sail hydropower station has been built in Qinghai Province（一座小型水帆水電站在中國青海建成），並在文中介紹了電站的相關情況。

此外，世界有名的船模實驗機構——荷蘭除船模實驗水池（瓦跟寧根）、德國漢堡船舶實驗池等世界一流的研究機構也都致信給王濟堂教授，表示了對於“水下風帆式船舶推進器”的興趣和關注。國內方面，光明日報、中國電機報等國內綜合性和專業性報刊、《水電站設計》等專業期刊、《青海日報》等地方媒體也都予以了相應的報導。

在這個研究項目之後，王濟堂教授將研究興趣主要集中在了太陽能熱利用方面，“改進型平板太陽能熱水器”，“與建築物相結合的多重溫室太陽能熱利用裝置”等專利產品有別於傳統的真空管熱水器。不僅從技術上進行了革新，還通過與生產廠家合作實現了產學研一體化將部分較成熟的產品成功推向了市場。

論文

1、水帆式水力發電技術的研究和野外試驗，國家科委《新能源》，全國中文核心期刊，1998年12期，第35～41頁。 註：該論文獲北京大學、中國水電科學院“優秀文章著作證書”。

論文摘要：根據“水帆式水利發電技術”的基本概念，在1996年8月建成的國內外第一座水帆式水電站開展野外發電運行試驗的基礎上，闡述了水帆式水電站的基本結構和成本，給出了實驗室和野外試驗結果，並與現有電站進行了對比分析。經測試，水帆機效率可達84.4%；發電機效率為83%—90%時，電站總效率可達61%—75.5%；每千瓦造價僅為現有小水電站的50%左右；如對單機30—50千瓦的水電站做技術改進，每千瓦造價有可能降低到現有小水電站的30%左右。

2、溫室技術在太陽熱水器的套用，《可再生能源》，全國中文核心期刊，2006，2月，38—39頁。

論文摘要：利用物體表面對太陽輻照的表面積累效應設計了多重溫室，使受光面積遠超過太陽能熱水器的集熱面積，大幅度地提高了集熱器的環境溫度，減小了太陽熱水器與環境的溫差，提高了熱水器的使用效果。此方法代替了現已套用的真空技術、蜂窩技術等抑制太陽能集熱板（管）頂部散熱的方法。提出了利用“矮牆多重溫室法”產生廉價熱水的技術方案。

3、關於量子力學中的“量子化”的物理本質與哲學本質，《中山大學學報》(自然科學版)，全國中文核心期刊，1976年第4期，65—67頁。

論文摘要：在巨觀物理現象中,能量自然是連續變化的。但其中有一些特選的、分立的能量,能夠使物理現象發生特殊的、質的變化——產生質的飛躍。從唯物辯證法的觀點看來，這些能使物理現象發生特殊變化的特選的、分離的能量，是由量變到質變的關節點。就是說，能使物理現象發生“量變”的能量，是連續的。但是能使物理現象發生“質變”的能量，卻是特選的分立的，即“量子化”的。而這些“量子化”的分立能量，正是原子由量變到質變的關節點。

4、對水帆機研製原理的探討，《水電能源科學》，全國中文核心期刊，2 0 0 0年18卷第2期，56—59頁。

論文摘要：闡明了水帆機能量轉化的具體過程和特點,並將伯努利方程套用於水帆機,推導出了基本公式N=9.81Qh,說明了水帆機仍然遵守這一能量轉化的自然界基本規律。

專利

序號	專利名稱	專利類別
1	新型全自動熱氣源熱利用產品	國家發明專利
2	改進型平板太陽能熱水器	國家發明專利
3	與建築物相結合的多重溫室太陽能熱利用裝置	國家發明專利
4	降落傘推進潛水艇	國家發明專利
5	降落傘推進器和降落傘推進船舶	國家發明專利
6	流管式水力發電船和發電潛水艇	國家發明專利
7	噴氣式土壤破碎器	國家發明專利
8	活塞式推進器及其船舶	國家發明專利
9	新型太陽能熱利用產品	實用新型專利
10	新型全自動熱氣源熱利用產品	實用新型專利
11	新型平板太陽能熱水器	實用新型專利
12	特殊多重溫室太陽能熱利用新型實用產品	實用新型專利
13	傘帆推進船舶和傘帆式發電裝置	實用新型專利
14	噴氣式土壤破碎器	實用新型專利
15	改進型平板太陽能熱水器	實用新型專利