蔣亦元院士學術成果

　　東北大米享譽全國，黑龍江種植面積大，為了提高品質、避免早雪的襲擊确保高産優質，日益認識到收獲不宜過晚。而當前使用的全喂入聯收機因莖葉潮濕谷粒分離損失大、堵塞等問題無法高效作業。稭稈不進入機器的日本“半喂入”聯收機作業性能好，但結構太複雜、成本高。反傳統的先脫粒後割稭稈的“割前脫粒”方式具有使青綠而潮濕的稭稈不進入機器等誘人的優點，但亦有諸多難點，可以追溯到千年前歐洲高爾人對它就有過探索。從19世紀中葉以來許多國家如澳、日、蘇聯、意、英、法、菲和我國十餘個單位都進行過研究。探索的熱忱時高時低地延續了這麼多年，其難度可見一斑。蔣亦元持續探索了35年，研制了四代樣機。它們都是經過構思、理論分析、計算設計、室内部件試驗、反複修改可行後再進入樣機的設計、試制，在生産條件下的試驗、再修改、再試驗至滿意的全過程。随着競争對手的技術進步，這四代樣機的原理與結構亦是“與時俱進”地随之變化着的。第一代耗時四年就搞成了，能在先脫粒的同時進行切割稭稈并摟成條鋪的割前脫粒聯收機。但作業速度過低，不能收倒伏水稻。第二代耗時六年，搞成能收倒伏水稻，但落粒損失過大以失敗告終，但收倒伏水稻的扶禾器是成功的。第三代耗時四年，采用氣流吸運，并創制出一系列與之配套的新型工作部件，構成了“割前脫粒”水稻收獲機。可收倒伏水稻、谷粒損失又少是其突出的優點，但不能在脫粒的同時收獲稻草。為此研發了與之配套的能收割稻草并放鋪整齊、同時能将糧袋運出田間的多功能自走式底盤，與前者構成了“割前脫粒”水稻收獲機器系統。該系統受到用戶歡迎和美、日、法等國專家的高度評價，于1995年獲國家技術發明二等獎、黑龍江省科技進步一等獎。但蔣亦元認為仍需完善：應在割前脫粒的同時能收獲稻草形成“割前脫粒”水稻聯合收獲機。

　　蔣亦元與他的研究集體參考英國發明的、不能收獲稻草的“割前摘脫台”，創造成氣流吸運的、能同時切割摟集稭稈成條鋪的“4ZTL型割前摘脫水稻聯收機”。為此耗時十一年。在國家标準規定的作物正常狀态下作業時，谷粒損失少，清潔率高，作業速度快（0.7-1.6m/s，最高可達2.2m/s）。曾在幾個農場與縣的農村收獲約700畝水稻。受到用戶與專家們的高度評價。發明專利以高價技術轉讓、實施轉化。但在此過程中，一方面暴露出機器本身對作物狀态的适應能力尚有較大局限性，需要改進；另外由于其創新難度大、加工技術、資金等條件的限制，使得這一轉化過程步履蹒跚、艱難地前進着。為了解決上述問題，研究集體曆盡了各種艱難，甘冒王選院士所言：“創新性成果轉化為生産力要冒九死一生的風險”。他們之所以能如此執着，就在于這一新收獲工藝展現出下述的前景

　　1.與半喂入式相比結構大為簡化

　　由于省去切割後禾稈的夾持輸送機構,傳動部件數可以減少2—5倍.成本降低，使用簡便。此案是以犧牲收獲倒伏作物的性能與采用氣流能耗增加為代價的。多年來總認為倒伏水稻畢竟隻占少數，在對作物狀态适應性上尚有一定空間。

　　2.隻收谷粒不收割稭稈，實施不粉碎直接還田

　　收後的稭稈任其站立田間。之後由铧式犁耕翻不經分碎的稭稈直接還田。在多個農場與農村的試用表明：站立的稭稈在犁耕時由于對地面不會産生相對運動，因而不會産生因粉碎後的長稭稈纏繞犁柱而造成堵塞、拖堆的故障。此外，省去了粉碎稭稈的環節與設備，又節省了粉碎稭稈的能耗。近年來雖有打漿機打茬還田，畢竟打漿耕層淺，隔年仍需翻耕，否則耕層過淺不利于水稻的進一步提高單産。此項站杆不粉碎還田既簡便又節能的技術有利于稭稈還田的快速推廣，從根本上解決水田土壤闆結問題。

　　3.可在霜前收獲水稻，青綠的稭稈可作青貯飼料

　　因稭稈不進入滾筒，從而可提前收獲高濕度稭稈的水稻，稻草是青綠的，經撿拾打捆并同時噴灑乳酸菌，經密封發酵，成為牛羊的青貯飼料。可以部分甚或全部替代青貯玉米。以稻稈替代玉米作青貯是廢物利用，節省生産成本，更省下了種植青貯玉米的土地，其社會意義更大。

　　“割前脫粒”收獲工藝與生俱來的特點是——收獲直立整齊的水稻，性能優良，但谷粒損失會随着植株傾倒程度而增加。水稻單産的提高使得解題的難度更大。這是未能成生産力的主因。

【對墨非（G.Murphy）的“π關系式合成理論”的修正以至否定】

　　衆所周知，相似理論與模型試驗技術被廣泛地應用于許多工程技術領域。它尤其适用于當所研究的物理現象的各因素的影響規律尚未被充分掌握，但已知哪些主要的影響因素時，即可采用此技術用較少的試驗獲得因素與指标之間的響應規律，借此可具有針對性地解決工程中的問題。因而它在創新型探索研究中更有用武之地。蔣亦元在創制單面取土的築埂機中運用相似理論與模型試驗取得了滿意的結果。

　　當其在球體在液體中沉降規律的驗證中，采用Murphy的π關系式合成理論中關于“組分方程必須具有相同形式”時，發現所合成的π關系式得出的結果誤差很大。通過多年的周密試驗研究，首次提出并經實驗和理論上證明：組分方程可以具有不同形式。從而使預測精度顯著提高。此成果獲得院士、專家們的一緻好評。

　　此後按上述方法獲得組分方程，并合成π關系式，又将各物理量代入後獲得了經驗公式。但當用獲得的經驗公式來預測性能指标時發現它的适用範圍很窄。當擴大物理量的變化範圍時，則預測誤差增大，甚至達“荒唐”的地步。經蔣亦元的進一步研究發現G.Murphy的“π關系式合成理論”本身就是錯誤的，其前後是矛盾的。

　　蔣亦元雖然感到遺憾，原來美好的願想竟成為泡影。但并不後悔。因為：①發現并證明一個定理是錯誤的，以免誤導後人，其價值依然是積極的；②通過這個過程培養了自己敢于懷疑，甚至否定權威的科研态度，也獲得了一些探索性研究的方法。

【在其他農機研究方面的建樹】

　　蔣亦元院士建立的收獲機械的平台式逐稭器理論，研究結果被其他學者的實驗研究所證實，并被編入全國統編教材。

　　亞麻種子成套機械的研究成果在生産中被多年應用。清選質量與效率達到國際先進水平。

　　懸挂式水田築埂機的研究采用單面取土方式是當時國際通行的雙面取土的一次革命，有助于減少平地作業用功量，并使作業功能擴大。首創聚四氟乙烯複面，解決了嚴重粘土和顯著減輕了阻力。

　　在乳牛飼養機械化的研究中首次采用先進的散放飼養方式、串連式擠奶車間及配套的飼料車間以顯著降低勞力消耗。初步結果顯示是可行的。遺憾的是後因三年困難時期牛群宰殺，未能繼續完善。

【高級人才的培養的方式與效果】

　　蔣亦元培養的研究生并不很多。他（她）們工作在國内外有些是很出色的。例如趙勻教授以其發明了新型高速前插旋轉式插秧機、國際首創的後插旋轉式插秧機和寬窄行插秧機；應義斌教授發明了水果品質在線同步檢測與智能化分級技術裝備；他們分别在2007年和2008年獲得國家技術發明二等獎。他們師生三位是全國獎勵辦農業裝備領域唯有的三個發明二等獎，也是迄今的最高獎。在國外的如張瑞紅以其發現加速發酵的細菌，創造出厭氧分級幹式發酵系統，利用多種廢物産生沼氣用于發電，而獲美國國家環境保護獎。潘忠禮以其新紅外加熱幹燥技術等成就獲得美國總統青年科學家獎。又如孫秀芝以其在基于生物質的聚合物與合成物領域的卓越成就，出版了首部專著，并被美國農業部委任生物質産品與生物質能源創新性研究項目制定組組長。蔣亦元每當談及學生們的這些成就時就顯得興奮不已。當然這主要是他們自己的努力與智慧的結果，但與蔣亦元的培養方式不無一定的關系。因為他對如何培養是有自己的一套方式。那就是主要傳授科學研究的方法論及創新性思維。運用孫子兵法與老子的辯證思維、古詩詞的創作、音樂藝術的欣賞，結合農業機械機型的演變過程講授創造性思維的方法。

　　在教學方面，培養博士7名、博士後3名、碩士14名，發表論文60餘篇。

　　蔣亦元在其他農機研究方面也有建樹。獲得黑龍江省科學大會項目獎及黑龍江省先進科技工作者稱号。連續四年被評為哈爾濱市勞動模範。1980年黑龍江省特等勞動模範。1999獲“全國首屆優秀博士論文指導教師獎”。2001年獲全國農業科學技術先進工作者獎。

　　蔣院士11次參加國際學術會議，主持專業學術研讨組會議7次。在國際農業工程界具有較大影響。在我國農業工程學科建設中做出了重要貢獻。