湖州味道|钟万勰:为国铸剑,引领工程计算
他是我国科研队伍中为数不多的受到钱学森、钱伟长、钱令希三位科学大家青睐,并得到他们亲自教诲的科学家。他是我国首艘核潜艇设计的参与者,为核潜艇的成功建造贡献了聪明才智。他在国际上首创的“弹性力学求解新体系”,助推中国计算力学走向世界。他潜心科研,开拓前行,呕心沥血为祖国经济、国防建设争光添彩。他就是我国计算力学奠基者之一、中国科学院院士钟万勰。
钟万勰(1934—2023),著名工程力学与计算力学专家,我国研究计算力学辛体系的发起人之一。半个世纪来,钟万勰以一名闯将的姿态,冲锋在科学发展的最前沿,为我国计算力学事业贡献着汗水和智慧,先后主持973计划项目、国家重大研发计划等,研究成果得到国内外广泛认可。
2023年11月12日,钟万勰院士因病医治无效逝世,享年89岁。他的杰出贡献和高尚风范,将作为宝贵的精神财富,激励后人接续奋斗,砥砺前行!
钟万勰年轻时
钟万勰,原籍湖州市德清县。曾祖父钟选青,曾创办仙潭书院,惠周桑梓。祖父钟养圣,曾追随孙中山参加辛亥革命,是一位见多识广、具有现代意识的读书人。父亲钟兆琳是上海(西安)交通大学著名教授、电机工程专家、中国电机科学及民族电机工业创始人之一。父亲正直的一生,对钟万勰的人生道路有着深刻影响。1937年,钟万勰曾回德清县新市祖居避难。2011年,阔别几十载后,钟万勰回新市参加钟兆琳诞辰110周年纪念日暨钟兆琳故居(纪念馆)开放揭牌活动。进入纪念馆之前,钟万勰向父亲的雕像深深鞠了一躬,低语了几句。进馆后,他就立即打电话给在上海的姐姐和在西安的大哥:“我回家了。”场面令人动容。钟万勰回忆说:“父亲在我们小时候教导我们,学习上一定要非常勤勉。”钟万勰被父亲送到当时最好的学校之一——上海南洋模范学校读书。读书期间,父亲给他们订阅了《科学画报》,购买了《从地球到月球》等科幻小说,激发了他和哥哥钟万劢探索大自然奥秘的强烈欲望。兄弟俩一起兴致勃勃地制作船、滑翔机等小模型,初次体验了科学世界中的快乐。
钟万勰在钟兆琳纪念馆钟兆琳像前(俞大庆摄)
钟家人酷爱围棋,钟万勰常与父兄对弈,打棋谱。十几岁时,他的棋艺已在上海初露头角,20世纪60年代曾称雄大连。钟万勰经常在与围棋高手的对弈中磨练缜密思维的素质和顽强拼搏的意志。他认为,下围棋对人脑的智力开发很有帮助,能增强一个人的计算能力、创造能力、思维能力、判断能力,也能提高人的注意力和控制力。钟万勰一直珍藏着当年的围棋和围棋教材。家庭的熏陶,还使钟万勰自幼喜爱欧洲古典音乐。数十年风风雨雨,他不时沉浸于贝多芬的《命运》《英雄》交响乐中,陶冶高尚的情操,舒展豁达的胸怀。
爱国也一直是钟家教育后代的主要内容。钟万勰曾不无激动地说:“要靠科技来振兴我们这个民族和这个国家。”2019年德清县第十届游子文化节开幕式上,作为德清游子的代表,钟万勰在视频中深情回忆故乡,为家乡送上祝福。2023年,钟兆琳纪念馆获评为全国科学家精神教育基地。
钟万勰写给父亲钟兆琳的家书(沈其恺提供)
1952年,钟万勰以优异成绩考入同济大学桥梁与隧道工程专业。他在数学方面的天赋和对科学知识的领悟能力,很快就引起师长和同学的瞩目。但他从不恃才傲物,而是非常刻苦,自学了大量课外书籍。他有一枚珍爱的书签,印着马克思的名言“在科学上没有平坦的大道,只有不畏劳苦沿着陡峭山路攀登的人才有希望到达光辉的顶点”,背面则写着他对这句名言的体会。这枚伴随他多年的书签,后来被作为珍贵的礼物送给了他的未婚妻杨学龄,多年以后又传到了钟万勰之子钟翔翔手中。
功夫不负有心人。读大四那年,钟万勰阅读了数学弹性力学家穆斯海里什维里的《数学弹性理论的几个基本问题》一书,边看边思考,发现有关各向异性接触问题还可以进一步发展,于是决定啃啃这块“硬骨头”。随后,他先是到图书馆查阅、收集了大量相关资料,然后利用业余时间潜心研究,最终写成论文《各向异性平面弹性的接触问题》。校长李国豪先生对这篇论文赞赏有加,专门推荐给全国力学学会成立大会,引起许多力学专家的注意。一名在校大学生能写出如此有见地的论文,实在难得。
毕业后,钟万勰进入中国科学院力学研究所,并在全国第一届力学培训班中作为钱伟长先生的助手辅导教学,年方23岁。无论学哪一门学科,首先要掌握好学习方法,从一个点开始突破,而后逐步展开,贵在坚持。钟万勰原本学习桥梁与隧道专业,正是由于对科学具有钻研精神和十足干劲,后来才会一跃成为力学方面的专家。1960年,经钱学森先生指派,他到中国科技大学力学系讲授理论力学(含陀螺理论、非线性振动等),还未到而立之年的钟万勰,学术生涯拥有了良好的开局。在大连理工大学任教的著名力学家、中国科学院院士钱令希来到力学所挑选年轻科研人才时,他的学生、十分爱才的胡海昌教授推荐了钟万勰。缘此,钟万勰调到了大连理工大学。这段“伯乐识千里马”的佳话流传至今。
钟万勰与恩师钱令希交谈
其实,早在20世纪60年代,钟万勰就自学了大量理论物理经典著作,长期刻苦的努力使他具备了深厚、扎实的理论基础和深邃的科学洞察力,因而在科学领域里能得心应手地开展有创见的研究工作。当然,在搞研究的道路上,他也遇到过许多困难和挫折,研究课题总是反复,目标若即若离,经常会遭遇失败,但他不畏艰苦,坚信只有经历过苦难才能做出卓越的成绩。后来,他为我国第一艘核潜艇进行了“核潜艇耐压壳体锥柱结合壳体稳定性设计”,确保我国第一艘核潜艇成功潜水。他参与提出结构塑性极限分析的一般变分原理,1983年独立提出极限分析新的上下限定理,此后又提出参变量变分原理及配套的参变量二次规划算法,获1990年国家教委科技进步奖二等奖……
1989年,钟万勰终于有了重大成果,他将辛数学用在了传统动力学中,进行结构力学的离散分析,发现最优控制线性二次理论与结构力学中的子结构理论有相同的数学方程及变分原理,建立起了一一对应的模拟关系。这个结构力学与控制理论的模拟关系,让从牛顿开始原本各自独立发展的分析动力学与结构力学产生了关联性,打开了分析动力学中分析结构力学的一个新层次。这是他自己悟出来的,他自许是国货!为此,钱学森先生曾写贺信给钟万勰:“今天看到您的书,是您使弹性力学的工程计算体系适应了电子计算机时代的要求,真是立了大功!可喜可贺。谨此祝贺。”美国工程院院士、著名航空航天学、固体力学和结构力学专家卞学鐄教授称,钟万勰的弹性力学新体系是“世界首创”。
1993年,钟万勰当选为中国科学院院士。1996年,他应邀去力学大师铁木辛柯曾执教20多年的美国斯坦福大学力学所讲学。斯坦福大学里不少铁木辛柯的弟子都是力学界权威人物,听了钟万勰的报告后纷纷报以热烈的掌声,并发出感叹:“没想到弹性力学还可以这样改进!”报告会后,钟万勰自豪地说:“外国人在这个领域坐了这么多年的庄,我们中国人也该占有一席之地了!”从此,钟万勰成为国际计算力学领域极有分量的代表人物。长期以来,他深入研究工程力学与计算力学,结合我国国情,发展了多项先进软件技术,致力于相关新兴学科交叉渗透,用于工程实际,在群论、极限分析、参变量变分原理等方面提出了重要的理论与方法,对于推动计算力学在我国工程界广泛应用起了重大作用。
钟万勰(右二)到国家橡塑模具工程研究中心考察(2009年摄)
2013年,钟万勰为大连理工大学全校师生奉上题为《强国的梦想——责任与科学》的报告,从一根弹簧受力变形为引,以基础的虎克定律为前提,围绕世界前沿的科学研究辛数学,与大家分享研究之道。他认为未来是计算机和计算科学的时代,只有占领这一高地才能实现中华民族伟大复兴。平日里,钟万勰的授课高屋建瓴、脉络清晰,他由浅入深、循序渐进地讲述辛数学的基本概念和发展的局限性,同时强调应该将辛数学与实际相结合,将辛数学融合于变分法中。讲授中,他会不时穿插一些著名科学家的故事,引经据典,甚至将《孙子兵法》等古代名著中的古语同辛数学的专业知识联系起来,追根溯源,把离散辛数学这一发明返璞归真到“祖冲之方法论”,让学生有更形象、直观的理解,亦发扬光大了中华传统文化。
钟万勰曾获全国模范教师称号。学生评价钟万勰是一位有风骨的老科学家。2018年,钟万勰还几乎每天都会去实验室。从家到实验室的小路上,他拄着拐杖步行,中途要休息两回,还要吃一次治疗心脏病的药。当身体状况已不允许天天去实验室,他仍然努力坚持做一件事:给学生上课。50多年来,他一直坚持每周两次为高年级本科生或研究生上课,不仅在大连理工大学,还在北京大学、中国科技大学、哈尔滨工业大学、上海交通大学等高校作过系列讲座,可见其拳拳之心。
钟万勰在大连理工大学研究生“名师讲堂”(2016年摄)
2023年2月20日,大连理工大学新学期开学第一天,已89岁高龄的钟万勰走进教室,为研究生上课,并将自己编写的书分发给听课的学生。钟万勰提前半小时就来到了教室。他坚持站着给学生上课,一手拿着PPT翻页笔,一手撑着讲台,拐杖被他放在了一旁。后来,大家担心他的身体状况,劝说他坐下来讲课。据了解,钟万勰前段时间身体不太好,刚刚恢复一些就开始积极备课。学校原本没有给钟万勰安排教学任务,但他主动要求给学生上课,亲自为课程编写教材。他谦虚地说:“写教材是教师的本分,我编写这本书就是为了教学生,帮助学生更好地学习。当然,在编书的过程中我也学到了很多,补充了很多知识,何乐而不为?”课堂上,他不仅讲专业知识,还对学生进行爱国情怀教育,告诉学生“要有文化自信,要坚持自己的路”,鼓励学生应注重挖掘、领悟、继承、融合、发扬中国古代的优秀学术思想和方法,走出拥有自己特色的学术道路。
钟万勰的科研成就正是在精心研究、广泛涉猎之后的集大成,也是面向世界科技前沿、面向国家重大战略需求的新突破。在钟万勰的身上,有一种传承与开拓兼具的精神。音容虽逝,风范长存。
钟万勰在工作中
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来源:湖州发布制图:沈高足
编辑:马羚、金臻瑶
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