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永懷初心重踐行 立德樹人報國情

——記中國科學院院士、大連理工大學教授鐘萬勰

發布時間:2019-07-18 來源:

半個世紀以來,鐘萬勰從來都是以一名闖將的姿態,沖鋒在科學發展的最前沿,為我國計算力學事業貢獻汗水和智慧。他永遠超越的創新精神和挑戰權威的突破勇氣令人敬佩,他的民族氣節和治學精神成為廣大科技工作者學習的楷模,他的育人精神和師者風范為大學的使命注入了鮮亮底色。——題記

他始終秉承寓教育于日常的育人理念,幾十年如一日辛勤耕耘于教書育人第一線,帶領著學生們徜徉在力學的奇妙世界里,盡情地享受著“辛”之美。他便是我國計算力學界泰斗、大連理工大學的鐘萬勰院士。雖然已85歲高齡,每學期他仍然在為高年級本科生或研究生上課。

問及何以能在耄耋之年繼續矢志不渝、頑強求索,鐘萬勰回答說:“面向國際科學技術前沿,面向國家重大需求,面向高水平人才培養,讓更多的學生理會‘辛’體系的妙處,與‘辛’結緣”。

面向世界科技前沿,挑戰“辛幾何”創建“辛代數”

“中行獨復,以從道也”。從小目睹了日本侵略者對中國人民的生靈涂炭,在父親鐘兆琳、我國電機和電氣工程的先驅和奠基者,不做亡國奴、不畏強權的影響下,這位世紀老人,具有強烈的民族氣節和愛國情懷,他從不拘泥于“洋人”,總是以挑戰“洋人”的精神,奮力在攀登科學的崎嶇路上,振臂高呼:崛起、創新、闖出一番事業來。

“別熊,要給中國數學爭一席之地”,強調“關鍵要走對路子”,“思路一改,境界大開!”鐘萬勰用矢志一生的奮斗,探索著求新之路,在計算結構力學與最優控制交叉學科上取得了豐碩成果。

20世紀70年代初,由于電子計算機的應用,國際上力學研究和應用發生了巨大變化。而我國學術界則幾乎停滯不前,令一些有識之士焦慮不已。鐘萬勰通過閱讀外文資料,已初步掌握了計算機的性能和應用方法。但當時,大連還沒有可用的計算機。

縱有疾風起,人生不言棄。為了打開局面,在錢令希院士的幫助下,鐘萬勰帶領一支小分隊到上海去開拓。那里的條件很艱苦,全上海僅在市計算中心有兩臺小型計算機可用,每天只在半夜12點前后給他們安排10~15分鐘的上機時間;而且,為了準備紙帶,還得在清晨6點以前去“占領”為數很少的穿孔機。即便如此,鐘萬勰已經感到十分滿足。

他率領小分隊廢寢忘食地工作,生病發高燒也來上機。為了趕任務,經常連軸轉,幾天幾夜得不到好好休息。功夫不負有心人,在短短一年多的時間內,鐘萬勰等人大展才華,用當時國內很少人應用的計算機自動化語言,編制出了從平面框架、空間網架、薄壁桿件到升板結構、國家水塔標準圖系列中的三維力學分析等多種程序,使我國在計算力學領域與國際水平的巨大差距,一下子縮短了許多。

他們編制的程序很快被上海市政工程設計院、船舶設計總院、華東建筑設計院等設計單位應用,上海電視塔、遼寧與上海的體育館、上海衛星地面站的大型天線和重慶長江大橋等關鍵性的力學分析,也都借助他們的軟件得到了圓滿的解決。這以后,他更以非凡的勇氣和魄力組織開發大型復雜結構的多層子結構三維分析集成系統。僅用一年多的時間就基本調通了這一名為JIGFEX的高水平大型軟件系統,為我國的經濟建設發揮了十分重大的作用。

馬克思說:“科學沒有平坦的大道,只有不畏勞苦沿著陡峭山路攀登的人,才有希望到達光輝的頂點。”

鐘萬勰最珍視的書簽上寫的就是這句名言。

“辛”是1939年普林斯頓大學數學家赫爾曼·韋爾在運用數學進行動力學分析時,在國際上首次建立的“辛幾何”體系。

而鐘萬勰挑戰這個盛行西方半個世紀的“辛幾何”而創建的“辛代數”體系。較“辛幾何”而言,“辛代數”體系反其道而行之,擺脫了高深難懂、脫離工程實際的局限性,并且將分析動力學與分析結構力學連接起來,創造了國際力學領域一個嶄新的標志性成果。

不僅如此,鐘萬勰在上世紀60年代,在“牛棚里”為我國第一艘核潛艇進行了“核潛艇耐壓殼體錐柱結合殼體穩定性設計”,確保我國第一艘核潛艇成功潛水。

1978年,全國科學大會在北京隆重舉行。在大連工學院(現大連理工大學)受到大會嘉獎的4項力學成果中,鐘萬勰在其中3項發揮了重要作用。同年,他被首批由講師破格提升為教授。其后,他又多次獲得國家自然科學獎和多項部委級科技進步獎。1984年,中國計算力學協會正式成立,鐘萬勰被推舉為該協會的首任主任委員。1986年,他率團出席了世界計算力學協會成立大會,并被推舉為該協會執委會的11位常務執行委員之一至今。

面向國家重大需求,勇擔振興民族之責任

錢學森曾致信鐘萬勰創建的“辛”體系:“是您使彈性力學的工程計算體系適應了電子計算機時代的要求,真是立了大功!”

這也是鐘萬勰為何不辭辛苦傳授“辛”體系的深刻用意。為此,鐘萬勰不僅在大連理工大學,還在北大、中科大、哈工大、上海交大等大學都作過系列講座。

近年來,鐘萬勰把“辛”體系按照祖沖之方法論進行歸結,找尋中華民族科學之“根”。“教書育人”“課程思政”被融入他教學科研的每項工作中。研究生牛勇說:“鐘院士上課經常強調中國文化,對我影響非常大。”

“我講的課總是扣住我們國家的需要,研究數學是為了應用,不是玩數學,沒有應用,我們做它干什么?不懂就要去探索,我講的只是基礎,不能包打天下。”鐘萬勰說。

讓計算力學這一應用基礎學科服務國家重大需求,發揮創新引領作用,是鐘萬勰一生秉持的信念。上世紀70年代,大連理工大學計算力學在服務國民經濟發展中率先在國內突起,在國際上產生重要影響,而鐘萬勰就是這支隊伍中沖鋒陷陣的闖將。

科學研究要有道路自信、理論自信、體系自信,自信的底氣來自科學研究要適應時代發展,“不是看誰先發明的,故步自封,沒有超越不行”。鐘萬勰講授自己學術體系的創建過程,以此教誨學生創新的重要性。

20世紀90年代以來,鐘萬勰深入地分析了現代控制論的基本方程與求解方法,將最優控制理論、哈密頓數學理論引入到彈性力學,開創“辛”數學方法在工程力學中的應用;將結構力學中的混合能變分原理和子結構凝聚算法移植到最優控制,形成了黎卡提方程的精細積分法,獲得計算機上的精確解。這是一個精度高、穩定性好的算法,解決了現代控制論中的關鍵性難點。精細積分方法現已被擴展到廣泛的工程和科學領域。

傳統“辛”體系與計算科學融合不足,而鐘萬勰的“辛”體系在“離散分析”基礎上,又經過4年研究,成功引入數值計算,這樣分析動力學、分析結構力學經“離散”分析,便可進行數值計算。鐘萬勰還率團隊對這一理論體系設計了系統軟件,理論成果得以應用,適應了信息化、數字化時代需要。

而且,鐘萬勰的“最優控制理論”,對機器人快速機動操作,制導武器的精確打擊和攔截,衛星編隊隊形的重構以及飛機起飛、降落階段的姿態調整等,都在發揮重要作用。

面向高水平人才培養,畢生踐行育人目標

在學生眼中,鐘萬勰有儒雅氣質、廣大胸懷。數十年過去了,他培養學生百余人,有的留在大連理工大學,也有的在祖國的大江南北為國效力。無論身在哪里,他們都不會忘了東山紅樓里那間不起眼的辦公室,都會想起導師鐘萬勰在那里給他們講過的理論和推倒演算。

如今,這位85歲的老人每學期仍然在為高年級本科生或研究生上課,一周兩次,雷打不動,風雨兼程。

“每周兩次課,您累不累?”“怎么不累,這是個力氣活。”85歲的老人每次上課前都少吃飯,他說:“少吃,胃里沒負擔,保持力氣。”

從家到辦公室,雖然道兒不遠,可老先生要歇兩回,一次吃藥,治心臟病的藥;一次休息。他還有糖尿病、皮膚病。

“您完全可以不上課呀?”鐘萬勰連用三個“不”,態度堅定地說:“不敢輕視它,只要身體允許就堅持。上課是熱身,使我始終處于研究狀態,同時也帶年輕教師。”

教書育人,教的是知識,培育的是心靈。

弟子吳承偉教授至今仍記得十幾年前他在窗下看到鐘萬勰身居45平米小屋,大夏天光著膀子在計算機旁工作的感人一幕,他說:“那一刻,讓我對鐘先生肅然起敬。”

鐘萬勰講授的課程是“經典力學‘辛’講”,他親自編寫教材,免費發放給學生。雖然腿腳不便,但不麻煩別人,自帶個“小墩子”,放在講臺旁,方便上下。只是去年冬天做了心臟手術后,原來的“小墩子”邁不上去,學部兩位年輕老師利用周末時間動手另做了一個踏臺。這是傳承的力量。

凡是聽過他課的學生都有個共同感受,就是老先生的民族氣節、傳統文化底蘊從講課中自然地流露出來,“不要小看給學生上課,我還要把教材再修改,把祖沖之越加突出寫在前邊。”近年來,鐘萬勰把“辛”體系按照祖沖之方法論進行歸結,找尋中華民族科學之“根”,揚中國人志氣。可以說“教書育人”“課程思政”在老先生這里發自肺腑,真情實感融入他教學科研的每項工作中。

老先生用自己不斷超越、不懈求“新”的一生對學生說:“行成于思,毀于隨。”“總隨別人走,能隨出原創成果嗎?原創是闖出來、不是隨出來的。”“有人說我的‘最優控制’和洋人不一樣,我干嘛和洋人一樣,我做出來的就好使,你做不過我!”支撐鐘萬勰一生敢闖敢拼的是他不拘泥于“洋人”、骨子里那股傲氣和勇氣。“不要迷信洋人,洋人也有誤區,我們要搞出自己的東西來”“闖出特色思路”;這些話語穿插進他講課中、與學生的交流中;“中行獨復,以從道也”,總是放在他出版的書籍以及給學生編寫的教材的封面上。

教育家雅斯貝爾斯說得沒錯:“真正的教育,是用一棵樹去搖動另一棵樹,用一朵云去推動另一朵云,用一個靈魂去喚醒另一個靈魂。”

研究生肖文靈說:“我以前認為‘辛’是計算機方面的,但我現在明白,應該怎么樣使之跟力學相結合,鐘院士給我們指出了大方向,怎么走前面的路,很受啟發。”

鐘萬勰數十年如一日的勤奮換來的是一連串閃光的記錄。他是中國科學院院士,工程力學與計算力學專家,中國計算力學發展的奠基人之一,英國威爾士卡迪夫大學、香港大學名譽教授,先后獲1998年國際計算力學協會FELLOW獎、2001年何梁何利科技進步獎和全國模范教師稱號、2009年遼寧省自然科學一等獎、2010年國家自然科學二等獎,以及2011年ICCES終身成就獎等。

“我雖然老了,但新課題我都愿意做,機會來了,就得抓住!”鐘萬勰斗志不減。



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