科学时报:钱伟长的三大愿望

2010-8-02 09:36 来源: 科学时报
收藏到BLOG

“做科研、创期刊、办教育,这是贯穿于钱先生一生的3个愿望。”中国科学院院士、中国科学院力学研究所研究员李家春在接受《科学时报》记者采访时说。

  7月30日,我国著名科学家钱伟长在上海逝世,享年98岁。早在20世纪50年代,钱伟长就创办了我国第一个力学研究室,并参与筹建中国科学院力学研究所和自动化研究所,还担任过中国科学院力学研究所副所长。

  “他的人生轨迹正是围绕3个理想展开的,虽然我跟钱先生直接接触的时间不多,但这是我从钱老的一生悟出的一点体会。”李家春说。

钱伟长与郭永怀的深厚友谊

  李家春1962年从复旦大学数学系毕业后,考入中国科学院力学研究所,成为我国著名力学家郭永怀的研究生。

  “我进力学所时,钱先生已经不主管所里的工作了,所以跟他接触不多。”李家春回忆说,直到1979年,因为要给郭永怀撰写传记,李家春才与钱伟长有了第一次面对面的交流。

  “我们跟钱先生提出,想给郭先生写传记,钱先生很支持,让我们直接去他家里。”

  当时,钱伟长住在清华大学照澜院小区,那段时间李家春和郭永怀另一位弟子戴世强经常前去拜访。“每次都会谈两个多小时,钱先生非常随和,而且对年轻人很信任。他跟我们说:‘你们就放心写,我相信你们能写得很好。’”李家春说。

  此后,钱伟长为人随和、平易近人的性格就留在了李家春的印象里,也正是从这些交谈中,李家春体会出了钱伟长与郭永怀之间的深厚友谊。

  1937年卢沟桥事变,抗日战争爆发、北平(现北京)沦陷,钱伟长在天津耀华中学任教近一年后前往西南联合大学,便与郭永怀和林家翘成为同窗。

  有意思的是,1938年钱伟长竟与郭永怀、林家翘以相同分数同期考取了庚款留英公费生。本来当时只有一个公费生名额,但是3个人都很优秀,而且考分几乎相同,所以3人同时被破格录取了。但因二战爆发,欧洲成了战场,只能改派加拿大,直到1940年8月他们才赴加拿大多伦多大学。

  在多伦多大学,3人都在辛祺指导下学习。钱伟长研究的是板壳理论,1942年完成了板壳内禀理论的论文,获博士学位。1942年至1946年,钱伟长在美国加州理工学院和喷射推进研究所,与钱学森、郭永怀、林家翘一起,在冯·卡门指导下从事航空航天领域的研究工作。

  “算起来,他们共有八九年的同窗时间,两位科学家的数学都非常好,所以有共同的兴趣爱好,经常在一起讨论学术问题,也因此结下了深厚友谊。”李家春说。

第一愿望:做科研,倡导非线性力学

  同钱伟长有了第一次见面之后,李家春开始在学术方面跟钱伟长逐渐有了接触。

  “钱先生人生第一个理想就是做科研,他非常重视非线性力学的研究。”李家春说。

  钱伟长曾在谈到非线性力学时认为,为了适应工业发展的需要,从事力学研究的人不应局限在线性理论的范畴,必须进一步深入到非线性的领域中去。

  钱伟长认为,非线性力学的出现有其时代背景。首先是大量人造纤维和塑料的问世,这些材料的本构关系是非线性的;其次是航空工业采用薄的固体材料,凡这类材料都可以引起大变形,线性的本构关系不再适用,这就叫几何非线性;第三是当时正在研制跨声速飞机,空气动力学在亚声速、超声速范围都可以线性化,但在跨声速范围就不能线性化,这个问题同航空工业中突破“声障”这个问题密切相关;第四,在宇宙航行中如何选择从地球到月球耗能最小的轨道,这也是一个高度非线性问题。在上世纪40年代,没有计算机,人们只能用现有的数学工具去解决它,并提出了“限制轨道理论”。

  1946年5月,钱伟长以探亲为名只身返国,应聘为清华大学教授,兼北京大学、燕京大学教授。他回国后从事的一项有影响的工作,是圆薄板大挠度问题的摄动解法。

  圆薄板大挠度问题,是一个典型的非线性问题,其非线性方程由冯·卡门在1910年提出,但长期没有找到好的求解方法。1934年,韦(Way)提出了幂级数解法,但是,收敛太慢。冯·卡门在1940年提出这个问题还需要一种工程师能够运用的解法。钱伟长在1947年做到了这一点,国际力学界称之为“钱伟长方法”。

  “文革”爆发后,钱伟长的研究工作被迫中断,“文革”结束后,钱伟长更加拼命地工作。

  “钱先生并没有因为‘文革’而使自己与国际学术前沿脱节,相反他更加珍惜时间。”李家春说。

  从20世纪80年代起,钱先生高屋建瓴,大力倡导非线性力学。从1980年到1983年,钱伟长共举办了若干非线性力学领域的学术会议。他根据非线性力学的几个主要研究方向,将理性力学、奇异摄动理论、非线性波、非线性稳定性、分叉、突变、混沌等逐年召开专题讨论会,最终形成了“3M系列学术会议”,即现代数学力学会议。1985年,时机成熟,钱伟长创办了国际非线性力学会议,每4年一届,迄今已经成功召开了5次会议,该会议已成为该领域颇有影响的国际例会。

  李家春说,通过这些会议能聚集国内力学、数学以及相关领域的专家进行交叉学科的讨论,同时引导更多年轻科研人员加入非线性力学研究的队伍,从而有力推动我国非线性力学,乃至非线性科学的发展。

第二愿望:创期刊,把中国力学推向世界

  1979年,中国力学方面的重要学术期刊《应用数学和力学》创刊,这一学术期刊的创刊实现了钱伟长的第二个人生理想。

  钱伟长将冯·卡门写的一篇文章《用数学武装工程科学》作为《应用数学和力学》的创刊词,并让李家春和戴世强翻译成英文。

  李家春说,这篇文章着重论述了数学与力学发展之间的关系,钱伟长认为这篇文章的观点正与《应用数学和力学》的办刊宗旨相吻合。

  更重要的是,在创刊之时,钱伟长就要求中英文同时刊发,这是我国最早的以中英文同时发行的学术期刊。

  “他希望以此促进中国力学研究成果的国际学术交流,因此他十分鼓励年轻人在此刊发稿,同时他也希望中国的学术期刊能早日国际化。”李家春说。

第三愿望:办教育,让治学理念付诸实践

  可以说,钱伟长终身从事的是教育事业。“办教育、培养人才,是钱先生的第三个人生理想。”李家春说。因为在钱伟长看来,百年大计,教育为本。

  1951年,钱伟长在中国科学院数学研究所创办了我国第一个力学研究室,1956年他和钱学森合作创办了中国科学院力学研究所和自动化研究所。

  同时,钱伟长还参与创建北京大学力学系——我国大学里第一个力学专业。1957年,他又与钱学森等一起,开设了我国第一个力学研究班和力学师资培养班,为我国培养了一大批力学人才。现在,这些人已成为我国力学界科研和教学的骨干,为我国的机械工业、土木建筑、航空航天和兵工事业建立了许多功勋。

  “文革”结束后不久,高考和研究生制度恢复,青年学生渴求新知,已经66岁的钱伟长1978年重新登上了讲台,为年轻人授业解惑。他多次开设奇异摄动理论、广义变分原理和有限元方法的讲座。

  “每场讲座都座无虚席。他讲了数十场讲座,共有3000多人听了他的讲座,很多讲座我都去听了。”李家春说。这些讲座极大地推动了我国相关领域的研究,促进了计算力学的发展和广泛工程应用。

  1983年,上海大学(原上海工业大学)邀钱伟长出任校长,当时他72岁,按规定已经超龄。最终由邓小平亲自批准,调他至上海工业大学任校长一职,并写明此任不受年龄限制。

  多年的教育实践经验,让钱伟长有了自己的人才培养理念:培育学生为社会服务;要培养创新人才,反对应试教育;教育思想要广博……