我國(guó)近代力學(xué)奠基人之一,著名的科學(xué)家、教育家,杰出的社會(huì)活動(dòng)家,中國(guó)民主同盟的卓越領(lǐng)導(dǎo)人,中國(guó)共產(chǎn)黨的親密朋友,中國(guó)人民政治協(xié)商會(huì)議第六屆、七屆、八屆、九屆全國(guó)委員會(huì)副主席,中國(guó)民主同盟第五屆、六屆、七屆中央委員會(huì)副主席,第七屆、八屆、九屆名譽(yù)主席,中國(guó)科學(xué)院資深院士、上海大學(xué)校長(zhǎng)錢偉長(zhǎng)同志,因病于2010 年7 月30 日6 時(shí)20 分在上海逝世,享年98 歲。
錢偉長(zhǎng)的去世讓國(guó)人震動(dòng),一位科學(xué)大師留下了無(wú)限的人生傳奇,更留下了寶貴的創(chuàng)新精神。為什么在近百年動(dòng)蕩的世事變遷中總有創(chuàng)新激情?為什么以文科生出身卻取得無(wú)數(shù)自然科學(xué)成就?探尋錢先生的創(chuàng)新精神,給我們?cè)S多啟示。
以好奇心和責(zé)任感發(fā)現(xiàn)新問(wèn)題。創(chuàng)新源于什么?在錢偉長(zhǎng)看來(lái),源于問(wèn)題。這些問(wèn)題可以是科學(xué)自身的空白,也可以是社會(huì)發(fā)展的需求。1931 年在清華大學(xué)他以大學(xué)物理入學(xué)考試5 分的成績(jī)申請(qǐng)轉(zhuǎn)學(xué)物理系,因?yàn)閲?guó)家處于危難需要更多的飛機(jī)大炮,這一選擇成為了人生軌跡的重大轉(zhuǎn)折;1939 年他開(kāi)始研究彈性板殼的統(tǒng)一內(nèi)稟理論,因?yàn)楫?dāng)時(shí)國(guó)際學(xué)術(shù)界彈性板殼理論的研究十分混亂,這一研究獲得了愛(ài)因斯坦的高度評(píng)價(jià),奠定了他在國(guó)際科學(xué)界的地位。新中國(guó)成立后,他從58 歲學(xué)電池知識(shí),因?yàn)槲覈?guó)坦克缺乏高能電池;64 歲以后學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī),提出宏觀字形編碼方案“錢碼”,還有一系列重要發(fā)現(xiàn)發(fā)明。這些研究的啟動(dòng)首先源于他抓住了創(chuàng)新的問(wèn)題。他認(rèn)為中國(guó)要培養(yǎng)“滿肚子都是問(wèn)題的人,這種人是我們國(guó)家需要的。培養(yǎng)博士生就是使一個(gè)沒(méi)有問(wèn)題的人變成有問(wèn)題的人,也懂得力所能及來(lái)解決問(wèn)題”。從科學(xué)研究的規(guī)律來(lái)看,發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的能力甚至重于解決問(wèn)題的能力,非如此不能突破常規(guī)路線,不能發(fā)現(xiàn)空白領(lǐng)域,不能實(shí)現(xiàn)原始創(chuàng)新。
以掌握經(jīng)典和融匯貫通汲取新知識(shí)。后人常常驚嘆于錢偉長(zhǎng)對(duì)新學(xué)科的掌握速度,他自己也說(shuō):“我可以臨時(shí)開(kāi)一個(gè)題目,保證三個(gè)月內(nèi)就可以開(kāi)展。我會(huì)查資料,看書也快,今天干完這個(gè),明天就可轉(zhuǎn)到另外一個(gè)題目去?!边@種能力源于他非常注意學(xué)習(xí)方法。對(duì)于有人說(shuō)自己是“萬(wàn)能科學(xué)家”,錢偉長(zhǎng)回答說(shuō):“其實(shí)不是萬(wàn)能,不過(guò)我會(huì)去學(xué)一類東西,我會(huì)看人家的東西,看懂了我自己能下結(jié)論,并在這個(gè)基礎(chǔ)上再做下去。我懂得爬在人家肩膀上,我要永遠(yuǎn)爬在人家肩膀上?!睆腻X偉長(zhǎng)的經(jīng)歷來(lái)看,多讀經(jīng)典著作,多讀最新文獻(xiàn),多做一手調(diào)研,這樣才能迅速進(jìn)入新領(lǐng)域。在科學(xué)研究領(lǐng)域日益交叉紛雜的今天,創(chuàng)新不能僅僅是停留在單一領(lǐng)域的封閉行為,打通專業(yè)壁壘、推進(jìn)領(lǐng)域融合顯得更加迫切。
以謙遜態(tài)度和勤奮學(xué)習(xí)保持新動(dòng)力。盡管成就卓著,但錢偉長(zhǎng)始終很謙虛,他認(rèn)為“應(yīng)該覺(jué)得自己不懂的東西很多很多,那你就是很有學(xué)問(wèn);你覺(jué)得什么東西都懂,你大概是沒(méi)有學(xué)問(wèn)的”。對(duì)于有人對(duì)他的“天才”贊譽(yù),錢偉長(zhǎng)說(shuō):“我不是天才,我的學(xué)習(xí)是非常勤奮的,我發(fā)現(xiàn)很多東西我還不懂,需要,我就學(xué)。你們不要相信天才論,關(guān)鍵是在于刻苦和努力。沒(méi)有學(xué)不會(huì)的東西,問(wèn)題在于你肯不肯學(xué),敢不敢學(xué)?!彼沁@么說(shuō)的,也是這么做的。在錢偉長(zhǎng)的家里,70 歲以前沒(méi)有電視機(jī),因?yàn)榕驴吹枚嗬速M(fèi)時(shí)間,而且50 多年了一直保持“開(kāi)夜車”的習(xí)慣。到老了他還自信地說(shuō):“這么多年來(lái),我沒(méi)有懶過(guò),我的知識(shí)沒(méi)有老化?!笔聦?shí)上,88 歲時(shí)他還寫了一篇50 多頁(yè)的長(zhǎng)篇論文《中國(guó)魔方的構(gòu)造特性及其不惟一性問(wèn)題的研究》,讓許多人稱贊不已。這種謙虛和勤奮是一個(gè)人保持持續(xù)創(chuàng)新的根本動(dòng)力,也是保持精神青春的重要法寶。
中國(guó)近代力學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)主要奠基人
1.錢偉長(zhǎng)的早期工作是物理學(xué)的光譜分析,有3篇論文發(fā)表在《中國(guó)物理學(xué)報(bào)》(1937—1939 年)。其中,硒的單游離光譜分析開(kāi)我國(guó)稀土元素研究的先河。硒的光譜是4f電子光譜的基礎(chǔ),在30 年代是用來(lái)驗(yàn)證量子力學(xué)計(jì)算的重要研究園地。該光譜線條眾多,能位復(fù)雜,長(zhǎng)期未能分析。1935 年,首先由哈斯帕斯(Haspas)公布了一些分析結(jié)果,錢偉長(zhǎng)證明其大部分是不可靠的。1937 年,艾伯森(Albertson)和哈里森(Harrison)公布了從600 條譜線中分析得到的一批能級(jí),大部分的J值是21/2、31/2,錢偉長(zhǎng)把能級(jí)的J值擴(kuò)展到41/2,低能級(jí)擴(kuò)展到38 個(gè),高能級(jí)擴(kuò)展到75 個(gè),共分析了925 條譜線,大部分離亮度的譜線都得到分析,并和瑪吉諾(Margenaw)觀察到的齊曼(Zeeman)效應(yīng)相互校正。這一工作受到國(guó)際物理學(xué)界的重視,是稀土光譜的奠基性工作。
2.錢偉長(zhǎng)的成名之作是薄板薄殼的統(tǒng)一內(nèi)稟理論。在第二次世界大戰(zhàn)期間,航空事業(yè)取得突飛猛進(jìn)的發(fā)展,噴氣式飛機(jī)是爭(zhēng)奪制空權(quán)的法寶,導(dǎo)彈被視為下一代的武器,航天計(jì)劃處在搖籃中。從而力學(xué),如飛行器動(dòng)力學(xué)、飛行器結(jié)構(gòu)力學(xué)、高速空氣動(dòng)力學(xué),以及噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)工程熱物理和工程控制論等都成為熱門科學(xué),取得蓬勃的發(fā)展。歐洲的一批科學(xué)家在戰(zhàn)亂中移居北美,形成了一些活躍的科學(xué)研究中心。錢偉長(zhǎng)先后師從應(yīng)用數(shù)學(xué)家辛格教授和應(yīng)用力學(xué)大師馮·卡門,在飛行器結(jié)構(gòu)力學(xué)、高速空氣動(dòng)力學(xué)和飛行器動(dòng)力學(xué)方面作出多項(xiàng)成就,其中最有名的是和辛格合作,用微分幾何與張量分析方法,從一般彈性理論出發(fā),給出的薄板薄殼非線性內(nèi)稟方程。他因此作為馮·卡門60 壽辰祝壽文集中最年輕的中國(guó)作者賠身于一批世界上最知名的學(xué)者之中。錢偉長(zhǎng)以板殼內(nèi)稟理論為題目的博士論文,分成幾部分發(fā)表后,一時(shí)間成為北美力學(xué)研生的必讀材料,被當(dāng)作理性力學(xué)的開(kāi)山之作。1980 年,美國(guó)理性力學(xué)權(quán)威A.C.愛(ài)林根(Eringen)訪問(wèn)中國(guó),特意到清華大學(xué)的照瀾院,來(lái)拜見(jiàn)錢偉長(zhǎng),他說(shuō),當(dāng)年他花了幾個(gè)月時(shí)間拜讀錢偉長(zhǎng)的板殼內(nèi)稟統(tǒng)一理論,從而開(kāi)始了自己在理性力學(xué)方面的開(kāi)創(chuàng)性工作,他把錢偉長(zhǎng)認(rèn)作自己的前輩。
在1940 年以前,板殼理論的各種近似處理是很混亂的,錢偉長(zhǎng)對(duì)于這種近似的板殼理論深感不滿,曾在昆明西南聯(lián)合大學(xué)(1939 至1940 年)對(duì)這一問(wèn)題進(jìn)行了研究,以三維微元體平衡方程為基礎(chǔ),引進(jìn)三維應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系,得到用應(yīng)變分量所表示的平衡方程。
3.錢偉長(zhǎng)的導(dǎo)師辛格教授原籍愛(ài)爾蘭,是英國(guó)皇家學(xué)會(huì)會(huì)員,由于德軍空襲來(lái)到加拿大多倫多大學(xué),創(chuàng)建了北美第一個(gè)應(yīng)用數(shù)學(xué)系,系內(nèi)有L.因費(fèi)爾得(Infeld)、溫斯坦、A.F.史蒂文森(Stevenson)等教授,因費(fèi)爾得是A.愛(ài)因斯坦(Einstein)的大弟子,著有《物理學(xué)的演化》等書。錢偉長(zhǎng)在與辛格教授第一次面談時(shí),發(fā)現(xiàn)兩人都在研究板殼理論,辛格用宏觀的內(nèi)力素張量求得在外力作用下板殼的張量平衡方程,稱之為宏觀方程組,而把錢偉長(zhǎng)的方程稱為微觀方程組。辛格認(rèn)為:雖然兩種理論所用的力學(xué)量和符號(hào)有所不同,但其實(shí)質(zhì)是等同的。
這篇文章發(fā)表之后,很受力學(xué)界和數(shù)學(xué)界的重視,先后在多倫多大學(xué)、加拿大數(shù)學(xué)年會(huì)、美國(guó)加州理工學(xué)院航空系、美國(guó)數(shù)學(xué)學(xué)會(huì)西部年會(huì)等場(chǎng)合作學(xué)術(shù)報(bào)告;在英國(guó)和澳洲有人寫過(guò)書,進(jìn)一步研究這一問(wèn)題。1973 年,荷蘭H.S.魯坦(Rutten)教授在《殼體漸近理論和設(shè)計(jì)》一書中多次推崇這篇文章,說(shuō):“辛格和錢的工作,繼承了19 世紀(jì)早期A.柯西(Cauchy)和S.D 泊松(Poisson)的工作,在西方文獻(xiàn)中重新注入了新的生命力?!?982 年,在上海國(guó)際有限元會(huì)議上,執(zhí)行主席R.H.蓋拉格(Gallagher)教授向大會(huì)介紹錢偉長(zhǎng)時(shí)說(shuō):“錢教授有關(guān)板殼統(tǒng)一內(nèi)稟理論的論文,曾是美國(guó)應(yīng)用力學(xué)研究生在40—50 年代必讀的材料,他的貢獻(xiàn)對(duì)我以后的工作很有影響?!?/p>
4. 馮 · 卡 門 和 錢 偉 長(zhǎng) 在1939 年 和1941 年研究了柱殼在軸向力下的局部失穩(wěn)和球殼在外壓下的局部失穩(wěn)現(xiàn)象。如果把局部尺寸看做是殼的有效跨度,則對(duì)于局部區(qū)域而言,也可以看作是淺殼,用淺殼大撓度方程求解。圓薄板大撓度卡門方程,也可以由淺殼方程蛻化得到。1951年8月,在美國(guó)斯坦福大學(xué)舉行的海軍結(jié)構(gòu)力學(xué)研討會(huì)上,馮元楨和E.E.塞克勒(Sechler)發(fā)表了《彈性薄殼的失穩(wěn)》,文中的淺殼方程就是“錢偉長(zhǎng)一般方程”,文中的淺圓柱殼方程就是“圓柱殼的錢偉長(zhǎng)方程”。
5.在錢偉長(zhǎng)的博士論文中,還包括從三維彈性理論導(dǎo)出殼體宏觀平衡方程的證明,發(fā)表在1948 年12 月的清華大學(xué)理科報(bào)告上。這篇文章曾引起一場(chǎng)關(guān)于版權(quán)的爭(zhēng)論。美國(guó)C.特魯斯德?tīng)枺═ruesdell)抱怨此文抄襲了他的文章。錢偉長(zhǎng)回信請(qǐng)他到多倫多大學(xué)圖書館查閱錢本人的博士論文,這篇文章是該學(xué)位論文的一部分。后特魯斯德?tīng)杹?lái)信道歉,并說(shuō)明他的導(dǎo)師H.賴斯納(Reissner)已向他說(shuō)明,他在數(shù)學(xué)學(xué)會(huì)匯刊上登載的博士論文是錢偉長(zhǎng)于1946 年在乘海輪返國(guó)途中審查的,錢提出近50條意見(jiàn),他大都接受并做了修改,特魯斯德?tīng)栐?947 年發(fā)表的軸對(duì)稱殼文章也是錢偉長(zhǎng)審查的,他都一并表示感謝。
6. 1946年,與馮·卡門合作發(fā)表了《變扭率的扭轉(zhuǎn)》一文。馮·卡門曾說(shuō)這是他一生中最后一項(xiàng)較滿意的彈性力學(xué)工作,是經(jīng)典型的工作。
錢偉長(zhǎng)簡(jiǎn)介:
錢偉長(zhǎng),江蘇無(wú)錫人,中國(guó)著名力學(xué)家、應(yīng)用數(shù)學(xué)家、教育家和社會(huì)活動(dòng)家;中國(guó)近代力學(xué)、應(yīng)用數(shù)學(xué)的奠基人之一;兼長(zhǎng)應(yīng)用數(shù)學(xué)、物理學(xué)、中文信息學(xué),著述甚豐;特別在彈性力學(xué)、變分原理、攝動(dòng)方法等領(lǐng)域有重要成就;歷任中國(guó)科學(xué)院院士,上海大學(xué)校長(zhǎng),南京航空航天大學(xué)名譽(yù)校長(zhǎng),耀華中學(xué)名譽(yù)校長(zhǎng);中國(guó)人民政治協(xié)商會(huì)議第六屆、七屆、八屆和九屆全國(guó)委員會(huì)副主席,民盟中央副主席、名譽(yù)主席;錢偉長(zhǎng)與錢學(xué)森、錢三強(qiáng)并稱“三錢”。
1931 年至1937 年在清華大學(xué)物理系、研究生院學(xué)習(xí),1936 年參加中華民族解放先鋒隊(duì)。
1940 年至42 年在加拿大多倫多大學(xué)應(yīng)用數(shù)學(xué)系學(xué)習(xí),并獲博士學(xué)位。1942 年至46 年任美國(guó)加州理工學(xué)院噴射推進(jìn)研究所研究工程師。1946 年至1948 年任清華大學(xué)教授兼北京大學(xué)、燕京大學(xué)教授。
1949 年至1983 年任清華大學(xué)教授、副教務(wù)長(zhǎng)、教務(wù)長(zhǎng)、副校長(zhǎng),中華全國(guó)青年聯(lián)合會(huì)副秘書長(zhǎng),中國(guó)科學(xué)院學(xué)部委員、力學(xué)研究所副所長(zhǎng)、研究員,中國(guó)科學(xué)院自動(dòng)化研究所所長(zhǎng),中國(guó)科學(xué)院學(xué)術(shù)秘書,國(guó)務(wù)院科學(xué)規(guī)劃委員會(huì)委員,波蘭科學(xué)院院士,中國(guó)力學(xué)會(huì)副理事長(zhǎng),民盟中央常委。
1983 年至1987 年任上海工業(yè)大學(xué)校長(zhǎng),上海市應(yīng)用數(shù)學(xué)和力學(xué)研究所所長(zhǎng)。
1987 年至1994 年任全國(guó)政協(xié)副主席,民盟中央副主席,香港特別行政區(qū)基本法起草委員會(huì)委員,澳門特別行政區(qū)基本法起草委員會(huì)副主任委員,中國(guó)和平統(tǒng)一促進(jìn)會(huì)執(zhí)行會(huì)長(zhǎng),中國(guó)海外交流協(xié)會(huì)會(huì)長(zhǎng),中國(guó)科學(xué)院院士,上海工業(yè)大學(xué)校長(zhǎng),上海市應(yīng)用數(shù)學(xué)和力學(xué)研究所所長(zhǎng);他是第五屆全國(guó)政協(xié)常務(wù)委員,六屆、七屆、八屆、九屆全國(guó)政協(xié)副主席;第一屆、四屆全國(guó)人大代表。
錢偉長(zhǎng)還擔(dān)任漳州大學(xué)、沙洲工學(xué)院和暨南大學(xué)的名譽(yù)校長(zhǎng),并任南京華東工學(xué)院、鎮(zhèn)江江蘇工業(yè)大學(xué)、成都電訊工程學(xué)院、西南交通大學(xué)、泉州華僑大學(xué)等校的名譽(yù)教授,還任美國(guó)《應(yīng)用數(shù)學(xué)進(jìn)展》、《國(guó)際工程科學(xué)月刊》,荷蘭《分析和設(shè)計(jì)工作中的有限元》,英國(guó)《薄壁構(gòu)件》,烏克蘭《應(yīng)用力學(xué)》等雜志編委;《中國(guó)大百科全書》副主編;《簡(jiǎn)明不列顛百科全書》中文版中美聯(lián)合編審委員會(huì)委員;《辭海》副主編;重慶出版社《現(xiàn)代化探索叢書》主編;科學(xué)出版社《應(yīng)用數(shù)學(xué)和力學(xué)叢書》主編。