沈黎明

他是我國科研隊伍中先后受到錢學森、錢偉長、錢令希三位科學巨匠青睞，并得到他們教誨的科學家;他是我國首艘核潛艇設計的參與者，為核潛艇建造成功貢獻了聰明才智;他在國際上首創(chuàng)的“彈性力學求解新體系”，助推中國計算力學走向世界;他潛心科研，開拓前行嘔心瀝血為祖國經(jīng)濟、國防建設增光添彩;他就是中國科學院院士、大連理工大學教授、世界著名力學家、我國計算力學奠基者之一鐘萬勰。

名師之后，學習勤奮初展才華

鐘萬勰祖籍浙江省德清縣，1934年2月出生在上海，他父親鐘兆琳教授是我國著名電機工程專家、教育家、中國電機科學及民族電機工業(yè)創(chuàng)始人之一。1927年，鐘兆琳教授從美國研究生畢業(yè)后，懷揣報國之志，毅然放棄美國優(yōu)越的工作、生活條件回到祖國，任上海交通大學電機科教授，執(zhí)教60余載，培養(yǎng)出一大批科技人才，學生中有世界著名科學家錢學森、電機工程學家丁舜年等。出生在這樣一個書香門第之家，鐘萬勰從懂事起便受到父親愛國情懷的熏陶和良好的教育，自他上學起，父親就鼓勵他好好讀書增長知識，將來報效祖國，因此他牢記父親教誨，學習十分勤奮，1952年以優(yōu)異成績考入上海同濟大學橋梁與隧道工程專業(yè)。入學后鐘萬勰一如既往地全身心投入到學習中，除了上課認真學專業(yè)課外，課后還自學了柯朗的《數(shù)學物理方法》，斯米爾諾夫的《高等數(shù)學教程》，閱讀了大量科教書籍，用以擴充自己的知識面。鐘萬勰有一張珍愛的書簽，上面印著馬克思的名言：“在科學上沒有平坦的大道，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?！睍灡趁鎰t寫著他對這句名言的體會。如饑似渴地刻苦學習和對科學研究的領悟，大大促進了鐘萬勰學以致用的能力。讀大四那年，鐘萬勰閱讀了蘇聯(lián)數(shù)學彈性力學家穆斯海里什維里的《關于數(shù)學彈性力學的幾個基本問題》一書，他邊看邊思考，發(fā)現(xiàn)其中有些問題還可以進一步發(fā)展，于是勇于探索的他決定啃這塊“硬骨頭”，隨即鐘萬勰先是到圖書館查閱、搜集出大量相關資料，然后利用業(yè)余時間專心研究，終于寫出一篇題為《各向異性彈性力學中的接觸問題》的學術論文。校長、著名橋梁工程與力學專家李國豪看到鐘萬勰的論文后贊賞有加，專門推薦給了第一次全國力學學會成立大會，引起與會許多力學專家的重視，不少專家稱：一個在校大學生能寫出如此有見地的論文，實在難得。

1956年，鐘萬勰順利完成學業(yè)，由于成績突出被分配到中國科學院力學研究所，開始從事固體力學、流體力學和變分原理方面的研究。一年后，在全國第一屆力學學術培訓班中，中國科學院力學所副所長、我國著名力學家錢偉長慧眼識珠，看中了鐘萬勰的才能，將他調(diào)到身邊做了助手，并讓固體力學家胡海昌教授具體指導他，這一年鐘萬勰年僅23歲。沒多久，力學所所長錢學森也看好了鐘萬勰的鉆研精神和專業(yè)能力，1959年親自點將，讓他到自己剛創(chuàng)建的中國科技大學力學系主講理論力學、分析力學。鐘萬勰理解錢學森的用意，知道他希望自己將來在力學研究方面有所建樹，因此每堂課都認真準備，全力講好，很受學生們歡迎。

遇伯樂，我國首艘核潛艇建造中貢獻才智

1962年3月，中國科學院力學所與大連理工大學（當時叫大連工學院）簽訂了一項人才交流協(xié)議。著名力學家、中科院學部委員錢令希來力學所挑選科研人才。他的學生胡海昌教授向老師推薦了鐘萬勰，錢令希了解了鐘萬勰的才能后，認為錢學森、錢偉長不會看錯人，于是排除重重阻力把鐘萬勰調(diào)到大連理工大學自己身邊。后來鐘萬勰用實際行動證明了自己的能力，錢令希將他調(diào)來的故事也演變成了“伯樂識千里馬”的佳話流傳至今。

1962年9月，鐘萬勰來到大連理工大學。入職后，錢令希讓他做了助手，為了培養(yǎng)鐘萬勰的學術研究能力，錢令希先是把自己主講的結(jié)構力學課程交給他講，后又把協(xié)助指導研究生的重擔壓到鐘萬勰肩上，與此同時還讓他與自己合作完成一些重要科研項目，共同為祖國的科學事業(yè)貢獻才智。不到一年時間，倆人就在1963年8月召開的全國塑性理論與極限分析學術討論會上發(fā)表了論文《關于殼體極限分析一般變分原理》，在力學界引起強烈反響。

20世紀50年代末，我國開始彈道導彈核潛艇的研制工作，60年代初錢令希接到核潛艇耐壓殼體的研究任務。這項任務的目的是對耐壓殼體在潛艇下潛到極限深度時是否安全提供理論依據(jù)，對核潛艇安全至關重要，因為如果殼體失去穩(wěn)定性，將會造成艇毀人亡的嚴重后果。此前我國只是按照蘇聯(lián)的設計資料和提供的設備，仿制了幾型常規(guī)潛艇，沒有自己設計過潛艇，更別說核潛艇了，因此缺乏潛艇設計的標準和規(guī)范，尤其是潛艇耐壓殼體錐柱結(jié)合殼的穩(wěn)定性設計計算標準，一切都要靠自己摸索解決。在這一切都得白手起家的情況下，錢令希接受任務后，馬上組建起包括鐘萬勰在內(nèi)的科研團隊，成立了理論與實驗兩個研究小組，任命鐘萬勰為理論組組長。鐘萬勰領命后，迅速帶領小組人員投入到研究、計算工作中，每天廢寢忘食，常常一忙就是大半夜，很快鐘萬勰憑借扎實的理論功底攻克一道道難題。首戰(zhàn)告捷，接著實驗組加緊工作迅速驗證了鐘萬勰這一理論成果。獲得結(jié)論那天，鐘萬勰興奮地快步跑到錢令希辦公室匯報，錢令希聽后十分高興，連聲說：“交卷了，交卷了！”

然而正當鐘萬勰對理論研究成果進行數(shù)值計算時，學術環(huán)境發(fā)生了變化。雖身處逆境，但鐘萬勰依然不忘自己承擔的核潛艇研究任務，在昏暗的小屋里依靠超強的記憶力，通過對以往研究的回憶，堅持完成了未完的工作，寫出一篇對核潛艇設計很有價值的論文——《腰鼓形殼體的穩(wěn)定性問題》。他巧妙地尋機交給了處境也不樂觀的錢令希。錢令希審閱后，想方設法寄給了核潛艇工程辦公室，鐘萬勰的這些研究成果不僅應用到我國第一艘核潛艇研制中，此后還成為我國核潛艇耐壓殼設計和計算的規(guī)范，先后獲得了全國科學大會獎和國家自然科學獎。

勇于挑戰(zhàn)，創(chuàng)見新理論走向世界

20世紀50年代，鐘萬勰給錢偉長做助手期間，對法國數(shù)學大師圣維南提出、美籍俄羅斯力學大師鐵木辛柯總結(jié)出來的彈性力學求解法產(chǎn)生了質(zhì)疑，認為這個方法在數(shù)學求解上的困難，導致它不能得到廣泛應用是一大缺陷，于是鐘萬勰冒出了要碰這個難題，解決這一缺陷的想法。一個剛20出頭的年輕人對世界級大師創(chuàng)立的經(jīng)典彈性力學理論產(chǎn)生質(zhì)疑，可謂“太歲頭上動土”。

鐘萬勰是那種認準了的事就堅定信心去干的人，從此他踏上了一條艱難且漫長的研究破解之路。他在完成好本職工作的情況下，反復閱讀了世界著名數(shù)學家赫爾曼·韋爾1939年運用數(shù)學進行動力學分析時在國際上首次建立的“辛幾何”體系，充分消化后得到啟發(fā)，開始從結(jié)構力學入手將分析動力學與分析結(jié)構力學連接起來進行研究，經(jīng)過三十多年堅持不懈的努力，克服了資料匱乏等很多困難，最終實現(xiàn)了分析動力學和分析結(jié)構力學相互貫通，力學各學科之間交叉和融合，于1993年創(chuàng)立了國際力學領域一個高效、精準、便捷的彈性力學計算新體系——“離散辛數(shù)學”體系，完美解決了經(jīng)典彈性力學理論艱澀難懂，不能廣泛應用的問題。這一年鐘萬勰當選為中國科學院院士。

鐘萬勰創(chuàng)建的“離散辛數(shù)學”體系，應用航空航天、電子通信、海上采油、核電開發(fā)、機械制造、交通運輸、土木建筑等眾多領域后，均取得了顯著經(jīng)濟效益。1995年，鐘萬勰集多年研究成果出版了《彈性力學求解新體系》一書，錢學森閱讀后特地給鐘萬勰發(fā)來賀信，信中寫道：“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！”美國工程院院士，著名航空航天學、固體力學和結(jié)構力學專家卞學鐄教授稱鐘萬勰的彈性力學新體系是世界首創(chuàng)。

1996年，鐘萬勰應邀帶著他的“離散辛數(shù)學”去力學大師鐵木辛柯執(zhí)教20多年的美國斯坦福大學力學所講學。斯坦福大學里不少鐵木辛柯的弟子都是力學界權威人物，聽了報告紛紛報以熱烈掌聲，并發(fā)出感嘆：“沒想到彈性力學還可以這樣改進！”報告會后鐘萬勰自豪地說：“外國人在這個領域做了這么多年的莊，我們中國人也該占有一席之地了！”從此鐘萬勰成為計算力學領域在國際上極有分量的代表人物。

開拓前行，屢擔重任為祖國建設增光添彩

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(fā)生了巨大變化。而這方面我國還是一片空白，為了順應時代潮流迎頭趕上，錢令希院士認為必須盡快開展研究工作。可當時大連還沒有計算機，于是1972年初他利用自己在力學界的影響力，以“開門辦學”為理由說服當時學校領導，組成了一只以鐘萬勰為首的小分隊到上海開拓我國計算力學。當時全上海僅在市計算中心有兩臺小型計算機，使用非常緊張，鐘萬勰經(jīng)過協(xié)商，上海方答應每天半夜12點前后給他們安排10到15分鐘使用時間。為了充分利用好這短暫的時間，鐘萬勰率領小分隊廢寢忘食地工作，他無論刮風下雨半夜都準時到機房排隊，甚至感冒發(fā)燒仍堅持上機編程，上海計算機中心的同志都說鐘萬勰是在“玩兒命工作”。正是憑著這樣一種精神，短短半年多時間，鐘萬勰就帶領小分隊用當時國內(nèi)很少人使用的計算機自動化語言，開發(fā)出結(jié)構分析計算程序軟件。這套軟件開發(fā)成功后，很快被各類設計單位應用到實際工作中，先后圓滿解決了遼寧體育館、重慶長江大橋等大型工程關鍵性的力學分析問題，其中上海電視發(fā)射塔的安裝就是其中成功案例之一。1972年國慶節(jié)前的一天，上海市青海路上人山人海，成千上萬的市民都來觀看電視發(fā)射塔的整體吊裝，當210米高的龐然大物穩(wěn)穩(wěn)當當一次性吊裝成功時，現(xiàn)場爆發(fā)出熱烈掌聲和歡呼聲。鐘萬勰率隊設計出的這套軟件經(jīng)過不斷完善，到20世紀80年代初，國內(nèi)幾百個關系國計民生和國防建設的大型工程都使用了它，使我國計算力學與國際水平的差距一下縮小了一大截。

20世紀80年代初，我國要在渤海建造海上石油開采平臺。當時海上平臺設計在中國還是空白，建造方向外國公司購買設計計算軟件，外方卻提出我方花錢，他們派人來設計計算。有關部門向鐘萬勰求助，鐘萬勰了解情況后，民族自尊心受到極大刺激，他說：“外國人能做到的，我們中國人也一定能做到?！彼S即帶領團隊投入工作，僅用一年多時間就完成了軟件開發(fā)，外國公司得知后十分震驚，當時國內(nèi)多家報紙都報道了這一為國爭光的事跡。

1994年，舉世矚目三峽工程開工建設，升船機工程是其中重要項目之一。施工方完成設計方案后，請鐘萬勰審查，他認真審查相關數(shù)據(jù)后直言：“這方案不行，可能出問題?！辩娙f勰認為根據(jù)這套方案，升船機提升到109米以后，結(jié)構穩(wěn)定性存在問題，長江上運行的客船，一旦傾覆后果不堪設想。他馬上寫信給三峽工程技術總負責人張光斗院士和潘家錚院士談了自己的意見，兩位院士都認可鐘萬勰的意見。不久，施工方根據(jù)鐘萬勰指出的問題拿出修改方案再請他把關，這次鐘萬勰才審查認可，升船機工程完成后一直安全運行至今。

2007年，在鐘萬勰的指導下，大連理工大學計算機軟件研發(fā)團隊經(jīng)過兩年多奮斗，將他研發(fā)的結(jié)構分析計算程序軟件拓展成工程與科學計算集成軟件平臺，這個平臺被廣泛應用到各個領域，特別是我國航天和核電領域，先后在“神舟”系列載人飛船、“天宮一號”以及很多型號航天器的設計中發(fā)揮了重要作用，解決了“華龍一號”核反應堆推力軸承計算問題。

鐘萬勰數(shù)十年磨一劍，在計算力學方面的建樹和取得的成果，得到了國內(nèi)外力學界的認可，先后當選為中國力學學會副理事長、國際計算力學協(xié)會常務理事，被公認為中國計算力學的奠基者之一。如今已87歲高齡的他，除了關注、研究國際計算力學前沿課題外，還堅持給本科生上課，帶研究生，依然不知疲憊地為中國計算力學的發(fā)展忙碌著。