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永怀初心重践行 立德树人报国情

——记中国科学院院士、大连理工大学教授钟万勰

发布时间:2019-07-18 来源:

半个世纪以来,钟万勰从来都是以一名闯将的姿态,冲锋在科学发展的最前沿,为我国计算力学事业贡献汗水和智慧。他永远超越的创新精神和挑战权威的突破勇气令人敬佩,他的民族气节和治学精神成为广大科技工作者学习的楷模,他的育人精神和师者风范为大学的使命注入了鲜亮底色。——题记

他始终秉承寓教育于日常的育人理念,几十年如一日辛勤耕耘于教书育人第一线,带领着学生们徜徉在力学的奇妙世界里,尽情地享受着“辛”之美。他便是我国计算力学界泰斗、大连理工大学的钟万勰院士。虽然已85岁高龄,每学期他仍然在为高年级本科生或研究生上课。

问及何以能在耄耋之年继续矢志不渝、顽强求索,钟万勰回答说:“面向国际科学技术前沿,面向国家重大需求,面向高水平人才培养,让更多的学生理会‘辛’体系的妙处,与‘辛’结缘”。

面向世界科技前沿,挑战“辛几何”创建“辛代数”

“中行独复,以从道也”。从小目睹了日本侵略者对中国人民的生灵涂炭,在父亲钟兆琳、我国电机和电气工程的先驱和奠基者,不做亡国奴、不畏强权的影响下,这位世纪老人,具有强烈的民族气节和爱国情怀,他从不拘泥于“洋人”,总是以挑战“洋人”的精神,奋力在攀登科学的崎岖路上,振臂高呼:崛起、创新、闯出一番事业来。

“别熊,要给中国数学争一席之地”,强调“关键要走对路子”,“思路一改,境界大开!”钟万勰用矢志一生的奋斗,探索着求新之路,在计算结构力学与最优控制交叉学科上取得了丰硕成果。

20世纪70年代初,由于电子计算机的应用,国际上力学研究和应用发生了巨大变化。而我国学术界则几乎停滞不前,令一些有识之士焦虑不已。钟万勰通过阅读外文资料,已初步掌握了计算机的性能和应用方法。但当时,大连还没有可用的计算机。

纵有疾风起,人生不言弃。为了打开局面,在钱令希院士的帮助下,钟万勰带领一支小分队到上海去开拓。那里的条件很艰苦,全上海仅在市计算中心有两台小型计算机可用,每天只在半夜12点前后给他们安排10~15分钟的上机时间;而且,为了准备纸带,还得在清晨6点以前去“占领”为数很少的穿孔机。即便如此,钟万勰已经感到十分满足。

他率领小分队废寝忘食地工作,生病发高烧也来上机。为了赶任务,经常连轴转,几天几夜得不到好好休息。功夫不负有心人,在短短一年多的时间内,钟万勰等人大展才华,用当时国内很少人应用的计算机自动化语言,编制出了从平面框架、空间网架、薄壁杆件到升板结构、国家水塔标准图系列中的三维力学分析等多种程序,使我国在计算力学领域与国际水平的巨大差距,一下子缩短了许多。

他们编制的程序很快被上海市政工程设计院、船舶设计总院、华东建筑设计院等设计单位应用,上海电视塔、辽宁与上海的体育馆、上海卫星地面站的大型天线和重庆长江大桥等关键性的力学分析,也都借助他们的软件得到了圆满的解决。这以后,他更以非凡的勇气和魄力组织开发大型复杂结构的多层子结构三维分析集成系统。仅用一年多的时间就基本调通了这一名为JIGFEX的高水平大型软件系统,为我国的经济建设发挥了十分重大的作用。

马克思说:“科学没有平坦的大道,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。”

钟万勰最珍视的书签上写的就是这句名言。

“辛”是1939年普林斯顿大学数学家赫尔曼·韦尔在运用数学进行动力学分析时,在国际上首次建立的“辛几何”体系。

而钟万勰挑战这个盛行西方半个世纪的“辛几何”而创建的“辛代数”体系。较“辛几何”而言,“辛代数”体系反其道而行之,摆脱了高深难懂、脱离工程实际的局限性,并且将分析动力学与分析结构力学连接起来,创造了国际力学领域一个崭新的标志性成果。

不仅如此,钟万勰在上世纪60年代,在“牛棚里”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。

1978年,全国科学大会在北京隆重举行。在大连工学院(现大连理工大学)受到大会嘉奖的4项力学成果中,钟万勰在其中3项发挥了重要作用。同年,他被首批由讲师破格提升为教授。其后,他又多次获得国家自然科学奖和多项部委级科技进步奖。1984年,中国计算力学协会正式成立,钟万勰被推举为该协会的首任主任委员。1986年,他率团出席了世界计算力学协会成立大会,并被推举为该协会执委会的11位常务执行委员之一至今。

面向国家重大需求,勇担振兴民族之责任

钱学森曾致信钟万勰创建的“辛”体系:“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!”

这也是钟万勰为何不辞辛苦传授“辛”体系的深刻用意。为此,钟万勰不仅在大连理工大学,还在北大、中科大、哈工大、上海交大等大学都作过系列讲座。

近年来,钟万勰把“辛”体系按照祖冲之方法论进行归结,找寻中华民族科学之“根”。“教书育人”“课程思政”被融入他教学科研的每项工作中。研究生牛勇说:“钟院士上课经常强调中国文化,对我影响非常大。”

“我讲的课总是扣住我们国家的需要,研究数学是为了应用,不是玩数学,没有应用,我们做它干什么?不懂就要去探索,我讲的只是基础,不能包打天下。”钟万勰说。

让计算力学这一应用基础学科服务国家重大需求,发挥创新引领作用,是钟万勰一生秉持的信念。上世纪70年代,大连理工大学计算力学在服务国民经济发展中率先在国内突起,在国际上产生重要影响,而钟万勰就是这支队伍中冲锋陷阵的闯将。

科学研究要有道路自信、理论自信、体系自信,自信的底气来自科学研究要适应时代发展,“不是看谁先发明的,故步自封,没有超越不行”。钟万勰讲授自己学术体系的创建过程,以此教诲学生创新的重要性。

20世纪90年代以来,钟万勰深入地分析了现代控制论的基本方程与求解方法,将最优控制理论、哈密顿数学理论引入到弹性力学,开创“辛”数学方法在工程力学中的应用;将结构力学中的混合能变分原理和子结构凝聚算法移植到最优控制,形成了黎卡提方程的精细积分法,获得计算机上的精确解。这是一个精度高、稳定性好的算法,解决了现代控制论中的关键性难点。精细积分方法现已被扩展到广泛的工程和科学领域。

传统“辛”体系与计算科学融合不足,而钟万勰的“辛”体系在“离散分析”基础上,又经过4年研究,成功引入数值计算,这样分析动力学、分析结构力学经“离散”分析,便可进行数值计算。钟万勰还率团队对这一理论体系设计了系统软件,理论成果得以应用,适应了信息化、数字化时代需要。

而且,钟万勰的“最优控制理论”,对机器人快速机动操作,制导武器的精确打击和拦截,卫星编队队形的重构以及飞机起飞、降落阶段的姿态调整等,都在发挥重要作用。

面向高水平人才培养,毕生践行育人目标

在学生眼中,钟万勰有儒雅气质、广大胸怀。数十年过去了,他培养学生百余人,有的留在大连理工大学,也有的在祖国的大江南北为国效力。无论身在哪里,他们都不会忘了东山红楼里那间不起眼的办公室,都会想起导师钟万勰在那里给他们讲过的理论和推倒演算。

如今,这位85岁的老人每学期仍然在为高年级本科生或研究生上课,一周两次,雷打不动,风雨兼程。

“每周两次课,您累不累?”“怎么不累,这是个力气活。”85岁的老人每次上课前都少吃饭,他说:“少吃,胃里没负担,保持力气。”

从家到办公室,虽然道儿不远,可老先生要歇两回,一次吃药,治心脏病的药;一次休息。他还有糖尿病、皮肤病。

“您完全可以不上课呀?”钟万勰连用三个“不”,态度坚定地说:“不敢轻视它,只要身体允许就坚持。上课是热身,使我始终处于研究状态,同时也带年轻教师。”

教书育人,教的是知识,培育的是心灵。

弟子吴承伟教授至今仍记得十几年前他在窗下看到钟万勰身居45平米小屋,大夏天光着膀子在计算机旁工作的感人一幕,他说:“那一刻,让我对钟先生肃然起敬。”

钟万勰讲授的课程是“经典力学‘辛’讲”,他亲自编写教材,免费发放给学生。虽然腿脚不便,但不麻烦别人,自带个“小墩子”,放在讲台旁,方便上下。只是去年冬天做了心脏手术后,原来的“小墩子”迈不上去,学部两位年轻老师利用周末时间动手另做了一个踏台。这是传承的力量。

凡是听过他课的学生都有个共同感受,就是老先生的民族气节、传统文化底蕴从讲课中自然地流露出来,“不要小看给学生上课,我还要把教材再修改,把祖冲之越加突出写在前边。”近年来,钟万勰把“辛”体系按照祖冲之方法论进行归结,找寻中华民族科学之“根”,扬中国人志气。可以说“教书育人”“课程思政”在老先生这里发自肺腑,真情实感融入他教学科研的每项工作中。

老先生用自己不断超越、不懈求“新”的一生对学生说:“行成于思,毁于随。”“总随别人走,能随出原创成果吗?原创是闯出来、不是随出来的。”“有人说我的‘最优控制’和洋人不一样,我干嘛和洋人一样,我做出来的就好使,你做不过我!”支撑钟万勰一生敢闯敢拼的是他不拘泥于“洋人”、骨子里那股傲气和勇气。“不要迷信洋人,洋人也有误区,我们要搞出自己的东西来”“闯出特色思路”;这些话语穿插进他讲课中、与学生的交流中;“中行独复,以从道也”,总是放在他出版的书籍以及给学生编写的教材的封面上。

教育家雅斯贝尔斯说得没错:“真正的教育,是用一棵树去摇动另一棵树,用一朵云去推动另一朵云,用一个灵魂去唤醒另一个灵魂。”

研究生肖文灵说:“我以前认为‘辛’是计算机方面的,但我现在明白,应该怎么样使之跟力学相结合,钟院士给我们指出了大方向,怎么走前面的路,很受启发。”

钟万勰数十年如一日的勤奋换来的是一连串闪光的记录。他是中国科学院院士,工程力学与计算力学专家,中国计算力学发展的奠基人之一,英国威尔士卡迪夫大学、香港大学名誉教授,先后获1998年国际计算力学协会FELLOW奖、2001年何梁何利科技进步奖和全国模范教师称号、2009年辽宁省自然科学一等奖、2010年国家自然科学二等奖,以及2011年ICCES终身成就奖等。

“我虽然老了,但新课题我都愿意做,机会来了,就得抓住!”钟万勰斗志不减。



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