故事-大连理工钱令希院士的故事 力学泰斗 桃李竞芳

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啸傲泾是一条甚至在无锡的地图上都不容易找到印记的小河流,但正如古语所言:“水不在深,有龙则灵。”啸傲泾北岸的钱氏家族在20世纪以来不到百年的时间内,培养出了6位院士。一时间,啸傲泾流域的镇子鸿声里和祖祖辈辈久居于此的钱氏一族被传为佳话。这6位院士中有两位是同出一门,其中一位便是我国著名力学家、教育家钱令希院士。

钱令希(1921.07.162009.04.20),工程力学专家,著名力学家和教育家、中国科学院资深院士,是我国计算力学工程结构优化设计的开拓者。

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大连理工钱令希院士的故事:力学泰斗 桃李竞芳

江南名门 北上大连

1948年,钱令希的一篇重要论文《悬索桥的近似分析》在美国《土木工程学报》发表,引起了全世界力学界的震动。3年后,他因这篇论文获得美国土木工程师学会结构力学的“莫采夫(Moiseff)奖”,本应赴美国领取这项至高荣誉,但他却拒绝了。

钱令希家的族谱难掩神秘色彩,据记载,其父钱伯圭是五代十国时期吴越王钱镠的第35代后裔。1916年,钱伯圭的小儿子钱令希降生在古朴的钱家大院。世代秉承书香,加之父兄的严格督学,钱令希的小学阶段轻松度过, 11岁那年,他顺利考取了江苏省省立苏州中学。但是,初到城市的新鲜,又远离家庭的严厉管教,一年后的钱令希仍然背不全26个字母,历史考试也总是不及格。此刻,出身声名赫赫鸿声里的钱令希察觉到了事情的严重性,那年暑假,他抓住了上海中法国立工学院高中部招生这次难得的机会,决定暂时避开英语这块短板,跳过初中,直接考高中。经过100多天的努力,钱令希一举考中,也重拾了信心,更坚定了潜心攻读的信念。

1936年9月,钱令希以土木工程科第一名的成绩大学毕业,并由中比“庚子赔款”公费派往比利时的布鲁塞尔自由大学留学,为期两年。少年时期成败兼具的求学经历, 促使钱令希对“基础”始终秉持重视和不断夯实的态度, 进入自由大学,他毅然放弃直接就读研究生的机会,选择了重读大学四、五年级。两年间,以优异的法文和数学功底,钱令希如饥似渴地学习土建、机械、电机等专业知识,1938年毕业时获得“最优等土木工程师”的称号。导师希望他留在比利时,许多工程与研究机构也向他抛出了橄榄枝。而此时的中国正处在抗日战争的第二年,大片国土沦陷,钱令希坚信“国家挨打,在于科学落后。爱国, 要从发展科学做起”。于是,一拿到毕业证书,钱令希就归心似箭地踏上了归国的旅途,也踏上了科学救国的热忱之路。

19381951年,钱令希先后在昆明、云南、贵阳、浙江的施工现场或大学任职,科研与教学事业如日中天。1948年,钱令希的一篇重要论文《悬索桥的近似分析》在美国《土木工程学报》发表,引起了全世界力学界的震动。3年后,他因这篇论文获得美国土木工程师学会结构力学的“莫采夫(Moiseff)奖”,本应赴美国领取这项至高荣誉,但他却拒绝了。他在给美方相关部门的回信中明确表示:“既然两国交兵,我不要这个奖。”多年后往事重提时,他只是全无悔意地一笑了之。

十余年中,钱令希始终没有离开中国南方。直到1951 年夏天,我国著名学者、教育家、大连理工大学创始人屈伯川博士专程而来,“三顾茅庐”邀请钱令希到刚成立不久的大连工学院(大连理工大学的前身,下称“大工”) 任教。这时正是钱令希在浙江大学任教的第10个年头,当时的浙江大学便有“东方剑桥”之称,活跃且浓厚的学术氛围和亲如一家的人文环境,都让钱令希自己也没想到最终会离开这里。

起初,钱令希只与屈伯川谈学术,却并不为其邀请所动。屈伯川不再“项庄舞剑,意在沛公”,而是从钱令希毕业归国的迫切,谈到投身战时交通建设的热血,再谈到拒领“莫采夫奖”时的忠诚。抽丝剥茧地一直谈到我国支援抗美援朝战争的技术相当落后,可东北空有大好的工业基础,却无专家带领众人开拓出一片发展的新天地,大连在东北的地理位置又直接决定了这座城市在抗美援朝战争中的重要地位。最后,屈伯川感慨而言:“没有国哪来的家,没有国家的安全,我们将失去一切!”这一席话,直击钱令希心底最柔软的部分,令钱家家训在他耳畔声声回荡:“利在一身勿谋也,利在天下者必谋之;利在一时固谋也,利在万世者更谋之。”

就这样,1952年1月,西子湖畔长大的钱令希带着在“大工”为祖国建设做更多科研,培养更多人才的期冀, 举家迁往大连,并在这座城市度过了余生的57年光阴。

风雨磨砺 力学之父

钱令希曾说:“以往力学都是被动地为工程实际服务,而1960年代初出现的结构优化学科使力学可以主动地参与设计。”他对这句话最好的传承就是将结构力学理论成功应用于桥梁、船舶等结构工程中的大型计算。“中国结构力学之父”的称号就是对钱令希长期致力于倡导和引领国内计算结构力学和结构优化设计的最好赞誉。

“文革”时,钱令希被扣上了“反动学术权威”的帽子,每日脖子上挂着牌子挨斗,但钱令希每次都是从容地拿着讲解棍,指着那些图片,解说自己如何“罪孽深重”。

批斗会每天都在“大工”的院子里“如火如荼”地进行着,但 “大工”后面庙岭村的贫下中农依旧每天在“大工”院内的水泥路上打麦子。当时是整个社会都在接受贫下中农再教育的时代,时任生产大队长的金孝发与钱令希并不相识,也不知道这是位名扬国内外的力学大师,他仅凭着朴素的情感,认定这个挨批斗的老师是个好人,不该遭受此罪。于是,年仅30岁的金孝发以让钱令希“继续接受批斗”为名,把他带到了庙岭村保护了起来,身份悬殊的两个人结成了忘年交。

那一年的夏天实在太燥热了,山上出现了少见的伏旱。已经知道钱令希是力学家的金孝发为了抗旱,请钱令希想个办法,提高浇灌效率的同时,提高水资源的利用率。钱令希很快设计出一个水利工程,把“大工”的生活用水引到了山上浇灌果树。引上山的水从水管喷涌而出, 最远喷灌半径能够达到四五米。就这样,污水灌溉渐渐在庙岭大队普及开来,有了源源不断的水,人们再也不用挑水上山,更重要的是即便再遇上干旱的年景,果树也能得到充分灌溉。金孝发和村民第一次见识到了科学的力量, 更是第一次对力学这个词有了具体化的理解,大家对钱令希由衷的敬佩。

1972年,在周恩来总理的指示下,中国科学院召开了力学规划设想座谈会,钱令希在会上倡导要发展“计算力学”。谈起钱令希对计算力学的钟情,还要追溯到1955年钱学森造访“大工”时对他的启发,当时钱学森就预言: “电子计算机将使科学工作从计算的困境中解放出来”, 这句话正中钱令希的下怀。虽然钱令希计算天赋极高,但有些力学问题的计算繁杂程度单靠人力根本无法解决,有了计算机,就等于给科学家找了千军万马的助手。

此时,力学发展日益滞后,心急如焚的钱令希一生中唯一一次把智慧用在了政治上。他趁着上边强调“抓革命、促生产、促工作、促战备”之际,向学校工宣队建议“开门办学”组建小分队去上海,为工农兵和社会主义服务。这支小分队由当时的青年教师钟万勰(现为中国科学院院士)领队,在钱令希“战略转移”的掩护下,到达了上海这个最适宜发展的避风港,开始了追逐世界力学发展脚步的征程。

在计算机刚刚普及的年代,工程界对于“计算力学” 这个概念的认知程度实在太过于有限,起初都不愿与小分队合作开展研究和应用工作。钱令希听闻此消息当即赶往上海,带着小分队奔赴上海工业建筑设计院和市政工程设计院。名声在外的钱令希态度极为诚恳,有条不紊地向有关领导剖析了应用计算机的优点和前景。正所谓“精诚所至,金石为开”,他的热忱打动了上海最有影响力的两所设计院,小分队就这样争取到了每天屈指可数的上机操作机会。

在有限的科研条件之下,上海小分队将计算力学的研究工作发展到了可以实际应用的阶段,一个个愈发复杂的程序被编制出来,高效而实用地解决了很多工程计算问题。其中最令人瞩目的是,钟万勰用自编的程序完成了上海电视塔的整体吊装分析。此外,小分队还协助上海市政工程设计院设计了新式水塔,用群论首次解决了水塔的系列计算问题。小分队不但帮助上海解决了大量工程问题, 还开发了名目繁多的各类专用程序,应用计算机逐渐波及全国,小分队就这样举起了中国计算力学起步的第一面大旗。

后来,钱令希鼓励回到学校的小分队继续计算力学的研究工作,并把在上海的研究成果运用到本科教学中,一批密切结合计算机应用技术的力学讲义和教科书陆续问世。

1974年,我国第一个现代化的原油输出港大连鲇鱼湾新港,主体工程的设计任务摆在了钱令希面前。为了解决资金与工期问题,他提出了建设栈桥码头的方案,绘制的桥型草图堪称力学与工程的美妙结合。但其设计的桥型在国外有数起失败案例,所以当钱令希决定采用同样的方案时反对声四起。钱令希有些想不通:无论是从力学角度还是美学角度都无可挑剔的桥型怎么就出现问题了呢? 于是他决定优化这个桥的设计结构,最终选择了“百米跨度抛物线上弦的空腹桁架全焊接钢栈桥”。在这个方案中,钱令希把结构力学发挥得淋漓尽致,并亲自跑工厂、下工地、盯施工鲇鱼湾新港海上栈桥工程仅用了不到一年就告捷完工,那是一个全长近一公里的9跨拱形钢结构长桥,飞架在大连蓝天碧海之间的气势,至今看来仍蔚为壮观。

广求俊彦 桃李芬芳

大连理工大学桥隧研发基地设计的星海湾跨海大桥和广东金马大桥,在业内赫赫有名。该基地的“桥梁与隧道技术国家地方联合工程实验室”是国家发改委批准的国家级实验室,基地的前身是大连理工大学桥梁工程研究所和大工设计院桥隧分院,在创办时,得到了钱令希的大力支持与推动。

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