遨游在力與運動的科學世界
——訪國家自然科學獎獲得者、民進會員虞吉林
暮春時節(jié),一個陽光燦爛的下午,我們來到中國科學技術大學西校區(qū),采訪了該校近代力學系教授虞吉林。他作為第三完成人的“非線性應力波傳播理論進展及應用”項目,在今年1月18日召開的國家科學技術獎勵大會上,榮獲2012年度國家自然科學獎二等獎。更令人驚奇的是,這次大會上獲得2012年度國家最高科學技術獎的鄭哲敏院士就是虞吉林的導師,虞吉林是鄭哲敏的第一個博士生。我們感嘆,師生同時獲獎,真是名師出高徒。
采訪在虞吉林平靜的敘述中展開,他的語速很快,思維敏捷,從他口中我們聽到了許多新鮮的名詞,為我們打開了一個未曾了解的科學的“窗口”,更向我們展現(xiàn)了一位從事力學研究工作30多年的科學家的人生軌跡和學術情懷。
1997年11月,虞吉林(右一)作為中國科大代表團成員訪問俄羅斯,在圣彼得堡技術大學與校方會談。
興趣引領求學路
虞吉林1946年9月出生于浙江慈溪伏龍山下,與清末民初中國知名企業(yè)家和社會活動家虞洽卿為同族。虞吉林的父親是上海一個私營紡織廠的會計,由于受父親的影響,耳濡目染,他從小對數(shù)學非常感興趣。上中學時,他的數(shù)學成績非常好。當時是五年一貫制的學制,他在中三年級就獲得全市數(shù)學競賽第二名,中五年級又獲得市數(shù)學競賽第五名?!拔揖妥x的上海格致中學的數(shù)學在當?shù)睾苡忻袑W畢業(yè)時,數(shù)學老師把國際數(shù)學大師、當時任中國科學技術大學副校長兼數(shù)學系主任的華羅庚教授請到學校作報告,把獲獎學生介紹給他。”虞吉林一臉神往,仿佛得到華羅庚關注的事就在眼前。華羅庚非常愛惜人才,他希望獲獎學生報考中國科技大學,為科大輸送新鮮的血液,培養(yǎng)更多的高端人才。那時中國科技大學的校址還在北京。
虞吉林的興趣不僅在數(shù)學,他的動手能力非常強,中學時他酷愛航空模型的制作,是區(qū)少年宮航模隊的骨干成員,曾參加全國性的比賽,并獲得好成績,所以他對力學更有興趣。他在高考填報志愿時,第一志愿填報的不是數(shù)學專業(yè)而是力學專業(yè),后來被中國科學技術大學力學專業(yè)錄取。從此,虞吉林的人生掀開了新的一頁。
進入大學校園,他如饑似渴地吸取知識的瓊漿,在力學的神奇世界遨游。力學是研究物質機械運動的科學,有很多分支學科,“那時候感覺知識明顯不夠用”,虞吉林對刻苦學習的大學時代深有感觸。他的主攻方向是爆炸力學,實驗室是他的第二宿舍。1967年,虞吉林以優(yōu)異的成績從中國科學技術大學近代力學系本科畢業(yè)。
“現(xiàn)在的教育似乎走入了一個怪圈”,面對現(xiàn)實虞吉林感嘆,“為了應付升學考試,學校和教師盲目地給學生施加壓力,使學生陷入了書山題海中,特別是中學生睡眠嚴重不足”。從小學到大學,虞吉林勤于動手動腦,學習興趣濃厚,從來不缺乏學習主觀能動性,根本不需要開夜車,搞題海戰(zhàn)術,求學之路一帆風順。
2004年7月,虞吉林到英國劍橋大學參加第五屆沖擊工程國際研討會(ISIE5)時在國王學院前留影
十年磨一劍
本科畢業(yè)時正值文化大革命,虞吉林于1968年9月到了遼寧省東溝縣沈陽軍區(qū)1452部隊農(nóng)場學生連勞動鍛煉,插秧種田,風里來雨里去,這一干就是一年多。1970年初,他被分配到湖南臨湘桃林鉛鋅礦當了一名運工,從此日夜與礦石為伍,從事著繁重的體力勞動。
已經(jīng)融入工人群體的虞吉林毫不氣餒,他把這種辛苦的勞作當作一種磨練,并盡可能在工作中運用自己所掌握的知識。由于礦區(qū)環(huán)境惡劣,電器設備容易損壞,礦區(qū)電工班卻缺乏維修技術,不能修理。當時市場上無論是新設備還是配件都很匱乏,眼看就要影響生產(chǎn)。工友們得知虞吉林組裝過收音機,知道他懂電,就推薦他去修理電器。于是,虞吉林被調(diào)到電工班當了一名電工,他盡全力想辦法,發(fā)揮才智,成功解決了許多技術難題。
后來虞吉林又擔任采礦場電氣技術員,負責主副井電力運轉。礦區(qū)每隔數(shù)月要進行深孔大爆破,每次爆破數(shù)十萬噸礦石。由于裝藥量大,井下現(xiàn)有供電設備無法滿足大爆破電源要求,每次作業(yè)都要從地面臨時調(diào)運更大容量的變壓器和大量電纜,電氣準備工作量巨大。虞吉林通過多次電雷管網(wǎng)絡試驗,發(fā)現(xiàn)其主要原因是電雷管起爆時間極短,用交流供電時設計電流需為額定起爆電流的數(shù)倍。他通過不懈努力,找到了解決辦法,通過一個整流裝置,將交流供電改為直流供電,并改進了大爆破供電網(wǎng)絡設計方法。從此,每次大爆破只需利用井下原有的供電設備,電氣準備工作量大大減少,并縮短了大爆破的停產(chǎn)準備時間。這一成果當時在國內(nèi)學術刊物上發(fā)表,并得到廣泛推廣。“礦山人員不懂的他都懂”,這是工友們心目中的虞吉林,也是對他的贊揚。由于虞吉林解決了礦區(qū)諸多難題,沒多長時間就給他落實政策,把他調(diào)到礦山科研室當技術員,負責選礦廠的自動化。他在這個礦山一直工作到1978年考取中國科學技術大學研究生。
回想這10年的經(jīng)歷,虞吉林唏噓不已,期間還有兩次遇險,最終化險為夷。十年磨一劍。對虞吉林來說,艱難困苦是一筆難得的財富,這10年,不僅豐富了他的人生閱歷,磨練了他堅強的意志,更奠定了他日后邁向學術殿堂的堅實的實踐基礎。
面向世界的學術情懷
1978年,全國恢復研究生招生培養(yǎng)工作,虞吉林成功考取了中國科學技術大學朱兆祥教授的研究生,1982年獲得爆炸力學碩士學位。后又師從鄭哲敏院士,1985年獲得固體力學博士學位。
在攻讀碩士學位期間,虞吉林發(fā)現(xiàn)國際權威學者提出的高階弱間斷彈塑性邊界的公式有誤,在老師的鼓勵下,他找到了正確的解答,首次確定了加載—卸載邊界在各種條件下的傳播規(guī)律,為卸載失效分析建立了理論基礎。國際非線性應力波理論權威、《應用力學評論》副主編、美籍華人丁啟財稱這一成果“是一個了不起的結果”,這也是虞吉林在國家自然科學獎二等獎中的主要貢獻之一。
就在虞吉林博士畢業(yè)那年,英國女皇伊麗莎白二世訪問我國,給我國提供100個獎學金名額,到英國留學一年。當時,虞吉林早已通過語言關,成功申請到第一年25個名額中的一個,并于1987年4月赴英國利物浦大學從事結構沖擊領域的合作研究。這期間,已是副教授的虞吉林又申請了德國洪堡基金,于1988年9月到德國波鴻魯爾大學從事彈塑性動態(tài)斷裂領域的合作研究。世界結構沖擊力學的著名權威、利物浦大學的諾 曼·瓊斯(Norman?Jones)教授對虞吉林的能力和學識十分贊賞,期滿時對他再三挽留。1994年年底,虞吉林再次獲得英國皇家學會基金資助,作為訪問教授赴利物浦,繼續(xù)第一次未完成的研究工作。1998年6月到9月,他又作為客座教授到巴西圣保羅大學從事合作研究;1999年5月到7月,作為客座教授到日本東京理科大學講學。
長期的學術研究和經(jīng)常性的國際交流與合作,使虞吉林始終站在國際學術前沿,具有了寬闊的視野和長遠的眼光,因而深受學校器重。2000年,蘇州市政府向中國科學技術大學提出,在蘇州合作建立一個集現(xiàn)代科研、人才培養(yǎng)、成果孵化等功能為一體的高等科研教育機構——中國科學技術大學蘇州研究院。經(jīng)學校研究,由時任研究生院常務副院長的虞吉林擔任籌建領導小組成員和籌建工作組組長,代表學校與蘇州市政府聯(lián)系,落實各項工作。從協(xié)議起草、籌建方案到章程計劃,從基建規(guī)劃、設計方案到實驗室建設和人才引進,無不凝聚著虞吉林的心血。多少個日日夜夜,多少次坐夜車往返合肥到蘇州,虞吉林嘔心瀝血,殫精竭慮,力求合作雙方都滿意。
2003年,蘇州研究院終于建成投入使用,但虞吉林仍要為之奔波,每個星期要抽3天時間到蘇州研究院上班,處理行政管理事務,事無巨細,事必躬親,絕不容忍出半點差錯。虞吉林主持蘇州研究院的工作一直到2007年,這期間研究院培養(yǎng)了大批軟件工程碩士,開展了很多研究工作,還與香港城市大學聯(lián)合培養(yǎng)了數(shù)百名博士生。蘇州研究院的成功創(chuàng)建和順利運轉并走向正軌,這是虞吉林為中國科學技術大學作出的特殊貢獻。
虞吉林迄今已在國內(nèi)外主要學術刊物發(fā)表論文160余篇,現(xiàn)為《爆炸與沖擊》、《力學進展》編委會委員,同時擔任30多家國內(nèi)國際刊物的審稿人。他的學術成果已從國內(nèi)走向了世界。
不懈追求攀高峰
虞吉林的教學科研和行政管理能力都很強,曾先后擔任中國科學技術大學力學系副主任、主任、研究生院常務副院長、中國科學院材料力學行為和設計重點實驗室主任等職,并擔任中國力學學會常務理事、爆炸力學專業(yè)委員會主任等十幾種學術職務,還曾擔任民進安徽省委副主委、民進中央委員、安徽省政協(xié)常委,現(xiàn)在是中國科學技術大學二級教授、博士生導師。雖然他一直擔任行政職務并忙于行政管理事務,還要從事民主黨派工作和政協(xié)工作,事務繁忙,但這并不影響他從事沖擊動力學、材料動力學行為和材料設計等領域的科研和教學工作。
多年來,他為研究生和本科生講授“應用數(shù)學”、“結構沖擊動力學”、“材料和結構的動態(tài)失效”、“高等實驗工程力學”、“應力波基礎”等課程,培養(yǎng)和指導了20多名博士、碩士研究生。
他承擔和完成國家自然科學基金重大研究計劃重點支持項目、重點基金項目和面上項目、國家973計劃項目、中國科學院基礎研究重大項目等多項科研項目,目前負責國家自然科學基金重大研究計劃“近空間飛行器的關鍵基礎科學問題”重點支持項目“輕質泡沫金屬復合結構的承載、吸能與隔熱性能和多功能優(yōu)化”。說到泡沫金屬,虞吉林從辦公桌上拿了幾塊給我們看,這些泡沫金屬有鋁的、銅的、鎳的,有各種各樣的顏色,形狀有塊狀的、圓柱形的、長方形的,每一塊的顏色都不一樣。我拿了一塊在手上掂了掂,很輕,像一塊硬紙板的分量。就是這樣輕飄飄的一塊泡沫金屬,虞吉林介紹說,神五返回艙降落地面時把它作為防護材料,可以吸收撞擊能量,最大程度地避免宇航員受傷,這種材料還可以用到其他方面,應用前景廣闊。
虞吉林從1993年起享受國務院特殊津貼。他的科研成果“彈塑性波的理論和應用研究”,1986年獲中國科學院科技進步二等獎;“固體中非線性彈塑性加—卸載波和粘彈性波的傳播”,2006年獲教育部高等學??茖W技術獎自然科學一等獎;“非線性應力波傳播理論進展及應用”,剛獲得2012年度國家自然科學獎二等獎。多年來,國家自然科學獎一等獎經(jīng)??杖?,去年也是空缺,二等獎就是2012年度國家自然科學的最高獎項。
采訪過程中,虞吉林一再強調(diào),做人要懂得感恩,要感謝國家的培養(yǎng),感謝學校的領導和老師,特別是他的導師朱兆祥教授和鄭哲敏院士,如果不是他們的諄諄教導和悉心培養(yǎng)就沒有他今天的成就。他還特別感激他的夫人,說夫人對他的支持很大,當年她舍棄了上海優(yōu)厚的工作條件和舒適的生活環(huán)境跟隨他來到合肥,相濡以沫直到今天。
采訪結束時,我們發(fā)現(xiàn)虞吉林的電腦桌面背景是一幅世界地圖,顯得與眾不同,他的辦公室雖小,關注的卻是整個世界。他的話語體系是世界性的,他時刻想著與世界對話,也許這就是他研究力學的“著力點”。
(責任編輯:趙天雪)