鐘萬(wàn)勰（右一）在跟學(xué)生討論。 　　大連理工大學(xué)供圖

中年時(shí)的鐘萬(wàn)勰。 　　大連理工大學(xué)供圖

　　人物小傳

　　鐘萬(wàn)勰，1934年生于上海，工程力學(xué)與計(jì)算力學(xué)專(zhuān)家，中國(guó)計(jì)算力學(xué)發(fā)展的奠基人之一。1993年當(dāng)選中國(guó)科學(xué)院院士。首創(chuàng)“離散辛數(shù)學(xué)”方法，研究提出精細(xì)積分法、計(jì)算結(jié)構(gòu)力學(xué)與最優(yōu)控制的模擬關(guān)系、參變量變分原理等。曾獲國(guó)際計(jì)算與實(shí)驗(yàn)科學(xué)工程大會(huì)（ICCES）終身成就獎(jiǎng)，國(guó)家自然科學(xué)獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)、何梁何利科學(xué)與技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)、遼寧省自然科學(xué)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)，全國(guó)模范教師稱(chēng)號(hào)。

　　上課鈴聲響起，大連理工大學(xué)第一教學(xué)館115教室，一位白發(fā)老者站起身來(lái)，將隨身的拐杖放在一旁，一手撐著講桌，一手握著翻頁(yè)筆，聲音洪亮、精神飽滿(mǎn)。

　　這是一堂運(yùn)載工程與力學(xué)學(xué)部的研究生課程，學(xué)生們認(rèn)真地聽(tīng)著眼前這位89歲老院士的講解?！靶痢?，是很多力學(xué)問(wèn)題基本方程的數(shù)學(xué)性質(zhì)，求解時(shí)，保持方程的“辛”結(jié)構(gòu)，可以穩(wěn)定控制偏差。由鐘萬(wàn)勰開(kāi)創(chuàng)的“離散辛數(shù)學(xué)”，讓“辛”從晦澀難懂的數(shù)學(xué)領(lǐng)域走入了應(yīng)用力學(xué)的實(shí)踐場(chǎng)景。

　　從發(fā)展中國(guó)的計(jì)算力學(xué)，到開(kāi)創(chuàng)“離散辛數(shù)學(xué)”，再到講授相關(guān)知識(shí)體系，鐘萬(wàn)勰畢生的學(xué)術(shù)追求，就是要為我國(guó)的數(shù)學(xué)研究爭(zhēng)得一席之地。

　　將算法語(yǔ)言轉(zhuǎn)化為力學(xué)語(yǔ)言，開(kāi)發(fā)結(jié)構(gòu)分析計(jì)算程序，解決工程技術(shù)難題

　　1934年，鐘萬(wàn)勰出生于上海，父親鐘兆琳是我國(guó)電機(jī)學(xué)的奠基人之一，從小開(kāi)始，鐘萬(wàn)勰就深受家庭氛圍影響。

　　1952年，鐘萬(wàn)勰考入同濟(jì)大學(xué)橋梁與隧道工程專(zhuān)業(yè)，大學(xué)期間，他自學(xué)了《柯氏微積分學(xué)》、柯朗—希爾伯特《數(shù)學(xué)物理方法》、斯米爾諾夫《高等數(shù)學(xué)教程》。畢業(yè)前夕，他撰寫(xiě)的論文《彈性力學(xué)中的接觸問(wèn)題》被校長(zhǎng)李國(guó)豪看中，推薦給中國(guó)力學(xué)學(xué)會(huì)。時(shí)任中國(guó)科學(xué)院力學(xué)所副所長(zhǎng)錢(qián)偉長(zhǎng)看后，請(qǐng)他給自己做助教。1959年，時(shí)任所長(zhǎng)錢(qián)學(xué)森派鐘萬(wàn)勰到中國(guó)科技大學(xué)擔(dān)任理論力學(xué)課程的主講教師。1962年，鐘萬(wàn)勰來(lái)到了大連工學(xué)院（大連理工大學(xué)前身）。

　　20世紀(jì)70年代初，由于電子計(jì)算機(jī)的應(yīng)用，國(guó)際上力學(xué)研究和應(yīng)用發(fā)生了巨大變化，但我國(guó)在計(jì)算力學(xué)領(lǐng)域研究還是一片空白。時(shí)任中科院學(xué)部委員、大連工學(xué)院數(shù)理力學(xué)系教授的錢(qián)令希派出以鐘萬(wàn)勰為骨干的團(tuán)隊(duì)，研發(fā)推廣土木結(jié)構(gòu)計(jì)算分析程序。這類(lèi)程序設(shè)計(jì)，計(jì)算量巨大，以前都是手工計(jì)算，耗時(shí)長(zhǎng)。如何將計(jì)算機(jī)算法語(yǔ)言應(yīng)用到力學(xué)分析上，國(guó)內(nèi)幾乎沒(méi)有資料可查。

　　當(dāng)時(shí)，全上海僅有兩臺(tái)小型計(jì)算機(jī)可用，鐘萬(wàn)勰只在每天晚上12點(diǎn)左右有10到15分鐘的上機(jī)時(shí)間；為了準(zhǔn)備存儲(chǔ)用的紙帶，需要在清晨6點(diǎn)前去“搶占”為數(shù)很少的穿孔機(jī)。就這樣從頭開(kāi)始、廢寢忘食，鐘萬(wàn)勰將算法語(yǔ)言一點(diǎn)點(diǎn)轉(zhuǎn)化為力學(xué)語(yǔ)言，開(kāi)發(fā)出結(jié)構(gòu)分析計(jì)算程序軟件，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白。

　　兩臺(tái)計(jì)算機(jī)內(nèi)存非常小，為了解決大量的計(jì)算問(wèn)題，鐘萬(wàn)勰又將數(shù)學(xué)中的“群論”與結(jié)構(gòu)力學(xué)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了“小馬拉大車(chē)”的效果。大連交通大學(xué)退休教授吳昌華回憶：“我用鐘萬(wàn)勰結(jié)構(gòu)分析程序算齒輪，14個(gè)齒，28個(gè)對(duì)稱(chēng)軸，按照群論理論，只要對(duì)二十八分之一的面積或者體積進(jìn)行劃分、求解，問(wèn)題就全部解決了，效率太高了?！?/p>

　　1983年，錢(qián)令希讓鐘萬(wàn)勰帶隊(duì)，在渤海石油開(kāi)發(fā)方面開(kāi)發(fā)屬于中國(guó)自己的通用分析程序。鐘萬(wàn)勰帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)僅用一年半時(shí)間，就做出了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算程序?！拔覀兊念^腦不比別人差，中國(guó)人挺直腰板自己干，一定行！”鐘萬(wàn)勰說(shuō)。    

　　到20世紀(jì)80年代初，國(guó)內(nèi)已經(jīng)有幾千個(gè)工程使用了鐘萬(wàn)勰開(kāi)發(fā)的軟件，解決了大量工程中的技術(shù)難題，我國(guó)在計(jì)算力學(xué)領(lǐng)域與國(guó)際的差距逐漸縮小。

　　創(chuàng)建“離散辛數(shù)學(xué)”，讓傳統(tǒng)“辛”體系擺脫局限性，適應(yīng)信息化數(shù)字化需要

　　1996年，鐘萬(wàn)勰到國(guó)外講學(xué)，他講的“離散辛數(shù)學(xué)”，是對(duì)彈性力學(xué)求解“半逆法”的挑戰(zhàn)，贏得了現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)久不息的掌聲。有專(zhuān)家感嘆：“彈性力學(xué)還可以這樣改進(jìn)！”

　　“辛”，代表了動(dòng)力學(xué)能量傳遞過(guò)程中狀態(tài)兩端的一種對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)，稱(chēng)為變分法和傳遞辛矩陣，動(dòng)力學(xué)要求，能量從初始產(chǎn)生到完成傳遞，辛矩陣要達(dá)到能量守恒，這是控制學(xué)中最基本的問(wèn)題。所謂“保辛”，就是系統(tǒng)的守恒?！鞍肽娣ā痹跀?shù)學(xué)求解上有一定成分的“湊”和“猜”，導(dǎo)致該理論一直不能被廣泛應(yīng)用。

　　“這個(gè)難題，我也來(lái)碰一碰。”20世紀(jì)50年代，鐘萬(wàn)勰就對(duì)“半逆法”產(chǎn)生了質(zhì)疑。在之后的近40年時(shí)間里，鐘萬(wàn)勰先后創(chuàng)立了“群論在結(jié)構(gòu)力學(xué)中的應(yīng)用”“極限分析中新上、下限定理”“參變量變分原理”“精細(xì)積分法”等獨(dú)樹(shù)一幟的計(jì)算力學(xué)理論與方法。他在分析動(dòng)力學(xué)“辛”體系的基礎(chǔ)上，從結(jié)構(gòu)力學(xué)入手，引入狀態(tài)向量的描述，進(jìn)行區(qū)段離散分析，打通了分析動(dòng)力學(xué)與分析結(jié)構(gòu)力學(xué)之間的隔閡，實(shí)現(xiàn)數(shù)值計(jì)算。

　　1993年，《計(jì)算結(jié)構(gòu)力學(xué)與最優(yōu)控制》出版；1995年，《彈性力學(xué)求解新體系》出版——這是鐘萬(wàn)勰一生40余部著作中最有分量的兩部。鐘萬(wàn)勰創(chuàng)建的“離散辛數(shù)學(xué)”，讓傳統(tǒng)“辛”體系擺脫了高深難懂、脫離工程實(shí)際的局限性，適應(yīng)了信息化、數(shù)字化的時(shí)代需要。

　　“中國(guó)古代傳統(tǒng)數(shù)學(xué)稱(chēng)為算術(shù)，講究應(yīng)用，是要實(shí)實(shí)在在地算出數(shù)值來(lái)的。”鐘萬(wàn)勰驕傲地說(shuō)，“當(dāng)代的中國(guó)數(shù)學(xué)應(yīng)該在國(guó)際學(xué)術(shù)界占有一席之地了！”

　　多年堅(jiān)持授課，引導(dǎo)學(xué)生將科研目標(biāo)瞄準(zhǔn)解決實(shí)際問(wèn)題

　　見(jiàn)到鐘萬(wàn)勰時(shí)，他正在為剛出版的《辛數(shù)學(xué)及其工程應(yīng)用》一書(shū)進(jìn)行補(bǔ)充、修訂。一個(gè)10平方米左右的房間里，寫(xiě)字臺(tái)離床鋪很近，他說(shuō)，這是為了便于工作起居?！艾F(xiàn)在這本是研究生教材，我想再刪減、補(bǔ)充一些內(nèi)容，再出一本本科生教材?！辩娙f(wàn)勰摘下眼鏡，揉了揉雙眼說(shuō)。

　　鐘萬(wàn)勰一直堅(jiān)持為高年級(jí)本科生和研究生上課。一節(jié)課90分鐘，每次上課前，他都吃得很少?！拔咐餂](méi)負(fù)擔(dān)，好講課?！蓖饶_不便，他就自帶個(gè)“小墩子”，累了就坐下講課。

　　“上課是為了保持研究狀態(tài)，也希望能引導(dǎo)更多學(xué)生研究‘辛’的問(wèn)題。”鐘萬(wàn)勰說(shuō)。

　　鐘萬(wàn)勰潛心于理論研究，同時(shí)也關(guān)注如何將自己的研究與傳統(tǒng)文化結(jié)合起來(lái)。近年來(lái)，他把“辛”體系按照祖沖之方法論進(jìn)行歸結(jié)，提煉中國(guó)古代數(shù)學(xué)，求解現(xiàn)代力學(xué)問(wèn)題?！白鏇_之計(jì)算圓周率的思路是割圓法，可推測(cè)為：平面上兩點(diǎn)之間連接的短程線(xiàn)是直線(xiàn)，而約束只要在離散格點(diǎn)處滿(mǎn)足即可。當(dāng)前已經(jīng)處于計(jì)算機(jī)、信息時(shí)代，看起來(lái)非常精美的圖像，其實(shí)全是離散數(shù)值表達(dá)的，中國(guó)的算術(shù)傳統(tǒng)優(yōu)勢(shì)在其中體現(xiàn)出來(lái)了?！辩娙f(wàn)勰說(shuō)。

　　即使他的結(jié)構(gòu)計(jì)算理論已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于航空航天、土木建筑等許多領(lǐng)域，鐘萬(wàn)勰仍覺(jué)得有遺憾：“當(dāng)年我就沒(méi)能把握住在高層建筑和內(nèi)燃機(jī)設(shè)計(jì)方面的兩次機(jī)會(huì)，還是推廣應(yīng)用做得不夠好?！?/p>

　　“我們研究數(shù)學(xué)是為了應(yīng)用，”鐘萬(wàn)勰常教導(dǎo)學(xué)生要把論文寫(xiě)在祖國(guó)的大地上，“一定要把目標(biāo)瞄準(zhǔn)解決國(guó)計(jì)民生的實(shí)際問(wèn)題！”

　　■記者手記

　　傳承開(kāi)拓  自主創(chuàng)新

　　在鐘萬(wàn)勰身上，記者看到了一種傳承與開(kāi)拓兼具的精神。正如他自己所說(shuō)，“我們既要對(duì)得起我國(guó)悠久的歷史和文化，還要對(duì)得起國(guó)家發(fā)展的時(shí)代機(jī)遇?！?/p>

　　科學(xué)研究，脫離了傳承則無(wú)根，缺乏了開(kāi)拓則無(wú)發(fā)展。鐘萬(wàn)勰的科研成就是在潛心研究、廣泛涉獵之后的集大成，也是面向世界科技前沿、面向國(guó)家重大需求的新突破。以歷史眼光看自主創(chuàng)新，曾經(jīng)的經(jīng)典理論既推動(dòng)了現(xiàn)代化發(fā)展，也會(huì)在新的時(shí)代背景下表現(xiàn)出歷史局限性；時(shí)代的發(fā)展提供了新的機(jī)遇。認(rèn)清這個(gè)規(guī)律，科研工作者才能更加自信地繼承發(fā)揚(yáng)中國(guó)優(yōu)秀傳統(tǒng)，走獨(dú)立自主的創(chuàng)新道路，搶抓全球科技競(jìng)爭(zhēng)的先機(jī)。

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