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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

發(fā)布時間:2013-06-21  來源:民進安徽省委

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  暮春時節(jié),一個陽光燦爛的下午,我們來到中國科學技術(shù)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(shù)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(shù)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(shù)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(shù)大學與校方會談。

興趣引領(lǐng)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?,中學畢業(yè)時,數(shù)學老師把國際數(shù)學大師、當時任中國科學技術(shù)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?!庇菁忠荒樕裢路鸬玫饺A羅庚關(guān)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(shù)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(zhì)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(shù)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(shù),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(shù),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(shù)難題。

  后來虞吉林又擔任采礦場電氣技術(shù)員,負責主副井電力運轉(zhuǎn)。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(shù)刊物上發(fā)表,并得到廣泛推廣?!暗V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(shù)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(shù)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?qū)W術(shù)殿堂的堅實的實踐基礎。

面向世界的學術(shù)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(shù)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(quán)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(quán)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(jié)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(guān),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(jié)構(gòu)沖擊領(lǐng)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(lǐng)域的合作研究。世界結(jié)構(gòu)沖擊力學的著名權(quán)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(shù)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(shù)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(shù)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(gòu)——中國科學技術(shù)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(lǐng)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(zhuǎn)并走向正軌,這是虞吉林為中國科學技術(shù)大學作出的特殊貢獻。

  虞吉林迄今已在國內(nèi)外主要學術(shù)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(shù)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(shù)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(shù)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(shù)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(lǐng)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(jié)構(gòu)沖擊動力學”、“材料和結(jié)構(gòu)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(guān)鍵基礎科學問題”重點支持項目“輕質(zhì)泡沫金屬復合結(jié)構(gòu)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年獲教育部高等學校科學技術(shù)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)常空缺,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(lǐng)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(jié)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(guān)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)

作者:李權(quán)弟 鄔云 楊軍     責任編輯:zhaotianxue