鐘萬勰：開拓前行，科學報國

沈黎明

他是我國科研隊伍中為數不多的受到錢學森、錢偉長、錢令希三位科學大家青睞，并得到他們親自教誨的科學家；他是我國首艘核潛艇設計的參與者，為核潛艇建造成功貢獻了聰明才智；他在國際上首創的“彈性力學求解新體系”，助推中國計算力學走向世界；他潛心科研，開拓前行，嘔心瀝血為祖國經濟、國防建設爭光添彩。他就是我國計算力學奠基者之一、中國科學院院士鐘萬勰。他告訴學生：“不要迷信‘洋人，‘洋人也有誤區，我們要搞出自己的東西來！” 在他出版的書籍以及給學生編寫的教材上，他經常在顯眼位置放上《周易》中的一句話——“中行獨復，以從道也”。他不斷超越、不懈求新的學術足跡，彰顯著一名共產黨員科學報國的赤子情懷。

名門之后初展才華

1934年2月，鐘萬勰出生于上海的一個知識分子家庭。他的父親鐘兆琳教授是我國著名電機工程專家、中國電機科學及民族電機工業創始人之一。1927年，鐘兆琳先生毅然放棄美國優越的工作、生活條件，回國任交通大學電機科教授，為祖國培養出一大批科技人才，學生中有世界著名科學家錢學森，中國科學院院士、電機工程學家丁舜年等。

從懂事起，鐘萬勰便受到父親愛國情懷的熏陶和良好的教育。他的長兄鐘萬勱曾回憶道：“‘七七事變以后，全國抗日情緒高漲……先父專門去買了一些愛國歌曲的唱片，如《大路歌》《畢業歌》等，用手搖留聲機放音學唱。家中還不斷有學生來聽著一起唱。當時我還只是一個八歲的小孩，這些激動人心的愛國歌曲，激勵著每一個人。”

鐘萬勰牢記父親教誨，學習十分勤奮，于1952年以優異成績考入同濟大學橋梁與隧道工程專業。他全身心投入到學習中，自學了柯朗的《數學物理方法》、斯米爾諾夫的《高等數學教程》等大量科教書籍，用以擴充自己的知識面。鐘萬勰有一枚珍愛的書簽，上面印著馬克思的名言：“在科學上沒有平坦的大道，只有不畏勞苦沿著陡峭山路攀登的人，才有希望到達光輝的頂點。”

如饑似渴的刻苦學習和對科學研究的領悟，大大增強了鐘萬勰學以致用的能力。讀大四那年，鐘萬勰閱讀了蘇聯數學彈性力學家穆斯海里什維里的《數學彈性理論的幾個基本問題》一書，他邊看邊思考，發現有關各向異性接觸問題還可以進一步發展，于是決定啃啃這塊“硬骨頭”。隨后，鐘萬勰先是到圖書館查閱、收集了大量相關資料，然后利用大量業余時間潛心研究，最終寫成論文《各向異性平面彈性的接觸問題》。學校校長、著名橋梁工程與力學專家李國豪對這篇論文贊賞有加，專門推薦給全國力學學會成立大會，引起許多力學專家的重視。不少專家稱：一名在校大學生能寫出如此有見地的論文，實在難得。

1956年，成績優異的鐘萬勰大學畢業，被分配到中國科學院力學研究所（以下簡稱“力學所”），從事固體力學、流體力學和變分原理方面的研究。力學所副所長、我國著名力學家錢偉長慧眼識珠，將鐘萬勰調到身邊做助手，并讓固體力學家胡海昌教授具體指導他。1959年，力學所所長錢學森又親自點將，讓鐘萬勰到剛創建的中國科技大學力學系主講理論力學、分析力學。還未到而立之年的鐘萬勰，學術生涯擁有了良好的開局。

連遇伯樂貢獻才智

1962年，在大連理工大學任教的著名力學家、中科院學部委員錢令希來到中科院力學所挑選年輕科研人才，他的學生、十分愛才的胡海昌教授向他推薦了鐘萬勰。在此前的“反右”運動中，鐘萬勰因為替錢偉長鳴不平受過處分，發展受到影響，而錢令希則認為，錢學森、錢偉長不會看錯人。于是，錢令希排除重重阻力，把鐘萬勰調到大連理工大學，給自己當助手。這段“伯樂識千里馬”的佳話流傳至今。

為了培養鐘萬勰的學術研究能力，錢令希先是把自己主講的結構力學課程交給他講，后又把協助指導研究生的重擔壓到鐘萬勰肩上，同時還讓他與自己合作完成一些重要科研項目。在1963年8月召開的全國極限分析及塑性力學學術討論會上，兩人發表的論文《關于殼體極限分析一般變分原理》引起強烈反響。

20世紀60年代初，錢令希受命參與我國第一艘核潛艇的研制工作，任務是為耐壓殼體在潛艇下潛到極限深度時是否安全提供理論根據，這對核潛艇安全至關重要。而此前我國只按照蘇聯的設計資料和提供的設備仿制過幾型常規潛艇，沒有自主設計過潛艇，更別說核潛艇了。對于核潛艇的標準和規范，尤其是耐壓殼體錐柱結合殼的穩定性設計計算標準，都要靠中國人自己摸索解決。錢令希組建起包括鐘萬勰在內的科研團隊，任命鐘萬勰為理論組組長。鐘萬勰迅速帶領小組人員投入到研究、計算工作中，每天廢寢忘食，常常一忙就是大半夜，憑借扎實的理論功底攻克一道道難題，找到了錐柱殼結合體失穩的不利形式。接著，實驗組加緊工作，迅速驗證了鐘萬勰這一理論成果。獲得結論那天，鐘萬勰興奮得快步跑到錢令希辦公室匯報，錢令希聽后十分高興，連聲說：“交卷了，交卷了！”

“文化大革命”爆發后，鐘萬勰被“造反派”以莫須有的罪名關押起來，失去自由。在昏暗的小屋里，鐘萬勰依靠超強的記憶力，在用于寫“交代材料”的紙上寫出一篇對核潛艇設計很有價值的論文——《腰鼓形殼體的穩定性問題》，然后尋找機會交給了處境也不樂觀的錢令希。錢令希審閱后，想方設法寄給了核潛艇工程（即“09工程”）辦公室。鐘萬勰的研究成果，不僅應用到我國第一艘核潛艇研制中，為核潛艇建造成功作出了重要貢獻，此后還成為我國核潛艇耐壓殼設計和計算的規范，先后獲得全國科學大會獎和國家自然科學獎。

首創理論走向世界

上世紀50年代，鐘萬勰在給錢偉長做助手期間，對法國數學大師圣維南提出、美籍俄羅斯力學大師鐵木辛柯總結出來的彈性力學求解法產生了質疑，認為這個方法在數學求解上存在困難、難以得到廣泛應用。于是，鐘萬勰冒出了要碰碰這個難題，解決這一缺陷的想法。一個剛二十出頭的年輕人對世界級大師創立的經典彈性力學理論產生質疑，可謂“太歲頭上動土”。

而鐘萬勰是那種認準了的事就堅定信心去干的人。從此，他踏上了一條艱難且漫長的研究破解之路。在完成好本職工作的前提下，他反復研讀世界著名數學家赫爾曼·韋爾于1939年運用數學進行動力學分析時，在國際上首次建立的“辛幾何”體系。充分消化后啟發了鐘萬勰的靈感，他開始從結構力學入手，將分析動力學與分析結構力學聯結起來進行研究。經過30多年堅持不懈的努力，鐘萬勰克服了資料匱乏、“文化大革命”動亂影響等很多難以想象的困難，最終實現了分析動力學和分析結構力學相互貫通、力學各學科之間交叉和融合，于1993年創立了國際力學領域一個高效、精準、便捷的彈性力學計算新體系——“離散辛數學”體系，完美解決了經典彈性力學理論艱澀難懂、不能廣泛應用的問題。這一年，鐘萬勰當選為中國科學院院士。

鐘萬勰創建的“離散辛數學”體系，廣泛應用于航空航天、電子通信、海上采油、核電開發、機械制造、交通運輸、土木建筑等領域，均取得了顯著的經濟效益。1995年，鐘萬勰集多年研究成果，出版了《彈性力學求解新體系》一書，錢學森閱讀后特地發來賀信，信中寫道：“您使彈性力學的工程計算體系適應了電子計算機時代的要求，真是立了大功！”美國工程院院士，著名航空航天學、固體力學和結構力學專家卞學鐄教授稱，鐘萬勰的彈性力學新體系是“世界首創”。

1996年，鐘萬勰應邀去力學大師鐵木辛柯曾執教20多年的美國斯坦福大學力學所講學。斯坦福大學里不少鐵木辛柯的弟子都是力學界權威人物，聽了鐘萬勰的報告后紛紛報以熱烈的掌聲，并發出感嘆：“沒想到彈性力學還可以這樣改進！”報告會后，鐘萬勰自豪地說：“外國人在這個領域坐了這么多年的莊，我們中國人也該占有一席之地了！”從此，鐘萬勰成為國際計算力學領域極有分量的代表人物。

屢擔重任報效祖國

20世紀70 年代初，由于電子計算機的應用，國際上力學研究和應用發生了巨大變化，而我國在這方面還是一片空白。為了迎頭趕上時代潮流，錢令希院士認為必須盡快開展相關研究工作，可當時大連還沒有計算機，研究工作陷入停滯狀態。于是，1972年年初，錢令希院士利用自己在力學界的影響力，以“開門辦學”為由說服當時學校的掌權領導，組成了一支以鐘萬勰為首的小分隊，到上海開展工作。

然而，當時全上海也僅在市計算中心有兩臺小型計算機，使用非常緊張。經過協商，上海方面答應每天半夜12 點前后給他們安排10到15分鐘的使用時間。為了充分運用好這短暫的時間，鐘萬勰率領小分隊廢寢忘食地工作，無論刮風下雨，每天半夜都準時到機房排隊，甚至感冒發燒仍堅持上機編程，上海計算中心的同志都說鐘萬勰是在“玩兒命工作”。

正是憑著這樣一種精神，短短半年多時間，鐘萬勰就帶領小分隊用當時國內很少有人應用的計算機自動化語言，開發出結構分析計算程序軟件。這套軟件開發成功后，很快被各類設計單位應用到實際工作中，先后圓滿解決了遼寧體育館、重慶長江大橋等大型工程關鍵性的力學分析問題，其中上海電視發射塔的安裝就是代表性的成功案例之一。

1972年國慶節前夕，上海市青海路上人山人海，成千上萬的市民趕來觀看電視發射塔的整體吊裝。當210米高的龐然大物一次性吊裝成功時，現場爆發出熱烈的掌聲和歡呼聲。鐘萬勰率隊設計出的這套軟件經過不斷完善，到20世紀80年代初，被國內幾百個關系國計民生和國防建設的大型工程使用，使我國計算力學與國際水平的差距縮短了一大截。

20世紀80年代初，我國要在渤海建造海上石油開采平臺。當時海上平臺設計在國內還是空白，建造方打算向外國公司購買設計計算軟件，外國人卻不賣，提出只能由中方出錢，他們派人來設計計算。有關部門慕名向鐘萬勰求助，鐘萬勰了解情況后，民族自尊心受到極大刺激。他丟下一句“外國人能做到的，我們中國人也一定能做到”，就接受了任務，隨即帶領團隊投入工作，僅用一年多時間就完成了軟件開發。外國公司得知后十分震驚，國內多家報紙報道了鐘萬勰為國爭光的壯舉。

1994年，舉世矚目的三峽工程開工建設。施工方完成三峽工程的重要項目——升船機工程的設計方案后，請鐘萬勰審查。他認真審查相關數據后直言：“這方案不行，可能出問題。”鐘萬勰認為，根據這套方案，升船機提升到109米以后，結構穩定性存在問題，客船存在傾覆的危險，后果不堪設想。他馬上寫信給三峽工程技術總負責人張光斗院士和潘家錚院士，談了自己的意見，得到兩位院士的認可。不久，施工方根據鐘萬勰指出的問題，對設計方案進行了精心修改，再次請他把關。經鐘萬勰審查認可后，升船機工程開工建設，工程竣工后一直安全運行至今。

在鐘萬勰的指導下，大連理工大學計算機軟件研發團隊經過兩年多奮斗，于2007年將他研發的結構分析計算程序軟件拓展成工程與科學計算集成軟件平臺。這個平臺被廣泛應用到各個領域特別是我國航天和核電領域，先后在“神舟”系列載人飛船、“天宮一號”以及很多型號航天器的設計中發揮了重要作用，解決了“華龍一號”核反應堆推力軸承計算等重要問題。

丹心銘壯志，潮頭譜華章。鐘萬勰數十年磨一劍，在計算力學方面的建樹和取得的成果得到國內外力學界的廣泛認可，先后當選為中國力學學會副理事長、國際計算力學協會常務理事，被公認為中國計算力學的奠基者之一。如今，已88歲高齡的他，除了關注、研究國際計算力學前沿課題外，還堅持給本科生上課、帶研究生，不知疲倦地為中國計算力學的未來忙碌著。

人物簡介：鐘萬勰，中國科學院院士，大連理工大學教授、博士生導師，致力于工程力學和計算力學研究，是中國計算力學發展的奠基人之一。對經典彈性力學結構力學分析有重大推進，為我國建造首艘核潛艇制定了“潛艇耐壓殼強度”的設計規范，為多項國家重大工程關鍵問題的解決作出重要貢獻。研究成果兩次獲得國家自然科學獎二等獎，并曾獲ICCES（國際計算與實驗科學工程大會）終身成就獎、國際計算力學協會FELLOW獎、何梁何利科學與技術進步獎等。