沈黎明
在中国科学教育界,程耿东大名鼎鼎。他是我国改革开放后首批公派留学人员中第一个获得博士学位的留学生;他主持的研究成果荣获过我国学术界最高成就奖——国家自然科学奖;他当大学校长11年,是我国第一个大学校长奖——“IET教育基金大学校长奖”首批获奖校长之一。从坎坷求学,到潜心科研,再到一校之长,程耿东把毕生的精力都奉献给了科学教育。
程耿东1941年9月出生苏州,不满两岁时,父母离异,从此他与年轻的母亲相依为命。程耿东自幼聪慧,到了上学的年龄时,母亲为他日后有个好前程,拿出所有积蓄,并变卖了一些家产,凑足学费,将他送进学校。程耿东知道母亲的良苦用心,因此学习很刻苦,从小学到高中成绩在班级里一直名列前茅。1958年高中毕业后,他以优异的成绩考进北京大学数学力学系。进入北大,程耿东学习更加刻苦,家境困难,买不起书,他就天天跑图书馆,阅读,摘抄,大学6年浓缩着知识精华和自己阅读心得的笔记整整积攒了厚厚十多本。
1964年,程耿东大学毕业,经过认真思考,他考取了在力学研究方面名列前茅的大连理工大学(时为大连工学院)研究生。
来到大连理工大学,程耿东立即全身心投入到学业中。很快,他的才华受到他的导师唐立民教授的赏识。此后,我国著名力学专家钱令希院士也发现了程耿东的才华,对他非常器重,并预言:程耿东将来一定会成为力学方面栋梁之才。1968-1978年10年间,程耿东在农场“改过造”,当过老师,即便在这种条件下,他也没有放弃对钟爱的力学专业的学习,不论在农场还是在学校,他把一切业余时间都用在读书上,遇到问题,就写信向导师和钱令希院士请教。钱令希是一位惜才如命的科学家,他一直坚信,程耿东是力学方面未来的人才。只要出差或开会到沈阳,都要去看程耿东,并叮嘱他业余时间好好钻研学问,学习外语。
老天永远眷顾有准备的人。1972年,程耿东再回大连理工大学,做钱令希的助手,投入到了国内尚不发达的计算力学的科研中。
1978年,中国迎来了科学的春天。这一年国家决定通过考试选拔留学生到发达国家学习。得到这个消息后,程耿东欣喜若狂,很快他凭借多年学习打下的扎实基础,顺利通过了考试,登上了改革开放后公派留学生的头班快车。
1978年底,程耿东来到丹麦技术大学攻读博士学位,有幸成为国际理论和应用力学学会主席尼奥德森教授和著名力学家奥洛霍夫教授的学生。当时程耿东尽管已经37岁,但学习起来一如年轻时那样如饥似渴,深得两位导师的喜爱。
在两位导师的精心教导和自己的刻苦努力下,程耿东的学习成绩、研究水平提高很快,两位导师看到这位中国学生的进步,都非常高兴。而两位导师最欣赏程耿东的,是他那种勇于探索,敢于坚持自己观点的科学态度。程耿东临近毕业时写了一篇題为《实心弹性薄板的优化设计》的研究论文,在这篇论文中,他对薄板的优化设计提出了自己的观点。薄板,作为工程结构中的构件到处存在。设计时,对板的要求是,既能抵抗荷载,有最大的刚度,又要尽量节省材料。然而就是这样一个说起来简单的问题,却不知难倒了多少工程结构优化设计的研究者。程耿东刚开始研究时,导师奥洛霍夫教授就告诉他:如果板的厚度有一定限制,可能存在光滑解。可程耿东经过研究的结论却是,即使有限制,在通常意义下,也是没有解的。他的研究结果同导师的预见发生了矛盾。为了慎重起见,程耿东又进行了反复核对,一切数据都证明自己的结论没错。怎么办?是放弃自己的研究成果,还是坚持自己的观点?程耿东非常清楚,放弃肯定不会得罪导师,而坚持,弄不好会给自己带来麻烦。但是思考再三,程耿东认为科学是来不得半点虚假的,于是毅然坚持了自己的观点。令人欣慰的是,奥洛霍夫教授在知道学生的研究得出了和自己的预见不一样的结果时,不但非常高兴,还对程耿东的精神大加欣赏,并在程耿东的论文发表时,一改导师署名在前的“惯例”,这一做法,在学术界极为少见,为程耿东后来的成名奠定了良好的基础。
很快,程耿东凭着勤奋,用一年半时间完成了学业,成为这批公派留学人员中,第一个取得博士学位的留学生。
博士毕业后,程耿东正式开始了科学研究工作,他把国际力学界最前沿的课题——“工程结构优化设计研究”定为自己研究的主攻方向。
“工程结构优化设计研究”?很多听到这个名词都觉得很陌生,不知道他是研究什么的,当有人问程耿东,他形象而通俗的这样解释:“很多人坐过飞机,一定会看到飞机的机翼并不是用一块完整的材料制造的,通俗一点讲,是拼出来的。那么这些材料怎样组合才能既保证安全飞行,又节省材料呢?这就是工程结构优化要研究的内容。现实生活中,从易拉罐到飞机,从房屋结构到海洋石油平台,结构优化的研究无处不在。”概括地说,结构优化的目的就是通过改进产品结构(可以是易拉罐等产品,也可以是楼房等工程)设计,使其能在满足功能要求的前提下减轻重量、减少资源使用,得到优化的设计。结构优化对提高产品竞争力非常重要。以汽车为例,减重10%,可减低油耗6%— 8%。