钟万勰： 创新前行，科研路上为祖国增光添彩

沈黎明

他是我国科研队伍中先后受到钱学森、钱伟长、钱令希三位科学巨匠青睐，并得到他们教诲的科学家;他是我国首艘核潜艇设计的参与者，为核潜艇建造成功贡献了聪明才智;他在国际上首创的“弹性力学求解新体系”，助推中国计算力学走向世界;他潜心科研，开拓前行呕心沥血为祖国经济、国防建设增光添彩;他就是中国科学院院士、大连理工大学教授、世界著名力学家、我国计算力学奠基者之一钟万勰。

名师之后，学习勤奋初展才华

钟万勰祖籍浙江省德清县，1934年2月出生在上海，他父亲钟兆琳教授是我国著名电机工程专家、教育家、中国电机科学及民族电机工业创始人之一。1927年，钟兆琳教授从美国研究生毕业后，怀揣报国之志，毅然放弃美国优越的工作、生活条件回到祖国，任上海交通大学电机科教授，执教60余载，培养出一大批科技人才，学生中有世界著名科学家钱学森、电机工程学家丁舜年等。出生在这样一个书香门第之家，钟万勰从懂事起便受到父亲爱国情怀的熏陶和良好的教育，自他上学起，父亲就鼓励他好好读书增长知识，将来报效祖国，因此他牢记父亲教诲，学习十分勤奋，1952年以优异成绩考入上海同济大学桥梁与隧道工程专业。入学后钟万勰一如既往地全身心投入到学习中，除了上课认真学专业课外，课后还自学了柯朗的《数学物理方法》，斯米尔诺夫的《高等数学教程》，阅读了大量科教书籍，用以扩充自己的知识面。钟万勰有一张珍爱的书签，上面印着马克思的名言：“在科学上没有平坦的大道，只有不畏劳苦沿着陡峭山路攀登的人才有希望到达光辉的顶点。”书签背面则写着他对这句名言的体会。如饥似渴地刻苦学习和对科学研究的领悟，大大促进了钟万勰学以致用的能力。读大四那年，钟万勰阅读了苏联数学弹性力学家穆斯海里什维里的《关于数学弹性力学的几个基本问题》一书，他边看边思考，发现其中有些问题还可以进一步发展，于是勇于探索的他决定啃这块“硬骨头”，随即钟万勰先是到图书馆查阅、搜集出大量相关资料，然后利用业余时间专心研究，终于写出一篇题为《各向异性弹性力学中的接触问题》的学术论文。校长、著名桥梁工程与力学专家李国豪看到钟万勰的论文后赞赏有加，专门推荐给了第一次全国力学学会成立大会，引起与会许多力学专家的重视，不少专家称：一个在校大学生能写出如此有见地的论文，实在难得。

1956年，钟万勰顺利完成学业，由于成绩突出被分配到中国科学院力学研究所，开始从事固体力学、流体力学和变分原理方面的研究。一年后，在全国第一届力学学术培训班中，中国科学院力学所副所长、我国著名力学家钱伟长慧眼识珠，看中了钟万勰的才能，将他调到身边做了助手，并让固体力学家胡海昌教授具体指导他，这一年钟万勰年仅23岁。没多久，力学所所长钱学森也看好了钟万勰的钻研精神和专业能力，1959年亲自点将，让他到自己刚创建的中国科技大学力学系主讲理论力学、分析力学。钟万勰理解钱学森的用意，知道他希望自己将来在力学研究方面有所建树，因此每堂课都认真准备，全力讲好，很受学生们欢迎。

遇伯乐，我国首艘核潜艇建造中贡献才智

1962年3月，中国科学院力学所与大连理工大学（当时叫大连工学院）签订了一项人才交流协议。著名力学家、中科院学部委员钱令希来力学所挑选科研人才。他的学生胡海昌教授向老师推荐了钟万勰，钱令希了解了钟万勰的才能后，认为钱学森、钱伟长不会看错人，于是排除重重阻力把钟万勰调到大连理工大学自己身边。后来钟万勰用实际行动证明了自己的能力，钱令希将他调来的故事也演变成了“伯乐识千里马”的佳话流传至今。

1962年9月，钟万勰来到大连理工大学。入职后，錢令希让他做了助手，为了培养钟万勰的学术研究能力，钱令希先是把自己主讲的结构力学课程交给他讲，后又把协助指导研究生的重担压到钟万勰肩上，与此同时还让他与自己合作完成一些重要科研项目，共同为祖国的科学事业贡献才智。不到一年时间，俩人就在1963年8月召开的全国塑性理论与极限分析学术讨论会上发表了论文《关于壳体极限分析一般变分原理》，在力学界引起强烈反响。

20世纪50年代末，我国开始弹道导弹核潜艇的研制工作，60年代初钱令希接到核潜艇耐压壳体的研究任务。这项任务的目的是对耐压壳体在潜艇下潜到极限深度时是否安全提供理论依据，对核潜艇安全至关重要，因为如果壳体失去稳定性，将会造成艇毁人亡的严重后果。此前我国只是按照苏联的设计资料和提供的设备，仿制了几型常规潜艇，没有自己设计过潜艇，更别说核潜艇了，因此缺乏潜艇设计的标准和规范，尤其是潜艇耐压壳体锥柱结合壳的稳定性设计计算标准，一切都要靠自己摸索解决。在这一切都得白手起家的情况下，钱令希接受任务后，马上组建起包括钟万勰在内的科研团队，成立了理论与实验两个研究小组，任命钟万勰为理论组组长。钟万勰领命后，迅速带领小组人员投入到研究、计算工作中，每天废寝忘食，常常一忙就是大半夜，很快钟万勰凭借扎实的理论功底攻克一道道难题。首战告捷，接着实验组加紧工作迅速验证了钟万勰这一理论成果。获得结论那天，钟万勰兴奋地快步跑到钱令希办公室汇报，钱令希听后十分高兴，连声说：“交卷了，交卷了！”

然而正当钟万勰对理论研究成果进行数值计算时，学术环境发生了变化。虽身处逆境，但钟万勰依然不忘自己承担的核潜艇研究任务，在昏暗的小屋里依靠超强的记忆力，通过对以往研究的回忆，坚持完成了未完的工作，写出一篇对核潜艇设计很有价值的论文——《腰鼓形壳体的稳定性问题》。他巧妙地寻机交给了处境也不乐观的钱令希。钱令希审阅后，想方设法寄给了核潜艇工程办公室，钟万勰的这些研究成果不仅应用到我国第一艘核潜艇研制中，此后还成为我国核潜艇耐压壳设计和计算的规范，先后获得了全国科学大会奖和国家自然科学奖。

勇于挑战，创见新理论走向世界

20世纪50年代，钟万勰给钱伟长做助手期间，对法国数学大师圣维南提出、美籍俄罗斯力学大师铁木辛柯总结出来的弹性力学求解法产生了质疑，认为这个方法在数学求解上的困难，导致它不能得到广泛应用是一大缺陷，于是钟万勰冒出了要碰这个难题，解决这一缺陷的想法。一个刚20出头的年轻人对世界级大师创立的经典弹性力学理论产生质疑，可谓“太岁头上动土”。

钟万勰是那种认准了的事就坚定信心去干的人，从此他踏上了一条艰难且漫长的研究破解之路。他在完成好本职工作的情况下，反复阅读了世界著名数学家赫尔曼·韦尔1939年运用数学进行动力学分析时在国际上首次建立的“辛几何”体系，充分消化后得到启发，开始从结构力学入手将分析动力学与分析结构力学连接起来进行研究，经过三十多年坚持不懈的努力，克服了资料匮乏等很多困难，最终实现了分析动力学和分析结构力学相互贯通，力学各学科之间交叉和融合，于1993年创立了国际力学领域一个高效、精准、便捷的弹性力学计算新体系——“离散辛数学”体系，完美解决了经典弹性力学理论艰涩难懂，不能广泛应用的问题。这一年钟万勰当选为中国科学院院士。

钟万勰创建的“离散辛数学”体系，应用航空航天、电子通信、海上采油、核电开发、机械制造、交通运输、土木建筑等众多领域后，均取得了显著经济效益。1995年，钟万勰集多年研究成果出版了《弹性力学求解新体系》一书，钱学森阅读后特地给钟万勰发来贺信，信中写道：“您使弹性力学的工程计算体系适应了电子计算机时代的要求，真是立了大功！”美国工程院院士，著名航空航天学、固体力学和结构力学专家卞学鐄教授称钟万勰的弹性力学新体系是世界首创。

1996年，钟万勰应邀带着他的“离散辛数学”去力学大师铁木辛柯执教20多年的美国斯坦福大学力学所讲学。斯坦福大学里不少铁木辛柯的弟子都是力学界权威人物，听了报告纷纷报以热烈掌声，并发出感叹：“没想到弹性力学还可以这样改进！”报告会后钟万勰自豪地说：“外国人在这个领域做了这么多年的庄，我们中国人也该占有一席之地了！”从此钟万勰成为计算力学领域在国际上极有分量的代表人物。

开拓前行，屡担重任为祖国建设增光添彩

20世纪70年代初，由于电子计算机的应用，国际上力学研究和应用发生了巨大变化。而这方面我国还是一片空白，为了顺应时代潮流迎头赶上，钱令希院士认为必须尽快开展研究工作。可当时大连还没有计算机，于是1972年初他利用自己在力学界的影响力，以“开门办学”为理由说服当时学校领导，组成了一只以钟万勰为首的小分队到上海开拓我国计算力学。当时全上海仅在市计算中心有两台小型计算机，使用非常紧张，钟万勰经过协商，上海方答应每天半夜12点前后给他们安排10到15分钟使用时间。为了充分利用好这短暂的时间，钟万勰率领小分队废寝忘食地工作，他无论刮风下雨半夜都准时到机房排队，甚至感冒发烧仍坚持上机编程，上海计算机中心的同志都说钟万勰是在“玩儿命工作”。正是凭着这样一种精神，短短半年多时间，钟万勰就带领小分队用当时国内很少人使用的计算机自动化语言，开发出结构分析计算程序软件。这套软件开发成功后，很快被各类设计单位应用到实际工作中，先后圆满解决了辽宁体育馆、重庆长江大桥等大型工程关键性的力学分析问题，其中上海电视发射塔的安装就是其中成功案例之一。1972年国庆节前的一天，上海市青海路上人山人海，成千上万的市民都来观看电视发射塔的整体吊装，当210米高的龐然大物稳稳当当一次性吊装成功时，现场爆发出热烈掌声和欢呼声。钟万勰率队设计出的这套软件经过不断完善，到20世纪80年代初，国内几百个关系国计民生和国防建设的大型工程都使用了它，使我国计算力学与国际水平的差距一下缩小了一大截。

20世纪80年代初，我国要在渤海建造海上石油开采平台。当时海上平台设计在中国还是空白，建造方向外国公司购买设计计算软件，外方却提出我方花钱，他们派人来设计计算。有关部门向钟万勰求助，钟万勰了解情况后，民族自尊心受到极大刺激，他说：“外国人能做到的，我们中国人也一定能做到。”他随即带领团队投入工作，仅用一年多时间就完成了软件开发，外国公司得知后十分震惊，当时国内多家报纸都报道了这一为国争光的事迹。

1994年，举世瞩目三峡工程开工建设，升船机工程是其中重要项目之一。施工方完成设计方案后，请钟万勰审查，他认真审查相关数据后直言：“这方案不行，可能出问题。”钟万勰认为根据这套方案，升船机提升到109米以后，结构稳定性存在问题，长江上运行的客船，一旦倾覆后果不堪设想。他马上写信给三峡工程技术总负责人张光斗院士和潘家铮院士谈了自己的意见，两位院士都认可钟万勰的意见。不久，施工方根据钟万勰指出的问题拿出修改方案再请他把关，这次钟万勰才审查认可，升船机工程完成后一直安全运行至今。

2007年，在钟万勰的指导下，大连理工大学计算机软件研发团队经过两年多奋斗，将他研发的结构分析计算程序软件拓展成工程与科学计算集成软件平台，这个平台被广泛应用到各个领域，特别是我国航天和核电领域，先后在“神舟”系列载人飞船、“天宫一号”以及很多型号航天器的设计中发挥了重要作用，解决了“华龙一号”核反应堆推力轴承计算问题。

钟万勰数十年磨一剑，在计算力学方面的建树和取得的成果，得到了国内外力学界的认可，先后当选为中国力学学会副理事长、国际计算力学协会常务理事，被公认为中国计算力学的奠基者之一。如今已87岁高龄的他，除了关注、研究国际计算力学前沿课题外，还坚持给本科生上课，带研究生，依然不知疲惫地为中国计算力学的发展忙碌着。