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专访 | 博观而约取,浅见以务实——记北京大学工学院力学系1980级校友黄永刚院士
2022.12.19


1978年,十一届三中全会胜利召开,中国开始了改革开放和社会主义现代化建设的新时期,中国社会重新张开怀抱、拥抱世界。那也是一个科学的春天。1980年,中国力学学会代表中国以国家会员的身份加入国际理论与应用力学联盟(IUTAM)。这样充满活力的年代必将孕育如朝阳一般的青年。

在这年气象一新的金秋里,一位朝气磅礴的年轻人走过短短的成府路,走近燕园、走进东门外小巷里的力学大院。“少年意气强不羁,虎胁插翼白日飞”,这位少年从燕园启航,扩展力学疆域、推广力学应用,代表华人科学家掌舵科学巨轮,以一生的不辍耕耘推动世界力学学科发展。

这位年轻人以刚毅为名,足以象征他每一次在科学世界中的顽强斗争。这位年轻人便是固体力学家,美国国家工程院院士、美国国家科学院院士、中国科学院外籍院士等“六院院士”黄永刚教授。

厚植于力学沃土之下

马克思说力学是“大工业的真正科学的基础”。北大力学作为中国第一个力学专业,由以爱国科学家周培源先生为首的大批学者于1952年创立。北大力学专业人文荟萃、群星闪耀,大师亲授课程不仅为学生打下坚实的数理基础,也在最大限度地激发创新潜能。

黄永刚院士回忆,北大力学系本科课程的深度可以媲美彼时美国常青藤大学所提供的研究生课程。“在北大,我学习了两年的微积分课程,这对我的研究工作大有脾益。只有掌握扎实的数理基础问题,才能接触新事物时解决重要的科学问题,即‘博观而约取’,知识最终在潜意识中实现研究方法的深厚积累”,黄永刚院士如是说。

43楼320同窗摄于1981年夏天

(前排左起:黄永刚、王宏宇、王修信;后排左起:郭向东、武斐、吕甘雨、鲁春)

彼时的北大力学亦刚亦柔。“刚”是指前两年修习课程的“刚性”,黄永刚院士用“宅”字总结在学的经历:从图书馆到教室、从食堂到宿舍,他肆意徜徉在力学的奇幻海洋之中。美国哥伦比亚大学郭向东教授如是说:“黄克智老先生几十年如一日,每天工作十七、八个小时以上。小黄完全继承了乃父风格,一周七天都在学习。”多年后,虽然黄永刚院士仍能记住些许班级活动、同学情谊,但他最感念还是三尺讲台师恩情。“柔”是指北大力学乃至整个燕园为学子营造的自由探索的气象。黄永刚老师在北大师承胡海昌先生,在宽松的学术氛围下,他得以追随多位先生修习学业并和每门他修的研究生专业课任课老师一起发表了文章。“学好基础课程,不怕遇到崭新题目;追随亦友良师,学习做问题的方法。”在北大力学,黄永刚院士以最优异的成绩完成了学生阶段最重要的事。

在蔚为大观的北大力学之外,是美丽包容的北大校园——是它哺育了属于北大力学的1980一代。在五四操场,属于力学专业八间宿舍的男生聚在一起踢一场球赛;在历史掩映下的学二食堂,黄永刚院士和6个舍友参加了四个星期的劳动教育,在食堂大师傅的带领下做杂工。力学学生手疾眼快、精明强干,倏忽间就能完成安排的任务。黄永刚院士还记得那位有些“不高兴”的大师傅:“他见我们完成了,就从身后提出一筐500个煮鸡蛋来,让我们宿舍7个男生把它们都剥完。剥完后大师傅一数,哎呀,就只剩下450个了——他以后就再也不让我们剥鸡蛋了。”

时代似乎赋予1980的北大力学以魔力:黄永刚院士的诸位同窗后来都成为蜚声海外的大科学家,吴宁众医生、刘承博士、郭向东教授、鲁春副校长、程和平院士等好友成为支持黄永刚院士在学术海洋搁浅时的精神力量。那是来自1980北大力学的遥思与记忆!


劈波于科学瀚海之中

法国居里世家有家训:“在大自然中培养子女探求真理的心。”家学深厚,黄永刚院士的父亲黄克智院士是国内力学界德高望重的泰斗,舅舅陈耀松教授见证并参与了北大力学专业的创建,姑父龙驭球院士是我国著名的土木工程和结构力学专家。谈及家中力学先辈对自身的影响,黄永刚院士言明最深厚的家学是潜移默化的生活中为人处世的示范、是学术研究中身为榜样的引领。“家庭没有给我明晰的指导——反而是父辈刻意为我留存的‘空间’让我懂得自主选择、自由探索的的宝贵意义”,黄永刚院士如是说。

与世人设想的教授之家不同,黄永刚院士也曾接受挫折教育,但他的内心也因之愈磨愈砺。黄永刚院士打了一个有趣的比喻,“来自家庭的自主性教育和所经历的困楚都敦促我不断思考,如何把当下的珍珠连成线,如何以最务实的心态、以有力的自我驱动对待生活、对待科研”。这便是黄永刚院士最宝贵的人生经验,即“‘浅见’以务实”。

2018年与父母和高华健教授于中科院院士大会上

“比起宏大的预想,我更习惯于以两、三年为时间尺度考虑我要做的事情。”这便是指导黄永刚院士科研、生活的务实姿态。为了获得激烈竞争的教职,黄永刚老师会跟同事比拼发文数量,会逼迫自己暂时做一些“增量型”课题——回忆刚刚独立在亚利桑那做助理教授(Assistant Professor)的四年,他会遗憾于一些为发文章而发表的“闭门造车”的工作,但他感念于那时勇于竞争的自己。在积累一定的学术声望之后,为了做好来之不易的“突破型”课题,黄永刚老师仍会紧密着眼于和每一位研究生一同进行的科研项目,和学生约定一对一的交流与讨论,“逢山开路、遇水架桥”,不断学习解决问题所需的新知识。

在黄永刚院士的理念中,务实并不意味着“躺平”,即使“浅见”,也要咬牙关注环境、逼自己找到全新的活法。从高温笼罩的亚利桑那到年降雪累计三层楼高的密歇根,尽管生活、科研条件有一定的落差,黄永刚院士却在密歇根理工大学找到独属于他的新平台、新问题。黄永刚院士说:“一名优秀的教授被选拔与成熟的过程,是巨大焦虑笼罩下压裂式的考验。”竞争是学术界的常态——百里挑一的教授聘用是独属于科研工作者的“内卷化”,是成熟学者必须要跨过的“娄山关”。“翻山越岭之后才有大河、才有平原,这是每个人都会经历的过程。”如黄永刚院士所说,从微观塑性力学到他共同引领创建的柔性电子学,他始终以刚毅的务实做法,将北大力学所厚植的基础知识转化为一个个重大并加以精巧解决的工程科学问题。

在以前工作的伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校

在科研瀚海劈波斩浪的航程中,黄永刚院士也在不断思考力学的魅力所在。数学物理等基础学科往往以其深邃与精妙吸引科学家以探索,传统的工程学则关注于人类社会发展进程中产生的具体技术问题——区别于两者,力学学科最惹眼的就是其工具性。黄永刚院士指出:没有一位力学家学力学但是一辈子只做力学。力学是广义科学的中“重要问题”与“开心钥匙”之间的桥梁,是方法、是工具;力学方法实现了科研问题重要性与研究者科研志趣之间的平衡。这一特质决定了力学与其他学科之间最自发的交叉。

与博士导师 John Hutchinson合照,两人都成为美国国家科学院院士,美国国家工程院院士,和美国艺术与科学院院士

“力学问题本身就是交叉问题”,黄永刚院士如是说。在美国,力学家需要倚身其他学科门类以获得相应的经费支持,生存的压力驱使力学家不断超越力学本身、以学科交叉为科研范式。“非交叉不可,”黄永刚院士指出,“美国高校中学科的演进缓慢,是科研经费充当作用机制在引导科研方向,作为一个在美国科学基金会没有‘家’的学科,唯有不断交叉、不断创新才能生存”。值得一提的是,这一理念与方兴未艾的新工科概念高度契合,谁说这不是二十一世纪正确科学思想间的同频共振呢?


寄情于畴昔晴空之上

从成府路两端的一方天地行至享誉世界的科学巨匠,黄永刚院士非常重视对青年人才的培养。黄永刚院士倾注心血培养了一批又一批青年才俊,在固体力学和柔性电子领域所向披靡,逐渐成长为优秀的青年科学家,其中一部分投身到了国内的相关领域,传承师道,深耕一隅,为我国力学学科和柔性电子学科的发展作出重要贡献。

当选中国科学院外籍院士

对此,黄永刚院士表示,“导师和博士生相处的方式决定了一个年轻人未来的走向,所以不敢不重。”黄永刚院士喜欢和学生一起工作的感受——他将培养研究生的过程比作翻越绵绵群山,从翻阅第一座小山的亲授到向学生建言“你自己试试独立攀登一处陡崖”,学生会在良好的导学互动中觅得科学研究的快乐源泉,从而选择这一既崇高、又务实的职业。伴随着中国经济社会发展由高速发展转入稳态、常态,对于更广大的处于焦虑情绪的青年学生,黄永刚院士希望能够用自身的经历印证竞争的普遍性、奋斗的必要性:“社会从机遇期的适时回归是人的一生多次遇见的常事,就像多数力学家需要向其他学科‘交叉’一样,这种不适感正是个人发展、社会发展的自驱力。”

与合作者John Rogers、博士后张一慧合照

青年者,国家之魂。越来越多的海外青年学者学成归国参加工作,在燕园新“燕”启航。黄永刚院士认为,北京大学最优质的生源是哺育青年科学家最厚实的沃土,但这样的条件不意味着可以囿于过去,要在上好职业“保险”后迅速改出既有的气旋,在科学大厦的新楼层上题写属于自己的门牌号。2022年对于北大力学意义非凡,不仅是力学系奠基人周培源先生诞辰120周年,也是北大力学专业成立70周年纪念。对于建设世界一流的北大工学,黄永刚院士的回答同样充满“浅见以务实”的智慧,他提议不妨对标同等体量的哈佛大学工程学院的建设思路,即建设重要领域、招徕领军人才。“哈佛大学工程学院的声誉恰恰来自于细分领域领先世界的顶尖人才,从四十年代的土壤力学到六十年代的断裂力学,从只有40个教授的工程系到100个教授的工程学院,这样的治学逻辑至今仍然贯穿于哈佛大学的发展战略中。”

西北大学工作照

“博观而约取,浅见以务实。”黄永刚院士的人生哲学具有力学学科烙印:从解决生活、科研问题的实用主义到自我突破、勇于交叉的融合发展,都有着来自于1980年代北大力学的遗赠。类似地,德国物理学家亥姆霍兹说:“一切自然科学最后的目的,是把自己变成力学。”黄永刚院士用精彩的人生经历为华人科学家示范、北大力学作注——当然,这一切离不开他年复一年、日复一日的辛勤工作。

与太太、两个儿子和朋友在一起

当被问道“是否会在闲暇时间去听音乐会”的问题,黄永刚院士笑道,“太太买了票就会去。”谈笑间,心酸释尽。向北京大学力学系1980级校友黄永刚院士致敬!向一切为繁荣人类发展事业的科学家,致敬!



采访 | 陈威、伊照、葛书闻、周虹

撰稿 | 付家琪

责编 | 李咏梅、葛书闻

审核 | 段慧玲、陈威

策划 | 段慧玲