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力学家访谈录:杨卫院士

来源: 作者: 时间:2019-10-27 

 

访谈掠影

2019年10月25日上午11:30,由力学技术研究院开展的力学家访谈,在IMT办公室进行。本期访谈的嘉宾是著名力学家杨卫院士。IMT研究生和部分教师参与了本次访谈。

本次访谈,学生主要以杨卫院士在交叉力学方面的研究、创新能力的培养以及科学与哲学之间的联系为采访重点。采访内容如下:

问:您所研究的交叉力学的内涵与一般意义上力学的分支有何区别和联系?

答:

我曾任职国家基金委主任,任职期间一直在思考力学交叉问题并成立了交叉力学中心,讨论力学中各种各样互相交叉的情形。我们以X力学对其命名,从字母外形上,X类似十字架,具有交叉的含义;从单词含义上,X同时又是Extended中所包含的字母,其含义为力学的延展。所以我们的交叉力学是对力学中各种交叉活动以及力学延展的研究。其主要考虑四个方面的交叉:1、介质交叉,如流体固体之间的交叉。其中典型例子:水凝胶,即水和高分子网络之间的交叉,其中网络可以是一层两层等,同样大脑也是一种交叉情况。2、层次交叉,如宏观、细观、微观等层次之间的交叉。可以通过实验方法和数值模拟方法来探讨层次交叉的情况。3、刚柔交叉,如硬物质和较软物质之间的交叉。其中典型例子:柔性的固体。4、质智交叉,实际为探讨物质和信息之间的交叉。所以我们的交叉力学不同于传统学科之间的交叉,而是从新的角度去探讨交叉力学。

问:我国的研究人员长年居世界首位,但创新能力、原创性成果仍有不足,您曾担任过国家自然科学基金委员会主任,您对我国科研人员(包括研究生)如何提高其科研创新能力有何看法?

答:

我国的科研人数是否居世界首位,由于统计方式的不同,得到统计的结果可能不太严格,目前还需商榷。曾有人说,我国的博士生数目超过美国,为全球最多,实际上是不准确的。西北工业大学的一位党委书记曾经非常详细地研讨了这个问题,结果显示,美国理工科的博士生数目比我国起码多50%,所以我们科研人数是否全球最多,还需要看不同国家的统计方式。由科技发展结合国家发展,我国科研人员的创新能力与其培养应分为不同层次,以阶梯式看待。同样我们的创新能力也在不断提升与发展。最初,我国经济上的起飞来源于效率的提高,如中国制造的兴起,以低廉的劳动力得到相对低廉的价格来占领市场。但其中并没有涉及技术内容。然后,我们对这些技术进行引进、消化,并改造其中一些技术,以适应我国国情,这种创新为非源头性创新。其次,我们开始在某些领域的核心技术上取得突破,但是产生这种核心技术突破所依靠的知识并非原创性知识。最后,由我国科研工作者产生的原创性知识,带动技术突破,产品突破,到市场占领。这才叫颠覆性创新所附加的技术、产品发展,这才是我们现在所需奋斗的目标。我国科研工作者的创新能力如同国家的发展,是一步步的爬坡,不断增强的过程,在这个过程中,我们以前走过的路不能说是不对的,而是我们从一个比较低的起点必然要走的一条捷径。目前,我们必须加强创新能力的培养,追求最高端的创新,从知识原创性成果到创新型技术与产品。从一个制造强国发展为技术强国,科技强国,必然要在最后这个阶段有所作为。

问:您曾说过:“与推断力学是一门发育成熟学科的观点相悖,力学正以延展或交叉的形式开展其新一轮的凤凰涅槃。”而我们作为力学专业的研究生,如何抓住这一机遇呢?

答:

在讨论力学时,我们一定要把握住传承与创新。一方面,传承力学多年积累的理论、方法与应用;另一方面,思考力学有没可能走向更高的层次。我希望力学研究工作者在传承老一辈力学家工作体会其中核心思想的同时,再重新对力学知识结构产生一些创新型改变,推动力学研究的发展。

问:您在“城院大讲堂”中的《作用于有形与无形之间——力理念的演绎》主题讲座发人深省,能简单和我们谈谈您对力学理念的思考吗?

答:

对于从力学发展的角度去看科学与哲学的发展情况与理念,我在清华的《科学与哲学》课程中,以及在杭州城市学院做过这方面的讲座。很多科学大师同时也是哲学大师,如亚里士多德、墨子、牛顿同时也是著名的哲学家,牛顿曾著《自然哲学的数学原理》,亚里士多德被称为百科全书;很多著名哲学家,如黑格尔、康德也曾从哲学的层次讨论力学。黑格尔在其青年时期所著《精神现象学》一书,马克思称之为青年黑格尔的圣经,此书共一百多页,其中三十几页为力的概念,例如,此岸的力;彼岸的力;自在的力;自为的力。著名哲学家康德有着三个批判,即对真、善、美的追求。早期他也是科学家,提出了星云假说,第一次用科学观点回答了宇宙成因这一重大而又基本的科学问题,为近代科学技术的发展做出了巨大贡献。上例可以看出,科学与哲学是相通的,想要完全掌握力学,哲学必不可少。我在清华大学工程力学系担任系主任时,曾有十位力学博士生,给钱学森先生写过一封信,大体内容是,“我们的工程力学系来源您创立的工程力学班,那时的力学何等之辉煌,但现在力学发展并不如意,请钱先生给予指导。”钱先生几日后回信大意,“作为力学工作者一定要与国家建设中重大的工程,复杂的系统相结合。但它们错综复杂,千头万绪,如何抓住关键核心,根据我的体会,需学好并运用马克思主义哲学,才能做好力学研究。”钱先生文革开始后仍在继续工作,研究的一个重要问题就是复杂系统,曾有一次著名的内部讲座,把世界上最复杂的问题,归纳成十个半复杂系统,如宇宙、城市、人、人脑等等,其中半个是湍流系统。关于《作用于有形与无形之间——力理念的演绎》中所提的作用于有形与无形之间,就是对力学的哲学思考。墨子所述,“力,形之所以奋也”为有形概念的描述;而无形,描述力不仅仅存在于物质世界,也有可能是精神世界,如主观能动力。毛泽东主席说,“物质可以变成精神,精神可以变成物质。”而精神变物质正来源于主观能动性。

杨卫院士向我们具体介绍了其所研究的交叉力学的内涵,并对我国研究人员创新能力培养提出了宝贵意见。而对于力学理念的思考,杨卫院士从科学与哲学的关系出发,从方法论的角度向我们展示了学习力学的思维与方法。

采访人:张   一

新闻稿:刘轩廷

摄   影:戴远帆