2020年8月3日光明日報第11版“光明學人”欄目整版報道了中國科學院院士、大連理工大學教授鐘萬勰，具體內容如下：
鐘萬勰，工程力學與計算力學專家，中國計算力學發(fā)展的奠基人之一。1934年生于上海，1956年畢業(yè)于上海同濟大學橋梁與隧道專業(yè)，同年分配到中國科學院力學研究所工作。1962年調入大連工學院（現(xiàn)大連理工大學），工作至今。1993年當選中國科學院院士。曾任中國科學院技術科學部副主任、中國力學學會副理事長、教育部科技委員會委員、中國力學學會計算力學專業(yè)委員會首任主任委員，第一至第四屆國際計算力學協(xié)會常務理事與執(zhí)行理事?，F(xiàn)為國際計算力學協(xié)會執(zhí)委會榮譽委員，英國威爾士卡迪夫大學名譽教授。
鐘萬勰幾十年來致力于工程力學與計算力學研究，對經典彈性力學結構力學分析有重大推進，創(chuàng)建“離散數(shù)學”方法；發(fā)明了精細積分法，計算結構力學與最優(yōu)控制的模擬關系，參變量變分原理等，形成了鐘萬勰計算力學學術思想體系。他為我國建造首艘核潛艇制定了“潛艇耐壓殼強度”的設計規(guī)范，曾主持完成多個重大結構工程計算分析項目，“群論在結構分析中的應用”等應用力學結構分析計算理論，在改革開放初期，為解決國家重大工程關鍵問題作出重要貢獻。研制出大量具有先進水平的結構分析集成程序軟件，至今廣泛服務于社會經濟各領域，取得顯著經濟效益。其研究成果1991年、2010年兩次榮獲國家自然科學二等獎。2011年獲ICCES終身成就獎。1998獲國際計算力學協(xié)會FELLOW獎，2001年獲何梁何利科學與技術進步獎和“全國模范教師”稱號，已發(fā)表論文300余篇，出版《計算結構力學與最優(yōu)控制》《彈性力學求解新體系》《參變量變分原理及其在工程中的應用》等中英文專著。
2020年5月23日，見到鐘萬院士時，這位86歲高齡的老人正在忙著著書立說，他的《辛數(shù)學及其工程應用》被征訂為航空宇航科學與技術教材出版工程規(guī)劃“十三五”教材項目。對于人才培養(yǎng)，鐘萬勰向來格外重視，要不是疫情耽擱，他還會一如既往地堅持給學生上課。
首創(chuàng)
“離散辛數(shù)學”是鐘萬勰對世界計算力學的貢獻，更是中國計算力學躋身世界的“國之重器”。它打破了由數(shù)學大師圣維南提出、由力學大師鐵木辛柯總結出來的彈性力學“半逆法”，即圣維南問題“湊合法”的傳統(tǒng)束縛，建立了高效、精準、便捷的計算力學結構分析體系。這一結構分析計算系統(tǒng)廣泛適用于土木建筑、航空航天、電子通信、高鐵、海上采油、核電開發(fā)、機械制造、交通運輸?shù)缺姸囝I域，均取得顯著的經濟效益。
更令人欽佩的是，1996年，鐘萬帶著他的“離散辛數(shù)學”去斯坦福大學力學所講學。斯坦福大學是鐵木辛柯的“老窩”，里面的弟子都是權威人物。報告會上，鐘萬勰剛講幾句話，就有人舉手提出質疑，但報告結束時，底下反而沒有人疑問，他們紛紛表示：“彈性力學還可以這樣改進！”之后，就是一陣經久不息的熱烈掌聲。
“外國人在這個領域做了這么多年的莊，我們中國人也該占有一席之地了！”鐘驕傲地說。
為什么鐘萬勰的“離散辛數(shù)學”能令眾多世界計算力學大咖如此欽佩？能有如此神奇之應用功效？
首先，鐘萬勰吸收了盛行百余年的世界經典力學哈密爾頓體系，深刻解析了德國大數(shù)學家赫爾曼·韋爾1939年針對力學分析提出的辛數(shù)學概念。在此基礎上，他創(chuàng)立了“離散”有限元變分的結構力學分析方式，形成了代數(shù)求解的“離散辛幾何”方法。而哈密爾頓體系是用復雜的微幾何進行差分求解，其理論艱澀難懂，極其不適宜實踐應用。
其次，“離散辛數(shù)學”是鐘萬近40年奮斗的心血結晶。在此期間，他創(chuàng)立了獨樹一幟的計算力學理論：“群論在結構力學中的應用”“極限分析中新上、下限定理”“參變量變分原理”“精細積分法”等?！半x散辛數(shù)學”的誕生，標志著鐘萬術思想體系的形成。
最后，通過“離散辛數(shù)學”，鐘萬建立了結構力學與最優(yōu)控制之間的模擬關系。這一關節(jié)點的打通，實現(xiàn)了結構力學和動力學分析相互貫通，力學各學科之間的交叉和融合，糾正了國際計算力學界一直認為的“動力學能量與差分‘保辛’相矛盾”，即“保辛”則不能能量守恒、能量守恒就不能“保辛”的錯誤認識，為動力學控制理論發(fā)展作出重要貢獻。
1993年，《計算結構力學與最優(yōu)控制》出版；1995年，《彈性力學求解新體系》出版——這是鐘萬勰一生40余部著作中最有分量的兩部。《彈性力學求解新體系》出版時，錢學森為此寫來賀信：“是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！”美國工程院院士卞學鐄教授稱他的彈性力學新體系是首創(chuàng)。
《彈性力學求解新體系》獲首屆中國工程院光華工程科技獎一等獎。1993年，鐘萬當選為中國科學院院士。
“離散辛數(shù)學”體現(xiàn)了鐘萬“不唯洋是尊”的治學思想，“行成于思毀于隨，要敢闖！”后來，他追根溯源，把這一發(fā)明返璞歸真到“祖沖之方法論”上，發(fā)揚光大中華傳統(tǒng)文化，并循循善誘將“祖沖之方法論”傳播到廣大學生之中。
奮斗
錢偉長慧眼識珠，鐘大學畢業(yè)后被“點名”要進了中國科學院，他也在名家的錘煉中迅速成長。
鐘萬勰沒留過學，但他精通英語、俄語，全憑自學。
鐘萬勰學習的刻苦勁頭，有目共睹。食堂買飯排隊在看書，生病被懷疑是癌癥住院期間在看書，照顧生病的妻子時在看書，候機、等船在看書，甚至“文革”時期開大會，他也拿著一本量子力學的英文書在底下看。
鐘萬勰的好學精神與從小的家庭熏陶有關。1934年，他出身于上海，父親鐘兆琳是上海交通大學著名教授，我國電機學的創(chuàng)始人。
鐘兆琳是一位有風骨、有氣節(jié)的科學家，曾為抵制日本人憤然辭職。鐘萬身上所具有的強烈的民族氣節(jié)，秉承了先父之志。
鐘萬小學、中學就讀于上海南洋模范學校。1952年，他考入同濟大學橋梁與隧道工程專業(yè)。大學期間，鐘萬勰就顯示出過人的數(shù)學天賦以及博覽群書的自學能力。
“那個時候，這點內容根本吃不飽?！辩娙f勰自學了《柯氏微積分學》、庫朗—希爾伯特《數(shù)學物理方法》、斯米爾諾夫高等數(shù)學教程?！昂惤颉弊兎衷淼陌l(fā)明人胡海昌院士曾講過：“鐘萬的數(shù)學比我好?！笨梢?，鐘萬勰的數(shù)學水平之高。
畢業(yè)前夕，鐘萬勰撰寫了兩篇頗有見地的論文，其中《各向異性平面彈性的接觸問題》由同濟大學校長李國豪推薦給全國力學學會成立大會。中國科學院力學所副所長錢偉長看到文章后說：“鐘萬你來給我當助教，你把力學學懂了。”
就這樣，1956年，鐘萬大學一畢業(yè)就來到中國科學院。1959年，所長錢學森派他到中國科技大學擔任理論力學的主講教師。剛畢業(yè)，就被中國科學界頂尖人物“二錢”看重，鐘迎來了人生的高光時刻。
這段時期的鐘萬勰博覽群書，眼界大開，他閱讀了朗道—栗弗西茲《理論物理學》著名的“群表示論”以及其他關于“群論在物理中的應用”等著作，吸收了1960年美國科學家克拉夫和英國科學家辛克維奇“用能量法解決數(shù)值問題”的數(shù)值分析“有限元法”，融匯了錢學森、錢偉長、錢令希、胡海昌等中國科學家的各種思想，這些為其日后的學術成長奠定了堅實基礎。
也正是在這這段時期，鐘萬對傳統(tǒng)力學理論產生了質疑。為突破它，他奮斗了近40年。
不撓
可惜，在中國科學院工作不久，“反右”運動開始了，鐘萬勰遭受“沖擊”。出于愛惜保護人才，部門領導胡海昌向當時的學部委員錢令希推薦了鐘萬勰。
錢令希愛才心切。就這樣，1962年，28歲的鐘萬勰在人生最富創(chuàng)造力和拼搏力的黃金年華，來到了大連工學院（大連理工大學前身）。
鐘回憶，那是1962年9月的一天清晨，他乘坐火車來到大連，空氣清新，真是個難以忘懷的時刻。錢令希竟然一大早就親自到車站來接他，并為他在大連的新生活安排好了一切。
由于受到錢令希的“庇佑”，鐘萬勰可以全身心投入科研工作之中?！拔耀@得了自參加工作以來發(fā)揮才能的最好機會。”而且每周末，鐘萬勰都是錢家的“座上客”。鐘萬勰不僅從生活上體會到了錢令希對他無微不至的關懷，而且在與錢令希的交談中，鐘萬勰更深切感受到錢令希心中懷有的富強國家的科技創(chuàng)新夢想。
使命在肩，更需躬身勠力前行。作為工作助手的鐘萬勰，在錢令希的科研方向指引下，兩人“珠聯(lián)璧合”，于1963年發(fā)表《論結構極限分析并建議一個一般變分原理》一文。這篇文章之所以引起強烈反響，一是因為其所研究的極限承載能力由彈性力學發(fā)展到塑性力學，涉獵問題更為復雜，二是因為拓展了獨具特色的一般變分原理。
1962年，鐘萬勰（左）與錢令希在一起
后來，鐘萬勰才知道，“在最初進行一般變分原理研究的時候，錢先生已經接受了國家建造核潛艇的任務”。1965年前后，大連工學院正式承接核潛艇耐壓殼的研究任務，并成立理論與實驗兩個研究組。鐘萬擔任理論組組長。
基于前期扎實的理論基礎，鐘萬勰很快就找到了結合殼體失穩(wěn)的不利形式。實驗組也驗證了這一理論結果。在獲得成果的那一天，鐘萬勰興奮得三步并作兩步跑到樓上，向錢令希匯報。錢令希非常高興地連說：“交卷了，交卷了！”
正當研究報告借助手編程序在真空管式電子計算機上算出數(shù)值結果，并進行研究成果的初步整理時，“文革”開始了。起初，鐘萬勰還能將自己反鎖在辦公室或圖書館里，繼續(xù)研究?？墒呛髞?，在一片“造反有理”的聲浪中，研究不僅無法繼續(xù)，他個人也屢受沖擊。
由于核潛艇研究需要，鐘萬勰在蹲“牛棚”時，憑借小時候與父親下圍棋練就的“復盤”本領，在沒有任何資料輔助的情況下，全憑“腦袋瓜”把“核潛艇耐壓殼體錐柱結合殼體穩(wěn)定性設計”默寫在了一疊廢紙上，在“放風”時交給錢令希，確保我國第一艘核潛艇成功潛水。而這一成果一直以來成為我國核潛艇耐壓殼設計和計算的規(guī)范，并獲得全國科學大會獎和國家自然科學獎。
創(chuàng)新
20世紀70年代，中國的計算力學基本上是一片空白。當時的大連工學院，以錢令希院士為代表的力學工作者身懷報國之志，深感由于計算機的出現(xiàn)，國際力學界會發(fā)生變化。
“要做事必須有人才”，為此，錢令希不僅頂住壓力調進了鐘萬勰，而且在此期間還調進了一批所謂“出身不好”的青年才俊。1972年，趁政治運動稍有松緩之機，考慮到上海有2臺可以應用自動化語言的計算機，于是，錢令希向工宣隊建議開門辦學，成立“上海小分隊”，發(fā)展我國計算力學。
從1972年到1973年，這支先后由十幾個人組成的“上海小分隊”干出了一番“轟轟烈烈”的事情。“上海小分隊”主要推廣土木結構計算分析程序，這類程序設計，計算量浩大，以前都是手工計算，耗時長。如何將計算機算法語言用到力學分析上，當時國內沒有任何書籍刊物可查，程序全靠自己開發(fā)。林家浩教授回憶：“鐘萬勰看著外國那些天書一樣的東西，他就能把它一條一條、一點一點轉化成為力學的語言，編出了自動化語言的程序，開發(fā)出JIGFEX（結構分析）計算程序軟件，到20世紀80年代初，國內已經有幾百個工程用了我們的軟件。”
為開發(fā)此程序，“小分隊”與上海市政工程設計院、上海工業(yè)建筑工學院洽談，免費幫助對方解決工程設計問題，只要對方提供每天2個小時的上機機時。對方不僅給予支持，還提供了生活住宿方便。
那時，“小分隊”每天只能半夜12點前后去計算機房排隊上機，無論刮風下雨，即使雪埋腳踝，鐘也依舊去排隊，甚至發(fā)高燒也在編輯程序，真是拿出了“豁出去”的“玩兒命”勁頭。
當時的計算機內存非常小，分別為48K和192K字節(jié)。為解決如此大量的計算，鐘創(chuàng)造出“小馬拉大車”的“奇跡”，“小分隊”成員按照鐘萬勰開發(fā)設計的程序，針對具體工程進行編輯。自此，這套計算機軟件開發(fā)系統(tǒng)解決了大量實際工程問題，上海電視塔就是其中的成功案例。
上海電視塔吊裝當天，成千上萬的上海市民前來圍觀。“上海小分隊”也由此名聲大噪，“小分隊”駐地、鐘萬勰的家都被絡繹不絕的“取經”人擠滿。鐘萬他們不僅把程序無償奉送，還在上?？茖W會堂舉辦多場培訓班。
一時間，大連工學院計算力學在國內迅速“躥紅”，發(fā)展勢頭銳不可當。
時任上海市政設計院計算組組長的胡云程工程師回憶：“我利用鐘萬勰設計的程序系統(tǒng)解決了當時市政設計院久攻不下的一個橋梁工程中4個鋼箱梁的‘合龍’問題。鐘院士真的不簡單，他自稱是‘土八路’，其實，他不僅絕頂聰明，而且還有超于常人的努力。鐘院士是真正有學問的，所以對我的影響很大?！?/p>
深究這套軟件開發(fā)系統(tǒng)的“神奇”之處，關鍵在于鐘萬勰將世界著名的理論物理“群表示論”思想運用到結構力學計算之中，而且涉及大量高深的數(shù)學知識。鐘萬勰創(chuàng)造了這套程序的“源代碼”。大連交通大學退休教授吳昌華回憶：“我就用鐘萬JEGFEX程序算齒輪，以前的計算機沒有硬盤，用紙帶機靠內存來解題，我算的齒輪有14個齒，28個對稱軸，按照群論理論，只要對二十八分之一的面積或者體積進行劃分、求解，問題就全部解決了，所以我知道它的神奇之處，效率太高了?！?/p>
一鼓作氣，鐘萬勰將JEGFEX系統(tǒng)不斷完善，開發(fā)出簡潔版的DDJ系統(tǒng)、結構優(yōu)化程序（DDDU）等多種專用程序，在國內建筑領域首先實現(xiàn)了作業(yè)軟件、施工圖繪制一條龍的CAD軟件開發(fā)。這些研究成果為改革開放后百廢待興的經濟建設，以及國防工程的更新?lián)Q代解決了一系列重大難題。
1978年，全國科學大會勝利召開。大連工學院力學系有4個項目受到大會獎勵。其中，鐘萬勰在《潛水耐壓的錐柱結合殼的強度和穩(wěn)定性》《群論在結構力學中的應用》《大型汽輪發(fā)電機基座的設計與研究》等三個項目中都發(fā)揮了至關重要的作用。
啟發(fā)
由于大連工學院的不懈努力，推動了我國計算力學的發(fā)展，并積極走向世界，縮短差距。1984年，中國計算力學協(xié)會正式成立。鐘萬勰被推舉為該協(xié)會的第一、第二屆主任委員。
1986年，中國作為發(fā)起國之一的世界計算力學協(xié)會在美國成立。鐘萬受教育部指派，率團出席成立大會，并被推舉為該大會的常務理事。在連續(xù)六次大會上，他都發(fā)表了重要的學術報告，成為中國學界在國際上的代表性人物。
鐘萬內心深處有種強烈的民族自尊感。20世紀80年代，我國開發(fā)渤海石油，建造海上石油平臺。當時的平臺設計，中國人自己還不會，國外有軟件卻不賣，要中國花錢，他們過來人給計算，而且還夾帶著不合理的附加條件。
為此，鐘萬勰組織團隊僅用一年半時間，就把這套結構設計計算程序給弄了出來。中海油派了一輛小面包車，拉著打印出來的計算結果，從塘沽開到北京，鐘萬勰需要把外國的這些計算結果逐一算出來。
這就是難不倒的鐘團隊，《中國日報》等國內多家報紙頭版頭條報道了這件事，外方最后只好規(guī)規(guī)矩矩和中方進行合作。
20世紀80年代初，世界銀行組織貸款，投資中國經濟社會建設，其中，投資建設的工業(yè)裝備結構分析國家重點實驗室，籌劃依托于大連理工大學力學系。而對此進行資質審查、資格評估的答辯會，都是由鐘萬作為答辯人完成的，并且收到良好效果。
以此為平臺，鐘萬與國外同行進行了廣泛的學術交流。他經常在國際會議上做主旨報告或出任主席、副主席，也曾三度訪美，應邀在幾十所國際頂尖大學做學術報告，還與英國卡迪夫大學建立了友好合作關系，被英國威爾士大學和香港大學授予榮譽教授稱號，并于1997年被世界計算力學大會授予院士獎。
一次訪歐交流中，正值海灣戰(zhàn)爭爆發(fā)。鐘萬勰發(fā)現(xiàn)，美國的“smartbomb（聰明的炸彈）”激光制導，精準打擊，殺傷力極強，而且，“美國的學界猛講動力學與控制。這套東西，我可是行家里手啊”。
于是回國后，鐘萬集中研究控制問題，“我們中國一定要把這套東西搞上去”。
憑借近40年的學術積累和實踐探索，鐘萬再次回到經典力學哈密爾頓體系。此時，他有一種徹悟之感。中華文化“一陰一陽之謂道”的深刻意蘊，法國數(shù)學大師龐加萊的名言“數(shù)學能夠用一套語言把兩個完全不同領域的東西放到一起”，都給了他巨大的啟發(fā)。
于是，“離散辛數(shù)學”體系誕生了。
通過“離散辛數(shù)學”創(chuàng)建結構力學與最優(yōu)控制的模擬關系，形成了我國自己的控制理論，即魯棒控制H∞理論，并出版《狀態(tài)空間控制理論與計算》一書。鐘萬團隊開發(fā)出最優(yōu)控制系統(tǒng)設計與仿真工具箱PIMCSDToolbox。這套軟件系統(tǒng)對機器人快速機動操作、制導武器的精確打擊和攔截、衛(wèi)星編隊隊形的重構以及飛機起飛整編等，對國家經濟建設發(fā)展，都在發(fā)揮和必將發(fā)揮重要作用。
“有人說我的‘最優(yōu)控制’和外國人不一樣，我為什么要和外國人一樣？我做出來的就好使！”“有時候外國人搞的那套土方法不行，我們都把他們甩在后面了?！敝?，鐘萬勰通過人才培養(yǎng)，繼續(xù)將最優(yōu)控制研究下去。“2000年以后，一直到2010年，我花了很大力氣到航天部門推廣我們的計算力學與最優(yōu)控制，我把程序系統(tǒng)都送給他們，希望航天部門一定要關注?！崩舷壬響褠蹏罅x，拳拳之心令人動容。
無悔
鐘萬給眾人的印象是，人很謙虛，沒有架子。他做學問也很實在，“計算力學雖然接觸面很廣，但它的作用就是輔助，工程都是你們的工程，我們輔助你可以做這個做那個，就起這個作用?！钡?，就是這個“輔助作用”卻至關重要。
20世紀90年代，三峽工程舉世矚目，其中一個重要的升船機工程，在方案設計完成后，交給鐘萬勰審查。鐘萬看完圖紙后，直言“這可能出問題”。
升船機提升109米以后，結構穩(wěn)定性方面存在問題。一條客船，多則好幾百人，一旦傾覆，后果不堪設想。于是，鐘寫信給三峽工程技術總負責人張光斗院士和潘家錚院士。
不久，三峽水利辦召開生產會議，鐘萬勰作為大連理工大學代表出席。會上，鐘萬勰把他的想法講了出來。隨后，中央有關領導知道有院士對設計提出意見，于是在升船機建設的批文上寫道：繼續(xù)研究。
恰巧，在之后的升船機試驗中，兩次都發(fā)生事故。而當方案拿到鐘萬勰面前時，他審查后說“可以了”，這才投入建設。
至今，升船機安全運行。
鐘萬勰是一位科學家，他總是以追趕世界前沿的競爭心態(tài)和必勝信心對待科研，圍繞科研處理周圍的人和事。所以，你總能感到他身上有一股熱情和干勁。
先進裝備設計與CAE軟件開發(fā)國家地方聯(lián)合工程研究中心副主任陳飆松對鐘萬勰無比感激：“從2005到2007年，軟件研發(fā)團隊處于動蕩時期，因為鐘先生的不斷激勵，我們才一直堅持著，而且遵循鐘先生JIGFEX結構計算理論，并把它拓展成為SiPESC計算軟件程序集成平臺。此集成平臺如今已經應用到我國航天領域，包括‘神舟’系列載人飛船、‘天宮一號’的設計以及很多型號的航天器的設計。在核電方面，我們也有了重大進展，特別是為‘華龍一號’解決了核反應堆推力軸承計算問題?！?/p>
自從來到大連理工大學，鐘萬夫妻二人就兩地分居，至今已40余年。后來，只要有回老家上海的機會，學校就會為他提供、創(chuàng)造各種方便條件。但是，鐘一心撲在計算力學事業(yè)上，把為他提供這片沃土的大連理工大學當作第二故鄉(xiāng)。
心茲念茲，鐘用“正其義不謀其利，明其道不計其功”來描述自己科學人生的追求境界，用“衣帶漸寬終不悔，為伊消得人憔悴”來表達他獻身科學事業(yè)的無怨無悔。
內容來源：光明日報大連理工大學官方微信平臺
文字作者：吳琳呂東光
編輯：張杭曉
校對：白書彬
責任編輯：周學飛
舉報/反饋
