听三位科学院院士报告后随想
按语:11月24日收到学校企业微信号推送的三场院士报告会信息,因为是第一次收到直接称我名字的通知,加之我也想就上周六参加交大举办的人文通识专题会后,在随记中有一个判断,那就是:院士开的通识课会像网红课一样受学生欢迎,想落实下这一判断是否恰当。当晚,我在网上报了名,虽然感冒还没好利索,全程带着口罩听完三场,确实受益匪浅。现将报告会随想随记分享于下:
冷劲松智变材料报告后随记
冷劲松院士报告结束后,我出来时听到身后两位学生激动得直呼过瘾!看来人力资源部大师总师进校园举措不错。
报告会上,冷院士谈及智变材料广泛应用于许多领域,包括生物制造、人工智能、智能家居、智能出行、智能制造、航空航天、柔性电子、纺织服装、建筑经济、海洋经济、冰雪经济、创意经济等等,让在座师生大开眼界,没想到力学与材料结合有如此广阔的前景。冷院士还提及诸多让材料变化的驱动方式,如光驱动、热驱动、电驱动、磁驱动、微波驱动、射频驱动、水或溶液驱动、组合驱动、可编程等等,也提升了笔者对物质世界变化的想象力。他的演讲让人乐于也勇于拥抱这个变化的世界。
提问环节时,一位老师问及材料在被驱动过程中发生的各种变化,如何有效描述。的确,宏观可以用数字符号及语言描述,微观变化如何可能呢?如果不能用抽象符号描述,也就很难可重复、可检验。作为人文学科从业者,深知细腻的描述是重要的人文方法,它不仅适用人文,也同样适用自然科学从业者,有时一个实验,因为观测者观测描述不同,得出的结论也不一样。理工科学者更多用数学符号来描述物理的结构性变化,数学能力强弱决定着自然科学推进的水平,但人文素养也不可或缺,冷院士报告中多次提及“想象”一词,这是学者的重要素质,它可以通过见多识广提升,也可以通过文学艺术陶冶推进,冷院士强调能想到才行。能想到是主体发出的,是先于实验的,这是人文素质。这也是我们培养人才的重要着力点。冷院士的报告,也揭示了跨学科研究的广阔前景,他对科研人员确定选题提出的建议,就是首先选题学术发展空间足够大,进来人多也能容纳;其次要进行跨学科;第三要有天花板;第四要能和应用结合,不能长时间看不到实用价值。他们团队的智能材料研究,可以和国内多家生产企业结合,他的学生可以就不同领域进行材料研究,也很容易发文章,在世界智能材料研究舞台上,他们团队的科研成果,目前世界发文总比超过3%。
我也提了一个问题,因为世界大数据模型日新月异,人机接口技术也在突飞猛进,如果大数据与人脑结合,一个真正人机合体时代即将来临,人类命运将大大改写,我问的就是:在人机接口材料方面,我们进展如何?因为冷院士是搞材料加力学的,虽然也叫智能材料,但还没涉及人机结合的材料研究,他说另一个院士的团队在做这方面研究。如果人机真正一体化了,所有科学研究都将进入到一个全新时代!不知国内青年能否出现像马斯克那样的推动者,推动中国的人机一体化研究?!(11月25日中午)
魏悦广院士力学报告听后随想
魏悦广院士,陕西渭南人,西安科技大学学士,清华博士,哈佛博士后,现北大教授,他2017年凭力学方面贡献当选院士,他的主要贡献是:在国际上建立了协同考虑应变梯度和表界面效应的跨尺度力学理论;建立了可压缩应变梯度理论和适合应变梯度理论的有限元方法,并由此预测出金属的微尺度断裂强度高达其宏观屈服强度十倍以上的重要结论,突破了传统力学理论的预测极限,引起跨尺度力学研究在国际上的广泛开展。他将跨尺度力学理论成功应用于发动机叶片先进热障涂层强韧及破坏机制的表征。
25日下午,他给西电师生作的报告题目是:“力学学科与实践的突出案例”,这是一场科普报告。报告中,他重点谈的是20世纪力学十大成就之一的断裂力学,这属于固体力学分支之一。断裂力学建立了固体能量准则的理论基础。这成为材料力学性能评价核心准则之一,另一评价核心准则是强度准则。固体能量准则,实际是将固体开裂局部区域模型化,假设有渐近解存在,进而用数学公式加以求证,形成今天的应力强度因素手册,在实践中以此手册标准核定操作规范。他还谈及系列断裂形式,给我印象比较深的是疲劳断裂,到目前这方面的断裂还没有很好的理论解释,依然靠经验判断,有待后来人弥补空白;动态断裂,就是裂纹的快递传播,应用领域,像飞机方面的,是靠投入大量资金不断实验堆出的结论,这方面成果对研究地震也有一定参考价值。他在演讲中还提及系统总势能及能量耗散,还开玩笑说,他的一位同学后来改行,就用这种系统总势能理论给人去算命去了。
在提问环节时,一位学生还专就系统总势能请魏院士对比中美发展态势,这位理论力学专家凭借自身经验及思考,这样判断:美国近年经济打压及科技封卡中国,对他们不利,本来八十年代以来,中国人崇拜美国,向往美国,但经过这么折腾,中国人已经走出崇拜与向往心态。当然,他们因教育及人才优势,我们在科技上和他们还有距离,他们科研人员,四十岁前是没有什么帽子评比的;四十岁后,根据业绩可以评上终身教职的,就可以一辈子安心做自己的研究,我们在这一点上因为设计的帽子太多,虽然科技投入不少,但由于赶进度,争名次,上下都比较急躁,就很难有长程发展及创新,美国许多科研领域,那是几代人积累的,不是短期急功近利就能取得开创性成果的,我们要克服帽子政策导致的折腾才好。目前,中国系统总势能在上升,美国在对华政策中已经耗散了不少他们自由、民主、平等原来的势能,美国实际已经在走下坡路。
就此,我也在想西电人文学院这些年系统总势能发展态势:先是外语系剥离出去,人文势能减弱,不过学校因为多了一个学院,学校系统总势能增加了;之后,人文学院又剥离出工商管理、市场营销、社会保障等专业,将他们合并到经济管理学院,增强了经管院,也增强了学校总势能,但人文势能又减弱了。为提振西电人文,学校又下大力气,进了一大批青年人,学校总势能增加,缓和了人文学院势能减弱趋势,如果进来的博士们集中力量进行思政教育,同时每人开设一两门通识课,无论从学校还是学院角度,势能都会大大增加。但,人文学院很快成立两个就业前景堪忧的人文专业,因此思政、通识都没有得到加强,人文专业又不是短期能托起来的,因此,人文总势能实际是减弱了。五六年后,教育部要求高校必须成立马院的大环境下,人文学院又将一大部分思政老师剥离出去,人文学院人数锐减,势能减弱;马院独立后侧重教学,但师生比远远不能满足,所以又花四五年补教师比。人文学院在不断向外输血过程中,一部分新老教授又另谋高就,人文学院力量一直在能量耗散中前进。今年,学校教师编制指标已经饱和,工科学院进人难度都很大,弱势的人文学科进人就更加艰难。原来计划的哲学学科博士点建设,伴随几位教授的离开,就越发有难度了。没有博士学科点,也留不住优秀的专业人才,而培养的本科学生就业难,就只能将发展目标设定为考校外研究生,这对学校总体势能提升帮助不大。目前,留给人文学院发展的机遇,似乎就是人文通识教育,如今学校已经从提升高校通识教育大局出发,把通识教育重担交到人文学院,如果几年后还有没起色,那学院总体势能可能会进一步萎缩,同时,这也不利于学校总体势能的发展。十年前,为了满足专业博士心理需求,成立若干中心若干系及若干中层,在学术起色不大的情况下,就只能重新调整铸就合力了,这也是学院及学校提升系统总势能的需要。我们近二十年,曾错过两次发展机遇期,第一次错过马哲博士点的申报机遇期,当时连西安理工大学都申请到了博士点;第二次错过马院提升六年的机遇期,实际现在还在弥补人才缺口上作文章;第三次机遇期,就是全国高校布局通识教育发展机遇期。再错过五年,就又是十年后才见分晓了。
郭万林院士诚于传承报告随记
郭万林院士,陕西眉县人,西工大毕业,黄玉珊先生的关门弟子,曾执教西安交大,1999年特聘到南京航天航空大学执教,2017年当选中国科学院院士。他的主要贡献:建立了低维材料结构力-电-磁-热耦合的物理力学理论体系;在宏观工程环境中发现了流-固界面边界运动生电、气流生电和蒸发生电效应,突破了经典双电层动电理论。建立了飞机结构三维疲劳断裂理论、攻克了飞机结构三维损伤容限关键技术,成果被系统地用于飞机型号研制,解决了型号研制急需。
郭院士报告中,给我印象比较深的是:
1、在梳理近代科学发展史时,提及牛顿1687年出版的《自然哲学的数学原理》在近代科学史上的地位,用数学描述自然规律,确立了近代自然科学范型。中国人接触这部书,1931年郑太朴译出,1949年才由商务印书馆出版。
2、他的导师黄玉珊先生求学时,用一年时间解开了他老师——材料力学之父给的题目,并获得博士学位,那时黄先生才23岁。
3、郭院士在太导师一维、导师二维疲劳断裂研究基础上,提出三维疲劳断裂理论,为中国航天运载火箭成功发射提供巨大理论支持。
4、讲到网络时代,提及马斯克星链计划时,说马斯克布局4.2万颗卫星,中国也布局近万颗。马斯克猎鹰9号发射卫星成本每公斤是2600美元,中国目前是12万人民币。马斯克原来宣称他的星链仅供民用,现在与美国国防部协议拟定了星盾计划,已经有军事化取向。
5、他谈及人类三大难题:水资源匮乏(四分之一人用水难);地球变暖;能源危机。他提出一种设想,地球能源主要来自太阳,太阳能转化到地球占比最大的是水蒸发,他设想可以用水蒸发发电,他命名水伏能源。
6、谈及他指导的大三学生马锦,让师生印象尤为深刻。他让马锦结合当下的技术及数据考察五十年前学者对地球升温的预测结论,学生的研究效果很好,揭示了本科生也可以做出博士水准的论文。
在师生提问环节时,问及中美星链之争,郭院士回答中蕴含了正在展开的中美军备竞赛;问及如何建立师生和谐关系时,他强调了师生缘分,相互成就,老师充当伯乐,能给出好的题目,不能当老板型的导师,强调导师视域宽广更有益于学生发展。他强调作理工科研,尽可能做到别人没解的地步。他说今天中国的科研条件正处于黄金时期。提醒学生不要过于追逐热点,过于热衷实验,实际有些人完全可以用一部笔记本电脑及自己的大脑就可以做出很好的成绩。
这场报告会下来,郭院士给我留下的印象是:视野开阔,勇于付出,富于智慧,善于合作,乐于充当伯乐,人文情怀浓厚,尤其能紧扣影响国家及人类发展的大问题设计研究及指导题目,当这样导师的学生应该是很幸福的!
听报告的初衷之一,是观察本科生的反应,前后两位院士报告学生抬头率比较高,第二场因为没涉及学术前沿,学生低头率还是蛮高的。因此,修正我原来的判断,也不是每一位院士都能提高学生听课抬头率的。这三场报告中,实际第三场启迪学生更优胜一些,但这一场人数少,不只是老师位子是空的,学生人数也大大少于前两场,可以看出,即便是院士也没有网红的效果,至少和当年网红郑强教授在西电的报告气场人数差距太远了。可见,追求真理的大大少于追求明星的,这也许是多年的文化导向造成的吧?!孩子们崇拜明星,远远大于崇拜院士!如果长此以往,中国未来的教育及科研令人堪忧!
(印双整理)