成立于1724年的“俄罗斯科学院”,是俄罗斯最高学术机构。“俄罗斯科学院”除评选本国院士外,还面向世界各国评选、吸纳在科研领域成就卓越的外籍院士。新中国成立至今,我国共有郭沫若、李四光、吕叔湘等18人当选“俄罗斯科学院”外籍院士,其中中科院院士、大连理工大学原校长程耿东教授是近年新当选的中国学者,且是最年轻的一位。
在中国科学教育界,提起程耿东可谓大名鼎鼎。读书,他是我国改革开放后首批公派留学人员中第一个获得博士学位的留学生;科研,他主持的研究成果荣获过我国学术界最高成就奖——国家自然科学奖二等奖;从教,他当大学校长11年,是我国第一个大学校长奖——“IET教育基金大学校长奖”首批获奖校长之一。
两进大连理工,历尽坎坷求知路
1941年9月,程耿东出生于苏州。他自幼聪慧,好奇心强,遇事总要探个究竟。到了上学的年龄,母亲拿出所有积蓄,并变卖一些家产,为程耿东凑足学费,将他送进学校。程耿东知道读书的机会来之不易,更体谅母亲的良苦用心,因此非常珍惜来之不易的机会,争分夺秒,发疯苦读,从小学到高中,成绩一直名列前茅,年年被评为学校里的优等生。
俗话说“功夫不负有心人”。1958年,程耿东以优异的成绩高中毕业,一举考进了北京大学数学力学系。走进北大,程耿东知道,这里是人才聚集之地,精英荟萃之所,要想取得好成绩,唯有勤奋学习、博览群书。由于家境困难,程耿东买不起书,他就天天跑图书馆,泡在那里阅读,摘抄,大学6年虽然没买过一本书,但浓缩着知识精华和自己阅读心得的笔记却积攒了厚厚的10多本。读大学期间,程耿东在学习上对自己高要求,生活上却一直坚持低标准,吃的填饱肚子就行,穿的说得过去就可以。而且大学6年,他总是用假期时间打工赚钱,为的是减轻母亲的经济负担。
6年未名湖畔的晨风暮雨,程耿东收获了知识,也逐渐形成了自己的思维风格。1964年,程耿东考取了力学研究在国内名列前茅的大连理工大学(当时叫大连工学院)研究生,拿到录取通知时他欣喜不已。他这个新生还没踏进校门,名字却在老师们中传开了。原来他考研时,不但成绩非常优秀,而且答题与众不同。他在考题后面,不仅写了答案,还写下了自己对题目的看法,并提出怎样出题才会更好。这在研究生考试中是前所未有的,对他这种做法,大连理工大学的老师们看法也不尽一致,有的认为,这说明考生有较高的专业知识水平;有的则说,程耿东此举是“标新立异”,这个人太“锋芒毕露”。那个年代,这种评价不乏贬义,老师们正以不同的心态等待着程耿东的到来。
不久,程耿东怀着对未来的憧憬,走进了大连理工大学。他顾不得欣赏一下大连这座海滨城市的美丽景色,就全身心投入到攻读研究生的学业中,立志要当一名科学家。很快,程耿东的才华受到他的导师唐立民教授的赏识,继而在教学中与程耿东有过接触的老师们发现,这个年轻人精力充沛、思维敏捷,遇到问题常常有自己独到的见解。我国力学大家钱令希院士更是对程耿东另眼相看,并预言:程耿东将来一定会成为力学方面栋梁之材。
然而,就在程耿东为了自己的科学家之梦勤奋苦读时,一场史无前例“动乱”爆发了,一夜之间,他和学校所有研究生都成了“修正主义苗子”。由于程耿东学习成绩一直名列前茅,他成了走“白专”道路的典型。1968年9月,他被送到北大荒的一个农场进行“改造”。经过一番认真“修理”,一年后,又被安排到沈阳88中当老师。
程耿东是有志向之人,即便在这种条件下,他也没有放弃对钟爱的力学专业的学习,不论在农场还是在学校,他把一切业余时间都用在读书上,遇到问题,就写信向导师和钱令希院士请教。
值得庆幸的是,钱令希是一位惜才如命的科学家,他一直坚信,程耿东是力学方面的人才。因此,他除了认真解答程耿东请教的问题,还多次专门写信鼓励程耿东,每次到沈阳出差或开会,都要到88中看程耿东,叮嘱他业余时间好好钻研学问,学习外语。
钱令希在鼓励程耿东努力学习的同时,也在想方设法把他调回大连理工大学,他四处奔波游说,可是几经努力均告失败。在那个特殊的年代,钱令希无力回天,只能等待机缘。不久,机会终于来了,1972年,邓小平重新工作,他一上任,就抓科技发展,提出要给专家配备助手,钱令希作为国内著名的力学家,自然在要配助手的专家之列,于是他抓住这个机会,奔走于大连、沈阳之间,向省里相关领导反复介绍程耿东的才能,提出要他做自己的助手。钱令希诚挚无私的话语,感动了领导,最终程耿东第二次走进了大连理工大学的校门。对于钱令希院士在自己实现科学家这一梦想中的再造之恩,程耿东至今没齿难忘,每当提及此事,他都会动情地说:“是钱先生改变了我的命运,给我实现梦想的机会!”
踏上留学头班车,率先斩获博士学位
由于是以钱令希助手的名义调回大连理工大学,加之受当时历史原因的限制,程耿东回校后没马上继续学业,于是在钱令希院士的亲自安排和指导下,他投入到国内尚不发达的计算力学的科研中,在实际工作中等待机会。
1978年,对于中国而言,是不同寻常的一年,科学事业与其他事业一样,迎来了蓬勃发展的春天。为了加快科学技术发展的步伐,这一年,国家决定通过考试选拔留学生到发达国家学习。得到这个消息后,程耿东欣喜若狂——自己终于等来了深造的机会。由于这是我们国家改革开放后第一次用考试的办法选派留学生,因此非常严格,程耿东凭借多年学习打下的扎实基础和良好的英语水平,顺利通过了考试,登上了改革开放后公派留学生的头班车。
1978年底,程耿东来到丹麦技术大学攻读博士学位,有幸成为国际理论和应用力学学会主席尼奥德森教授和著名力学家奥洛霍夫教授的学生。当时程耿东尽管已经37岁,但学习起来一如年轻时那样如饥似渴,深得两位导师的喜爱。程耿东上学一个月后,尼奥德森教授就先后邀请他到自己家和母亲家做客,这在今天的留学生中也不多见,这位世界力学权威对程耿东的青睐不言而喻。
在两位导师的精心教导和自己的刻苦努力下,程耿东的学习成绩、研究水平提高很快,两位导师看到这位中国学生的进步,都非常高兴。而两位导师最欣赏程耿东的,是他那种勇于探索,敢于坚持自己观点的科学态度。程耿东临近毕业时写了一篇题为《实心弹性薄板的优化设计》的研究论文,在这篇论文中,他对薄板的优化设计提出了自己的观点。薄板,作为工程结构中的构件到处存在。设计时,对板的要求是,既能抵抗荷载、有最大的刚度,又要尽量节省材料。然而,就是这样一个说起来简单的问题,却不知难倒了多少工程结构优化设计的研究者。程耿东刚开始研究时,导师奥洛霍夫教授就告诉他:如果板的厚度有一定限制,可能存在光滑解。可程耿东经过研究的结论却是,即使有限制,在通常意义下,也是没有解的。他的研究结果同导师的预见发生了矛盾。为了慎重起见,程耿东又进行了反复核对,一切数据都证明自己的结论没错。怎么办?是放弃自己的研究成果,还是坚持自己的观点?程耿东非常清楚,放弃肯定不会得罪导师,而坚持,弄不好会给自己带来麻烦。但思考再三,程耿东认为科学是来不得半点虚假的,于是毅然坚持了自己的观点。令人欣慰的是,奥洛霍夫教授是一位真正的科学家,在知道学生的研究得出了和自己的预见不一样的结果时,不但非常高兴,还对程耿东的精神大加赞赏,并在程耿东的论文发表时,一改导师署名在前的“惯例”,坚持把自己的名字署在程耿东后面。
很快,程耿东凭着勤奋,用一年半时间完成了学业,成为这批公派留学人员中,第一个取得博士学位的留学生。
重大课题取得突破,抢占国际前沿
博士毕业后,程耿东正式开始了科学研究工作,他把国际力学界最前沿的课题——“工程结构优化设计研究”定为自己研究的主攻方向。
“工程结构优化设计研究”?当有人问程耿东,他形象而通俗解释:“很多人坐过飞机,一定会看到飞机的机翼并不是用一块完整的材料制造的,是拼出来的。那么这些材料怎样组合才能既保证安全飞行,又节省材料呢?这就是工程结构优化要研究的内容。现实生活中,从易拉罐到飞机,从房屋结构到海洋石油平台,结构优化的研究无处不在。”概括说,结构优化的目的就是通过改进产品结构(可以是易拉罐等产品,也可以是楼房等工程)设计,使其能在满足功能要求的前提下减轻重量、减少资源使用,得到优化的设计。结构优化对提高产品竞争力非常重要。以汽车为例,减重10%,可降低油耗6%—8%。
经过10年潜心钻研,20世纪90年代初,程耿东首先在“关于结构拓扑优化中奇异最优解的研究”中取得突破,用数学规划方法解决了结构优化设计中一直困扰人们的奇异解难题。
对于程耿东的研究成果,国内外学术界给予了极高评价:这一研究成果,在基础理论上纠正了以往文献中的错误认识;在研究方法上,为奇异性现象的分析以及求解方法提供了理论工具。攻克了力学研究中的一道难关。
从此程耿东在国内外力学界名声大振。1991年,受国务院表彰,被批准为享受政府特殊津贴专家;1992年,被批准为国家级有突出贡献中青年专家;1994年,担任工业装备结构分析国家重点实验室主任;1995年,当选为中国科学院院士;1996年夏,程耿东作为年轻的中科院院士,出席了在日本京都举行的“国际第19届理论和应用力学大会”,并在大会上为45个国家的800多位科学家,作45分钟主题报告,成为继中科院院士、北京大学教授王仁之后,第二位在该大会上作主题报告的中国力学家。
此后,程耿东一直主持着这项研究,并且不断深入,硕果不断。他提出的Epsilon-放松及系列算法,被广泛运用于工程实践中,解决了海洋平台、空间结构、运载火箭等结构优化选型问题和一大批关键性技术难题。同时他的研究成果也得到了国际结构优化设计研究领域的广泛认可,成为处理此类奇异性问题的主流技术,一些外国著名力学家称程耿东的研究成果是“具有里程碑意义的贡献”。
2007年,由程耿东主持完成的《结构拓扑优化中奇异最优解的研究》,从全国140多个参评项目中脱颖而出,荣获了国内学术界最高成就奖——国家自然科学大奖,在27个二等奖获奖项目中位列第一,而且是力学界唯一获奖研究成果。
执掌高校11载,锐意进取谋发展
1995年,在程耿东的人生中是一个非常重要的年份,这一年11月8日,他被任命为大连理工大学校长。接过任命书的那一刻,他突然感到这一张薄纸分量十分沉重——大学校长,这是一副肩负着国家未来和希望的担子。程耿东决心,绝不辜负党的期望、全校师生的信任,竭尽全力,继往开来,把大连理工大学办成一所知名高校。
一走上大学校长的岗位,程耿东首先把工作重点放在提高教师队伍质量上,率先喊出:尊重知识,尊重人才。对大学来讲,就是要做到“人才为本”,因此,他明确提出:大学,就是要有大师级的教师,没有一流的教师,绝难培养出一流的学生。
基于这种认识,他决定实行两条腿走路的办法:一方面,花大气力引进高层次师资;另一方面,努力加强已有教师的培养。他在学校成立了“引进高层次人才领导小组”,和党委书记林安西亲自坐镇,直接决策,很快制定出一系列引进高层次人才的办法和对校内骨干教师的优惠政策。
这些办法和政策一经推出,立即收到很好的成效。对外,很快聘请了177位兼职教授、7位海外学者特聘教授,并约请8位两院院士每年短期来校指导教学和科研工作。对内,给优秀中青年教师解决了包括住房、岗位津贴和职称评聘等实际问题,为他们创造出较好的生活条件、工作环境和发展空间。程耿东在全校教师大会上公开讲:“只要你努力,你就会得到支持,得到发展。”说到做到,在他第一个任期内,全校教师就有719人次出国进修,165名在职教师攻读博士学位,12名教师开始进行博士后研究。
程耿东的这些举措,大大提升了师资队伍的面貌,促进了学校教育质量、科研水平的提高。
在打造一流教师队伍的同时,程耿东还下大气力抓学校发展。程耿东是一位思想非常超前的大学校长。20世纪90年代中期,我国提出建立国家创新体系后,程耿东立即意识到:在建立国家创新体系进程中,把大学纳入其中,使创新成果、创新活动和创新人才培养有机结合为一体,至关重要。他认为:人的创新意识不是先天就有的,必须从小抓起,从学校里开始培养。他还认为:创新是随机的偶然性活动,不是预先规划的,因此,一个适合创新的环境对于创新活动十分重要,大学不仅要建立科研基地、重点实验室,还要建立公共实验中心,使学生有条件参与科研活动,让学生在大学就感受到一种研究的氛围,从而推动创新活动的开展。
在这一思想指导下,程耿东很快提出了本科教学要与科研紧密结合的办学方针,在学校成立了创新教育实践中心,并专门设立了大学生创新实践基地,鼓励学生和社会广泛联系,找课题、议题。他还身体力行,先后主持了教改项目《创新人才培养工程的探索与实践》、教育部新世纪高等教育教学改革工程项目《理工科大学生创新教育体系及实践基地的建设》,前者获得了2001年国家级优秀教学成果一等奖,后者则于2003年10月顺利通过验收。
程耿东从1995任大连理工大学校长至2006年卸任,担任校长共11个年头,在这11年里,他为大连理工大学的发展作出了卓越贡献:1996年,大连理工大学通过国家“211工程”预审,获得了中央专项资金支持;2001年,通过“211工程”建设验收,并进入教育部“985工程”重点建设高校行列;2004年,教育部、辽宁省、大连市决定继续重点共建大连理工大学,开始实施“985工程”二期建设。大家一致公认,程耿东担任校长期间,是大连理工大学建校以来发展最快、最好的时期之一。2004年,程耿东获得了“IET教育基金大学校长奖”,这是中国首个大学校长奖,也是“IET教育基金”第一次为大学校长颁奖,他的主要评选标准是:校长要有高超的管理和整合教育资源的水平,以及在提高学校管理和服务水准上具有卓有成效的新方法。这个奖可以说是对程耿东大学校长生涯的最好总结、最高评价。
从大学校长岗位上卸任后,程耿东担任了大连市科协主席,继续在科学研究领域作贡献。2015年,他高票当选“国际结构与多学科优化学会”主席,成为首位当选该学会主席的亚洲科学家,再创辉煌。
(作者系中国管理科学研究院特聘研究员)