2021年7月26日是当代著名工程力学家和教育家、中国科学院院士钱令希先生诞辰105周年,恰逢《力学笃行——钱令希传》一书出版。这是对钱先生最好的纪念。
钱令希
1936年7月,钱令希毕业于上海中法国立工学院(上海理工大学前身之一)土木工程系,同年10月入比利时布鲁塞尔自由大学攻读大学四五年级课程,1938年夏获该校“最优等工程师”学位,同年秋回国到达云南昆明,通过自荐入职刚刚成立的叙昆铁路工程局。1941年2月到1943年11月,他先后任川滇铁路公司设计股副工程司、云南大学土木工程学系教授和交通部桥梁设计工程处副工程司。1943年11月底,应邀到内迁贵州遵义的浙江大学工学院土木工程系任教授,1950年8月任已回迁杭州的浙江大学土木工程系主任。1952年1月,应邀入职大连工学院(现大连理工大学,简称“大工”),历任土木系教授、港口工程教研室主任、校研究室(1956年更名为“研究部”,现科学技术研究院前身)主任、应用数理系(后改称“数理力学系”)系主任、工程力学研究所所长、副院长、院长、学校顾问。1955年,钱令希被选聘为中国科学院学部委员(1994年改称院士),1981年当选为中国科学院技术科学部常务委员,1992年当选为中国科学院学部主席团成员,1998年被授予首批“中国科学院资深院士”称号。
钱令希院士是使结构力学与现代科学技术密切结合的先行者,中国计算力学和工程结构优化两大方向研究的倡导者和开拓者,在桥梁工程、水利工程、舰船工程、港湾工程等领域都作出了重要贡献。他善于教书育人,爱护人才,培养出了几代优秀的力学家。
《力学笃行——钱令希传》一书中首次披露钱令希院士关于香港天坛大佛的构思。
1974年,香港宝莲禅寺获批拟建佛像。1981年12月29日,宝莲禅寺举行了天坛大佛动土典礼仪式。次年,“筹建天坛大佛委员会”成立,决定在国内进行“天坛大佛”工程公开招标。筹委会经过反复遴选,最后确定航天工业部、中国船舶工业总公司(原六机部)和冶金工业部下属3个单位参加竞标。
1986年5月中旬,航天部所属的中国航天科学技术咨询公司中标,由南京晨光机械厂具体承建。1989年10月中旬佛像圆顶,1993年12月29日举行了开光大典,这尊世界上最大的露天大佛对中外信徒和游客开放。
中国船舶工业总公司竞标单位是大连造船厂和大工机械、船舶、力学共同组成的联合体,其中造船厂在焊接铸造技术方面颇具优势。这一竞标联合体的成立是时任大连工学院院长钱令希鼎力促成的。
大工方面的召集人是机械工程系的高钦老师。大工工程力学所由钱令希设计天坛大佛的结构方案,钟万勰的博士生陈勤做了结构方案的有限元分析计算。钱令希欣然参与且亲力亲为。钱令希虽然不是佛教徒,但是他不仅懂得祖上崇信佛法的道理,也知晓佛儒道是中华民族文化的重要组成部分。他认为用熟悉的工程力学弘扬宝贵的中华瑰宝,是自己责无旁贷的义务。最后,钱令希提出了一种以铜铸片外壳与钢筋混凝土框架组成的组合框架——壳体大型佛像结构。该种结构的内外构件协同工作,非多种有限元共同协调工作的软件不能承担其力学计算,这正是大工力学所具有的计算力学优势。
按钱令希构想建造的大佛可以千秋之寿供人瞻仰,且有安全性、经济性、施工和维护的方便性等特点。念及竞标就有落标的可能,钱令希决定申请一份发明专利,以便使他结合天坛大佛实际情况,精心研究的结构设计方案和相关施工工艺不至于随着落标而流失,可以作为备忘录启迪后人,成为设计户外大型神、佛或人物等塑像的构思起点。
1985年8月10日,他据此设计方案申请发明专利《大型神像的结构及其施工工艺》,该专利于1987年5月6日获批公开。
最终,大连联合单位没能中标“天坛大佛”工程,钱令希发明专利的钢筋混凝土空间钢架方案未被采用。现行的天坛大佛结构采用了空间钢桁架结构。两种结构设计方案各有利弊,钢结构较钢筋混凝土结构施工便捷,而钢筋混凝土结构较钢结构的防腐能力强。
天坛大佛”示意图
天坛大佛
《力学笃行——钱令希传》一书中不仅包含上述内容,还对钱令希的学术成长历程有较详细、科学的考证。
例如钱令希的出生时间:“钱令希填写的各类履历表和之前有关钱令希的文字作品,均为公元1916年7月16日。钱令希祖父钱宗濂于1922年夏纂修的《(无锡钱氏)宗谱备要》记载:‘临熹,秉瓒次子,字仲渊,民国五年旧历丙辰六月二十七日生。’据此进行公历与中国农历换算,钱令希的公元纪年生日应为1916年7月26日。这与存于比利时布鲁塞尔自由大学(Université Libre de Bruxelles;1970年拆分为法语布鲁塞尔自由大学和荷语布鲁塞尔自由大学)档案馆的《钱令希成绩单》中记载的出生时间:26 juillet 1916(1916年7月26日)是一致的。钱令希的农历生日,即为《(无锡钱氏)宗谱备要》记载的“丙辰六月二十七日”。钱令希到比利时留学时,布鲁塞尔自由大学用公元纪年登记出生年月日,即根据钱令希提供的农历生日,换算成了公历出生年月日:1916年7月26日。据目前采集到的资料,钱令希在1949年之前填写相关表格时,一般只有年龄一栏,但在后来要求填写公历生日时,钱令希因不可能看到当年比利时布鲁塞尔自由大学为他转换的公历生日,便大致估计为7月16日。这便是后来钱令希自己和相关资料中都认定的,却是一个不实的出生时间。”
在“累并快乐着”的写作过程中,该传记的作者王细荣、钱唐两人逐渐走进钱老的世界。钱先生对学生、同事、家人的爱,对事业的执着和奉献,以及他服务人民、献身科学的科学家精神,时时伴随与激励着他们不懈地挖掘史料、严谨地研究史料。
《力学笃行——钱令希传》
老科学家学术成长资料采集工程丛书《力学笃行——钱令希传》,作为科学家传记,从侧面展现了我国近现代力学研究的学科史和教育史。在撰写本书的过程中,采集小组特别注重社会史方法的运用。在采集的钱令希学术成长资料中,一些文献难免令他们疑窦丛生,但能激励他们再下功夫,进一步搜寻资料,力求清晰地述说其前因后果。例如,关于钱令希早年的一篇重要论文《悬索桥理论及分析之改进》,据此前出版的相关作品记载:“他的论文《悬索桥近似分析》伴着抗战胜利的喜悦完成了。他把它寄给当时内迁在重庆的北平图书馆,后来被转去美国土木工程学报,于1948年9月发表在该学报上。”中国第二历史档案馆馆藏的档案《一九四五年度学术奖励著作申请书及审查意见》记载道:“本文之英文稿,于本年七月,由北平图书馆转寄美国,送登Proceedings of A.S.C.E.。”在整理这部分资料时,采集小组不明白钱先生这篇论文为何要由北平图书馆转寄,而不是直接投稿给《美国土木工程师学会会报》。带着这个疑问,他们寻找相关文献线索,询问国家图书馆馆史研究人员,均未得到满意的答案。
2020年2月,新冠肺炎疫情防控期间,国家图书馆全文检索数据库“中国历史文献总库·近代报纸数据库”免注册全球开放,采集小组抓住这个机会,终于检索到一条记录《美委托北平图书馆译寄我科学论文》(载《中央日报永安版》1945年10月29日第2版)。循此文献线索,他们又查找到一些其他支撑文献。终于,他们心中的疑团骤然消散了。正如徐志明在《社会科学研究方法论》中说,“在学术研究中,文献是研究工作的起点,又是研究工作的终结,其作用贯穿于学术研究的全过程”。
(感谢钱令希学术成长资料采集小组负责人、《力学笃行——钱令希传》作者王细荣对本文的大力支持和指导)
文:采集工程项目办公室/中国科协创新战略研究院
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