愿景：實現(xiàn)力學(xué)與航天航空的雙贏
●鄭泉水
繼教育部2003年第一次一級學(xué)科評估后，清華大學(xué)工程力學(xué)系的力學(xué)一級學(xué)科在2006年的第二次評估中又一次獲得全國第一，工程熱物理二級學(xué)科也再獲全國第一。在感謝同事們的努力和貢獻(xiàn)、感謝國內(nèi)同行們對我們過去工作肯定的同時，我想的更多的是工程力學(xué)系在未來如何保持和發(fā)揚我們的優(yōu)勢，減小、克服關(guān)鍵的劣勢，抓住發(fā)展機(jī)遇，規(guī)避重大發(fā)展戰(zhàn)略失誤等問題。4年前成立航院帶來了新的重大發(fā)展機(jī)遇，很多同事轉(zhuǎn)向了航天航空主戰(zhàn)場，但如何實現(xiàn)航院制定的力學(xué)與航天航空雙贏的戰(zhàn)略目標(biāo)仍將是一個長期的挑戰(zhàn)。進(jìn)入21世紀(jì)后，科技前沿愈來愈以生命、納米、信息等為主導(dǎo)，我們在微納米力學(xué)和熱科學(xué)領(lǐng)域開辟著新方向，2006年初成立了生物力學(xué)和醫(yī)學(xué)工程研究所，但這一切，都還僅僅是開始。新世紀(jì)全球化的浪潮越來越高，我國在制造、能源、環(huán)境/災(zāi)害、建筑/交通、健康/壽命等領(lǐng)域有著迅速增大的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。所有這一切，都要求工程力學(xué)系必須及時做出恰當(dāng)?shù)膽?yīng)對，需要對研究方向和組織形式做出調(diào)整，需要建立新的人才培養(yǎng)模式。在慶祝力學(xué)系建立50周年之際，我想集中談?wù)勎覍こ塘W(xué)系今后一段時期發(fā)展的愿景，希望借此拋磚引玉，引起更廣泛的討論，共同策劃我們更輝煌的未來。所謂十年樹木、百年樹人，我們?nèi)绮蛔鳛榛蜃龀鲥e誤的決策，都將貽誤戰(zhàn)機(jī)并長遠(yuǎn)地束縛我們今后的發(fā)展。
綜上所述，我們面臨著多目標(biāo)的發(fā)展機(jī)遇和挑戰(zhàn)：在若干重要方向躋身世界一流，為航天航空及國防主戰(zhàn)場做出重要貢獻(xiàn)，解決國家其它重大工程中的若干關(guān)鍵力學(xué)問題。
1、躋身世界一流的愿景 我期望在不太長（如10余年）的時段內(nèi)工程力學(xué)系能迅速成長為國際矚目的力學(xué)（含工程熱物理）研究、創(chuàng)新思想和人才培養(yǎng)中心之一。我們基本具備了實現(xiàn)這樣一個目標(biāo)的內(nèi)部條件和外部環(huán)境。內(nèi)部方面，經(jīng)過半個世紀(jì)、尤其是近30年的迅速發(fā)展，我們在若干重要研究領(lǐng)域取得了具有一定國際影響的成果，如近10年來我們在固體力學(xué)最具影響的國際雜志JMPS上發(fā)表的論文數(shù)量位居全世界研究機(jī)構(gòu)中前10（僅次于英國的劍橋大學(xué)和美國的布朗大學(xué)、加州理工學(xué)院、伊利諾依大學(xué)、哈佛大學(xué)、麻省理工學(xué)院等），以碳納米管十億赫茲振蕩器、微細(xì)尺度流動與傳熱研究等為代表的具有重要原創(chuàng)性和國際影響的成果逐漸出現(xiàn)并呈加速增多的趨勢。我們有優(yōu)秀的學(xué)術(shù)和人文傳統(tǒng)，有黃克智院士、過增元院士等大師級學(xué)科帶頭人，匯集了一批優(yōu)秀的中青年才俊，有源源不斷的國內(nèi)最好的本科和研究生生源。我們師生的國際聲譽愈來愈好，擔(dān)任編委的國際力學(xué)期刊數(shù)從2001年的不到10份增加到2007年的30多份，獲得終身教職的畢業(yè)生遍布國內(nèi)外著名高校。我們有諸多有利的外部條件，如國家提出并開始實施以創(chuàng)新性為重點的發(fā)展戰(zhàn)略，中國綜合國力迅速躍前，研究經(jīng)費加速增長，我們已經(jīng)建立了良好的國際合作關(guān)系，互聯(lián)網(wǎng)等信息技術(shù)為世界各地帶來了愈來愈平等的研究環(huán)境等等。當(dāng)然，還有清華大學(xué)的傳統(tǒng)、聲譽、校友、資金和多學(xué)科綜合優(yōu)勢。
為達(dá)成目標(biāo)，需要有堅定的決心和切實行動；需要凝聚共識、齊心協(xié)力，充分獲取學(xué)校、國家、國內(nèi)外同行以及校友們的大力支持；需要選準(zhǔn)學(xué)科發(fā)展方向，不斷引進(jìn)杰出人才，建立起科學(xué)、和諧、高效率的組織構(gòu)架，大力改革教學(xué)模式等。在人才培養(yǎng)方面，需要高水平教師的更多投入和引導(dǎo)，需要基礎(chǔ)堅實、前瞻性和趣味性強(qiáng)的培養(yǎng)模式和教材，以充分激發(fā)學(xué)生濃厚的學(xué)習(xí)、研究興趣和熱情，幫助他們創(chuàng)造機(jī)會進(jìn)入國內(nèi)外前沿的研究機(jī)構(gòu)，并最終成為杰出的學(xué)者。如果缺失了這種學(xué)科精英人才培養(yǎng)模式或這類人才稀少，也就缺失了成為國際頂尖大學(xué)（如哈佛大學(xué)、加州理工、劍橋大學(xué)等）的一個根本特征。在這方面，可大力借助海外杰出華人學(xué)者日益上升的力量。研究方面，需要逐步從追隨國際潮流為主轉(zhuǎn)向原始創(chuàng)新為主，從分散研究的模式轉(zhuǎn)變?yōu)榻徊妗⒒パa和密切合作模式。如果沒有一系列重大原始創(chuàng)新成果，沒有廣泛深遠(yuǎn)的國際影響和學(xué)術(shù)聲譽，就很難說是真正的世界一流，也很難自主培養(yǎng)出真正一流的學(xué)生！一個關(guān)鍵環(huán)節(jié)是如何形成有利于創(chuàng)新、交叉與合作的學(xué)術(shù)氛圍，并能高效地投配各類資源。逆水行舟，不進(jìn)則退，應(yīng)該承認(rèn)我們還有一系列的問題需要解決，我們二級學(xué)科之間的發(fā)展還不平衡，如果不進(jìn)一步對現(xiàn)有的教師聘任和評價體系、招生和指導(dǎo)研究生制度進(jìn)行改革，提高對創(chuàng)新的認(rèn)識和重視，加強(qiáng)教授在治學(xué)方面的作用，將難以實現(xiàn)10余年后躋身世界一流的愿景目標(biāo)。希望全體同仁繼續(xù)努力，并呼吁學(xué)校通過對若干優(yōu)勢學(xué)科采用特殊政策等方式，來營造與國際一流學(xué)科普遍相仿的小環(huán)境。
2、力學(xué)為航天航空和國防做貢獻(xiàn) 以2004年成立航天航空學(xué)院為契機(jī)，清華力學(xué)與熱物理學(xué)科有了介入國家航天航空和國防建設(shè)的主渠道。我國現(xiàn)階段在這些領(lǐng)域的迅猛發(fā)展，給力學(xué)與熱物理提供了重大發(fā)展機(jī)遇和挑戰(zhàn)。歷史也證明，堅實的力學(xué)和數(shù)理基礎(chǔ)是造就國內(nèi)外航天航空領(lǐng)域杰出人才的關(guān)鍵學(xué)科要素。因此，我建議考慮如下階段性目標(biāo)并實施相應(yīng)的發(fā)展戰(zhàn)略。短期目標(biāo)——有一批同事下定決心轉(zhuǎn)向力學(xué)與航天航空及國防密切結(jié)合的領(lǐng)域，迅速熟悉該領(lǐng)域急待解決的關(guān)鍵科學(xué)和技術(shù)問題，選擇性承擔(dān)有關(guān)研究項目，不懈努力成為解決問題的專家；中期目標(biāo)——精心培養(yǎng)具有清華特色、遠(yuǎn)大發(fā)展?jié)摿陀兄居谖覈教旌娇蘸蛧朗聵I(yè)的復(fù)合型精英式學(xué)生；長期目標(biāo)——為航天航空和國防的關(guān)鍵技術(shù)問題提出和發(fā)展新概念、新原理，做出清華特有的原創(chuàng)性貢獻(xiàn)。希望能加大力度，引進(jìn)航天航空領(lǐng)域的領(lǐng)軍人物，同時充分發(fā)揮現(xiàn)有兼職杰出人物的獨特作用，實現(xiàn)航天航空與力學(xué)的強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合，最終達(dá)到力學(xué)與航天航空學(xué)科相輔相成、攜手共贏的目標(biāo)。
3、力學(xué)、熱物理與重大工程問題 在剛剛過去的20世紀(jì)，力學(xué)與熱物理在諸多工科（如土木、機(jī)械、交通、航空航天、能源、化工、材料、地質(zhì)礦產(chǎn)等）中扮演著工程科學(xué)（Engineering Science）的重要角色。其特征是對物體的受力、變形、運動、損傷、破壞、流體的流動、熱量的輸運與傳遞等復(fù)雜行為做出定量研究。力學(xué)與熱物理通過對航天航空、能源利用等重大技術(shù)產(chǎn)生與發(fā)展的巨大推動，通過斷裂力學(xué)、有限元法、風(fēng)洞試驗和CFD計算等強(qiáng)大定量研究手段的建立和發(fā)展為20世紀(jì)的科技和經(jīng)濟(jì)發(fā)展做出了巨大貢獻(xiàn)。目前及今后相當(dāng)長的階段，我國能源、環(huán)境、災(zāi)害等方面所面臨的巨大壓力，制造、交通和與人類健康有關(guān)方面的巨大發(fā)展勢頭，為工程力學(xué)系今后的發(fā)展提供了更廣闊的發(fā)展天地。力學(xué)是重大工程問題的技術(shù)基礎(chǔ)，通過對這些領(lǐng)域做出關(guān)鍵性貢獻(xiàn)，培養(yǎng)出杰出人才，是清華工程力學(xué)系今后迅速發(fā)展的一條更為廣闊的大道。以往的主要問題也許在于我們的介入是因事就事解決問題式的、單學(xué)科且散兵式的、短促目標(biāo)項目驅(qū)動式的。這就決定了我們的教師在這些重大領(lǐng)域難以成為專家、難以扮演關(guān)鍵角色；我們的學(xué)生缺乏必要的實練機(jī)會、不能迅速派上關(guān)鍵用途。領(lǐng)軍人物的引進(jìn)和培養(yǎng)，在此基礎(chǔ)上建構(gòu)新的更靈活的組織形式，可能是實現(xiàn)工程力學(xué)系為國家重大工程問題做出若干重大貢獻(xiàn)的關(guān)鍵。
從事基礎(chǔ)研究、國防研究和重大工程問題研究需要有不同的思維。基礎(chǔ)研究需要培養(yǎng)原始創(chuàng)新思維，勇于探索、不怕失敗。從事國防研究需要具備跟隨已定任務(wù)目標(biāo)的個性。工程問題則需要有事無巨細(xì)的素質(zhì)。基礎(chǔ)研究的成果具備隨機(jī)性和爆發(fā)性，不太受現(xiàn)有條件制約。國防與工程研究則需要擴(kuò)大時間和規(guī)模樣本，厚積薄發(fā)，逐步積累綜合條件（包括設(shè)備、人力和外部資源），才能孕育原始創(chuàng)新能力。如何整合三方面力量，協(xié)調(diào)發(fā)展，不受單一準(zhǔn)則的制約，并根據(jù)不同特點制定和完善我們的研究組織形式和學(xué)生培養(yǎng)模式是我們必須解決的問題。我深信我們這個集體有足夠的智慧和能力，使50年系慶后的工程力學(xué)系能跨上一個新的快速發(fā)展平臺。其特點是：有利于實現(xiàn)重大創(chuàng)新研究和培養(yǎng)新一代杰出學(xué)者，完成躋身世界一流的使命，有利于通過重大工程對國家安全和建設(shè)等領(lǐng)域做出關(guān)鍵貢獻(xiàn)，并同時造就解決我國現(xiàn)實急迫問題的杰出人才。
