【科学强国】力学大家胡海昌

《中国大百科全书力学卷》说：“人类的历史有多久，力学的历史就有多久，力是人类对自然的省悟。”人类发展和社会进步的进程中，力学无处不在。大到宇宙，小到细胞，到处都能见到力学的影子。

胡海昌（1928年4月25日—2011年2月21日）图源：科普中国

在我国力学界，有一位蜚声世界的科学家，他创立了弹性力学三类变量广义变分原理，即国际上公认的胡-鹫津原理；建立了力学上新型的边界积分方程；首次找到了横观各向同性弹性体空间问题的一些重要解；曾两次和他人分享国家自然科学二等奖，并获得一次三等奖以及多项其他奖励。

他就是我国著名的力学大家、中国科学院院士胡海昌。

自主创新，初露峥嵘

胡海昌，祖籍浙江杭州，1928年出生于一个从事教育工作的知识分子家庭。他出生的那个年代，正逢祖国内忧外患，风雨飘摇，国难当前。据他回忆，小学、中学从未在一个学校完成过。先是父亲在省政府工作，办公地点搬来搬去，胡海昌不得不随父亲转移而不断变换学校，后来又因为日机轰炸，跟随老师、同学一起迁至浙南山区。这样的状况一直从小学四年级持续到高中二年级。当和学校一起走出浙南山区的时候，他读书的目的已和祖国、民族紧密相连。

恶劣的环境，不仅磨练了胡海昌坚韧的意志，还培养了他的自学能力。据悉，他从初中一年级就开始自学，初中自学高中课程，高中自学大学课程，给自己布置作业，自己批改打分，从不依赖老师的督促。

1946年，胡海昌考入浙江大学土木工程系，学习刻苦，且自学有方，善于从理论角度分析问题。在浙江大学学习期间，深受当时在该校任教的钱令希教授的赏识和特殊指导，于大学期间就发表了两篇学术论文。

1950年胡海昌大学毕业，经钱令希教授推荐，前往中国科学院数学研究所力学研究室工作。当时担任该研究室主任的正是我国力学之父钱伟长。在他的带领下，该研究室朝气蓬勃，充满活力。钱伟长除了指导胡海昌完成当时安排的研究工作外，对胡海昌其他方面的兴趣也热情鼓励。当时胡海昌对三个方向都有兴趣：钱伟长组织的小参数研究、在大学就引起关注的变分原理研究、从阅读苏联文献引起注意的各向异性弹性力学问题。后来他在这三个方面都取得了世人瞩目的研究成果。

1956年，中国科学院力学研究所成立，数学研究所的力学研究室转入力学研究所，胡海昌任助理研究员、副研究员，还担任固体力学研究室主任的学术组织工作。

在这一阶段，胡海昌将全部精力都集中在了力学研究上。刚迈出大学校门的他，在短短几年内就在弹性力学、变分原理、板壳理论等领域发表了30多篇论文。其中，最令人称道的便是1954年，年仅26岁的他在《物理学报》上发表论文《论弹性体力学与受范性体力学中的一般变分原理》，建立了弹性力学中以位移、应变和应力三类函数为自变函数的广义变分原理。由于该变分原理在理论上和在求近似解中的重要性，国际上将该原理称为胡-鸳津原理，被数学、物理、力学及工程等诸多领域的众多学术论文、专著和教科书广泛引用和介绍，得到了美日英法等各国同行的公认。

尽展所长，建功航天

飞上太空是中华民族千百年来的梦想，在实现这一伟大梦想的征程中，胡海昌再次留下了奋斗的身影。

20世纪60年代初，我国集中了一批优秀专家研究空间技术。1965年，国家下达了研制第一颗人造地球卫星的重要任务，当时在中国科学院力学研究所工作的胡海昌被调入中国科学院651设计院，负责组建卫星技术研究室，主持卫星结构的研制，并参与卫星总体工作。同年10月，在钱骥主持下，胡海昌带领总体小组完成了《东方红一号卫星总体方案论证报告》的起草工作，并经全国卫星方案论证会议讨论修改后上报中央。1966年1月，东方红一号卫星总体组正式成立，胡海昌任第一任组长。

在我国早期卫星研究、设计和实验过程中，胡海昌就十分重视和强调力学分析、结构静力与动力计算以及力学环境试验。在他的关心、指导下，组建和培养了卫星结构设计及其动力分析队伍。

据了解，科研人员在研发东方红一号“听得见”功能时，曾一再遇到卫星四根3米长拉杆天线展开时从根部折断飞出的困境。胡海昌一夜突击，通过力学计算从方案上解决了卫星天线结构设计的力学难题，设计人员依照胡海昌的力学计算对卫星天线结构设计进行了改造后，多次模拟均取得了成功。这件事至今仍被航天人所津津乐道。

1970年我国第一颗人造卫星“东方红一号”在酒泉成功发射，不过胡海昌用自己力学知识“滋养”祖国航天事业的脚步却未就此止步。后来，他不仅主持了“东方红二号”卫星早期的总体和结构设计，还先后出任航天工业总公司科技委顾问兼委员、中国空间技术研究院技术顾问、中国空间技术研究院总体设计部科技委名誉主任等职务，以自己雄厚坚实的理论基础和广泛的力学专长，在我国复杂航天器动力学研究中倾注了大量心血和精力。

倾心教育，桃李天下

胡海昌虽然长期身处研究单位，但对教学和培养后学一直抱有很大的热情。从1952年起，他先后在北京大学、清华大学、北京航空航天大学等学校任教。因为他的研究不仅是空间飞行器设计，还涉及弹性力学、塑性力学、流体力学以及结构力学的平衡、稳定和振动等诸多领域，所以他能够胜任多门课程的教学任务。他教授弹性力学、板壳理论、薄壁杆件理论、弹性力学中的变分原理、振动理论等多门课程，受到了师生的广泛好评。

胡海昌的治学严谨在业内是有名的。1960年，国家建筑工程部与力学研究所为了培养建工壳体设计科研人才，合作在西安举办板壳讲习班，学员80多人，胡海昌负责教学工作，领导全组编写教材，制定科研专题。时值国家困难时期，胡海昌又身患疾病，但他依然艰苦奋斗，出色地完成了任务。

几十年来，胡海昌培养出了很多优秀人才，他的许多学生都已成为科研和教学骨干。在教学中，胡海昌积极提倡学生在成才路上形成自己的独特风格，特别重视培养学生的独立学习、独立工作能力，他主张努力学习但不要拼时间。他常说，“脑力劳动者最可珍惜的是一个清醒的头脑，我们要满负荷，可别超负荷。”他经常教育年轻人要将学习和工作视为像马拉松一样，须时时努力、追求一生，以期求得最大的贡献，而不要计划一时一事的得失。

另外，在科研、教学之余，胡海昌还参加了大量的学术组织工作和社会活动，曾先后担任国务院学位委员会力学评议组成员、中国振动工程学会理事长、《振动工程学报》主编，以及第五、第六、第七、第八届北京市政协委员和全国第八届政治协商会议委员。

“曾经有人问我，你是留苏的，还是留美的？我说我是留中国的。”在谈及胡海昌时，很多熟悉他的人都曾提到这样一个小细节——他是一个没有出国留学的科学家，但其实对于自己未能出国留学，胡海昌并不感到遗憾。他曾说，“经过几十年的工作，感受最深的是中国人的素质并不差，外国人能做到的事情，我们也一定能够做到；外国人尚未做到的事情，我们在他们之前也可能做到。”

来源：《小康》·中国小康网

作者：刘彦华综合整理

编辑：赵狄娜

审核：龚紫陌