參加過(guò)第一屆和第二屆力學(xué)競(jìng)賽的馮西橋現(xiàn)在已經(jīng)是清華大學(xué)工程力學(xué)系主任、生物力學(xué)研究所所長(zhǎng)、長(zhǎng)江學(xué)者特聘教授,他對(duì)這兩次參賽經(jīng)歷印象深刻。“兩屆競(jìng)賽我都拿了獎(jiǎng),這兩個(gè)獎(jiǎng)實(shí)際上對(duì)我后來(lái)的發(fā)展起到了非常大的作用。”馮西橋說(shuō)。在他看來(lái),力學(xué)競(jìng)賽使他看到力學(xué)的考試不僅僅是像大學(xué)里面上課后那樣簡(jiǎn)單的考試,它能夠和生活、科技中很有趣的問(wèn)題結(jié)合在一起,利用力學(xué)里的基本概念和原理去解決問(wèn)題,激發(fā)了學(xué)習(xí)力學(xué)的興趣;此外,力學(xué)競(jìng)賽對(duì)吸引本科生、研究生投入力學(xué)的科學(xué)研究和工程應(yīng)用也很有幫助。
1988年,馮西橋還是一名大三的學(xué)生,在老師的建議下參加了第一屆力學(xué)大賽,當(dāng)時(shí)的力學(xué)競(jìng)賽允許本科生、碩士生、博士生和35歲以下青年教師參加。第一次競(jìng)賽的難度非常大,水平也非常高,所以很多參賽并獲獎(jiǎng)的其實(shí)大部分是大學(xué)教師,有講師、副教授,還有一些博士生、研究生獲獎(jiǎng)。馮西橋回憶,第一屆競(jìng)賽考了4門課程,包括理論力學(xué)、材料力學(xué)、彈性力學(xué)和流體力學(xué),當(dāng)時(shí)清華本科生的學(xué)制是5年,大三的他實(shí)際上后面兩門課程還沒(méi)學(xué)。拿到考題后,他仔細(xì)地把前兩題做了,做完后在下面寫了句話,“下面兩門課程我還沒(méi)有學(xué),所以就不做了”,然后他就把這個(gè)答卷交上去了。
雖然只答了一半的題目,但是他也進(jìn)入了復(fù)賽。當(dāng)時(shí)的復(fù)賽是面試,在中國(guó)力學(xué)學(xué)會(huì)的一個(gè)會(huì)議室里,很多老師給他們面試。馮西橋后來(lái)才知道面試他的老師都是力學(xué)界很有名的教授,包括北大的武際可教授。武際可教授當(dāng)時(shí)問(wèn)了他一個(gè)梁加一個(gè)扭轉(zhuǎn),那個(gè)角上的受力狀況,他到現(xiàn)在都印象深刻。
經(jīng)過(guò)初賽和復(fù)賽,他獲了獎(jiǎng),頒獎(jiǎng)儀式在頤和園舉行,當(dāng)時(shí)發(fā)給了他一個(gè)雙卡錄音機(jī),還發(fā)了一大堆學(xué)習(xí)書籍。當(dāng)時(shí)馮西橋的書籍很少,到現(xiàn)在他的書架上還留著當(dāng)時(shí)發(fā)獎(jiǎng)的書籍。通過(guò)競(jìng)賽,馮西橋也結(jié)交了一些朋友,他當(dāng)時(shí)獲獎(jiǎng)的朋友中,現(xiàn)在很多已經(jīng)是國(guó)內(nèi)著名的學(xué)者了。
4年之后,馮西橋已經(jīng)成為清華大學(xué)力學(xué)系的一名博士研究生,他又參加了第二屆力學(xué)競(jìng)賽。當(dāng)時(shí)競(jìng)賽是在清華大學(xué)舉辦的,那個(gè)時(shí)候基本上是本科生參加了,研究生已經(jīng)相對(duì)很少了,考試內(nèi)容也更簡(jiǎn)單一些,換成了兩門課程,一門是理論力學(xué),一門是材料力學(xué)。當(dāng)時(shí)答完題出來(lái),正好教室門口有《中國(guó)青年報(bào)》的記者等著參賽選手采訪,馮西橋說(shuō):“采訪我們的記者我記得叫陳聘舒。我講了一下參加力學(xué)競(jìng)賽的感受,覺(jué)得這個(gè)競(jìng)賽對(duì)我們學(xué)生力學(xué)以及力學(xué)的教育是非常重要的?!?/p>
通過(guò)兩次參賽,馮西橋看到了力學(xué)的有趣之處,吸引他進(jìn)行更深入的研究。從在清華讀博,到出國(guó)做研究,再到回國(guó),馮西橋在力學(xué)上的研究之路上不斷前進(jìn)著。1999年,其實(shí)國(guó)內(nèi)相對(duì)來(lái)說(shuō)科研環(huán)境和待遇還是非常差的,學(xué)校(清華大學(xué))說(shuō)國(guó)內(nèi)缺少年輕人,希望馮西橋能盡快回國(guó),他就帶著一家三口回來(lái)了?;貒?guó)后,他主要做材料結(jié)構(gòu)損傷、斷裂力學(xué)的研究,后來(lái)開(kāi)始對(duì)納米材料感興趣,做了納米結(jié)構(gòu)方面的一些研究工作。2008年他入選了長(zhǎng)江學(xué)者,開(kāi)始思考學(xué)科發(fā)展的問(wèn)題,他們最后決定發(fā)展生物力學(xué)并建立了生物力學(xué)研究所。
現(xiàn)在,他們重點(diǎn)研究腫瘤組織的行為,包括力學(xué)行為與生物、化學(xué)因素復(fù)雜的耦合行為,建立相應(yīng)的力學(xué)理論,進(jìn)而分析腫瘤在生命過(guò)程里的演化。馮西橋認(rèn)為可以發(fā)展一些基于力學(xué)的方法,推進(jìn)腫瘤診斷更準(zhǔn)確、更高效,以及能夠早期診斷。此外,馮西橋也嘗試做了一些癌癥治療過(guò)程中力學(xué)影響因素的研究,以及發(fā)展相應(yīng)的藥物和其他的技術(shù),為醫(yī)學(xué)進(jìn)行服務(wù)。目前他們從分子、細(xì)胞、細(xì)胞群體、多細(xì)胞到組織、器官等不同的尺度上研究一些軟組織、軟材料,跟疾病相關(guān)的關(guān)鍵力學(xué)問(wèn)題。
從事教學(xué)工作多年,馮西橋先后開(kāi)設(shè)了十余門課程,把教學(xué)與科研結(jié)合起來(lái),深受學(xué)生歡迎。他說(shuō),教書育人是教師最核心的任務(wù),把學(xué)生對(duì)力學(xué)的興趣、對(duì)科學(xué)的興趣激發(fā)出來(lái)是一個(gè)重要的使命,把優(yōu)秀的學(xué)生培養(yǎng)成對(duì)國(guó)家有用的人才是教學(xué)工作的核心和根本任務(wù)。
力學(xué)服務(wù)于國(guó)家各方面的重大需求,有一套非常完整的理論體系,有非常深?yuàn)W的數(shù)學(xué)知識(shí)。對(duì)于參加力學(xué)競(jìng)賽的同學(xué)來(lái)說(shuō),力學(xué)競(jìng)賽實(shí)際上背后考的仍然是課程里最核心的基本概念,當(dāng)遇到一個(gè)具體問(wèn)題時(shí),如何去思考去解決,在團(tuán)體賽中可能沒(méi)有一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的唯一答案,但是通過(guò)你解決問(wèn)題的過(guò)程和思路,可以體現(xiàn)你對(duì)力學(xué)知識(shí)的了解以及處理問(wèn)題的能力,馮西橋說(shuō)。
經(jīng)過(guò)三十多年的發(fā)展,力學(xué)競(jìng)賽已經(jīng)成為中國(guó)力學(xué)界,乃至整個(gè)科學(xué)界非常有影響的競(jìng)賽,每年參賽的選手都成千上萬(wàn),吸引了一大批優(yōu)秀的學(xué)者投身到國(guó)家的力學(xué)科研、教育等方面,這也是馮西橋認(rèn)為力學(xué)競(jìng)賽重要之所在。
力學(xué)不是一個(gè)純粹的基礎(chǔ)學(xué)科,它兼具基礎(chǔ)學(xué)科和工程應(yīng)用這兩個(gè)方面的基本屬性,馮西橋建議,在學(xué)習(xí)力學(xué)的過(guò)程中,從老師到學(xué)生都需要把這兩方面的特點(diǎn)體會(huì)出來(lái)。在學(xué)習(xí)中,要能夠跟生活、科技的發(fā)展結(jié)合在一起。比如說(shuō)我們?cè)诖蠼稚峡吹揭粋€(gè)形式新穎的建筑,這個(gè)新穎的形式在力學(xué)上是不是合理的、是不是比較好的。如果養(yǎng)成這樣的習(xí)慣,學(xué)力學(xué)會(huì)感到非常有趣,而且對(duì)基本概念的理解能夠更加深入。
參賽,重在從內(nèi)到外地提升……
參加第十二屆全國(guó)周培源大學(xué)生力學(xué)競(jìng)賽,選手們紛紛表示收獲滿滿,不虛此行。不論是對(duì)力學(xué)的理解上,還是思考、動(dòng)手能力上,還是團(tuán)隊(duì)合作上,他們都得到了提升。
此次比賽讓選手們看到了不一樣的力學(xué),讓他們更加了解力學(xué)、喜歡力學(xué)。四川大學(xué)的杜震霆說(shuō),力學(xué)競(jìng)賽的特殊性把他們從傳統(tǒng)的埋頭苦讀中解放出來(lái),讓他們擁有了不一樣的體驗(yàn),讓他們知道學(xué)習(xí)力學(xué)是有用的,而且有大用。周嘉莉則認(rèn)為此次比賽讓她看到力學(xué)中實(shí)踐的部分,鍛煉了她的動(dòng)手能力。
除了動(dòng)手實(shí)踐的能力,團(tuán)隊(duì)協(xié)調(diào)合作也是團(tuán)體賽中最為重要的部分,整個(gè)比賽都需要大家很好的配好,中間如果有一個(gè)同學(xué)有了情緒,和團(tuán)隊(duì)脫節(jié),就會(huì)影響整個(gè)比賽的進(jìn)程,四川大學(xué)的王淋楠說(shuō)。而在南京航空航天大學(xué)的聶連瑞看來(lái),團(tuán)體榮譽(yù)和個(gè)人榮譽(yù)不一樣,在團(tuán)體賽中犯了大錯(cuò)誤會(huì)對(duì)整個(gè)團(tuán)體造成影響,而這個(gè)錯(cuò)誤也會(huì)被自己牢記。備賽的一個(gè)月時(shí)間里,他們每天幾乎有十幾個(gè)小時(shí)一起呆在活動(dòng)室學(xué)習(xí)訓(xùn)練,和隊(duì)員相處合作的這段時(shí)光是他們非常珍貴的回憶。南方航空航天大學(xué)的焦重熙說(shuō),在團(tuán)體賽中,他們相互協(xié)作,汲取了大量知識(shí),對(duì)他個(gè)人來(lái)說(shuō)也是一種磨礪,這一個(gè)多月讓他覺(jué)得有了質(zhì)的飛躍。
在項(xiàng)目二的比賽中,助理裁判在給南京航空航天大學(xué)代表隊(duì)清算成績(jī)時(shí),記錄數(shù)據(jù)時(shí)記反了,導(dǎo)致有個(gè)長(zhǎng)度少取了1毫米,少取1毫米的結(jié)果就是算出來(lái)他們所能達(dá)到的指標(biāo)非常大,如果按照這個(gè)數(shù)據(jù)來(lái)給成績(jī)的話,他們隊(duì)的成績(jī)會(huì)非常高。后來(lái)南京航空航天大學(xué)代表隊(duì)的參賽選手聶連瑞在復(fù)查計(jì)算時(shí)發(fā)現(xiàn)了這個(gè)錯(cuò)誤,并告知了裁判,改正后他們的成績(jī)比之前少了好幾倍。他們覺(jué)得這是一種誠(chéng)信,雖然這樣之后他們?cè)谶@個(gè)項(xiàng)目上拿不到第一名,但是用真實(shí)的成績(jī)拿第二、第三也拿得心安理得。
在力學(xué)競(jìng)賽中體現(xiàn)出的務(wù)實(shí)求真的精神,也正是科研中所需要的。
南京航空航天大學(xué)的董旭歌說(shuō),對(duì)于他們這些將來(lái)可能要進(jìn)入科研崗位、做力學(xué)相關(guān)研究的人來(lái)說(shuō),冷靜是更重要的一件事情,不管以后獲得了多大的成就,一定要回過(guò)頭來(lái)看看自己曾經(jīng)做過(guò)的那些到底哪些做好了、哪些做錯(cuò)了,要多反思。力學(xué)競(jìng)賽不簡(jiǎn)簡(jiǎn)單單是一個(gè)獎(jiǎng)狀的事情,還有更多東西值得去思考。
在命題組老師高云峰看來(lái),給學(xué)生傳授知識(shí)不是灌輸,而是去啟發(fā)他們,很多隊(duì)伍沒(méi)有取得理想的成績(jī),他們能回去仔細(xì)反思當(dāng)時(shí)是怎么考慮的、什么地方不周全、以后怎么改進(jìn)等等,這就是一個(gè)很好的學(xué)習(xí)與實(shí)踐融合的過(guò)程。