【清華人物】二十年磨一劍??記鄭泉水教學(xué) /編號(hào):HY660TT

2015-01-11 13:24 來(lái)源：http://m.sustainablelifeonearth.com/ 閱讀：次

　　二十年磨一劍。

??鄭泉水教學(xué)和黃克智院士完成的“張量函數(shù)表現(xiàn)實(shí)踐與材料本構(gòu)方程不變性研究”名目取得了2004年度國(guó)度天然迷信獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)。

??對(duì)于這項(xiàng)工作，有名理性力學(xué)家、英國(guó)皇家學(xué)會(huì)會(huì)員斯賓塞傳授曾公然評(píng)估：“該研究為各向異性材料的持續(xù)介質(zhì)力學(xué)/物理的同一感性公式化指引了途徑。”眾多的古代產(chǎn)業(yè)技巧，如汽車(chē)的沖壓和模具的成型等，涉及復(fù)雜的、不可逆的大變形和各向異性，須要用描繪不同材料作為變形體的力學(xué)性質(zhì)的所謂本構(gòu)方程。簡(jiǎn)而言之，這個(gè)研究成果應(yīng)用材料自身的內(nèi)在對(duì)稱(chēng)性，對(duì)龐雜本構(gòu)方程當(dāng)時(shí)進(jìn)行明顯的、必不可少的簡(jiǎn)化，為終極失掉各種材料的各種力學(xué)行動(dòng)的本構(gòu)方程樹(shù)立起一個(gè)廣泛實(shí)用的、科學(xué)的和邏輯的系統(tǒng)框架。

??在清華，作為力學(xué)專(zhuān)家，同時(shí)作為固體力學(xué)研究所所長(zhǎng)、工程力學(xué)系系主任，鄭泉水的角色是多重的。但給人印象最深的是，他是一個(gè)學(xué)者，一個(gè)在思考中前進(jìn)的教師。

做學(xué)問(wèn)中的創(chuàng)新：普通是在對(duì)前人的成果有深刻的認(rèn)識(shí)后能力發(fā)生

??創(chuàng)新，是目前一個(gè)時(shí)興的名詞。聽(tīng)鄭泉水教授談創(chuàng)新，讓人覺(jué)得，立異不是一個(gè)時(shí)時(shí)在科學(xué)家腦筋中映現(xiàn)的框框，而是做知識(shí)做到必定境界，瓜熟蒂落的靈感。

??在我進(jìn)入張量函數(shù)的研究之前，曾經(jīng)有一個(gè)比較簡(jiǎn)略的問(wèn)題，國(guó)外不少著名科學(xué)家花了18年才解決，這是當(dāng)時(shí)該范疇的一個(gè)寫(xiě)照。還有一個(gè)問(wèn)題，別人做了三四年沒(méi)有解決，我花了一周的時(shí)間就找到了解決問(wèn)題的辦法。

??經(jīng)由10余年研討積聚后，我發(fā)展了多個(gè)新方式，全部思路是跟別人不一樣的。所以我以為，所謂的翻新，個(gè)別是在對(duì)前人的結(jié)果有比擬深入的意識(shí)的基本上才干夠產(chǎn)生的。

??我很早就很崇敬愛(ài)因斯坦。我愿望我的研究作風(fēng)、做學(xué)識(shí)的立場(chǎng)都可以像他那樣，也總是生機(jī)自己在某些方面有比較大的成就，頭腦里老是閃現(xiàn)一些怪僻的主意。

??我小時(shí)候愛(ài)好畫(huà)畫(huà)，這在一定水平上培養(yǎng)了我的空間設(shè)想能力。還有，我看東西看得很雜，這對(duì)我也是一種很大的輔助。所以我教學(xué)生也是這樣，讓他們一定不要被面前的那一點(diǎn)點(diǎn)貨色局限住，一定要盡力構(gòu)想別人可能還不想的東西，而后去做，成功的概率就比較大。這需要有廣闊的視野，在做學(xué)問(wèn)上有很好的感覺(jué)。這種感到就是在充足積累各方面信息的基礎(chǔ)上培養(yǎng)起來(lái)的。

做學(xué)問(wèn)的態(tài)度：真正做到有影響，要花很長(zhǎng)時(shí)間

??從1981年開(kāi)始研究張量函數(shù)，到1994年主要的理論體系框架完成，到2003年整個(gè)項(xiàng)目完成，鄭泉水和他的同事花了20多年的時(shí)間。鄭泉水說(shuō)：“現(xiàn)在社會(huì)上急功近利的景象比較重大，要超脫于此才有可能做出比較大的成果。”

??現(xiàn)在我的領(lǐng)會(huì)是：從客觀前提到主觀因素，大家都比較難平心靜氣地去做一些研究。比方說(shuō)我現(xiàn)在手頭拿到了一個(gè)研究項(xiàng)目，只有3年的期限，3年當(dāng)前就得換項(xiàng)目，這樣的換法很難出重大的研究成果�，F(xiàn)在相稱(chēng)一部門(mén)人都急著要出論文，急著拿項(xiàng)目，這樣的心態(tài)很可能會(huì)影響到科研成果的成色。

??我感覺(jué)有些人對(duì)于科研項(xiàng)目的關(guān)注超越了項(xiàng)目本身應(yīng)該存在的意思。項(xiàng)目的主要目標(biāo)是解決科技問(wèn)題，項(xiàng)目本身不是目的。清華有全中國(guó)一流的老師和最好的學(xué)生，但是為什么真正有分量、有創(chuàng)意的國(guó)家獎(jiǎng)項(xiàng)絕對(duì)少一點(diǎn)呢？我想這是一個(gè)主要的原因。

??在2004年國(guó)家科學(xué)技術(shù)嘉獎(jiǎng)大會(huì)上，我有幸與獲國(guó)家做作科學(xué)獎(jiǎng)的代表們朝夕相處、獨(dú)特參加了多項(xiàng)運(yùn)動(dòng)，從而有機(jī)遇更深刻地懂得這些獲獎(jiǎng)人及其獲獎(jiǎng)項(xiàng)目。令我感想最深的是，絕大多數(shù)國(guó)家天然科學(xué)獎(jiǎng)的獲獎(jiǎng)?wù)叨奸啔v了長(zhǎng)期不懈的追乞降不知疲倦的研究，甚至連續(xù)了三四十年。記得在一次與部分青年骨干教師的座談會(huì)上，前任校長(zhǎng)王大中院士一再吩咐大家要有“十年坐冷板凳”的信心，潛心做好研究。我希望我的同事們能夠潛心做研究，保持自己的方向。我也逼真地希望我們能夠有一個(gè)更好的政策和學(xué)術(shù)文明氣氛，使得更多的共事，包括我自己，能夠潛心學(xué)術(shù)。

學(xué)天生才的主要條件：興致與自負(fù)

??只有學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)有興趣，是不是對(duì)力學(xué)感興趣并不重要；能夠進(jìn)清華的學(xué)生都是杰出的，他們將來(lái)都可能是成功的，只不外可能在不同的方面勝利罷了。談到本科生的培養(yǎng)，鄭泉水首先論述了兩個(gè)理念。

??我認(rèn)為現(xiàn)在的本科生成才率偏低，我們教師對(duì)此是負(fù)有責(zé)任的。我總結(jié)了一下，重要有兩個(gè)起因：一個(gè)是從前我們十分強(qiáng)調(diào)學(xué)生首先要把自己的專(zhuān)業(yè)知識(shí)學(xué)好，但實(shí)際上專(zhuān)業(yè)知識(shí)只是本科生成才的一個(gè)方面，有些學(xué)生對(duì)于自己的專(zhuān)業(yè)實(shí)在并不感興趣；還有就是因?yàn)閷W(xué)校的一些評(píng)價(jià)體系使得學(xué)生對(duì)自己損失了信心。一沒(méi)興趣，二沒(méi)信念，他怎么可能好好學(xué)？

??針對(duì)這些問(wèn)題，固膂力學(xué)研究所專(zhuān)門(mén)請(qǐng)了多少個(gè)老師在海內(nèi)做了4個(gè)月的調(diào)研，全部老師對(duì)這些問(wèn)題也做了兩年的研究。在這個(gè)進(jìn)程中我們的教養(yǎng)理念有了很大的轉(zhuǎn)變。

??現(xiàn)在我們把目的調(diào)整到盡可能使大面積的學(xué)生成才，而不在乎他未來(lái)是否還是學(xué)力學(xué)。我們當(dāng)然要從學(xué)生當(dāng)中發(fā)掘一批在力學(xué)方面感興趣的人，對(duì)那些對(duì)力學(xué)不太感興趣的學(xué)生，我們激勵(lì)他去學(xué)別的專(zhuān)業(yè)。

??還有我們現(xiàn)在的評(píng)價(jià)體系比較強(qiáng)調(diào)排名。有的學(xué)生在清華斗爭(zhēng)了很長(zhǎng)時(shí)光，興許最后的目標(biāo)就是合格，這跟他在中學(xué)的狀態(tài)反差太大。所以我感到目前學(xué)生的評(píng)價(jià)體系要做一個(gè)改變：不要把學(xué)生學(xué)習(xí)成績(jī)的名次作為一個(gè)基礎(chǔ)的評(píng)價(jià)。

??影響一個(gè)人成才的因素是多方面的。一個(gè)學(xué)生在力學(xué)系排第100名，這并不象征著他不能成為最優(yōu)良的人才，他的為人、誠(chéng)信、親和力、組織能力、團(tuán)隊(duì)精力等多方面的因素都是他將來(lái)成功的因素。大學(xué)教育就是要大大加強(qiáng)對(duì)學(xué)生的基礎(chǔ)教育和素質(zhì)教育，要鼓勵(lì)學(xué)生創(chuàng)新，鼓勵(lì)學(xué)生承當(dāng)義務(wù)。為此，力學(xué)系采用了一些詳細(xì)辦法落實(shí)這些理念。我們?cè)鎏砹艘粋€(gè)專(zhuān)業(yè)教育課，把力學(xué)先容給大家，如力學(xué)在社會(huì)科技發(fā)展中所起到的作用等，讓學(xué)生有比較寬闊的眼界。另外我們對(duì)課程體制也做了調(diào)整。從兩個(gè)方面勉勵(lì)學(xué)生：鼓勵(lì)在力學(xué)方面有興趣的學(xué)生持續(xù)深造；打算開(kāi)辦“力學(xué)節(jié)”，讓學(xué)生在著手能力、組織能力等多方面得到全面發(fā)展。

教師的角色：做學(xué)生的引導(dǎo)者

??本科生和研究生處于不同的學(xué)習(xí)和研究階段，教師在培育他們的時(shí)候著重點(diǎn)應(yīng)當(dāng)是不同的，然而有一點(diǎn)是雷同的：作為一個(gè)研究型大學(xué)的老師，僅僅對(duì)學(xué)生實(shí)現(xiàn)常識(shí)的傳授是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，先生同時(shí)仍是學(xué)生的引誘者，領(lǐng)導(dǎo)的作用不僅體當(dāng)初學(xué)習(xí)和研究方面，還包含如何做人。

??我所教授的本科生課程，重視把課程與目前力學(xué)界比較關(guān)注的前沿問(wèn)題聯(lián)合起來(lái)。好比在我教授的材料力學(xué)里面我主要的關(guān)注點(diǎn)有兩個(gè)：一個(gè)是材料力學(xué)是基礎(chǔ)學(xué)科轉(zhuǎn)到工程學(xué)科的一個(gè)橋梁，在整個(gè)學(xué)習(xí)的思路上要做很大的調(diào)整，學(xué)生在學(xué)習(xí)的過(guò)程中要學(xué)會(huì)如何作假設(shè)，怎么進(jìn)行簡(jiǎn)化等等；從材料力學(xué)可以引導(dǎo)出良多沒(méi)有解決的科學(xué)和實(shí)際工程問(wèn)題，讓學(xué)生留神到這些問(wèn)題有助于培養(yǎng)他們的思考和興趣。

??我的一個(gè)理念是要逐漸增強(qiáng)本科生自主學(xué)習(xí)的意識(shí)和才能。由于我?guī)б恍┭芯可臅r(shí)候發(fā)明，我們的學(xué)生讀研究生了還是不會(huì)自主學(xué)習(xí)。到了研究生階段，應(yīng)該是導(dǎo)師只給學(xué)生講一點(diǎn)，大局部還是需要學(xué)生自己去看書(shū)的，可是有的學(xué)生不能夠適應(yīng)這種模式，這就闡明我們的大學(xué)教導(dǎo)在這方面做得還很不夠。

??在研究生培養(yǎng)方面，固體力學(xué)研究所也花了很長(zhǎng)時(shí)間做研究。他們發(fā)現(xiàn)研究生畢業(yè)之后存在兩個(gè)比較顯明的短項(xiàng)，一個(gè)是知識(shí)面太窄，另外就是課程的深度不夠。

??為什么說(shuō)知識(shí)面太窄？現(xiàn)在無(wú)比強(qiáng)調(diào)創(chuàng)新性研究，強(qiáng)調(diào)多學(xué)科穿插，因?yàn)橹挥羞@樣，研究者才能獲得一些一流的成果。但是這種創(chuàng)新性研究往往取決于你的眼界和知識(shí)面，是否見(jiàn)多識(shí)廣，是否能夠依據(jù)你所控制的知識(shí)發(fā)生許多聯(lián)想。我們的研究生課程很長(zhǎng)一段時(shí)間就是那幾門(mén)課程，學(xué)生的視野過(guò)于狹小。后來(lái)我們參照了美國(guó)、歐洲、日本、俄羅斯的課程體系，做了很多的研究。

??在研究生的課程設(shè)置上咱們做了很大的調(diào)劑，一是加大了課程的深度，另外一個(gè)是拓寬了授課所波及的知識(shí)面，設(shè)置了物理、資料、數(shù)學(xué)等副科課程，盼望這樣的課程設(shè)置可能加強(qiáng)學(xué)生發(fā)展的潛力。

??做得比較好的是我們始終堅(jiān)持了20多年的討論班軌制，這為開(kāi)闊研究生的眼界、營(yíng)造良好的學(xué)術(shù)氛圍起到了要害作用�，F(xiàn)在討論班已經(jīng)發(fā)展到三個(gè)層面：第一個(gè)是全所的探討班，每次都有上百名老師和研究生加入，專(zhuān)業(yè)面比較寬，討論的都是比較前沿的、比較宏觀的問(wèn)題。這個(gè)討論班的呈文人有各種專(zhuān)業(yè)背景，除了研究力學(xué)的，還有研究物理、材料、數(shù)學(xué)、工程、化學(xué)、生物的專(zhuān)家。全所分了8個(gè)研究方向，研究方向相同的人還有一個(gè)范圍小一些的討論班，這是第二個(gè)層面。第三個(gè)層面是，每個(gè)老師跟自己的學(xué)生每個(gè)禮拜有一次“小組會(huì)”，現(xiàn)在我們運(yùn)行得異常好。每個(gè)學(xué)生在小組會(huì)上要做幾件事：用幾到十幾分鐘時(shí)間把自己在前段時(shí)間內(nèi)瀏覽文獻(xiàn)的精要介紹明白；講演自己所做研究的進(jìn)展；對(duì)別人的報(bào)告進(jìn)行討論。很多科學(xué)問(wèn)題和很有創(chuàng)意的設(shè)法，就是在這樣的氛圍中、這樣的共同窗習(xí)中提出來(lái)的。

??我是偏愛(ài)基礎(chǔ)研究的，我的學(xué)生也都隨著我研究一些前沿科學(xué)問(wèn)題，這些問(wèn)題大都是我們自己提出的，而且沒(méi)有確實(shí)論斷，只有我們的料想。學(xué)生們開(kāi)端往往很不習(xí)慣，碰到艱苦就說(shuō)：“老師，這個(gè)問(wèn)題似乎錯(cuò)誤,房地產(chǎn)開(kāi)發(fā)投融資，做不下去，好像不是你猜的那樣”。我告知學(xué)生，真正好的研究生，不僅是來(lái)判定老師猜想的對(duì)與錯(cuò)，而是參照老師指引的方向和目標(biāo)，在探尋、探索中，追求著科學(xué)的真諦。

??為了造就博士生遼闊的學(xué)術(shù)視線，鄭泉水還不斷把本人的學(xué)生送到國(guó)外和自己的配合搭檔一起進(jìn)行研究，學(xué)生因而受益匪淺。

??至今，鄭泉水帶出的5名博士生中，有2名獲得了“全國(guó)優(yōu)秀博士論文”獎(jiǎng)。獲得“2002年度全國(guó)優(yōu)秀博士論文”獎(jiǎng)的博士生杜丹旭在總結(jié)中寫(xiě)到：“逾越了滿意于只斷定問(wèn)題正誤的階段，而去自動(dòng)尋找各種問(wèn)題的解決方法，我終于進(jìn)入一個(gè)新的境界�！眲偼ㄟ^(guò)“2005年度全國(guó)優(yōu)秀博士論文”最后評(píng)審的博士生劉哲在得悉獲獎(jiǎng)之后感嘆道：“在鄭老師的領(lǐng)導(dǎo)下，我從一個(gè)懵懂的、只會(huì)求解功課題的本科生，逐步改變?yōu)橐粋€(gè)能思考和解決未知謎底問(wèn)題的研究生。我更深深體會(huì)到，作為一個(gè)學(xué)者，思考和提出問(wèn)題要遠(yuǎn)比解決問(wèn)題更加重要�！�

??喜歡畫(huà)畫(huà)，喜讀歷史，曾經(jīng)是中學(xué)籃球隊(duì)的隊(duì)長(zhǎng)，喜好普遍是鄭泉水的一大特色，這培養(yǎng)了他易于領(lǐng)有廣闊視野的上風(fēng)。他說(shuō)，這畢生他都要感激他的父親，是父親早早就告誡兒子要專(zhuān)一做事。

??現(xiàn)在，鄭泉水和他的團(tuán)隊(duì)正在納米科技領(lǐng)域磨著另外一把“寶劍”，已經(jīng)磨了5年，他說(shuō)，至少還要再磨5年。

消息核心記者　文：周襄楠、覃川攝影：郭海軍

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