范德強(qiáng)
“我可能是世界上見過裂紋最多的人之一?!毙鞝斡拚Z調(diào)舒緩,即便是玩笑話也總透著一份儒雅。然而這位儒雅的學(xué)者所從事的研究內(nèi)容卻是“破壞”——“在實(shí)驗(yàn)室把各種新材料拉壞,壓壞,扭壞,砸壞,研究它們的損傷和裂紋起始及擴(kuò)展,從而保障使用新材料先進(jìn)結(jié)構(gòu)的安全性”。也因此,他總是調(diào)侃自己是“專搞破壞的實(shí)驗(yàn)力學(xué)家”。
寧波大學(xué)安中講座教授徐犖愚多年來徜徉的研究領(lǐng)域是一個常人難以觸及的世界,它被包裹于層層材料之間,然而這片極為狹小的空間卻又與整個社會的發(fā)展有著巨大的關(guān)系。從地震的產(chǎn)生機(jī)理,航天飛機(jī)的空中解體,到飛機(jī)、艦船的許多事故……林林總總都與那些微小裂紋有著千絲萬縷的關(guān)系。
這些小小的裂紋是諸多復(fù)雜問題的起源。為了小小的裂紋,徐犖愚求索了20余年,至今熱情仍沒有半分消減。
從飛機(jī)夢到材料的斷裂損傷
徐犖愚從小有一個“設(shè)計飛機(jī)”的夢。
上小學(xué)時,當(dāng)空軍飛行教練的表哥送給他一架殲-5戰(zhàn)斗機(jī)模型,開啟了他對飛機(jī)的愛好?!盀槭裁达w機(jī)有這么大的尾巴,而鳥的尾巴就要小得多?”諸如此類的疑問讓徐犖愚急切渴求有關(guān)飛機(jī)的知識。他訂閱了《航空知識》和《國際航空》,“很多內(nèi)容看不懂,但是就喜歡拿來翻翻”,也是從那時起,他決定將來一定要考取北京航空航天大學(xué)(以下簡稱“北航”),去設(shè)計飛機(jī)??v然高考時,他的分?jǐn)?shù)已經(jīng)足夠進(jìn)入清華、北大,徐犖愚仍然堅持了自己當(dāng)初的夢想——去北航,造飛機(jī)。
來到北航的第一天,徐犖愚就興奮地跑到航空博物館,跟各種各樣的飛機(jī)合了影。大學(xué)4年,他一直是北航航模隊(duì)的成員,主要制作和遙控滑翔機(jī)飛行。為了參加航模隊(duì)周日的活動,他每周六晚“閉關(guān)”寫作業(yè)。4年下來,自己的興趣沒耽誤,成績照樣優(yōu)異。本科畢業(yè)前,他順理成章被保送北航的飛機(jī)設(shè)計專業(yè)讀研。
不同于大學(xué)時期肆意投入自己的興趣,研究生階段的徐犖愚必須做出一個重要的選擇——究竟選擇一個什么樣的研究方向?大四的畢業(yè)設(shè)計最終給了他指引。
20世紀(jì)60年代,先進(jìn)的碳纖維復(fù)合材料在航空界嶄露頭角。其強(qiáng)度和鋼相當(dāng),但是密度僅為飛機(jī)鋁合金的一半。美國空軍實(shí)驗(yàn)室(AFRL)最早開始這方面的研究。80年代,中國的殲-8戰(zhàn)斗機(jī)也想采用少量復(fù)合材料以減輕重量。但復(fù)合材料容易出現(xiàn)微小的基體裂紋。一架大飛機(jī)居然怕小小的裂紋?這又增加了徐犖愚的科學(xué)好奇心。在楊秉憲教授和葉林教授(現(xiàn)工作于澳大利亞悉尼大學(xué))的指導(dǎo)下,本科四年級時,徐犖愚開始研究復(fù)合材料的斷裂和損傷。
“我的科研方向已經(jīng)很清晰了,就是研究新型飛機(jī)結(jié)構(gòu)上的裂紋?!睆囊恢便裤皆O(shè)計飛機(jī)的少年,到對飛機(jī)研發(fā)的核心問題有了深刻認(rèn)識的研究人員,徐犖愚的發(fā)展路線也隨著科研方向的錨定逐漸清晰起來。
在畢業(yè)設(shè)計時,徐犖愚又找到了新的發(fā)展方向。當(dāng)時他的主要參考文獻(xiàn)是一篇來自美國的博士論文。于是,“去美國讀博士,研究比這篇博士論文做得更好”成為他留美最單純的動機(jī)。
1996年,在陳為農(nóng)教授(現(xiàn)美國普渡大學(xué)工學(xué)院科研副院長)的推薦下,徐犖愚來到美國加州理工學(xué)院航空系攻讀博士學(xué)位。當(dāng)時,徐犖愚其實(shí)還有其他不錯的選擇。如美國麻省理工學(xué)院(MIT)航空航天系也為他提供了全額獎學(xué)金。而他選擇加州理工學(xué)院是因?yàn)檫@所學(xué)校為中國培養(yǎng)了最杰出的科學(xué)家——錢學(xué)森、周培源、錢偉長……能在這些偉大科學(xué)家的母校深造學(xué)習(xí),徐犖愚覺得自己離夢想更近了一些。
在加州理工,徐犖愚的博士生導(dǎo)師是洛杉克思(Ares Rosakis)教授,他是動態(tài)斷裂力學(xué)大師,美國國家工程和科學(xué)院院士。初次見面,徐犖愚就被導(dǎo)師對科學(xué)研究的熱情所折服。導(dǎo)師所從事的基礎(chǔ)研究充斥著大量數(shù)學(xué)問題,對常人來說枯燥異常,然而他卻對科研充滿了熱情,也用這種熱情感染著自己的學(xué)生。跟隨導(dǎo)師,他開始接觸美國國防部的最新科研項(xiàng)目。他的科研生涯也開始一路向上,迎來諸多高光時刻。
大洋彼岸科研啟航
徐犖愚跟隨導(dǎo)師參與的項(xiàng)目是研究用于軍艦的復(fù)合材料——三明治板?!懊绹鴩啦棵磕曩Y助高校數(shù)千個基礎(chǔ)研究項(xiàng)目,外國人也可以參加?!毙鞝斡藿榻B道。因?yàn)槊绹\姴粌H擁有軍艦,還有飛機(jī)和裝甲車,所以美國海軍科研局(ONR)代表了美國國防科技的綜合水平,也擁有最多的科研經(jīng)費(fèi)。作為美國聯(lián)邦政府第一個科研資助機(jī)構(gòu),ONR的資助方式既靈活又持久,所以吸引了許多美國頂尖學(xué)者。徐犖愚的導(dǎo)師洛杉克思教授,就是其中之一。
所謂三明治板是復(fù)合材料結(jié)構(gòu)的一種,由兩層玻璃纖維面板和一層芯組成。這樣的結(jié)構(gòu)又輕又硬,很適合在軍艦上應(yīng)用。20世紀(jì)90年代,美國海軍科研局開始轉(zhuǎn)向復(fù)合材料用于軍艦的基礎(chǔ)研究。由于軍艦會受到深水炸彈和導(dǎo)彈的襲擊,研究重點(diǎn)是在沖擊載荷作用下,三明治板的破壞機(jī)理。而此前只有瑞典海軍嘗試用復(fù)合材料構(gòu)建軍艦船體,因此徐犖愚拿到的研究材料也正是一塊瑞典海軍采用的三明治板。這塊三明治板開啟了徐犖愚在美國的科研旅程。
“這項(xiàng)研究充分體現(xiàn)了加州理工的基礎(chǔ)研究風(fēng)格,因?yàn)槲也⒎茄芯空鎸?shí)的三明治板,而是通過力學(xué)模型實(shí)驗(yàn),來掌握兩種不同動態(tài)裂紋的擴(kuò)展順序?!奔囱芯繂栴}的基本原理,而非專攻具體問題。
在洛杉克思教授的指導(dǎo)下,徐犖愚把很硬的鋼與較軟的光彈聚合物粘在一起,組成了一個“三明治板”的力學(xué)模型。通過高速攝影實(shí)驗(yàn),他發(fā)現(xiàn)是層間裂紋誘導(dǎo)出層內(nèi)裂紋和不同的斷裂模式,從而解決了多年懸而未決的問題。同時,層與層之間可以由同樣的聚合物黏接起來。20年后,徐犖愚發(fā)現(xiàn)這正是3D打印聚合物的力學(xué)模型。這些內(nèi)容組成了他的博士論文《層合材料的動態(tài)破壞特性研究》。
出色的科研能力以及成果,讓徐犖愚于2003年贏得了獲獎率僅10%的美國海軍科研局杰出青年學(xué)者獎(ONR YIA)。他也因此獲得了自己作為項(xiàng)目負(fù)責(zé)人的第一個美國國家級科研項(xiàng)目——用納米復(fù)合材料改進(jìn)軍艦混合結(jié)構(gòu)的界面和動態(tài)破壞性能。
當(dāng)時海軍科研局船舶結(jié)構(gòu)力學(xué)項(xiàng)目經(jīng)理認(rèn)為:用100%復(fù)合材料代替鋼制船體是不可行的,因此需要循序漸進(jìn)。他的新概念是“混合船體”,即用輕的復(fù)合材料代替重的船頭和船尾,中間船體依然是鋼。但這導(dǎo)致了一個破壞力學(xué)的特殊問題——雖然復(fù)合材料和鋼都很強(qiáng),但是它們的連接處或界面最弱。深水炸彈引起的動態(tài)載荷,將會把鋼與復(fù)合材料之間的連接破壞掉,即軍艦斷成三截。
這是一個十分重要且棘手的項(xiàng)目,除了一兩名像徐犖愚一樣的青年學(xué)者外,其余參與者都是美國院士級別的固體、結(jié)構(gòu)力學(xué)專家。在這一復(fù)雜問題中,徐犖愚用光學(xué)方法驗(yàn)證,在兩種剛度不匹配材料(如鋼與復(fù)合材料)黏接邊緣上會出現(xiàn)很高的應(yīng)力集中;在沖擊載荷下,就會導(dǎo)致快速界面裂紋擴(kuò)展。同時,他創(chuàng)新的納米復(fù)合材料膠層也沒有出現(xiàn)期望的性能。他采用界面力學(xué)方法,同樣證實(shí)碳納米纖維或納米管與基體間存在著很大的剛度不匹配和高的應(yīng)力集中,因此,納米復(fù)合材料無法顯著增加強(qiáng)度。
專家們認(rèn)為軍艦混合船體行不通!“這聽起來像一個失敗的項(xiàng)目,但其實(shí)它是成功的。”面對記者的疑惑,徐犖愚微笑著說道,“因?yàn)樗晒Φ刈柚沽嘶旌洗w的概念,阻止了一場注定的失敗?!毙鞝斡拚f,這就是基礎(chǔ)研究的意義,從原理中窺探結(jié)果,指導(dǎo)實(shí)踐。而他也在其中不斷體會著這份價值感,這成為他從事科研不竭的火種。
以基礎(chǔ)研究馳騁海陸空
2009年,徐犖愚接手了他在美國海軍科研局的第二個項(xiàng)目:研究復(fù)合材料的耐海水腐蝕性能。
由于軍艦鋼船體嚴(yán)重的海水腐蝕問題,每年各國的海軍要花費(fèi)數(shù)億美元來護(hù)理船體。因此,耐腐蝕性好的復(fù)合材料成為一種先進(jìn)的替代物。但復(fù)合材料耐腐蝕性能到底有多好,一直是一個有爭議的問題。先前的海水腐蝕實(shí)驗(yàn)是把整塊復(fù)合材料板直接浸入模擬的海水,過一定時間取出再做各種力學(xué)性能測試。但這些實(shí)驗(yàn)嚴(yán)重低估了復(fù)合材料的耐海水腐蝕性能。
“復(fù)合材料船體其實(shí)只有一面受到海水的侵蝕?!毙鞝斡廾翡J地發(fā)現(xiàn)了問題的關(guān)鍵點(diǎn)。因此,他設(shè)計了一個“復(fù)合材料魚缸”——黏接4片復(fù)合材料板構(gòu)成一個小水缸,再倒入海水,準(zhǔn)確模擬對復(fù)合材料船體的影響。
這個實(shí)驗(yàn)持續(xù)了3年,其間每3個月,他和研究生都要將多個水缸拆開做復(fù)合材料的沖擊損傷和壓縮實(shí)驗(yàn)。最后,通過3年的實(shí)測數(shù)據(jù),他們得出復(fù)合材料沖擊后壓縮強(qiáng)度下降不超過10%的結(jié)論。另外,鑒于復(fù)合材料在船體上的應(yīng)用是需要加涂層的,而復(fù)合材料魚缸實(shí)驗(yàn)是基于裸露的復(fù)合材料層板,即新實(shí)驗(yàn)仍舊有些低估了材料的性能。因此,專家們認(rèn)為復(fù)合材料船體在軍艦壽命的25~30年內(nèi),海水腐蝕不會對其構(gòu)成大的問題。
徐犖愚獨(dú)創(chuàng)的方法在海軍科研局固體力學(xué)年度匯報會上引起了很好的反響。美國和其他國家的復(fù)合材料或固體力學(xué)專家包括美國工程院士R. Christensen和G. Ravichandran都認(rèn)為這是一個簡單又行之有效的辦法。這一開創(chuàng)性的實(shí)驗(yàn)方法對各國發(fā)展復(fù)合材料艦船具有深遠(yuǎn)的影響。
盡管20年一直從事美國國防研究,但徐犖愚說,他的研究只涉及基礎(chǔ)項(xiàng)目,并不觸及軍方機(jī)密?!叭绻脴淠灸贻唩肀扔鞯脑挘绹咝氖碌难芯烤褪亲钔馊Φ哪贻?,這包含最基礎(chǔ)的科學(xué)問題,而那些核心機(jī)密我們并不觸及。”
正因?yàn)檫@一圈基礎(chǔ)研究的“年輪”包羅萬象,徐犖愚的研究成果所應(yīng)用的領(lǐng)域是無界的。除了美國海軍科研局的項(xiàng)目,2015年他還為美國陸軍科研局(ARO)研究過防彈機(jī)理,即用兩片軟性聚合物薄層植入一塊凱夫拉防彈板,在手槍射擊測試中將防彈板背面變形降低了15%;2017年,他與美國加州大學(xué)洛杉磯分校(UCLA)土木系系主任E. Taciroglu教授(計算力學(xué)專家)合作,進(jìn)行一項(xiàng)美國空軍科研局(AFOSR)的基礎(chǔ)研究項(xiàng)目。他們將極小的納米壓痕和極快的彈丸沖擊實(shí)驗(yàn)通過接觸力學(xué)聯(lián)系在一起,研究空軍復(fù)合材料的沖擊響應(yīng),用這種新方法可快速預(yù)測中/厚復(fù)合材料層板的沖擊損傷上限。徐犖愚有關(guān)復(fù)合材料的研究成果(20多篇文章)發(fā)表在Composite Science and Technology、Journal of Composite Materials等權(quán)威復(fù)合材料期刊。
直到2019年回國前,徐犖愚在美國的研究主要涉及海陸空多領(lǐng)域國防科研,工作更覆蓋了基礎(chǔ)研究、應(yīng)用研究、市場調(diào)查和產(chǎn)品開發(fā)。他的一些基礎(chǔ)研究成果被其他領(lǐng)域科學(xué)家在相關(guān)領(lǐng)域應(yīng)用。2003到2009年,在兩個美國國家科學(xué)基金(NSF)項(xiàng)目的資助下,徐犖愚和美國西北大學(xué)黃永剛教授(美國國家工程院/科學(xué)院院士)和研究生合作,提出了一系列與界面有關(guān)的動態(tài)斷裂準(zhǔn)則和測量界面強(qiáng)度的新方法。他們在Journal of the Mechanics and Physics of Solids、Experimental Mechanics、International Journal of Solids and Structures等權(quán)威力學(xué)期刊上發(fā)表多篇文章。這些開拓性成果被許多國際知名學(xué)者所采用。如倫敦大學(xué)的學(xué)者將其用于分析地球斷層帶,霍普金斯大學(xué)的學(xué)者將其用于金屬的動態(tài)穿晶和沿晶斷裂,麻省理工學(xué)院的學(xué)者將其用于3D打印材料的沖擊破壞……這些獨(dú)特的實(shí)驗(yàn)被全球8個著名力學(xué)團(tuán)隊(duì)模擬。
“這就是基礎(chǔ)研究的魅力?!毙鞝斡拚f。
歸來正逢其時
盡管在美國主持參與了各個領(lǐng)域的高質(zhì)量項(xiàng)目,逐漸站在了領(lǐng)域的最前端,但是徐犖愚也深諳美國發(fā)展的一些痛點(diǎn)?!敖┠陙?,某些西方勢力不斷打壓中國發(fā)展,然而我認(rèn)為是徒勞的?!毙鞝斡拚f出這番話不僅是出于拳拳報國心,還基于他在美國20多年來的切身體會。
由于槍擊事件不斷,2015年,在美國國家科學(xué)基金會資助下,徐犖愚曾帶領(lǐng)市場研究創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)(I-Corps項(xiàng)目),在美國和西歐對平民防彈產(chǎn)品進(jìn)行過全面的市場調(diào)查,并開發(fā)出反恐制暴產(chǎn)品——防彈防刺的“貼身盾牌”。
它可以裝在學(xué)生書包內(nèi),實(shí)用性很高,其用戶已遍布12個國家。徐犖愚此前從陸軍科研局基礎(chǔ)研究項(xiàng)目得出的一些結(jié)論被用在這一產(chǎn)品開發(fā)中。由于校園槍擊案一直為家長們所擔(dān)憂,因此,貼身盾牌被新墨西哥和得克薩斯州的主要報紙和電視廣為報道。但不到兩年,貼身盾牌卻停產(chǎn)了,原因竟然是該產(chǎn)品無法跟中國制造的防彈產(chǎn)品競爭,因?yàn)楦咝詢r比是中國制造的特色。
據(jù)徐犖愚介紹,導(dǎo)致貼身盾牌停產(chǎn)的原因與美國制造業(yè)成本高昂有著直接關(guān)系。貼身盾牌采用最先進(jìn)的超高分子量聚乙烯(UHMWPE)防彈材料,而不是傳統(tǒng)材料凱夫拉。美國警察穿的通常是凱夫拉防彈衣,而只有軍人才穿昂貴的UHMWPE防彈衣。但美國的UHMWPE材料卻比中國的要貴好幾倍。所以貼身盾牌采用中國的UHMWPE材料。但即便如此,美國的人工費(fèi)比中國要高十多倍,總成本依舊降不下來?!懊绹圃斓拇蠖鄶?shù)產(chǎn)品在價格上毫無優(yōu)勢。所謂美國制造,只是那些政客掛在嘴上的噱頭。因?yàn)槊绹嗽谫徺I產(chǎn)品時,主要看價錢。當(dāng)兩種產(chǎn)品價錢接近時,美國制造才有吸引力。因此,在家長購買學(xué)生防彈產(chǎn)品時,100多美元的多功能產(chǎn)品貼身盾牌,根本比不了中國制造的只有六七十美元的純防彈產(chǎn)品?!?/p>
徐犖愚說,這不是個例,在美國,制造成本高昂已經(jīng)成為阻礙美國制造業(yè)發(fā)展的重要因素。在民用領(lǐng)域,國外的產(chǎn)品已經(jīng)占領(lǐng)了美國主流市場?!懊绹圃臁眱H用來生產(chǎn)高精尖或者國防產(chǎn)品,但仍不斷面臨著困境。
“比如隱形多用途飛機(jī)F-35,在美國總裝,但一些西方國家也生產(chǎn)一些部件以降低成本。然而F-35的成本依然從預(yù)算到生產(chǎn)增加了十幾倍。這些西方國家叫苦連天,但也無可奈何!再如Zumwalt(朱姆瓦特)驅(qū)逐艦是美國海軍的最新武器。軍艦采用了一些先進(jìn)復(fù)合材料利于隱身,但是它卻事故不斷,如進(jìn)入巴拿馬運(yùn)河后就拋錨了。本來美國海軍需要32艘,最后只造了3艘。其主要原因是美國制造控制不了成本。最后一艘驅(qū)逐艦價格高達(dá)40億美元,遠(yuǎn)高于美國的弗吉尼亞級核潛艇。因此,對某些產(chǎn)品而言,美國制造成了‘質(zhì)低價高的代名詞?!?/p>
深刻體會到中美科技和制造業(yè)的區(qū)別后,徐犖愚對于中國科技強(qiáng)國的戰(zhàn)略愈發(fā)篤定且堅信不疑。2019年,闊別祖國20余年的徐犖愚風(fēng)塵仆仆地歸來了。就在他歸國的前一年,國務(wù)院印發(fā)《國務(wù)院關(guān)于全面加強(qiáng)基礎(chǔ)科學(xué)研究的若干意見》。中國以科技強(qiáng)國、加強(qiáng)基礎(chǔ)研究的決心已經(jīng)凸顯。徐犖愚的回歸正逢其時。
“我是杭州人,我的家鄉(xiāng)那么好,為什么要一輩子待在美國?”從走出國門那一刻起,到回國時,徐犖愚說自己從未想過要永遠(yuǎn)留在美國。最終他重回故鄉(xiāng),逐浪于這“千帆競發(fā)”的時代發(fā)展浪潮中。
基礎(chǔ)教育:時代的需求
目前徐犖愚主要從事兩方面的研究。一是3D打印材料力學(xué)性能的基礎(chǔ)研究。3D打印材料越來越多地用于航空航天結(jié)構(gòu)件,因此它們的安全性/損傷容限成為關(guān)鍵的研究課題。3D打印材料有許多薄弱的材料界面。如果這些界面與裂紋、空隙和缺陷相互作用,材料破壞就會變得非常復(fù)雜。為了塑造更安全的工程結(jié)構(gòu),現(xiàn)在徐犖愚團(tuán)隊(duì)試圖找到3D打印材料的最小強(qiáng)度和斷裂韌性。他準(zhǔn)備建立一個開放實(shí)驗(yàn)室,為中國和國外研究人員準(zhǔn)確測量各種3D打印材料的力學(xué)性能。
第二項(xiàng)研究徐犖愚聚焦全球性臺/颶風(fēng)、冰雹時財產(chǎn)保護(hù)的應(yīng)用/基礎(chǔ)研究?!?017年,我再次造訪佛羅里達(dá)的海明威故居,體會到了伊爾瑪超強(qiáng)颶風(fēng)后災(zāi)民的痛苦。近4年,在大西洋和太平洋,每年都有超強(qiáng)颶風(fēng)、臺風(fēng),導(dǎo)致建筑物和車輛等重大財產(chǎn)及生命損失?!?/p>
而在我國,如2018年的“山竹”超強(qiáng)臺風(fēng)造成5?。▍^(qū))近300萬人受災(zāi);2019年的“利奇馬”超強(qiáng)臺風(fēng)更造成1402萬人受災(zāi),57人死亡。同時,每年冰雹也給中國和其他國家造成巨大的損失。這些財產(chǎn)損失主要是由于亂飛的木頭、石頭和冰雹撞擊造成的。因此,徐犖愚設(shè)想了“連續(xù)保護(hù)板纏繞”系統(tǒng),其不僅可以快速保護(hù)單個房屋,還可以在臺/颶風(fēng)來臨前保護(hù)大型建筑,如商業(yè)大樓等。
在這項(xiàng)研究中,徐犖愚不忘自己基礎(chǔ)研究科學(xué)家的本職,聚焦其中的關(guān)鍵問題——基于先進(jìn)的沖擊動力學(xué)研究,設(shè)計出性價比高、重量輕、抗沖擊的混合材料系統(tǒng)。研究將側(cè)重于大規(guī)模、可移動、高效的保護(hù)系統(tǒng)?!皯?yīng)用目標(biāo)是在下次超強(qiáng)臺風(fēng)襲擊中國之前,開發(fā)大規(guī)模居民和政府財產(chǎn),如空軍基地、民用機(jī)場的保護(hù)系統(tǒng)?!毙鞝斡迾酚^地說道。就像以前研究微小裂紋一樣,一切都是防患于未然。
為了讓更多學(xué)子了解基礎(chǔ)力學(xué)研究的價值和魅力,2020年年秋,徐犖愚跑了10所高校作學(xué)術(shù)報告,與眾多學(xué)子零距離接觸,親身感受了國內(nèi)的教育環(huán)境及氛圍,徐犖愚對此也頗有感觸。“中國留學(xué)生在國外的成績是很優(yōu)秀的,這說明國內(nèi)的理工基礎(chǔ)打得牢固。但是這些年來,中國的小學(xué)生卻把很多精力用在學(xué)英語上,而不是多學(xué)博大精深的中文和深奧的數(shù)學(xué)。比英語,我們總不如美國學(xué)生,而扎實(shí)的中文和數(shù)學(xué)功底,卻是需要多年努力才能獲得的?!?/p>
徐犖愚還記得,在杭州一中讀書時,大家每周都要背誦3首古詩。這對他的一生都產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的文化影響,以至于他在美國散步時,腦海中都會突然想起背誦過的詩詞。如“雕闌玉砌應(yīng)猶在,只是朱顏改”正是他在美國思鄉(xiāng)的感觸!
在北航,他最喜歡基礎(chǔ)力學(xué)課,如材料力學(xué)、飛機(jī)結(jié)構(gòu)力學(xué)、復(fù)合材料力學(xué)。來到加州理工學(xué)院后,他發(fā)現(xiàn)航空系其實(shí)是一個力學(xué)系,系里除了一個教授做燃燒研究之外,其他教授不是固體力學(xué)就是流體力學(xué)的大師。第一學(xué)季的流體力學(xué)課,他拿到了一個研究生很少拿到的C。知恥而后勇,一年時間,徐犖愚讀了18本流體力學(xué)書,終于在最后一個學(xué)季拿到了A?!?0年后的今天,我還可以教本科生的流體力學(xué)?!痹鷮?shí)的基本功成為徐犖愚從事多種多樣的科研、開辟科研事業(yè)的利器。
“每1000個加州理工畢業(yè)生中,就有一個獲得諾貝爾獎。這是一個難以超越的世界紀(jì)錄?!毙鞝斡薷锌溃罢羌又堇砉O為強(qiáng)調(diào)基礎(chǔ)教育和研究,才培養(yǎng)出世界上最頂尖的科技人才。所以‘學(xué)好數(shù)理化,走遍天下都不怕!依然是對中國科技強(qiáng)國的警世箴言?!?/p>
盡管在教育上,中國仍在不斷探索最優(yōu)的路徑;盡管在外部環(huán)境上,中國正面臨新一輪強(qiáng)勢的打壓……但在徐犖愚看來,這些都無法阻止中國邁向科技強(qiáng)國的腳步。“我是一個很勤奮的人,工作時間經(jīng)常是996,我對研究生的要求也是誠實(shí)且勤奮。在美國許多研究型大學(xué)里,周末還在做科研的絕大多數(shù)是中國學(xué)生。這也是美國教授專招中國學(xué)生的主要原因之一。我深信具有良好基礎(chǔ)教育而勤勞的中國人,是中華民族復(fù)興的重要希望!”
“兩岸猿聲啼不住,輕舟已過萬重山!”這是在談起某些西方勢力對中國打壓時,徐犖愚曾引用的詩句。如今他這葉輕舟也已越過太平洋,駛?cè)胱鎳鴱?fù)興的航道中。徐犖愚深知,他在親歷一場偉大的變革,每一個人每天微不足道的貢獻(xiàn),很有可能在合力塑造一部偉大的歷史。但相比于那個偉大的夢想,他還是更愿意把注意力落在腳下的每一步上——繼續(xù)探索新的裂紋,與眾人合力愈合它們。這就像他的科研追求——打牢基礎(chǔ),扎實(shí)地走好每一步,水到自然渠成。
專家簡介
徐犖愚教授于美國加州理工學(xué)院獲航空與材料科學(xué)博士,美國機(jī)械工程師協(xié)會(ASME)會士,美國海軍科研局(ONR)杰出青年學(xué)者,實(shí)驗(yàn)力學(xué)領(lǐng)域知名專家,曾任ASME斷裂與破壞力學(xué)委員會主席,現(xiàn)任國際主流力學(xué)期刊SEM《實(shí)驗(yàn)力學(xué)》副主編,寧波大學(xué)國家一流建設(shè)學(xué)科力學(xué)領(lǐng)軍人才?;貒埃鞝斡拊鵀樾履鞲绱髮W(xué)教授,主持過美國國家科學(xué)基金會、海/陸/空軍科研局等研究項(xiàng)目10項(xiàng)。研究領(lǐng)域包括復(fù)合材料、斷裂力學(xué)、沖擊動力學(xué)和先進(jìn)結(jié)構(gòu)/材料設(shè)計(航空/航天、船舶、防彈應(yīng)用)。首創(chuàng)的復(fù)合材料海水腐蝕/沖擊/壓縮實(shí)驗(yàn)為新式軍艦?zāi)途眯蕴峁┝丝茖W(xué)依據(jù)。界面動態(tài)斷裂準(zhǔn)則和測量界面強(qiáng)度的新方法被多國學(xué)者用于不同的領(lǐng)域,如分析地球斷層帶和3D打印材料的沖擊損傷。