中国第一位受邀成为“国际力学和数学交缘学会”会员的是郭仲衡院士

20世纪70年代,力学和数学的重新结合又成为一股热潮。

1973年在意大利第一次召开了“纯数学在力学应用的倾向”讨论会,1975年在第二届会议上成立了“国际力学和数学交缘学会”,郭仲衡应邀成为这个学会的第一个中国会员。

1933年3月2日,郭仲衡出生于广州的一个海员家庭,祖籍广东中山。自幼受他的父亲“尊师重道”的传统观念的熏陶。

1951年他从广州广雅中学毕业,正值新中国成立伊始,百废待兴,中学老师发现了他的语言天赋,鼓励他报考外语专业,但喷气式飞机掠过苍穹的英姿引起他无限遐想,引导着他考入清华大学航空学院,他怀着“好男儿理应科技兴邦”的壮志北上首都北京。由于他学习努力,成绩优异,品行端正,

1952年被选拔至留苏预备部学习俄语,次年被选派到波兰留学,先到华沙大学学习波兰语,而后进入华沙工业大学学习,同时在华沙大学选修数学、力学课程,1960年春秋获华沙工业大学工学硕士学位。国际理性力学权威诺瓦茨基院士(后任波兰科学院院士)课间的一席话:“弹性力学是数学应用的广阔天地,只有广泛和深刻地掌握数学才能在这个领域里有所作为”,更触动了他从小热爱数理的心灵,同时认识到,理性力学的精髓在于掌握先进的数学技巧、钻研力学的基础问题。这一认识对他学术生涯有着莫大的导向作用。从此,他转向数学和力学理论的研究,且毕其一生为之奋斗。

1960年,他直升波兰科学院基础技术研究所攻读博士研究生,师从另一位理性力学权威乌尔班诺夫教授。乌尔班诺夫在向他评价刚出版的《经典场论》这本承上启下的巨著时说:“张量指标固然好,但抽象记法更佳。”同时递给他一张写满意大利文献的清单。意大利学者曾尝试将“向量力学”的抽象记号推广到出现张量的力学,但是不成功。导师期望他吸取意大利学者的经验教训,在连续介质力学中坚持应用和发展抽象记法。当时他已掌握俄、英、波、德、法五种外语,但不懂意大利语,经过几个星期的努力,他开始阅读意大利文献,其中大量的是显微胶片。

由于全身心的投入,长时间阅读显微文献,曾使他的视力一度大大下降。他以初生牛犊不怕虎的精神,攻克了一个又一个难关,在连续介质力学中发展抽象的张量记法方面获得巨大的成功,展现了他的特殊才能,他在攻读博士学位的三年间,就已在国际著名学术刊物上发表了22篇有关有限变形理论的论文,进入了当时理性力学的前沿,其中17篇被引用于理性力学的一部经典权威著作中。

1962年他获得波兰科学院一等学术奖;1963年2月21日,他以流畅的波兰语进行了博士论文答辩,他在博士论文中首次针对固体大变形问题提出了正确的应力率定义,受到答辩委员会的最高褒奖。

1987年,笔者访问波兰科学院基础技术研究所时,正值研究所35周年大庆,与该所固体力学部主任的交谈中,他说:“郭仲衡博士是我所建所三十五周年来培养的最优秀的人才之一,我们为他感到自豪。”

郭仲衡在波兰度过了内容丰富,充满创造性与友谊的十年,是他崭露才华,取得硕果的十年。获得博士学位后不久,他就准备启程回国。波兰科学院的卡利斯基教授(后曾任波兰高教部长)依依不舍地说:“您留下吧,我们很喜欢您。”但郭仲衡没有忘记养育他的故乡,归心似箭,兼程返回了祖国。

勤奋踏实 成绩卓著
回国后,郭仲衡到北京大学数学系任教。他以巨大的热情投入了教学、科研工作,为了向学生们传授他所学到的知识,他编写了《非线性弹性理论》,《张量理论》等讲义;在人才济济的北大数学系,他独树一帜,主要从事数学与力学交缘的研究工作,研究兴趣向更为广阔的领域转移。在此期间,他找到了非线性弹性动力学现存仅有的五个精确解中的三个。

正当他要进一步大展宏图的时候,十年动乱开始了,动荡的环境使他的系统性研究受到影响,他的科研工作被指责为“理论脱离实际”,他不得不转向更为实际的问题。在此期间,他做过结构的有限元计算、疲劳断裂试验的理论分析和数值计算、凸轮靠模分析等等,凭着他的数学根底和工程基础知识,他的每一项研究都有出色的成果。环境稍稍安定之后,他继续潜心研究他所感兴趣的问题。

20世纪七十年代后期,科学的春天来到了,他以更大的热情投入了新时期的科研教学工作。

1977年,党中央发出了召开全国科学大会的通知,要制定全国科学技术发展规划。著名力学家谈镐生教授呼吁我国应该进行力学规划;著名的应用数学和力学家钱伟长教授指出,力学规划中要有理性力学部分,并问:“郭仲衡在哪里?”这样,郭仲衡应召参加了力学规划的工作,他通宵达旦地笔耕,写成关于开展理性力学研究的洋洋数万言的建议书,其摘要成为《力学与实践》创刊号的首篇文章,文中系统地阐述了理性力学的内容、方法和意义,在国内产生了重大的影响。与此同时,他的长期蕴积的科研潜力如泉水般涌出。三、四年间,他在建立开、闭口复合型薄壁构件的统一理论、非线性弹性理论的统一变分原理和任意组分复合材料力学理论方面,都取得了举世瞩目的成果;他日以继夜地工作,将文革前印成的讲义《非线性弹性理论》逐字推敲,精心修改,数易其稿,于1980年由科学出版社正式出版,他在这本专著中,引进了两点张量场的绝对符号法,开创了非线性弹性理论的崭新的论述方式。这本专著在内容的先进性、形式的简洁性和叙述的逻辑性方面,使应用数学和力学界叹服,有的权威人士认为,近十几年来,国内同类专著无出其右。

在此期间,原西德应用数学和力学学会主席莱曼教授率洪堡基金会选拔代表团来访,与郭仲衡一见如故;在北大数学系段学复、程民德教授的支持下,1979年初,郭仲衡接受洪堡基金资助到西德访问,莱曼教授盛情接待了他,并说:“由于您的论文,西方许多学者都知道您,您可以以西德为出发点,到各国进行学术活动。”此后,郭仲衡又两次得到洪堡基金会的资助,到各国进行访问、讲学、开会,足迹遍及欧、美、亚洲十几个国家和地区,在与各国名流的交往中,他又不断产生新的灵感。八十年代以来,他进入他的科研实践的“高产期”。在有限变形理论方面,获得了伸缩张量率的抽象表示,并进而获得一般情形的统一抽象表示,即伸缩张量率的时间导数的內禀表达式,解决了有关理论中长期遗留的一个基本问题,被国际学术界称为“郭氏速率定理”。

1984年,A.Hoger和D.E.Carlson在《弹性力学杂志》的题为“关于张量平方根的导数与郭氏速率定理”一文中,盛赞了郭仲衡的研究成果。又经过几年的思索和钻研,他提出了普适可用的“主轴内蕴法”,简称“π -方法”,进一步推动了有限变形理论的发展。在非完整力学方面,他解决了一大类问题,特别是在非完整约束的“冰橇类问题”中,他提出了全新的见解和思路,推翻了前人的一些似是而非的观点,他在第二届国际非线性力学会议上所作的大会报告“非完整动力学中的‘约束-约束力’分析方法”产生了前所未有的轰动效应。报告之后,许多在场的国际力学权威纷纷上前向郭仲衡握手示贺,认为他做了“了不起的工作”。他还应用了先进的外代数方法,改进了张量理论,得到了许多深刻的结果。他以积累了二十五年的心得体会,采用经他全面发展的抽象记法,写成了《张量(理论和应用)》,1988年由科学出版社出版,此书从力学应用角度出发,以全新的观点阐述了张量理论。此外,他在变形体的非协调理论、Hamilton力学的几何理论等方面也做了系统的工作。

在繁忙的教学科研实践中,郭仲衡经常废寝忘食地工作,他的严谨踏实是出了名的,论文、专著完成之后,从不急于发表,总是在反复推敲,修改之后才公诸于世。他的学术成就是多方面的,特别是在连续介质力学的基础理论,非线性弹性理论,变分原理、张量理论、本构理论和非完整力学等领域中作出了突出的贡献,共出版了六种专著和译著,发表百余篇学术论文(限于篇幅,在本文附录中仅列出了他的24种代表性论著),先后获得重大奖励五项,包括1987年国家自然科学三等奖。1984年他被授予国家有突出贡献的中青年专家的称号;近年来他被列入《世界名人录》、《世界五千人》、《国际杰出领袖名册》等十多种名人录。

学术交流 不遗余力
在郭仲衡的科学活动中,不仅显示了他的学术研究的出色才华,而且表现了推动学术交流、组织学术活动的出众能力。

1978年,钱伟长教授审时度势,与谈镐生教授一起倡议成立中国力学学会理性力学与力学中的数学方法专业组(后改为专业委员会),并担任组长,他将郭仲衡召至麾下,成为他组织学术活动的最得力的助手,我们作为专业组的成员也与他开始了密切的交往。八年后,钱伟长教授提议自己改任专业委员会顾问,由郭仲衡接任主任。十五年来,这个专业委员会成为力学学会中最有活力的专业委员会之一,先后组织了十一次国内学术活动和两届国际非线性力学会议。在所有这些学术会议中,郭仲衡都积极参与策划、组织。

从确定会议内容、组织综述报告,审定学术论文到安排会议程序、撰写会议总结,他无不做细致入微的工作。专业组在兰州大学组织了两次理性力学讲习讨论会,共同钻研了两本专著,并商定集体翻译,钱伟长院士与他一起做了中译本的审定工作。他们还在一起根据国内外学术发展新动向,先后组织了奇异摄动理论研讨会(1979,上海)、非线性波研讨会(1981,合肥)、非线性力学研讨会(1982,无锡)、分叉、突变、混沌、非线性稳定性研讨会(1983,武汉)。这些研讨会的共同特点是:讨论的是前沿领域问题、有系统的专题性综述报告、有大批中青年学者参加。1986年他接任理性力学与力学中的数学方法专业委员会主任后,建议召开系列性的现代数学和力学会议(MMM会议),马上得到钱伟长教授的首肯。

1986年6月在北京大学,他组织了首届MMM会议,确定了会议的宗旨和七大主题,并邀请了资深专家做了专题综述报告,得到了良好的效果。此后又相继召开了四届3M会议(1987,上海;1989,庐山;1991,兰州;1993,徐州)。每次会议都遵循了钱伟长、郭仲衡提出的宗旨——促进现代数学在力学中的应用,并发展力学中的数学方法,推动现代力学学科的进展。郭仲衡在每次会议前都参与拟定会议主题、确定综述报告题目和报告人,有时还参与会议文集的编辑工作。由于他的组织和推动,每次3M会议都收到二、三百篇稿件,作者的队伍日益扩大,成为力学界最有影响的系列性学术会议之一,也为理性力学与应用数学在中国的发展起了积极的推动作用。

值得一提的是郭仲衡在组织举办两届国际非线性力学会议中的重要作用。这两次会议都是由钱伟长院士发起、并亲自担任会议指导委员会主席,而郭仲衡作为他的得力助手,担任两次会议的学术委员会主席,负责具体的学术组织工作。1985年10月在上海召开的国际非线性力学会议中,他在钱伟长教授的指导下,邀约了国际非线性力学权威:原苏联的L.I.Sedov教授、美国的C.Truesdell教授、西德的Th.Lehmann教授、日本的近藤一夫教授、意大利的G.Bianchi教授、英国的A.Jeffry教授等作大会报告,并组织了200余篇分会报告,会议开得非常出色,当时的上海市长江泽民同志曾亲临会场表示祝贺。这次会议在国内外产生了深远的影响,有些国外学者说,想不到中国有这样一支优秀的非线性力学研究队伍。

事隔八年,1993年8月,由钱伟长教授发起的第二届国际非线性力学会议在北京举行,作为会议的主要组织者,郭仲衡花费了更大的精力,足足做了两年的筹备工作,从筹集资金、征稿组稿、编辑文集,到邀请、接待国际、国内知名专家,他事无巨细,操心操劳,搜集了上千位国外学者的通讯地址,亲自输入计算机软盘,打印成册,并向国外发函二百余封,收到的函件在案头堆积了数尺高。

1992年春节,大年初一,他五点钟起床,为节后钱伟长院士召集国际会议筹备会准备资料;1993年春节,他还在为落实邀请报告与会议经费、审定稿件而工作。“皇天不负有心人”,会议取得了巨大的成功。应邀作大会报告有:美国的R.S.Rivlin、徐皆苏,德国的O.Mahrenholtz,俄罗斯的L.I.Sedov,英国的A.J.M.Spencer、A.Jeffry,法国的H.Cabannes,加拿大的H.Cohen,香港的谢定裕,中国的郭仲衡、叶开沅、应隆安等十九位久负盛名的学者。与会者有来自十八个国家和地区的近百位国外学者和百余位国内学者。交流学术论文235篇,可谓盛况空前。会议的主题也有所扩展,除了非线性弹性、塑性和连续统力学、流体力学和非线性波、非线性振动、混沌、分岔和非线性稳定性、还增加了缺陷、损伤、分形力学、相变,单侧问题和材料的不稳定性等,涉及了当今非线性力学的几乎全部前沿领域。会上,郭仲衡做了非常出色的组织工作:大会小会有条不紊地进行;会上会下作了多层次的学术交流;他还给三十几位分会主席发了由他签署的请柬,可见他工作的细致程度。国内外与会者对这次会议的组织工作赞不绝口,感谢钱伟长教授为他们提供这样好的学术交流机会,也充分肯定了郭仲衡对会议的贡献。

会议刚结束,郭仲衡于8月26日召集有关人员及时地为会议作总结,并发表了详尽而恰当的评价意见。就在他逝世的当晚,他还在为审定这次国际会议的报告而忙碌着,凌晨四点,他猝然倒在他的书桌前。

可以这么说,作为我国理性力学事业的奠基人之一,郭仲衡教授为发展我国理性力学和应用数学研究,为组织中国力学学会理性力学和力学中的数学方法专业委员会的学术活动,为推动这一领域的国际国内学术交流,呕心沥血,鞠躬尽瘁,贡献了他的全部力量。

谦虚诚恳 万世师表
正如北京大学数学系撰写的《郭仲衡教授生平》中所叙述:“郭仲衡的一生是为祖国的繁荣昌盛和科学事业振兴,顽强奋斗忘我工作无私奉献的一生。他对党,对社会主义祖国有非常真挚的感情,具有强烈的开拓进取心和为国争光的使命感,他衷心拥护党的基本路线和改革开放方针,努力学习马列主义毛泽东思想,从不居功自傲,总是把自己的工作融化在祖国和人民的事业之中。他严以律己,宽以待人,诚恳坦直,平易近人,关心同志,关心集体,兢兢业业,埋头苦干,他不计名利,不尚空谈,顾全大局,团结同志,他的崇高品德受到同志们由衷的赞誉与敬重。他是知识分子的优秀代表,使我们学习的好榜样。”根据我们与他交往的体会,我们认为,这一段话是对他的恰当评价和真实写照。

郭仲衡在一份自述中写道:“在吸收老师们的知识雨露的同时,我更不忘揣摩他们的治学态度和高尚品德。……我执教北大,在教学生的同时,我从来没有忘记帮助他们养成严谨的治学作风和与人为善的处世态度,以师长们对我的态度来培养青出于蓝而胜于蓝的学生是对我的师长的最好的报答。”这些话确实成了他教书育人的行动指南。

郭仲衡在科学研究的同时,始终勤奋工作在教学第一线,费尽心血培养了许多优秀的青年人才,他培养的学生遍布国内外,很多人已成为应用数学和力学事业的后起之秀和业务骨干,他既教数学,又教力学,更教两者的结合。他刻意培养学生既有严格而现代的数学头脑,又有解决实际问题的浓厚兴趣和灵活手段。他既是学生的严师,又是学生的益友。一位学生在考卷中写道:“从郭老师细致入微的分析推理和不辞劳苦的精神,学到了怎样做学问和怎样做人,非常感谢郭老师。”一位他培养过六年的博士回忆道:“郭老师常说,要以严谨认真的态度对待科学研究,不能投机取巧。要想在学术上有成就,除了系统扎实的基础,还要有进取精神和严谨学风。……郭老师曾说‘我们不仅是师生,也应是父子和知心朋友。’我们碰到一些生活上的问题(包括交友、恋爱)他都予以关心、开导和帮助。”对于青年一代学子的求教或求助,他总是不分校内校外,不拘一格地给予提携帮助,因此他有不少“编外”学生。

十年前,他发现南方一所大学的一位二十岁出头的优秀青年教师,极具理性力学天赋,他就多方面关怀、扶持他成长,与他开展联合研究工作,推荐他参加国际会议。通过言传身教,这位青年的潜力得以充分发挥,目前已成为国内一知名学府的最年轻的教授之一。另一位“编外”学生说:“郭先生平易近人。为人朴实,任何人都能与他建立良好的关系。我每次求助于他,无论再忙,他总是热心帮助,使我受益匪浅。有一次,我还在学术问题上与他发生争论,在信件往来中,经他细致分析,才发现他是正确的。他的学术作风和取得的学术成就,不仅现在,而且在今后也会激励我奋发向上,去攀登新的科学高峰。”

郭仲衡每学期都组织一至二个专业讨论班。他认为,讨论班有两大好处:一是可以讨论学术问题,交流心得体会;二是可以经常了解学生的思想、生活和学术进展。他再忙也要参加讨论班活动,即使他在国外访问,也定期写信,指导活动的开展;即使他生病住院,也在病床上给学生以具体指导。在投送学术论文时,如果学生写的字迹潦草,标点有误,他会亲手誊正,并告诫学生,一篇好的论文不仅要内容可取,还要字迹工整,标点准确。

郭仲衡简历
1933.3.2 出生于广州
1951.7. 毕业于广州广雅中学
1951.9. 考入清华大学航空学院
1952.9. 进留苏预备班
1953.9. 被选派到波兰留学
1960.3. 获波兰华沙工业大学工学硕士学位,直升为波兰科学院博士研究生
1963.2. 获波兰科学院理学博士学位
1963.4. 到北京大学数学力学系任教
1979.4. 任北京大学数学系教授,不久成为我国第一批博士生导师
1984.11. 被授予国家级有突出贡献中青年专家称号
1988.5. 当选为波兰科学院院士
1991.11. 当选为中国科学院学部委员(院士)
1993.9.22 病逝于北京

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