力學之用——在科研，也在生活

參加過第一屆和第二屆力學競賽的馮西橋現(xiàn)在已經(jīng)是清華大學工程力學系主任、生物力學研究所所長、長江學者特聘教授，他對這兩次參賽經(jīng)歷印象深刻?！皟蓪酶傎愇叶寄昧霜?，這兩個獎實際上對我后來的發(fā)展起到了非常大的作用?！瘪T西橋說。在他看來，力學競賽使他看到力學的考試不僅僅是像大學里面上課后那樣簡單的考試，它能夠和生活、科技中很有趣的問題結合在一起，利用力學里的基本概念和原理去解決問題，激發(fā)了學習力學的興趣;此外，力學競賽對吸引本科生、研究生投入力學的科學研究和工程應用也很有幫助。

1988年，馮西橋還是一名大三的學生，在老師的建議下參加了第一屆力學大賽，當時的力學競賽允許本科生、碩士生、博士生和35歲以下青年教師參加。第一次競賽的難度非常大，水平也非常高，所以很多參賽并獲獎的其實大部分是大學教師，有講師、副教授，還有一些博士生、研究生獲獎。馮西橋回憶，第一屆競賽考了4門課程，包括理論力學、材料力學、彈性力學和流體力學，當時清華本科生的學制是5年，大三的他實際上后面兩門課程還沒學。拿到考題后，他仔細地把前兩題做了，做完后在下面寫了句話，“下面兩門課程我還沒有學，所以就不做了”，然后他就把這個答卷交上去了。

雖然只答了一半的題目，但是他也進入了復賽。當時的復賽是面試，在中國力學學會的一個會議室里，很多老師給他們面試。馮西橋后來才知道面試他的老師都是力學界很有名的教授，包括北大的武際可教授。武際可教授當時問了他一個梁加一個扭轉，那個角上的受力狀況，他到現(xiàn)在都印象深刻。

經(jīng)過初賽和復賽，他獲了獎，頒獎儀式在頤和園舉行，當時發(fā)給了他一個雙卡錄音機，還發(fā)了一大堆學習書籍。當時馮西橋的書籍很少，到現(xiàn)在他的書架上還留著當時發(fā)獎的書籍。通過競賽，馮西橋也結交了一些朋友，他當時獲獎的朋友中，現(xiàn)在很多已經(jīng)是國內(nèi)著名的學者了。

4年之后，馮西橋已經(jīng)成為清華大學力學系的一名博士研究生，他又參加了第二屆力學競賽。當時競賽是在清華大學舉辦的，那個時候基本上是本科生參加了，研究生已經(jīng)相對很少了，考試內(nèi)容也更簡單一些，換成了兩門課程，一門是理論力學，一門是材料力學。當時答完題出來，正好教室門口有《中國青年報》的記者等著參賽選手采訪，馮西橋說：“采訪我們的記者我記得叫陳聘舒。我講了一下參加力學競賽的感受，覺得這個競賽對我們學生力學以及力學的教育是非常重要的?！?/p>

通過兩次參賽，馮西橋看到了力學的有趣之處，吸引他進行更深入的研究。從在清華讀博，到出國做研究，再到回國，馮西橋在力學上的研究之路上不斷前進著。1999年，其實國內(nèi)相對來說科研環(huán)境和待遇還是非常差的，學校（清華大學）說國內(nèi)缺少年輕人，希望馮西橋能盡快回國，他就帶著一家三口回來了?；貒螅饕霾牧辖Y構損傷、斷裂力學的研究，后來開始對納米材料感興趣，做了納米結構方面的一些研究工作。2008年他入選了長江學者，開始思考學科發(fā)展的問題，他們最后決定發(fā)展生物力學并建立了生物力學研究所。

現(xiàn)在，他們重點研究腫瘤組織的行為，包括力學行為與生物、化學因素復雜的耦合行為，建立相應的力學理論，進而分析腫瘤在生命過程里的演化。馮西橋認為可以發(fā)展一些基于力學的方法，推進腫瘤診斷更準確、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程中力學影響因素的研究，以及發(fā)展相應的藥物和其他的技術，為醫(yī)學進行服務。目前他們從分子、細胞、細胞群體、多細胞到組織、器官等不同的尺度上研究一些軟組織、軟材料，跟疾病相關的關鍵力學問題。

從事教學工作多年，馮西橋先后開設了十余門課程，把教學與科研結合起來，深受學生歡迎。他說，教書育人是教師最核心的任務，把學生對力學的興趣、對科學的興趣激發(fā)出來是一個重要的使命，把優(yōu)秀的學生培養(yǎng)成對國家有用的人才是教學工作的核心和根本任務。

力學服務于國家各方面的重大需求，有一套非常完整的理論體系，有非常深奧的數(shù)學知識。對于參加力學競賽的同學來說，力學競賽實際上背后考的仍然是課程里最核心的基本概念，當遇到一個具體問題時，如何去思考去解決，在團體賽中可能沒有一個標準的唯一答案，但是通過你解決問題的過程和思路，可以體現(xiàn)你對力學知識的了解以及處理問題的能力，馮西橋說。

經(jīng)過三十多年的發(fā)展，力學競賽已經(jīng)成為中國力學界，乃至整個科學界非常有影響的競賽，每年參賽的選手都成千上萬，吸引了一大批優(yōu)秀的學者投身到國家的力學科研、教育等方面，這也是馮西橋認為力學競賽重要之所在。

力學不是一個純粹的基礎學科，它兼具基礎學科和工程應用這兩個方面的基本屬性，馮西橋建議，在學習力學的過程中，從老師到學生都需要把這兩方面的特點體會出來。在學習中，要能夠跟生活、科技的發(fā)展結合在一起。比如說我們在大街上看到一個形式新穎的建筑，這個新穎的形式在力學上是不是合理的、是不是比較好的。如果養(yǎng)成這樣的習慣，學力學會感到非常有趣，而且對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……

參加第十二屆全國周培源大學生力學競賽，選手們紛紛表示收獲滿滿，不虛此行。不論是對力學的理解上，還是思考、動手能力上，還是團隊合作上，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，讓他們更加了解力學、喜歡力學。四川大學的杜震霆說，力學競賽的特殊性把他們從傳統(tǒng)的埋頭苦讀中解放出來，讓他們擁有了不一樣的體驗，讓他們知道學習力學是有用的，而且有大用。周嘉莉則認為此次比賽讓她看到力學中實踐的部分，鍛煉了她的動手能力。

除了動手實踐的能力，團隊協(xié)調(diào)合作也是團體賽中最為重要的部分，整個比賽都需要大家很好的配好，中間如果有一個同學有了情緒，和團隊脫節(jié)，就會影響整個比賽的進程，四川大學的王淋楠說。而在南京航空航天大學的聶連瑞看來，團體榮譽和個人榮譽不一樣，在團體賽中犯了大錯誤會對整個團體造成影響，而這個錯誤也會被自己牢記。備賽的一個月時間里，他們每天幾乎有十幾個小時一起呆在活動室學習訓練，和隊員相處合作的這段時光是他們非常珍貴的回憶。南方航空航天大學的焦重熙說，在團體賽中，他們相互協(xié)作，汲取了大量知識，對他個人來說也是一種磨礪，這一個多月讓他覺得有了質(zhì)的飛躍。

在項目二的比賽中，助理裁判在給南京航空航天大學代表隊清算成績時，記錄數(shù)據(jù)時記反了，導致有個長度少取了1毫米，少取1毫米的結果就是算出來他們所能達到的指標非常大，如果按照這個數(shù)據(jù)來給成績的話，他們隊的成績會非常高。后來南京航空航天大學代表隊的參賽選手聶連瑞在復查計算時發(fā)現(xiàn)了這個錯誤，并告知了裁判，改正后他們的成績比之前少了好幾倍。他們覺得這是一種誠信，雖然這樣之后他們在這個項目上拿不到第一名，但是用真實的成績拿第二、第三也拿得心安理得。

在力學競賽中體現(xiàn)出的務實求真的精神，也正是科研中所需要的。

南京航空航天大學的董旭歌說，對于他們這些將來可能要進入科研崗位、做力學相關研究的人來說，冷靜是更重要的一件事情，不管以后獲得了多大的成就，一定要回過頭來看看自己曾經(jīng)做過的那些到底哪些做好了、哪些做錯了，要多反思。力學競賽不簡簡單單是一個獎狀的事情，還有更多東西值得去思考。

在命題組老師高云峰看來，給學生傳授知識不是灌輸，而是去啟發(fā)他們，很多隊伍沒有取得理想的成績，他們能回去仔細反思當時是怎么考慮的、什么地方不周全、以后怎么改進等等，這就是一個很好的學習與實踐融合的過程。