张颖，关俊梅

（首都师范大学物理系，北京100048）

中国近现代力学家学术谱系初探

张颖，关俊梅

（首都师范大学物理系，北京100048）

近代力学传入中国约400年，中国力学的发展，尤其是中国近现代力学的发展是很值得研究的问题。加强对中国力学学术的谱系研究，有助于梳理中国近现代力学的发展，从学科发展和科技进步的角度来审视我国力学学科发展历史，推动形成中国特色的科学文化和创新文化。文中试绘制出中国近现代力学家的谱系图，并阐述了几代力学家不同的学术贡献。

谱系；力学发展；人才培养

2011年9月23日，中国科学技术协会王春法先生在当代中国科学家学术谱系研究论坛上说：“牛顿曾说过‘如果说我看得更远些，是因为我站在巨人的肩膀上。’我们今天要发展科学技术、要进行自主创新，就应该了解、明白我们自己站在哪里，我们所要立足、所要倚重的巨人的肩膀在哪里，就应该思考、探索如何才能站上巨人之肩。这正是当代科学家学术谱系研究所要理顺的问题。”王春法认为，通过对科学家学术谱系进行梳理，可以明晰学术传承的脉络，探索科学发展的方向，系统建立学科传承的基本脉络和相关学科间的关系；还原科学技术发展的历史轨迹，找出学科发展的内在规律和演进方法。这正是谱系与发展的研究意义[1]。

20世纪是中国力学发展史中令人振奋的一个时代，这个时期中国的力学从无到有，从落后到跻身于世界前列，正是通过我国近现代几代力学家的不懈努力而取得的成就。目前各学科都在运用谱系来考察研究某一学科或某一领域的创立与传承。[2-5]中国科学技术协会已经启动了“当代中国物理学家学术谱系研究”“当代中国化学家学术谱系研究”“当代中国数学家学术谱系研究”“当代中国生物学家学术谱系研究”“当代中国农学家学术谱系研究”“当代中国医学家学术谱系研究”“当代中国药学家学术谱系研究”“当代中国天文学家学术谱系研究”“当代中国地理学家学术谱系研究”等课题。探讨中国现代力学家学术谱系问题，在学界认为是较为困难的一件事情。中国科学技术协会编的《中国科学技术专家传略：工程技术编——力学卷》是目前较为全面记录中国现代力学家的一部生平传记集。本文以《中国科学技术专家传略》为研究对象，对记录在其中的力学家群体做谱系研究，通过对中国近代力学家的生平的梳理，绘制出中国近代力学的谱系图，深入发掘中国近代力学家对于中国力学发展的作用和影响。

1 中国近现代力学家总览

力学在中国的发展经历了一个特殊的过程。中国与古希腊几乎同时产生了力学，虽然中国古代对平衡和简单的运动形式就已具备相当水平的力学知识，但中国未建立起像古希腊的系统理论，只是将其利用于生活及生产。所以中国古代没有现代意义上的力学家，也没有形成力学家群体。

到了20世纪，随着外国先进知识传入中国，中国青年思想变得更加开放，在短时间内出现了大量出国求学的留学生，师从力学名师，接触到先进的力学成果，学成后回国进行科研活动并从教育方式上对中国的力学教育进行改革，使得这一时期中国的力学发展达到高潮。中国近代力学是在这一时期蓬勃发展起来的。

本文根据中国科学技术协会编《中国科学技术专家传略：工程技术编——力学卷1》和《中国科学技术专家传略：工程技术编——力学卷2》两本书（以下简称《传略》）中对中国近代力学家的生平介绍，采取力学家师承关系图对中国近现代力学的发展进行研究与讨论。资料中提到的所有力学家见图1。由于《传略》中只有部分力学家明确提出师承关系，因此图1根据获得的资料以及基本的推断总结了部分中国近代力学家的师承谱系。

2 中国近现代力学家谱系特征

中国前三代力学家不畏艰辛到海外求学，探求世界力学领域的先进知识。他们留学归来后不仅将世界力学领域的先进知识带入中国，还将科学系统的力学研究方法以及先进的教育方式引入中国，教书育人培养优秀人才的同时将严谨的治学态度以及追求科学知识的精神和方法传承下去，使得力学谱系的特征显现出来。

2.1 师从名师，受到良好学术氛围的熏陶

在封建社会时期，中国对力学知识的获取也仅仅是明末清初以及清末由外国的传教士带来的，这些力学知识并不是最先进的，而且获取知识的人员也仅限于一些官员中的积极分子。而经过清末民初的外国事物大量进入中国，使得学生思想开放，有了大量学生到海外求学，接触到了世界上最先进的力学领域的知识，他们学到的不仅仅是力学知识，更是学到了科学研究的方法与规律。这对以后这一代学者自主培养高科技人才有着深远的影响。

图1 部分近现代力学家师承谱系

夏元瑮作为第一代力学家，他的留学经历十分曲折，1905年赴美留学之后又到德国柏林大学继续深造，与他的老师M·普朗克结下深厚友谊，但好景不长，由于留学经费的取消夏元瑮辍学回国，但他也与世界上先进的力学知识有了近距离的接触。

第二代学者中周培源、蔡方荫是海外留学生，孟昭礼则是毕业于北洋工程学院，是本土培养的学者。这代学者留学时的收获要比第一代学者更为丰富，例如周培源在美国加利福尼亚理工学院攻读研究生，之后又赴德国莱比锡大学，在W.K.海森堡教授领导下从事量子力学的研究，再后又赴瑞士苏黎世高等工业学校，在S.泡利教授领导下从事量子力学研究。

第三代学者主要是海外留学归来的高材生，多数在美国留学。这代学者接触到当时世界上最顶尖的力学知识，并且这代诸多学者的导师是力学界的佼佼者。如钱学森、郭永怀、林家翘的老师冯·卡门，他是20世纪最伟大的美国工程学家，开创了数学和基础科学在航空和航天和其他技术领域的应用，被誉为“航空航天时代的科学奇才”。又如铁木辛柯，他在应用力学方面有很多研究，著有《材料力学》《高等材料力学》《结构力学》等书籍。再如陆士嘉和刘先志的老师L·普朗特，他是德国力学家，开创了风洞实验技术，创立了边界层理论、薄翼理论等先进理论，是近代力学奠基人之一。

第四代学者以及第五代学者则多数是在我国学习的，第四代学者中有许多第三代学者的学生，也有出国留学回国后在第三代学者的领导下作相关研究的，如戴天民在德国德累斯顿工业大学取得博士学位，回国后跟随谈镐生学习。叶开沅从清华大学机电系毕业后成为了钱伟长的研究生，1952年院系调整后转入北京大学数学力学系为研究生，导师仍为钱伟长。叶开沅同时在北大、清华两大著名学府学习，得到了良好的训练和培养，为他以后的成长和发展起了决定性的作用。再如第五代学者郑泉水，他的博士论文导师是黄克智。如今郑泉水已在理性力学、非线性连续介质力学等领域取得不少成就，这都与他的力学导师的精心教育是分不开的。

2.2 努力拼搏，不断取得辉煌成就

我国历代出国留学的近代力学家经过自己的努力拼搏，在向世界顶尖力学家学习的同时，积极参与世界先进力学的研究，为推动中国近代力学的发展做出了重大的贡献。

第二代学者中的周培源奠定了湍流模式理论的基础，研究并初步证实了广义相对论引力论中“坐标有关”的重要论点。周培源教授还是国际理论与应用力学联合会最早的委员之一，是亚洲流体力学大会的发起人之一。

第三代学者中的钱学森在美国从事空气动力学、固体力学和火箭、导弹等领域研究，与导师共同完成了高速空气动力学问题研究课题并建立了“卡门—钱学森”公式。同为第三代学者的谈镐生1956至1957年任美国底特律大学航空工程教授，研究超气动区弹头曲线优化问题。1957年到1962年，他在美国创办高等热工研究所，先后任所长和科学顾问。除了继续研究超气动区弹头曲线优化问题外，谈镐生还对湍流衰减规律和植被流问题进行了研究。1963到1965年，任美国伊利诺伊理工学院教授，继续从事湍流衰减规律研究，同年10月回国。旅美期间，谈镐生曾被聘为《力学评论》《数学评论》《航空学报》的评论员，以及美国海军部特邀顾问。再如郭永怀，西尔斯在康奈尔大学创办航空研究院，他特聘郭永怀前去参加业务领导工作。郭永怀历任副教授、教授之职，当时康奈尔大学航空研究院的3个主持人即西尔斯、郭永怀、康脱洛维茨。

第四代学者中的戴天民任德国鲁尔大学客座教授、德国卡斯鲁厄大学访问教授、德国卡塞尔大学和斯图加特大学客座教授。同为第四代学者的胡海昌，在刚迈出大学校门的短短几年内就在弹性力学、板壳理论等领域发表了约30篇论著。其中发表于《物理学报》（1954年10卷2期）上的《论弹性体力学和受范性体力学中的一般变分原理》创立了三类变量广义变分原理，对弹性力学、变分原理、力学中的数值方法产生了深远影响，被世界公认为胡－鹫津原理。

3 各代力学家对中国现代力学发展的影响

3.1 各司其职，每一代力学家对中国现代力学的不同影响

由于社会背景的差异，不同时代的力学家对于中国力学的发展起到了不同的作用。第一代力学家夏元瑮是我国系统教授力学的第一个中国人，在那个所有学校都是聘请国外教授的年代，他从国外留学回来后就勇于接下重担，应北京大学校长严复之聘，任该校理科学长（相当于后来的理学院院长）和物理学教授，讲授理论物理等课程。他和何育杰在北京大学培养了第一届物理学本科毕业生（1913年入学，1916年毕业），开创了中国的物理学大学教育史。1917年初，蔡元培出任北京大学校长，聘请夏元瑮继任理科学长。在1922年，商务印书馆出版了他翻译的爱因斯坦的著作《相对论浅释》，这是中国出版的解释相对论最早的著作，他的辛勤工作为中国力学事业播下火种。

第二代力学家无论是国内毕业还是国外留学，在力学教育方面都煞费苦心。他们之中的许多人留学归来后将国外先进的思想引入中国，使得国内的力学教育得以更上一个层次。

第三代学者的集中出现更将中国近代力学推向了一个新的高潮。钱学森、钱伟长、郭永怀等一个个耳熟能详的名字很大程度上推动了仍处于启蒙阶段的中国力学的发展。这代学者在力学研究领域取得傲人成就，他们将先进的力学知识带入中国的同时也将国外先进的力学研究思想以及科学的教育方式带了回来，同时还对力学教育进行了极大的改善，这对中国力学的发展也是有着极大推动作用的。

第四代以及第五代学者多为我国自己独立培养的优秀人才，这两代学者从前几代力学家身上学到了扎实的理论，延续了创新、严谨的科研精神，这显示出我国通过几代学者的努力，教育发展到已经能够培养出优秀的力学人才。这两代学者毕业后都留在国内工作为中国力学教育作出了很大贡献，他们中有很多人自己编写和改良教材，使教材更适合我国学者使用，使中国力学教材不再是西方原版教材或者是仅是翻译的教材。这两代学者的很多力学研究成果也为国际瞩目，他们是中国力学的继承者，是中国现代力学发展的主力军，他们从前辈身上学得的良好科研作风将会一直延续下去，在他们的教学中传承。

3.2 开拓创新，学科体系的逐渐完善与建制化的完成

3.2.1 力学专业研究机构的建立

新中国成立之前，我国没有专门的力学研究机构。中国科学院于1953年底在数学研究所内组建了力学研究室，钱伟长任主任，进行固体力学和流体力学研究。1955年10月钱学森回国，在他主持下对力学研究的基本方向进行了研讨。1956年1月5日，中国科学院院务会决定组建力学研究所，报国务院审批。1956年1月16日，国务院副总理陈毅元帅亲笔批复，力学研究所正式成立。力学研究所在国际力学界享有盛誉，为我国“两弹一星”、载人航天事业及国家经济社会发展做出了重要贡献。

钱学森、钱伟长为力学研究所第一任正、副所长；郭永怀曾长期主持工作，这些学者正是我国力学的第三代学者，他们是中国科学院力学所的创立者，力学所得以创建与这一代学者的努力是密不可分的。第二届以及第三届力学所的所长是我国第四代力学家郑哲敏教授，他成为既钱学森之后力学所的带头人，继承了优秀的科研精神。作为第四代力学家的代表，郑哲敏教授是力学所的继承者同时也是中国力学的继承者。在之后的发展中俞鸿儒、白以龙等力学家继郑哲敏教授之后成为力学所的领导，他们是中国力学的第五代学者，是力学所的坚守者，也是中国力学发展的坚守者，几代力学家的坚守共同发展了我国的力学研究事业。

3.2.2 力学专业研究团体的成立

专业研究团体的成立是学科建制化完成的重要体现，为了完善力学学科体系，使中国力学可以更好的发展，我国的前三代学者的共同努力下，中国出现了很多专业性质的研究团体，例如中国力学学会（Chinese Society of Theoretical and Applied Mechanics，缩写CSTAM）。1957年，随着一批批著名力学家突破阻碍陆续回国，中国力学的发展也迎来了催人奋进的春天。在第二代以及第三代学者钱学森、周培源、钱伟长、郭永怀等著名力学家的倡议和推动下，中国力学学会成立，他们亲自担任学会领导，这对学会初期的发展起到了至关重要的作用。作为第四代学者的郑哲敏、庄逢甘等作为学会之后的理事长使得学会精神得以更好的传承下去。而第五代学者中的白以龙等则从第四代学者的手中接过接力棒，坚守着学会如今的成果并且在为继续推动学会乃至中国力学的发展做着自己的努力。

3.2.3 力学专业的创立与完善

力学的发展，力学专业的逐渐完善是必不可少的。在第二、第三代学者刚刚留学回国的那个年代，中国高校是没有真正的力学专业的。直到1952年，由第二代力学家周培源创办了新中国第一个力学专业——北京大学数学力学系力学专业，并且亲自主持研究力学专业的办学方向、力学人才的培养模式等重要原则问题，倡导并培育了强调基础理论、重视实验研究、理论联系实际等优良学风，主持并开拓了湍流研究的学术方向。北京大学力学专业从创立之日起，迅速汇集了一批中国力学界的精英，奠定了北京大学力学学科的基础。周培源、钱敏、吴林襄、叶开沅和陈耀松等中国力学界前辈先后从当时的清华大学、燕京大学等高等院校来到北京大学力学专业主持工作，开设与承担力学专业的基础课程。之后又有众多知名力学家如庄逢甘、陆士嘉、钱伟长、郑哲敏、胡海昌、林鸿荪等来到力学专业授课或兼职。中国力学的第三代学者也为中国力学专业的创立做出了巨大贡献，例如1958年由钱学森、郭永怀和钱伟长等创办的清华大学航天航空学院工程力学系流体力学研究所，是流体力学科学研究和学术型人才的重要培养基地。又如中国科学技术大学近代力学系，由钱学森担任首任系主任。第三代与第四代力学家张维、杜庆华、黄克智等教授创建了清华大学固体力学学科，是全国首批博士点和重点学科，历经几代清华人的辛勤耕耘，发展成为凝练力学学科的平台，创新力学科研的基地，培养力学人才的摇篮。至今，中国的力学专业已经在全国各地高校十分普及。第四第五代学者则在全国各地讲学或进行研究工作，他们是老一辈学者培养起来的我国宝贵的力学人才，而他们现如今在做着前人的工作，延续着良好的科研风气，继续为培养我国第六代第七代力学家而辛勤努力着。

3.2.4 力学专业书籍与著作的大量出现

对于中国力学的发展，专业书籍与优秀的力学著作是必不可少的。中国力学学会每年编印出版学术会议论文集、力学学会会讯、力学专业书籍以及力学科普书籍。除了力学专业研究书籍，专业的力学教材也相继出现。作为第一代学者的夏元瑮翻译了爱因斯坦的著作《相对论浅释》，这是中国出版的解释相对论最早的著作。第三代学者贾有权主编了《材料力学实验》，这是第一本具有中国特点的全国通用实验教材。第四代学者也为中国力学更好地发展编写了很多教材，罗时钧编写了我国第一部中文空气动力学教材，何友声1987年与王国强教授合作总结了自己和国内外的研究成果，出版了《螺旋桨激振力》[6]，成为国内外第一本这方面的专著，供高层次研究和设计人员使用，获得国内学者们的高度评价。重视教育必须要重视教材，中国近现代几代力学家都很重视教材的编写与改进工作，这为培养更多更加优秀的力学人才做出很大贡献。

3.2.5 力学专业研究期刊的出现

随着中国力学的不断发展，力学期刊相继产生，使得中国力学的学科体系逐渐完整。中国力学学会主办的期刊有《固体力学学报》《力学学报》《工程力学》《力学进展》、Acta Mechanica Sinica等。《力学季刊》（原名《上海力学》）属全国性杂志，于1980年创办并公开发行，该刊自1993年起连续被选为国家科学技术委员会中国科技论文统计源期刊，被《中文核心期刊要目总览》选为核心期刊。还有由重庆交通大学主办的《应用数学和力学》以及由西安交通大学主办的《应用力学学报》等，而第三代学者卞荫贵则是《力学与实践》的第一任主编。力学专业期刊的出现使得国内力学学习研究力学的学生以及研究者获取力学相关知识的方式更加丰富了，这对于中国力学之后可以稳定地发展起到了很大作用。

4 结语

综观中国近代力学的发展过程，由零星分布的古代物理学者到翻译时代的来临，再到短时间内大量涌现的留学生回国推动科研发展，到最后能够自主培养优秀人才，这段历程值得我们思考。中国的力学发展最快的阶段是大量留学生出国留学的那段时期，通过史料看出这一时期的留学生众多，这代学者绝大多数都是优秀的海外留学生，学成后归国继续发展的。对于中国这种科学的后发国家来说，现代意义上的科学传统并非源自本土文化而是对产生于近代欧洲社会里并在此后不断发展的现代科学传统的跨文化移植，重建和本土化[7]。中国近现代力学的发展体现出的正是此特点，第四代第五代的学者多为本土独立培养的优秀人才，这两带学者的出现向我们展现出中国从简单的跨文化移植力学知识转变为将这种科学传统本土化，已经可以进入世界先进行列，可以与世界更好地进行学术交流。

[1]王以芳.科学家谱系研究探索如何站上巨人之肩[EB/OL]. [2014-05-08].http://www.cast.org.cn/n35081/n35473/n35518/ 13335206.html.

[2]蔡晓荣.近代侵权行为法学的理论谱系：知识立场的回顾与梳理[J].法制与社会发展，2013（1）：138-149.

[3]周积明，雷平.清代浙东学派学术谱系的构建[J].学术月刊，2004（6）：40-46.

[4]乌云其其格，袁江洋.谱系与发展——由日本诺贝尔奖谱系看一流科学传统的构建[J].自然辨证法研究，2009，25（7）：57-63.

[5]李昕升，夏如兵.以杨开渠为中心的水稻科学家学术谱系研究[J].农业考古，2013（1）：265-270.

[6]董世汤.对螺旋桨激振力一书的评价[J].水动力学研究与进展，1998（3）：117.

[7]乌云其其格，袁江洋.谱系与传统——从日本诺贝尔奖获奖谱系看一流科学传统的构建[J].自然辨证法研究，2009，25（7）：57-63.

Preliminary Study ofAcademic Pedigree of Modern Mechanics of China

ZHANG Ying,GUAN Junmei
（Department of Physics,Capital Normal University,Beijing 100048,China）

Modern mechanics was introduced into China for about 400 years,the development of mechanics in China,especially the development of modern mechanics is a question deserving study. The purpose to enhance the study of the preliminary study of academic pedigree of China is to ravel the development of modern mechanics in China,and scan the history of the development of it in China from the perspective of the development of subject and the progress of science and technology.At the same time,we can contribute to promote the culture of science and to innovation for parts of Chinese characteristics.This article tries to draw the pedigree chart of the dynamicists of China and expounds the academic contribution of several generations of the dynamicists of China.

pedigree;development of mechanics;talent cultivation

N06

A

1672-2914（2015）02-00016-05

2014-11-27

张颖（1992-），女，北京市人，首都师范大学物理系硕士研究生，研究方向为物理学史与物理教育。