校友联络

“一个小个子女孩子打败了所有男孩子”,她是中国塑性力学的开拓者

2022-11-16 | 来源 公号“中国科学家”2022-11-14 |

“这次考题很难,很多人不及格,第一名考95分,是吴夫人(吴仲华院士的夫人)。”30多年后,当1979年中国学者访问MIT时,肯能教授提起此事还记忆犹新——“一个小个子女孩子打败了所有男孩子!

这位让麻省理工教授念念不忘的优秀人才,就是我国固体力学专家、中国塑性力学的开拓者,中国科学院院士李敏华。

李敏华(1917.11-2013.1),固体力学专家,中国科学院院士,中国塑性力学的开拓者

麻省理工第一位工科女博士

1917112日,李敏华出生在江苏省吴县(今苏州市)。她成长在一个温馨、开明的家庭。1929年,李敏华就读上海市立务本女子中学校。在校期间,她的学习成绩相当突出,大部分科目的成绩都在甲等,显示出了数理学科方面的优势。

1935年,17岁的李敏华考入国立清华大学化学系。七七事变后,她随学校迁到长沙并在长沙临时大学读了一个学期;次年,她又随学校从长沙迁昆明,就读于三校合并而成的西南联合大学。经历了国难当头时的流离失所,让李敏华立志以己所学报效祖国。

1946年,李敏华、吴仲华在美国家中

1944年,李敏华与丈夫吴仲华一起赴美留学,就读于麻省理工学院。在那四年间,夫妇俩有了两个孩子,学习与工作增加了很多的负担,家庭的经济负担也增加不少。

但种种磨难并没有将他们打倒,李敏华意志坚定、刻苦研读,吴仲华也始终给予她鼓励和支持。最终取得了骄人的成果,于1948年顺利获得博士学位,成为麻省理工学院第一位工科女博士。波士顿报纸在报道该届毕业典礼时特地提到:中国的李敏华,几个孩子的母亲,证明妇女可以与男子一样,获得博士学位。

1948年,李敏华获得博士学位后在校园留影

毅然回国,开拓塑性力学

19491月,李敏华正式应聘到美国国家航空咨询委员会(NACA),在强度研究室任研究科学家,进行塑性力学的研究。随后,她迎来了自己科研工作的上升期,发表了数篇NACA报告,还在1950年秋举办的第三届塑性年度会议宣讲了重要论文《论应变硬化区中轴对称平面塑性应力问题》,奠定了自己在塑性力学领域里的地位。

对于出国读研和工作的动机,李敏华在思想上一直是明确的:“去美国的目的就是要学成归来建设祖国!”19548月,李敏华与吴仲华夫妇毅然回到了祖国。

1955年秋开始,李敏华以极大的热情投入到钱学森和钱伟长领导下的中国科学院力学研究所的创建工作中,并担任了力学所设立的四个研究组之一的塑体力学组组长,成为我国塑性力学的开拓者。

1956年,中国科学院聘请李敏华为力学研究所学术委员会委员

力学所的创建为李敏华搭建了一个广阔的工作平台,在这个崭新的舞台上,她不断地扩展自己在塑性力学领域的研究工作。1956年,《塑性大应变的轴对称平面应力问题在金属硬化区的解法和一般性结果》获得国家首届自然科学奖三等奖;1957年,第一次全国力学学术报告会塑性力学分组会上宣读了《材料的应力应变关系对于塑性平面应力问题的解的影响》;出席比利时布鲁塞尔召开的第九届国际应用力学大会,宣读论文《材料的应力应变曲线对于具有大塑性变形的塑性平面应力问题解的影响》。

1958年,毛泽东主席提出我们也要搞人造卫星的号召,据此中国科学院确立了581任务,开始研制人造卫星。在这个重大项目中,力学所承担了卫星总体设计任务,李敏华负责火箭涡轮泵中燃气轮机强度设计工作,她提出了炽体引燃方法,在不到半年的时间内,课题组便在国内首次实现了驻点温度超过1000℃的高温实验。

随后,李敏华又亲自指导建立瞬时加热加载的材料试验机装置,提出了应变测量方法,并与研究组内科研人员一起调研了加热方法、确定了实施方案,在国内首次研制成功了瞬时加热加载材料试验机,并得到了试件试验段瞬时的均匀温度,相关工作引起了航天有关部门的高度重视。

70年代初,针对航空发动机涡轮轴断轴故障,李敏华承担了在扭矩作用下喇叭轴应力分析工作。她提出变截面轴扭转问题的一个新解法,这种新解法应用方便,提高了原用的差分法的适应性和灵活性,获1978年中国科学院重大成果奖。

在解决航空发动机涡轮轴断轴故障后,她敏锐地意识到材料疲劳研究的重要性,她发起组织了两年一届的全国性疲劳学术会议,筑构跨学科交叉研究平台,强化了力学工作者与材料科学家、理论研究与试验研究相结合,以及宏观研究与微观分析相互结合的趋势,推动了疲劳研究的发展。

1986年,李敏华参加全国材料研讨会(前排右2为李敏华,前排中为郑哲敏)

大家的“祖母级导师”

李敏华深知,学科想要发展,队伍建设必不可少,所以她格外注重科研人才的培养。

在筹建力学研究所时,李敏华就有计划地选择进入塑性组的学生,优化研究队伍结构,为了吸引优秀学生来塑性组工作,她还亲自谈话、动员。

为了高效、系统、深入地培养新人,从1956年开始,她先后成功组织了两个系列报告会,精选出在相关学科领域发展过程中有重要影响的国外文献,与大家一起研读讨论。除了力学所塑性力学组全体成员,她还邀请北京钢铁学院和物理所的专家教授一同参会。这种做法,既发挥了集体智慧又体现了跨所校、跨学科的特点,对于塑性力学研究队伍的形成起到了至关重要的作用。其间,李敏华安排刚刚参加工作的研究实习员也一同参加报告会和文献调研,并且在具体过程中亲自教授他们如何查找跟踪阅读文献、挑选重要文献以及如何报告文献等。

在每个年轻人到会上报告之前,她都要组织预讲,亲自听取报告并提出改进意见。在报告之后,她还要进行个别评述,指出哪些地方讲得不错、哪些地方需要改进;对于文献的翻译文稿,她都要亲自阅看修改。

1977年初,国家决定恢复研究生制度后,力学所研究确认了研究生指导教师人选,李敏华是其中之一。

李敏华对研究生学业的要求十分严格,对研究生的基础课和专业课学习提出了明确的要求,她告诉学生们“一定要把基础打牢,基础课能上的尽量上,并一定要读精;另外有一些课程去听听也好,也许以后工作时就有用处了。”

她还告诫学生“博士论文的起点一定要接近国际研究的前沿,一定要有所创新、有所突破。”有一位学生在博士论文选题时,希望延续自己在硕士期间完成的工作,但李敏华留意到美国航空航天局在1979 年发表了著名的 Raji-Newman 公式,便建议该生选择这一前沿课题。最终,这篇博士论文在完成的当年就发表在《中国科学》和美国机械工程学会 ASME STP特别报告上。

2003年,李敏华与力学所早年毕业的研究生在主楼前留影(前排右2

和李敏华的严谨甚至苛刻的学术作风形成鲜明对照的,是她对弟子们“祖母式”的关怀。她的弟子们常说“作为李先生的学生是幸福的,我们几个师兄弟备受导师关爱,令所里其他的研究生羡慕不已。”她的学生们常常被邀请到家里去享用美餐,当他们学有成效之后,李敏华又以开放的心胸为她的弟子们创造和争取到国外深造的机会。有些研究生,在上学时已是“拖家带口”的成年人,由于当时的户籍政策,不少人长期两地分居。李敏华就多次和所里商量,寻找解决问题的办法。

相处时间长了,彼此熟悉了,李敏华也会和学生们谈谈心,话家常。她给学生们讲西南联大的学习经历,讲在美国攻读研究生的艰苦日子,有时也和学生们聊聊生活中的“闲事”。她不仅是年轻学子心目中的偶像,更是一位平易近人的良师益友。

李敏华为了祖国和民族的复兴与富强,为了新中国近代力学事业的建设与发展,奉献了全部的知识、智慧和精力。她孜孜不倦的探索精神、谦虚谨慎的治学作风、饱含深情的爱国情怀,将永远激励年轻后学继往开来,不断进步。


文:采集工程项目办公室/中国科协创新战略研究院

参考文献:

[1]毛天祥 王柏懿.碧空丹心:李敏华传[M].北京:中国科学技术出版社,2015.1

[2]唐芳.她是麻省理工首位工科女博士,为祖国这项事业多次拒绝加入美籍[N].科技日报.2021-11-5

[3]陈欢欢.吴仲华:船骥托起一片天|寻找新中国科学奠基人[N].中国科学报.2019-12-6


相关新闻