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2009年4月,《大家》栏目摄制组专程来到了美国西海岸南端的小城圣迭戈,拜访一位在全球科学界享有盛誉的华人科学家,冯元桢。 冯元桢:我是冯元桢。 记者:我是冯璐。 冯元桢:冯璐,你好。 记者:冯教授,您好! 冯元桢:请进,请进。 冯元桢,举世公认的生物力学之父,美国国家科学院、工程院和医学院三院院士,中国科学院外籍院士。为了表彰他在科学领域里的杰出贡献及其科研精神,2000年,美国总统克林顿曾亲自为他颁发美国科学界最高荣誉——国家科学奖章。 冯元桢今年90高龄,他与家人在圣迭戈已经生活了近半个世纪,1966年,为了将全部精力投入到生物力学这一前人未曾涉足的领域,他告别了在加州理工学院从事了二十年的航空工程研究,来到加州大学圣迭戈分校。这个潇洒和完美的转身,在当时的科学界可谓绝无仅有。 记者:那时候您开始慢慢转向的时候,搞现在这个研究的时候,那时候您多大呢? 冯元桢:那时候也还年轻啊,我都不大记得年纪了。 记者:我看资料说是60年代,将近40多岁。 冯元桢:大概就是那个时候,那种时候,人最不太安定。 记者:怎么说呢? 冯元桢:我想换换题目做。 记者:不想平平淡淡地过下去? 冯元桢:我想换换题目做,老做一个题目做得有点厌弃。 记者:原来在加州理工学院做什么题目呢? 冯元桢:在加州理工学院,我做过很多乱七八糟的东西,我想临走以前,我做的是吊桥,suspension bridge,吊桥被风一吹,它会这样摇动,我对这个题目发生了兴趣。 解说: 冯元桢,1919年出生于江苏常州,上世纪四十年代,他从国立中央大学航空系毕业,取得了硕士学位,是中国首届航空系毕业生。自幼年起,他的记忆中就充满了战争的场面,在那时,学习航空专业,为国家制造飞机,是很多学子最向往的。冯元桢的父亲是一位画家,他对科学的追寻最初是来源于父亲的鼓励。 冯元桢:他是鼓励我念工程。学文的人,在中国老一辈的学文的人,觉得他们最没有出息,无论如何不要学文!学工,他们觉得比较实际一点。我想也是,也难怪他们那一代,那一代学文的人真是没有出路。 解说: 1944年,美国提供了一笔奖学金,资助20名中国学生赴美留学,成绩一向优异的冯元桢顺利通过选拔考试,获得了去往美国加州理工学院深造的资格。加州理工学院是全美乃至全世界最优秀的研究型大学之一,航空系举世闻名,著名的工程力学和航空技术权威冯•卡门教授以及中国航天事业的开创者钱学森当时都执教于此。可是两年后,当27岁的冯元桢几经辗转、漂洋过海来到这里时,校方却告知他那笔奖学金已经过期。面对满怀期望的冯元桢,一位航空系的教授答应为他提供一个实验室研究助理的位置,从而帮助他完成学业。 冯元桢:去加州理工学院的好处就是,一看就觉得好像很自然。这个也不太急也不太松,一切都很自然,比如说我们是研究生,它说研究生也应该有做工作的地方,也给我们一个office(办公室),所以我也有一个很大的office,虽然是学生的时候,所以加州理工学院,我想比别的地方不同处就是它对学生的处理。把研究生当成应该尊重的一个单位,所以加州理工学院的研究生,大概一般都印象很好,努力的人很多,那么,做得成功的人也很多。 解说: 冯元桢在这里接触到航空领域最前沿的理论,因为基础很好,只用两年,他就获得了航空工程的博士学位,并且是毕业生中的佼佼者,留校任教。年轻的冯元桢眼界开阔,兴趣广泛。上世纪40年代,美国华盛顿州的塔科马吊桥在建成4个月后被大风吹垮,举世震惊,风力为什么会将一座如此坚固的吊桥摧毁?这其中的道理是什么呢?冯元桢对此产生了浓厚的兴趣,于是开始利用学校里一个闲置已久的风洞做起试验,他亲手制作了吊桥模型,观察它在人工气流中的受力关系。 冯元桢:有一个老风洞,相当小,大家对它没有兴趣,在那里。我觉得变成我的吊桥风洞倒是正好,相当长,70尺。(气流)速度不高,小小的一个东西,我在那里弄一个长吊桥。
解说: 通过对吊桥的研究以及其它试验的积累,冯元桢提出了“空气弹性力学理论”,从而解决了航空架构和空气动力如何互相作用的问题,这是航空领域里具有突破性的成果,他的专著《空气弹性力学》在1955年出版,这本书在学界的影响持续至今。回首过往,冯元桢认为,正是对吊桥充满兴趣的研究为他日后的转行埋下了一粒种子。 冯元桢:我转变研究方向从那个地方开始,我就是玩,完全玩,兴趣。没有人支持, 没有人说你应该做,自己也不觉得有什么好处,可是觉得好玩。 解说: 1957年 ,已经成为加州理工学院航空系教授的冯元桢赴德国休假,他来到了大师云集的哥廷根大学,这里的气氛令一向主张学术自由的冯元桢兴奋不已并且受到了鼓舞。 冯元桢: 德国那个自由是绝对自由,学校不告诉你应该研究什么。 解说: 令冯元桢没有想到的是,在哥廷根大学期间发生的一件事彻底地改变了他之后的科研生涯。他远在国内的母亲生病了,恰好在航空研究所旁边就是生理学图书馆,哥廷根大学一向以数量丰富的藏书享誉世界,他于是每天泡在图书馆中阅读生理学著作,希望可以帮助母亲治病。 冯元桢:实际上我想就是年纪大一点,身体不强,不强健。 记者:就是说母亲的病,也是促使您转向人体研究的一个原因,是吗? 冯元桢:最重要的一个原因大概是。 记者:最重要的。 冯元桢:因为我是觉得,我是觉得能读点书、读点文章,做点研究工作,能对她有什么好处,希望能出个主意,能是对的啊,是行的。不过也是自己年纪大才了解,母亲,你怎么样,她都开心,什么都支持你。 解说: 冯元桢将查阅到的资料寄给了国内为母亲治病的大夫,同时,他也认识到人体运动、血液循环、人的脏器等,都有力的作用在里面,能否通过对生物体的力学研究来分析疾病产生的机制,从而为预测和治疗疾病提供帮助呢?这是一个前人未曾探索过的领域,冯元桢对于这个挑战充满了兴趣。 解说: 从德国返回加州理工学院以后,经过考虑,冯元桢开始了将力学和生理学研究结合到一起的准备工作,在他眼中,人体就像是一个比飞机系统更复杂一点的工程,而且它要有趣的多。 冯元桢:玩玩是很重要的。我是相信人不要太紧张。有点空气,你自己对自己研究研究,自己内心里头到底想做什么,应该松到你觉得可以控制的地方,而可以转换的。我是觉得应该,一个人对自己应该可以随便转换。 解说: 完全没有生理学研究背景的冯元桢,要走出第一步谈何容易,没有人怀疑他的勤奋,我国两院院士、爆炸力学专家郑哲敏是冯元桢在加州理工学院时的校友,对冯元桢的这一特点,他印象非常深刻。 郑哲敏:他是非常勤奋的,我经常到他家里去,哪怕手里抱着孩子,手里也拿着材料在看,抓得很紧。 解说: 但是,已经中年的冯元桢要从头开始学习生理学,这需要付出常人想象不到的努力和勇气。 郑哲敏:虽然他要用力学知识来做,但是要懂得医学,懂得医生感兴趣什么问题,懂得生理现象是怎么样的现象,再一个是别人不理解你这个东西做出来,到底有什么价值,有用没用。
【冯元桢简历】
冯元桢1937年考入中央大学(1949年更名南京大学)航空系,1941年获学士学位并留校任教,同时攻读研究生,1943年毕业获硕士学位。毕业后即赴美加州理工学院留学,1948年获博士学位。先后任加州理工学院、加州大学圣地亚哥分校教授。加州大学华裔学者协会理事会创会理事兼顾问团主席。
他在生物力学、航空工程、连续介质力学等领域有重要成就。曾出任世界生物力学组织主席、美国生物医学工程学会主席等职。美国国家科学院院士、美国国家工程院院士、美国国家医学院院士、台湾中央研究院院士、中国科学院外籍院士。曾获美国“百年大奖”、美国国家工程院“奠基者奖”等多个奖项。在中国获南京大学世纪校友学术成就金质奖章。2000年获美国科学最高荣誉“美国国家科学奖章”,为获此荣誉的第一位生物学家。 2007年的“拉斯奖”(Russ prize)颁发给圣地亚哥加州大学(UCSD)工学院名誉教授、国际知名的生物工程学家冯元桢,以表彰他“鉴别与确定人体组织的结构与功能,使之有助于创伤的预防及减轻”的贡献。学术地位堪与诺贝尔奖媲美的“拉斯奖”系由俄亥俄大学校友拉斯夫妇于1999年斥巨资设立,每两年由国家工程院颁发一次,旨在奖励工程(包括生物工程)领域的杰出学术成就及其有功人士。