翟婉明院士：敢想敢做，永不言棄
中國大地上，“復(fù)興號”風(fēng)馳電掣縱貫?zāi)媳保哞F網(wǎng)密織交錯橫通東西，如龍穿梭的中國高鐵，是一張享譽全球的國家名片。而這背后，凝結(jié)著無數(shù)科研工作者數(shù)十年如一日的堅守與突破，中國科學(xué)院院士、西南交通大學(xué)首席教授翟婉明便是其中的關(guān)鍵一員。
他首創(chuàng)“車輛—軌道耦合動力學(xué)”理論，帶領(lǐng)團隊建立高速列車—軌道—橋梁動力相互作用理論及安全評估方法，為中國高鐵速度不斷提升提供了核心理論支撐。其研究成果不僅推動了中國高鐵技術(shù)的飛速發(fā)展，使中國高鐵躋身國際前列，也對國家的社會經(jīng)濟發(fā)展、人民的出行方式等產(chǎn)生了深遠影響。
翟婉明
許多人以為院士都是天才，也有許多人說我聰明，可我認為，光靠聰明是不行的，更重要的是靠勤奮，愿意朝著一個目標(biāo)不斷努力。
我的高考生涯可以說是一波三折，前后復(fù)讀了兩年。記得復(fù)讀時，我自知并不是班里最聰明的，必須在好學(xué)勤奮上多下功夫，因此經(jīng)常在晚自習(xí)后“光顧”數(shù)學(xué)老師的宿舍，向數(shù)學(xué)老師請教問題。
1981年暑期，我收到了西南交通大學(xué)的錄取通知書。也就是在那一年8月底入學(xué)報到時，我才有機會第一次乘坐火車，因此十分期待。
出發(fā)時我得知，大雨致使寶成鐵路一段路基塌方，火車只能繞道。結(jié)果我從常州出發(fā)，輾轉(zhuǎn)上海、昆明，花了4天3夜才到達地處四川峨眉的學(xué)校。一路上，車廂擁擠沒有座位，我就擠在過道里，更擔(dān)心的是自己帶的錢不夠后續(xù)行程，只能忍饑挨餓，直到抵達昆明確定還有錢買上去峨眉的火車票，才放心吃了一碗面，連滿是辣油的湯都喝得一干二凈。
饑餓、擁擠、疲憊，這一次與期待完全相反的經(jīng)歷，給我上了畢生難忘的“開學(xué)第一課”：火車能不能跑得更快些？坐得更舒適些？與鐵路的第一次“接觸”充滿遺憾，也讓我萌發(fā)了改變中國鐵路面貌的夢想。
大學(xué)時代，為了能掌握更多的知識，我在學(xué)習(xí)上可以說是如饑似渴，除了每周六看一場露天電影，幾乎沒有別的娛樂活動，大多數(shù)課余時間都在上自習(xí)，也因此打下了扎實的專業(yè)功底。
學(xué)習(xí)中，我印象最深的，就是教科書里，許許多多以國外科學(xué)家名字命名的公式、定理，如：柯西定理、麥克斯韋方程組、赫茲理論等。每一位科學(xué)家的貢獻都令我震撼。同時心中也產(chǎn)生一種遺憾：為什么沒看到以中國人名字命名的理論呢？我偶爾也會大膽地想：如果將來有以自己名字命名的東西，那才叫來勁！
碩士畢業(yè)后，在著名機車車輛專家孫翔教授的鼓勵下，我以第一名的成績考上他的博士生，將研究方向從車輛傳熱學(xué)轉(zhuǎn)為機車車輛動力學(xué)。“傳熱學(xué)”與“動力學(xué)”屬于兩個完全不同的學(xué)科領(lǐng)域，而正是這次“跨界”以及后來的研究經(jīng)歷，讓我深深地認識到，專業(yè)學(xué)科之間的跨界、交叉與融合，非但不是天方夜譚，反而能給我更多的拓展空間，擴大我的知識面。
我科研生涯中比較主要的兩項創(chuàng)新，都是在20多歲時完成的。一個是“車輛—軌道耦合動力學(xué)”理論，其中的核心模型在國際上被稱作“翟模型”；另一個是適用于大系統(tǒng)動力分析的快速顯式數(shù)值積分方法，后來在國際上被稱為“翟方法”。某種程度上實現(xiàn)了我“以自己名字命名”的夢想。
其中，“車輛—軌道耦合動力學(xué)”理論就是一項跨學(xué)科的創(chuàng)新。當(dāng)時，經(jīng)典的車輛動力學(xué)、軌道動力學(xué)理論分屬兩個學(xué)科領(lǐng)域，是將車輛和軌道分開進行研究的，遇到復(fù)雜的車輛與軌道相互之間動態(tài)作用問題，傳統(tǒng)研究的局限性就凸顯出來了。
車在軌道上跑，兩者是一個互相依存的整體，為什么不把它們放在一起研究呢？1990年春天，當(dāng)時還不到27歲的我提出設(shè)想：把車輛系統(tǒng)和軌道系統(tǒng)視為一個相互作用、相互耦合的整體大系統(tǒng)，綜合開展“車輛—軌道耦合動力學(xué)”研究。
與重載列車動力學(xué)的研究相比，“車輛—軌道耦合動力學(xué)”是一個更加復(fù)雜的大系統(tǒng)，對計算的要求更高。當(dāng)時計算機資源不足，白天，機房里人多，計算機供不應(yīng)求，我就開展理論推導(dǎo)、分析；晚上，別人走后，我再鉆進機房，把一組組計算參數(shù)輸入到不同的計算機里同時計算；第二天，在別人到來之前，我就早早地把計算出來的一大批數(shù)據(jù)取走。
那段時間，除了吃飯、睡覺，我整天都窩在實驗室里，但研究并不順利。剛開始，我用計算機仿真程序算出來的結(jié)果卻是列車在運行中與軌道脫離了，這就好比是，火車在軌道上開著開著就飛起來了，有人甚至開玩笑說：“翟婉明，你把火車都開上天了！”
研究方向理論上是可行的，然而錯誤的結(jié)果眼睜睜就擺在面前。這不啻給了我當(dāng)頭一棒，是不是真的不可行？要不然為什么以前沒人把車輛動力學(xué)與軌道動力學(xué)耦合起來？
當(dāng)時雖然迷茫，但并未心灰意冷，把上萬條計算機語言挨著檢查了一遍又一遍后，我才發(fā)現(xiàn)，有一個關(guān)鍵參數(shù)忘了賦值，計算出來的結(jié)論因此有誤，原來自己犯了一個“最最低級的原始錯誤”。
如果當(dāng)時我放棄了，就不會有現(xiàn)在的“車輛—軌道耦合動力學(xué)”理論。我因此常常勉勵青年朋友們，對挫折要有充分的心理準(zhǔn)備，要有沉下去鉆研、思考的工夫，要有韌性、能堅持，要敢想敢做，不要輕言放棄。
理論建立起來后，要具體應(yīng)用于鐵路工程，還需經(jīng)過重要的技術(shù)環(huán)節(jié)。我一直認為，從書本到現(xiàn)實有很大差距。理論再好，不在實踐中接受檢驗，就是紙上談兵。于是，我?guī)ьI(lǐng)課題組又投身“從理論模型到設(shè)計計算，到仿真技術(shù)，再到現(xiàn)場試驗”的技術(shù)體系攻關(guān)。為了驗證自己的研究，我跟著鐵路安全員一根軌枕、一根軌枕地走，開展大量調(diào)研和現(xiàn)場試驗。2008年夏天，為了采集一座特大橋上的高速行車動力學(xué)性能指標(biāo)，我?guī)е鴾y試團隊在現(xiàn)場一待就是35天。2011年初，在京滬高鐵某段線路測試現(xiàn)場，列車跑出了超過430公里的時速，我的團隊測取了軌道動力學(xué)與周邊地面振動特性，據(jù)此發(fā)表的研究論文，得到了國際同行的廣泛關(guān)注和好評。
2011年，當(dāng)選為中國科學(xué)院院士后，我的工作任務(wù)更為繁重。但我依然保留著博士階段計算機房里“錯峰”研究的習(xí)慣：每天上午工作到13點、下午工作到19點，別人下班、吃飯的時間，依舊是我沉浸在學(xué)術(shù)海洋的安靜時光。我經(jīng)常與我的學(xué)生們分享一句話：求學(xué)當(dāng)不忘初衷，用知識改變命運。這個命運，不僅是自己的，也是屬于一個時代的。直到現(xiàn)在我都認為，數(shù)學(xué)、力學(xué)知識對于工科學(xué)生來說頗為重要，起著“打根基”的作用，基礎(chǔ)打牢會受益終身。
目前，我教學(xué)上的主要任務(wù)就是培養(yǎng)高層次軌道交通領(lǐng)域的拔尖創(chuàng)新人才。我認為，有兩點很重要：一是在重大科研實踐中培養(yǎng)高層次人才，二是把最新的研究成果及時融入課堂和教材；現(xiàn)在高速鐵路發(fā)展那么快，你再去講20年前的東西肯定是落伍了。20多年來，我一直把我們的最新研究成果及時融入博碩士學(xué)位核心課程之中，深受學(xué)生喜愛。
可以說，中國高鐵的輝煌成就，來自我們對理想的不懈追求、對科技的不斷探索。愿年輕的朋友們，既仰望星空，又腳踏實地，筑夢于心，逐夢前行。
（中國教育報記者 葛仁鑫 通訊員 鄧超 采訪整理）
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