本文來源:北京日報 記者 任敏、清華大學面試
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「高考,他以本地理科狀元的成績考上清華;直升讀博前4年,一做發表文章數爲0,他的首次博士開題被否認,畢業答辯後收到延畢警告;博士五年級,通過院士導師等前輩的全方位點撥和支持,他撰寫學術論文在頂刊發表......」編程
接到過延期畢業警告的方耀鵬博士,曾在清華大學研究生畢業典禮上,做爲惟一的學生表明上臺演講。面對上萬名觀衆,他分享的是一個關於挫折的故事。微信
博士畢業生方耀鵬發言 圖源:清華大學 石加東 攝markdown
延期畢業的警告框架
1991年出生的方耀鵬,成長於閩南漁村。航天夢,彷佛是他從小就篤定的志向:炎炎夏夜,躺在庭院的涼蓆上,他拿着玩具望遠鏡,尋找月亮上的環形山,往往將飛機閃爍的信號燈臆想成外星飛碟;小學二年級,科技課上,他用彩色橡皮泥當心翼翼地捏了一個航天火箭,沾沾自喜地放在自家客廳的櫥窗裏展現多年;爸爸買來的《天文學常識》中,行星誕生、死亡的奧祕令他神往;電視劇《滄海》中,雙料博士馬建成冒死研製長波電臺的勇氣令他震撼……學習
高考時,方耀鵬以679分的高分一舉奪得福建省漳州市理科狀元,名列福建省第七名。憑這個成績,清華大學全部熱門專業均可以隨便選,然而,他只填了一個專業志願——工程力學系。spa
這個設在清華航天航空學院的專業,由錢學森、錢偉長、郭永懷等老一輩科學家創立,來到這裏,就意味着離本身的航天夢又近了一步。3d
**本科畢業後,方耀鵬留在清華園開始直升讀博生涯。**他的研究方向是材料級失穩分析。所謂材料級失穩,即材料在承載期間達到某一特定加載情形,不能再維持本來穩定的均勻變形路徑。失穩後變形每每涉及劇烈的局域化變形,可能致使材料失效。該研究方向是固體力學的研究範疇,也是工程領域的前沿焦點。code
衆所周知,經典力學自牛頓三定律提出以來,已有三百餘年的發展歷史,特別是固體力學領域的理論已至關成熟,對於通常的博士生而言,短短几年,想在理論創新上找到突破點,難度很是大。
在博士入學後,導師便向他提出:**「若是亦步亦趨地撿拾別人研究的邊角料,稍加修飾,也能有文章產出,但很快便會無人問津。這不是清華博士生的標準。」**懷着對科學研究的學術抱負,方耀鵬毅然決定選擇原創度更高的基礎理論研究,力圖讓本身的研究成果具備長久的影響力,惠及更多領域。
攻讀博士前兩年,除了上課,他花了大量時間閱讀固體力學、固體本構關係等領域艱深的文獻,邊閱讀邊用公式推導或者利用計算機編程驗證,他笑着說:「桌子上鋪得滿滿的全是推導公式,就跟高中學物理,用紙筆解題同樣。」
到了博士四年級,當他跟其餘同窗同樣經歷開題答辯後,卻遭遇一場不小的打擊。
「我博士前四年以第一做者身份發表的論文數爲零,第一次博士開題被否認,每一年收到的獎學金申請郵件都被我默默忽略。」
方耀鵬仍清晰地記得,2017年秋天,開題答辯結束後,系裏一位負責研究生管理的老師把他叫過去談話:開題答辯沒經過,可能要延期畢業。「內心很難受,開題失敗的機率很低,每一年整年級也就一兩個。」那種感受,對這位曾經的高考狀元來講,「就像好學生遭遇了考試不及格。」
好在,**導師高華健院士與劉彬教授給予他最大的包容和支持,他們鼓勵這位啃硬骨頭的年輕人:**清華學生就要作一流的學術,要讓成果在時間跨度和學科廣度上都能站得住腳。
困難乃見才
痛定思痛以後,方耀鵬也開始反思,本身前三年的功底不牢,確實有走彎路的時候。好比,由於編程錯誤,致使結論跟預期不符合,一個多月以後才發現疏漏;公式推導有誤差,跟導師彙報後,不時被挑錯兒;而在開題報告中,他只是搭建起基本的理論框架,其間不少工做都還沒有開展。他平心靜氣地接受現實,「開題不經過,也在乎料之中。」
淡定,並不意味着認輸。爲了不延遲畢業,他開始加快進度,常常熬夜至半夜,偶爾凌晨兩三點才休息,天天幾乎有半天時間在推導公式,專業書籍和論文的研讀也穿插進行着。漸漸地他發現,前幾年感受很吃力的文章,現在讀起來愈來愈輕鬆,之前會犯的編程推導小錯誤,也愈來愈少。
困難乃見才,不止將有得。
導師高華健院士與劉彬教授給了他充分的自由空間,併爲他提供了全方位的幫助與支持。與導師促膝長談的話題從學術延伸到人生意義,爲方耀鵬排解了失意與煩惱。面對科研難題,方耀鵬在前人文獻與自身推導中不懈尋找破解問題的靈感。有時候,連續幾周嘗試不一樣的方法去攻克一個難題,甚至在洗澡、睡夢當中依舊在苦思解法。
通過半年時間,他終於搭建起完整系統的理論框架。第二次開題答辯,他順利過關。
博士五年級,是方耀鵬收穫的一年。他撰寫的學術論文首次給出合理普適的性質張量各向異性度量,並於2018年年末收到物理頂級期刊《物理評論快報》(Physical Review Letters)的通知,文章在春節前在線發表。在隨後的另外一篇論文中,他給出了簡潔的通常性材料級失穩準則,並解決了複合材料與軟材料的失穩難題,被力學頂級期刊《固體力學與物理學報》(Journal of the Mechanics and Physics of Solids)特刊約稿。
2019年4月,在大連理工大學主辦的「四校航空航天及力學學術論壇」上,方耀鵬得到了優秀學術報告證書,中國科學院院士楊衛爲他頒獎。
與楊衛院士合影 圖源:清華大學
臨近畢業,在博士論文預答辯中,他是小組第一,在答辯前的評審中,他得到全優;更使人振奮的是,在最後的博士論文答辯現場,有評審專家意味深長地稱讚方耀鵬的工做,「很是有勇氣去挑戰難題,極有可能頭破血流。」
繼續走科研攻關的路
科幻做家劉慈欣曾說過,從長遠的時間尺度來看,在這無數可能的將來中,無論地球達到了怎樣的繁榮,那些沒有太空航行的將來都是暗淡的。
當前,中國空間站的建設引弦待發,然而涉及空間站在軌維護、建設、交會對接的空間機械臂關鍵技術仍與國際先進水平有必定差距。
經歷挫折的洗禮後,方耀鵬向夢想又邁進一步。
**畢業後的方耀鵬選擇了前往中國空間技術研究院(即航天五院)從事國家急需的新一代柔性空間機械臂的科研攻關。**柔性機械臂突破了傳統剛性機械臂的諸多侷限,正成爲各國競相爭逐的戰略技術高地。
他告訴記者,「軟材料在柔性空間機械臂中的應用使得非線性大變形失穩分析變得尤其關鍵,這正是我博士研究關注的方向。我期盼着發揮所學,將理論付諸實踐。」將來,有了柔性機械臂,在艙內可跟航天員互動,在艙外,可無損抓取物件,助力太空實驗;在民用機器人領域,更是大有可爲。
除了攀登科學高峯,在清華園九年,方耀鵬還鍾情於另外一件事——吹大號。
在畢業典禮上,他透露本身的另外一重身份,「每一次畢業季,我都會穿着白隊服和軍樂隊同窗一道演奏校歌、送別畢業生。」幼年時,出身農民家庭的方耀鵬並未學習過樂器,開學之初,學生藝術團招新,他興致勃勃地跑過去報名。或許是被這位閩南口音的大個子男孩兒的誠意所打動,面試官留下了這位零基礎的「小白」。今後,一位師兄開始手把手地教他吹大號,每週一次集訓,每次三四個小時,從不間斷。方耀鵬艱難地挺了過來,他學會識大號譜,第二年就開始登臺表演。
**也正由於有這樣的「小白」精神,才能讓方耀鵬埋頭科研。**四年的蟄伏期,他一篇第一做者論文都沒有發表,卻在第五年迎來「逆襲」。
這讓方耀鵬更加自信:只要有努力付出,未來仍會「絕處逢生」。