白以龙(1940年12月22日—2024年5月9日),出生于云南祥云,籍贯浙江宁波,力学家,中国科学院学部委员(院士),欧洲科学院院士,中国科学院力学研究所非线性连续介质力学开放实验室主任。
白以龙1963年毕业于中国科学技术大学近代力学系;1966年获得中国科学院力学研究所硕士学位;1966年—1978年任中国科学院力学研究所实习研究员;1982年—1985年任中国科学院力学研究所副研究员;1986年任中国科学院力学研究所研究员;1987年—1994年任中国科学院力学研究所副所长;1991年当选为中国科学院学部委员(院士);1993年任中国科学院力学研究所非线性连续介质力学开放实验室主任;2002年当选为欧洲科学院院士;2024年5月9日在北京逝世,享年83岁。
# 白以龙:从彩云之南走出的力学巨匠
在云南大理祥云县的历史长河中,诞生了一位在科学界熠熠生辉的人物——白以龙。他用一生的执着与智慧,在力学领域披荆斩棘,取得了令世界瞩目的成就,为国家的科技进步贡献了不可磨灭的力量。
1940年12月22日,白以龙出生于云南祥云。彼时的中国,正处于风雨飘摇之际,百姓生活困苦。白以龙的父亲白汝壁毕业于北洋大学土木系,当时正在云南参与滇缅铁路的修建,母亲仓传宪毕业于直隶女子第一师范,承担起了对幼年白以龙的启蒙教育。由于家境贫寒,童年的白以龙常跟随母亲带着针线活计去商店寄售,甚至在街上摆地摊,艰难的生活经历磨砺了他坚韧不拔的性格。白以龙共有姐弟4人,他作为家中最小的孩子,在艰苦环境中依然对知识充满渴望。
1946年至1950年,因父亲工作辗转,白以龙先后在昆明、杭州读书。1950年,一家人迁至北京,生活逐渐安定下来。在北京,白以龙开启了求学生涯,1950年至1952年,他在北京市第二十五中学完成初中学业,1955年至1958年,在北京市第六十五中学读高中,并在这期间加入了中国共产主义青年团。高中毕业后,凭借优异成绩,1958年,白以龙考入中国科学技术大学近代力学系。在大学的五年时光里,他如饥似渴地汲取知识,不仅打下了坚实的科学知识基础,更注重科研能力的培养和科研作风的锤炼。当时,力学系组建了学生课外科研小组,致力于研制小火箭,满怀热忱的白以龙积极报名参加。指导教师安排他负责车工工作,这让他深刻认识到科研并非仅仅局限于理论设计与计算,更多时候需要从琐碎、基础的工作做起,甚至要承担繁重的体力劳动。此后近三年,他白天专注于课堂学习,夜晚则全身心投入到零件加工中,这种勤奋踏实的工作态度和精益求精的科研作风,赢得了小组师生的高度赞誉。
大学毕业后,根据钱学森教授的建议,校方同意全班同学留校继续深造。1964年2月,经过推荐与考试,白以龙被成功录取为中国科学院力学研究所的研究生,师从著名力学家郑哲敏。郑哲敏先生鼓励白以龙要基于实验观察,独立思考并提出研究问题、制定研究方案。在导师的悉心指导下,白以龙养成了勤于观察、善于思考、勇于创新的科研习惯,这成为他日后取得卓越科研成就的重要基石。他以满腔热情投入到科研创新工作中,不断探索力学领域的未知奥秘。
1966年,白以龙获得中国科学院力学研究所硕士学位后,留在研究所工作,从实习研究员做起。1966年至1978年这段特殊时期,他在艰难的环境下坚守科研岗位。1970年,他被分配到爆炸力学研究室,由此开启了在爆炸合成金刚石和爆炸压力波传播规律等方面的研究征程。在“白天抓革命,晚上促生产”的日子里,白以龙争分夺秒,充分利用一切可利用的时间进行科学研究,业务能力取得显著进展。同时,他对爆炸波作用下材料的剪切变形局部化现象产生了浓厚兴趣,并针对局部化的发生机理等问题展开深入思考,为日后在热塑剪切带领域的研究奠定了基础。
1979年,白以龙迎来了学术生涯的重要转折,被选派到英国牛津大学开展合作研究,随后又前往剑桥大学。当时,国外实验室要求他支付Bench费,面对不合理要求,白以龙坚定地予以拒绝,凭借自身过硬的专业能力和不屈的精神,赢得了国外同行的尊重,并受邀与对方展开合作,自此踏上国际学术舞台。在英国期间,他专注于材料塑性变形和剪切带形成机理与判据等问题的研究,取得了一系列具有开创性的成果。他突破国际惯用的对变形局部化的经验描述,领先建立了热塑剪切模型方程,通过稳定性分析得出失稳条件,指出最大剪应力准则只是热塑失稳的近似表示。这一模型和失稳判据,被国外一些文献称为“Bai模型”“Bai判据”,成为该领域后续研究常被引用的重要文献。例如,Sandia Lab、MIT等单位的研究指出,“这个模型是这些物理现象的典型代表”,是“典型模型问题”。围绕他的模型和理论,国际上展开了众多相关研究,有的研究称用自身方法“导出Bai氏不稳定性判据的一种特殊情况”,有的则表示是对其工作进行“三维推广”。一些综述文献也指出,“用该判据给出了一些材料对绝热剪切敏感性的分类,这个分类与实验结果符合得很好”,“能更正确描述”相关现象。他还澄清了不稳定性和局部化之间的关系,表明绝热剪切带是由非线性变形功和热扩散共同控制的变形晚期准静态耗散结构,进而阐明了这类剪切带在多类材料中广泛出现的机制,并率先给出了剪切带宽度的公式,该成果随即被美国海军武器中心等多个实验室证实,特别是被美国Brown大学用微米微秒精度的瞬态温度和变形场测量,在多种材料上得以验证,对方总结称“计算值与实际观测值的符合是相当令人满意的”。
1982年,白以龙回到国内,担任中国科学院力学研究所副研究员,1986年晋升为研究员,1987年成为博士生导师。在此期间,他将热塑剪切带等研究成果进一步拓展应用。根据塑性变形局部化的分析,他提出延性极限的不稳定性机理,阐明了长期以来未能解释的变形极限图,英国钢铁公司运用该方法成功定性解释了冷墩中一些过去无法理解的现象。他还针对真实材料受载产生大量微损伤的难题,创造了亚微秒应力脉冲技术,从实验上揭示了大量细观损伤的成核规律,发现了损伤临界现象,同时提出微损伤统计演化的模型方程和早期解,建立起微损伤非平衡统计演化的理论和实验基础。他将这些微损伤演化研究成果应用于我国导弹抗核加固工作,在负责承担的材料热激波响应研究中,提供的短应力脉冲方法、临界损伤标准和层裂判据,为我国新一代战略导弹突防设计提供了有效的材料筛选方法和设计依据,航天部门评价其对“抗核加固设计起到了非常重要的作用”。
1991年,凭借在力学领域的卓越贡献,白以龙当选为中国科学院学部委员(院士)。此后,他在科研道路上继续深耕,1993年至2000年担任中国科学院力学研究所非线性连续介质力学开放实验室主任,进一步推动了我国在非线性连续介质力学领域的研究与发展。他积极参与国内外学术交流与合作,担任多个重要学术职务,如《中国科学》副主编、中国力学学会秘书长、常务理事、副理事长、理事长等,还担任英国《International Journal of Impact Engineering》编委、美国《Applied Mechanics Review》评论员、法国《DYMAT》顾问委员会委员等,在国际力学界积极发声,提升了我国力学学科的国际影响力。
2002年,白以龙当选为欧洲科学院院士,这是国际学术界对他科研成就的又一高度认可。在他的科研生涯中,共发表学术论文100余篇,出版英文专著2部,涵盖了热塑剪切带、非均匀材料损伤演化和灾变破坏、爆炸法制造金刚石等众多研究领域。他的研究成果多次获奖,1982年,参与的“流体弹塑性模型及其在核爆炸和穿破甲方面的应用”成果荣获国家自然科学二等奖;1992年,热塑剪切带研究成果获中国科学院自然科学一等奖,次年又获国家自然科学二等奖;2000年,“非均匀脆性介质损伤破坏的非线性平衡统计理论”获北京市科技进步奖二等奖;2020年,凭借《考虑非均匀结构效应的金属材料剪切带》获得2020年度国家自然科学奖二等奖。此外,他还荣获何梁何利基金科学与技术进步奖(1999年)、周培源力学奖(1999年)、John Rinehart奖(2007年)、陈嘉庚数理科学奖(2010年)等诸多奖项。
在担任中国力学学会理事长期间(1998.11 - 2002.11),白以龙针对加强力学工作与国家重大需求相结合、促进中国力学界与国际力学界交流合作两个关键方面,组织理事会开展了大量卓有成效的工作。他担任国际理论与应用力学联盟(IUTAM)理事和选举委员会委员,后又担任IUTAM大会委员会执委和IUTAM资深理事,多次代表中国力学学会出席IUTAM工作会议,为我国力学学科在国际上争取到了更高的地位。2012年,他担任第23届世界力学家大会主席,这是中国学者首次获此殊荣。为了此次大会的成功举办,白以龙倾注了大量心血,我国力学家经过二十余年的不懈努力才争取到这次大会的举办权,而白以龙的积极推动和精心筹备,让世界看到了中国力学研究的实力与成就。
白以龙不仅在科研上成果斐然,在人才培养方面也不遗余力。他淡泊名利,甘为人梯,凭借高尚的品德和人格魅力,培养了一批高水平力学专家,为我国力学事业的持续发展注入了源源不断的新生力量。他专注科研、追求真理、正直无畏,将毕生精力都奉献给了祖国的科技事业。
2024年5月9日,这位为中国力学事业奋斗一生的巨匠在北京逝世,享年83岁。白以龙的离去,是中国科学界的重大损失,但他留下的宝贵科研成果、创新精神以及对科学事业的执着追求,将永远激励着后来的科研工作者在探索未知的道路上奋勇前行。他从云南大理祥云县走出,一步一个脚印,登上国际力学研究的巅峰,成为家乡人民的骄傲,其事迹和精神也将在家乡乃至全国的土地上,代代相传,永不磨灭。